देखने योग्य ब्रह्माण्ड इसकी आयु से बड़ा क्यों है?

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ब्रह्मांड की आयु का अनुमान 13.8 बिलियन वर्ष है, और वर्तमान सिद्धांत बताता है कि कुछ भी प्रकाश की गति को पार नहीं कर सकता है, जिससे गलत निष्कर्ष निकल सकता है कि ब्रह्मांड में 13.8 बिलियन से अधिक प्रकाश वर्ष नहीं हो सकते।

विकिपीडिया इस भ्रांति से संबंधित है:

यह तर्क केवल तभी समझ में आता है जब विशेष सापेक्षता के तहत फ्लैट, स्थिर मिंकोव्स्की स्पेसटाइम गर्भाधान सही था। वास्तविक ब्रह्मांड में, स्पेसटाइम एक तरह से घुमावदार है जो अंतरिक्ष के विस्तार से मेल खाता है , जैसा कि हब्बल के कानून द्वारा स्पष्ट किया गया है । ब्रह्माण्ड संबंधी समय अंतराल से गुणा की गई प्रकाश की गति के रूप में प्राप्त दूरियों का कोई प्रत्यक्ष भौतिक महत्व नहीं है। → नेड राइट, "प्रेस रिलीज़ में लाइट ट्रैवल टाइम डिस्टेंस का उपयोग क्यों नहीं किया जाना चाहिए"

यह मेरे लिए बात को स्पष्ट नहीं करता है, और हाई स्कूल से आगे कोई विज्ञान या गणित की पृष्ठभूमि नहीं है, आगे हबल के कानून में पढ़ने से बहुत मदद नहीं मिल रही है।

एक आम आदमी की व्याख्या मैंने देखा है प्रदान करता है व्याख्या यह है कि ब्रह्मांड में ही बातें रूप में एक ही कानून द्वारा बाध्य नहीं है के भीतर यह। यह समझ में आता है - इन चीजों के रूप में नासमझ हो सकता है - लेकिन उपरोक्त उद्धरण ( "एक ब्रह्मांडीय समय अंतराल से गुणा किए गए प्रकाश की गति के रूप में प्राप्त गड़बड़ी का कोई प्रत्यक्ष भौतिक महत्व नहीं है" ) इससे अधिक सामान्य लगता है।

क्या कोई अच्छा आम आदमी के स्पष्टीकरण की पेशकश कर सकता है (या मुझे निर्देशित कर सकता है)?

— GDav
स्रोत

आप इस प्रश्न में टिप्पणियों को देखना चाह सकते हैं? astronomy.stackexchange.com/q/2150/1227

— क्रिस

इस प्रश्न का दोहराव: प्रकाश की गति की तुलना में ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार कैसे हो सकता है?

— फरहान

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अधिकतम दूरी क्यों देख सकते हैं, इसके लिए सबसे आसान व्याख्या यह नहीं है कि ब्रह्मांड की उम्र के साथ प्रकाश की गति का उत्पाद केवल इसलिए है क्योंकि ब्रह्मांड गैर-स्थिर है।

ब्रह्मांड के निर्देशांकों पर विभिन्न चीजों (अर्थात पदार्थ बनाम डार्क एनर्जी) का अलग-अलग प्रभाव पड़ता है और समय के साथ उनका प्रभाव बदल सकता है।

इस सब में एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु हबल पैरामीटर का विश्लेषण करना है, जो हमें अतीत में या भविष्य में दिए गए किसी भी बिंदु पर हबल को निरंतर देता है, जिससे हम यह माप सकते हैं कि वर्तमान में ब्रह्मांड क्या बना है:

जहां सबस्क्रिप्ट,,, औरपरपदार्थ का घनत्व मानकों (अंधेरे और बेरियोनिक), विकिरण (फोटॉनों, और अन्य सापेक्षकीय कण), वक्रता का उल्लेख (यह केवल खेलने में आता है यदि विश्व स्तर पर ब्रह्मांड स्थानिक रूप से फ्लैट होने से विचलित होता है, तो सबूत इंगित करता है कि यह समतल होने के साथ संगत है), और अंतिम रूप से अंधेरे ऊर्जा (जैसा कि आप देखेंगेकि ब्रह्मांड की गतिशीलता कैसे खेलती है, इसकी परवाह किए बिनाएकस्थिरबनी हुईहै)। मुझे यह भी इंगित करना चाहिए किसबस्क्रिप्ट नोटेशन का अर्थ है जैसा किआजमापा गयाहै।

