Замедление времени и расширение Вселенной

Поскольку удаленные галактики удаляются от нас, причем с тем большей скоростью, чем они дальше, означает ли это, что чем дальше от нас во Вселенной находится данная система, тем медленнее там идет время по отношению к нашему времени? Как явление замедления времени связано с расширением Вселенной?

ОТВЕТ

Представьте, что в каждой галактике мы помещаем часы, покоящиеся относительно его центр. Время, измеренное этими часами, может быть синхронизировано для получения координата в пространстве-времени, называемая "космическим временем". Личность космического времени с собственным временем каждого из рассматриваемых часов означает, что мы можем описать течение времени во всех галактиках одновременно без учета эффектов дилатации.

Однако, если бы ракета взлетела из далекой галактики по направлению к нам и двигался так быстро, что оставался на постоянном расстоянии от нас. (компенсируя эффект расширения Вселенной), то время, измеряемое с помощью часы в этой ракете будут идти медленнее, чем космическое время.

К вышеизложенному ответу стоит добавить несколько предостережений:

Во-первых, мы пренебрегли малой (по сравнению со скоростью света) относительные скорости соседних галактик, напр. Галактика Андромеды приближается к нашей Галактике со скоростью около 100 км/с.

Во-вторых, мы рассматривали галактики как равномерно распределенную пыль в Вселенной в виде пыли, что в первом приближении согласуется с наблюдения. Именно при таком предположении А. Фридман получил решение Уравнения Эйнштейна для однородной Вселенной. В этом решении собственное время каждой пылинки равно космическому времени при условии, что установлен начальный момент (t = 0) в момент Большого взрыва.

В-третьих, мы несколько поверхностно рассмотрели тот факт, что в Общей теории Относительность способ сравнения скорости протекания времени в удаленных объектах имеет всегда условного характера. 

Каждый объект, движущийся в пространстве-времени, имеет свое собственное время, и только такое время может быть реально измерено. Чтобы однозначно сравнить скорость прохождения собственных времен двух объектов, они должны дважды пролететь близко друг к другу (в начальный и конечный момент).. 

В эти моменты они должны быть достаточно близки друг к другу, чтобы время, необходимое для прохождения светового сигнала между ними с информацией о текущих показаниях часов можно пренебречь. 

В противном случае нам пришлось бы принять во внимание, что излучение и прием сигнала происходили на разных точки искривленного пространства-времени. 

Если эти точки удалены друг от друга, то сравнение скоростей истечения присущего времени в большей или меньшей степени требует принятия дополнительных условных предположений о том, какие события мы мы рассматриваем как одновременные. 

Такое соглашение заключается в определении пространства-времени, в в котором мы ссылаемся на форму решения уравнений Эйнштейна в определенном конкретной пространственно-временной системы координат.

Комментарии