Siamo visti o no da un osservatore proveniente da una galassia più lontana dell'età del nostro sistema solare?
Ho guardato questa domanda . C'è una risposta che allude a quello che chiedo, ma non la trovo soddisfacente, perché per me il seguente è ancora un paradosso:
Le galassie più lontane che abbiamo mai osservato sembrano essere a circa 13 miliardi di anni luce di distanza. Ecco la mia domanda: supponiamo che l'universo non si stia espandendo, e supponiamo che un osservatore in una galassia a 10 miliardi di anni luce di distanza da noi IN QUESTO ORA guardi direttamente il nostro pianeta (o meglio almeno la sezione di spazio che il nostro pianeta sta occupando) con un telescopio magico abbastanza potente da fare una cosa del genere. In questo scenario ipotetico, sia il nostro pianeta che questa galassia sarebbero statici. La distanza fisica tra i due non cambia nel corso del tempo. Se possiamo osservare una galassia così lontana (anche se lo era 10 miliardi di anni fa), un osservatore in questa presunta galassia potrebbe vedere la Terra? Diresti di no, perché la luce dalla nostra terra non ha avuto abbastanza tempo per raggiungere la galassia, con la Terra che ha solo 4,5 miliardi di anni. Ma come abbiamo potuto vedere una galassia del genere dal nostro punto di vista? Concordai sul fatto che quando la luce lasciava quella galassia, la terra era ancora uno scintillio negli occhi della Via Lattea. Ma la luce ha fatto la distanza. Nello stesso istante l'osservatore distante ci guarda e non trova niente?
Perché possiamo vederli e loro non possono vedere noi? Di nuovo, ambiente statico. La luce funziona solo a senso unico?
Quali sono le condizioni per l'osservazione reciproca simultanea?
Risposte
Dovresti fare attenzione quando parli di un "adesso" su grandi distanze. Nella relatività speciale, non esiste un "ora" che sarebbe lo stesso qui e in un punto lontano; e potresti imbatterti in paradossi se ti attieni a quell'idea ( vedi qui ).
La cosa migliore che puoi fare è pensare in termini di coni di luce passati e futuri . Il passato cono di luce di un evento$E$ nello spaziotempo (un "evento" essendo combinazione di un tempo e una posizione) è l'insieme di tutti gli altri eventi da cui $E$può ricevere un segnale luminoso. Il futuro cono di luce di$E$ è l'insieme di tutti gli altri eventi a cui $E$può inviare un segnale luminoso. L'evento$E$può essere influenzato solo da eventi situati all'interno del suo cono di luce passato e può solo influenzare eventi situati all'interno del suo cono di luce futuro. Ne parliamo come della struttura causale dello spaziotempo.
Ora, tornando alle vostre galassie: non c'è niente di sbagliato una volta abbandonata l'idea della "osservazione reciproca simultanea". La tua galassia lontana dovrebbe essere all'interno del nostro cono di luce passato per poterla osservare. Ma potrebbero esserci degli osservatori là fuori, la Terra non potrebbe ancora essere entrata nel loro cono di luce passato (un piccolo disegno è in arrivo).
Ecco qui :
Perché, non tenendo conto dell'espansione dello spazio, stiamo vedendo cosa c'era nella loro galassia 10 miliardi di anni fa se sono a 10 miliardi di anni luce di distanza, non sappiamo come sia adesso. Se gli osservatori stanno guardando verso la nostra parte di spazio proprio ora, vedranno cosa c'era qui 10 miliardi di anni luce fa, molto probabilmente la nube molecolare da cui ci siamo formati poiché il nostro Sole ha solo circa 4,6 miliardi di anni. Quindi, in questo momento, ci vedremmo entrambi solo nel passato.
Se noi e loro stiamo guardando l'uno nella direzione dell'altro in questo momento, non ci vedranno perché non eravamo qui 10 miliardi di anni fa, e non li vedremo perché non erano lì 10 miliardi di anni fa. Situazione perfettamente simmetrica.