एच (ए) = {एच}_{0} \sqrt{\frac{Ω_{मीटर, 0}}{ए^{3}} + \frac{Ω_{γ, 0}}{ए^{4}} + \frac{Ω_{कश्मीर, 0}}{ए^{2}} + Ω_{Λ, 0}}

$H(a) = H_{0} \sqrt{\frac{\Omega_{m,0}}{a^{3}} + \frac{\Omega_{\gamma,0}}{a^{4}} + \frac{\Omega_{k,0}}{a^{2}} + \Omega_{\Lambda,0}}$

m

$m$

γ

$\gamma$

k

$k$

Λ

$\Lambda$

Ω

$\Omega$

0

$0$

हबल ऊपर पैरामीटर में पैमाने कारक, जो ब्रह्मांड की शुरुआत में करने के लिए 1 आज और शून्य के बराबर है कहा जाता है। क्यों विभिन्न घटकों के साथ अलग पैमाने पर करते हैं $a$ ? ठीक है, यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि क्या होता है जब आप एक बॉक्स का आकार बढ़ाते हैं जिसमें सामान होता है। यदि आपके पास एक क्यूब के अंदर 1 मीटर की दूरी पर एक किलोग्राम पदार्थ है, और आप प्रत्येक पक्ष को 2 मीटर तक बढ़ाते हैं, तो इस नए क्यूब के अंदर पदार्थ के घनत्व का क्या होता है? यह 8 (या ) केकारक से घटता है। विकिरण के लिए, आप की एक ऐसी ही कमी प्राप्त के एक अतिरिक्त कारक यह भीतर कणों की संख्या घनत्व में, और यह भी $a$ $2^{3}$ $a^{3}$ $a$ बॉक्स के आकार के साथ इसकी तरंग दैर्ध्य के खिंचाव के कारण, हमें । इस तरह के विचार प्रयोग में डार्क एनर्जी का घनत्व स्थिर रहता है। $a^{4}$

क्योंकि विभिन्न घटक ब्रह्मांड के निर्देशांक के रूप में अलग-अलग कार्य करते हैं, ब्रह्मांड के इतिहास में संबंधित युग हैं जहां प्रत्येक घटक समग्र गतिशीलता पर हावी है। यह पता लगाना काफी सरल है, भी। छोटे पैमाने पर कारक (बहुत जल्दी), सबसे महत्वपूर्ण घटक विकिरण था। हबल पैरामीटर को जल्दी से निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा बहुत बारीकी से अनुमानित किया जा सकता है:

एच (ए) = {एच}_{0} \frac{\sqrt{Ω_{γ, 0}}}{ए^{2}}

$H(a) = H_{0} \frac{\sqrt{\Omega_{\gamma,0}}}{a^{2}}$

आसपास:

\frac{Ω_{मीटर, 0}}{ए^{3}} = \frac{Ω_{γ, 0}}{ए^{4}}

$\frac{\Omega_{m,0}}{a^{3}} = \frac{\Omega_{\gamma,0}}{a^{4}}$

हमारे पास पदार्थ-विकिरण समानता है, और इस बिंदु से अब हम ब्रह्मांड की गतिशीलता पर हावी है। यह पदार्थ-डार्क एनर्जी के लिए एक बार और किया जा सकता है, जिसमें कोई यह पाएगा कि हम अब ब्रह्मांड के डार्क एनर्जी वर्चस्व वाले चरण में रह रहे हैं। इस तरह से एक चरण में जीने की एक भविष्यवाणीब्रह्मांड के निर्देशांक काएकत्वरणहै - ऐसा कुछ जिसकी पुष्टि की गई है (देखें:2011 भौतिकी में नोबेल पुरस्कार)।

ए = \frac{Ω_{γ, 0}}{Ω_{मीटर, 0}}

$a = \frac{\Omega_{\gamma,0}}{\Omega_{m,0}}$

तो आप देखते हैं, ब्रह्मांड की उम्र से प्रकाश की गति को गुणा करने की तुलना में ब्रह्मांड के क्षितिज की दूरी का पता लगाना थोड़ा अधिक जटिल होगा। वास्तव में, यदि आप इस दूरी को खोजना चाहते हैं (औपचारिक रूप से ब्रह्मांडीय क्षितिज के लिए दूरी के रूप में जाना जाता है), तो आपको निम्नलिखित अभिन्न प्रदर्शन करना होगा:

{डी}_{ज} = \frac{सी}{{एच}_{0}} \int_{0}^{z_{ई}} \frac{घ z}{\sqrt{Ω_{मीटर, 0} (1 + z)^{3} + Ω_{Λ}}}

$D_{h} = \frac{c}{H_{0}} \int_{0}^{z_{e}} \frac{\mathrm{d}z}{\sqrt{\Omega_{m,0}(1+z)^{3} + \Omega_{\Lambda}}}$

जहां उत्सर्जन लाल विचलन आम तौर पर होने के लिए लिया जाता है $z_{e}$ $\sim 1100$

— Astromax
स्रोत

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इस तरह के एक विस्तृत और माना जवाब के लिए धन्यवाद। आपने शायद सवाल के "आम आदमी" तत्व को अनदेखा कर दिया है - कम से कम, गणित मेरे सिर पर एक लंबा रास्ता तय करता है - लेकिन मैं सराहना करता हूं कि इस तरह की चीजों के बारे में एक आम आदमी कितना समझ सकता है इसकी एक सीमा है ।

— GDav

हम्म - मेरी माफी। मुझे लगा कि यह ब्रह्माण्ड विज्ञान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होगा। मैं जो वास्तविक बिंदु बनाना चाहता था वह यह है कि यह ब्रह्मांड की आयु और प्रकाश की गति के बीच एक साधारण उत्पाद के बजाय एक अभिन्न अंग है। क्योंकि अलग-अलग चीजें विस्तार के साथ अलग तरह से काम करती हैं, आपको "चरण" मिलते हैं जो ब्रह्मांड से होकर जाता है। विस्तार की दर किस चरण में होती है, इस पर निर्भर करता है। प्रश्नों को पोस्ट करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें - I (और अन्य) चीजों को यथासंभव समझने की कोशिश करके खुश होंगे।

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सुंदर फार्मूलों के लिए हालांकि @astromax +1।

— iMerchant

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संक्षेप में: चीजें अपने आप से उस प्रकाश को तेज नहीं ले जा सकती हैं, लेकिन वे सार्वभौमिक विस्तार के कारण प्रकाश की तुलना में तेजी से आगे बढ़ सकती हैं। जितनी दूर होंगे, उतनी ही तेजी से वे चले जाएंगे।

— Envite
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मैं बस उसी के बारे में सोच रहा था और यहाँ मेरे आम आदमी की व्याख्या है। कल्पना कीजिए कि आप कागज के टुकड़े पर दो बिंदुओं को ट्रेस कर रहे हैं, डॉट्स घूम रहे हैं, लेकिन जैसे-जैसे वे आगे बढ़ रहे हैं, वैसे-वैसे पेपर 'अपरिचित' हो रहा है, डॉट्स के बीच की वास्तविक दूरी उन दूरी के योग से अधिक होगी यात्रा की।

— hany
स्रोत

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पूरी तरह से अवैज्ञानिक व्याख्या ...

ब्रह्मांड की कल्पना एक गुब्बारा है। दो शरीर एक दूसरे के करीब शुरू होते हैं लेकिन विपरीत सतहों पर। गुब्बारे का विस्तार उन्हें समान गति से एक-दूसरे से दूर ले जाता है और ऐसी दर कि उसके शुरुआती बिंदु पर एक से प्रकाश ब्रह्मांड के लगभग पूरे इतिहास को दूसरे तक पहुंचने में लेता है। दोनों के बीच की दूरी ब्रह्मांड की उम्र से दोगुनी नहीं है - क्योंकि आप "गुब्बारे" के माध्यम से "यात्रा नहीं कर सकते हैं" - लेकिन इसके बजाय गुब्बारे की सतह पर चक्कर लगाना चाहिए ... 13.8 * PI अरब प्रकाश वर्ष = 43 बिलियन प्रकाश वर्ष।

सख्ती से सही नहीं है, लेकिन कम से कम खगोल भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान के बारे में बहुत अधिक चिंता से बचा जाता है!

— निशान
स्रोत

π

$\pi$