우리는 태양계의 나이보다 더 먼 은하계에서 관찰자가 보입니까?
나는 이 질문을 보았다 . 내가 요청한 것을 암시하는 한 가지 대답이 있지만 만족스럽지 않습니다. 왜냐하면 나에게 다음은 여전히 역설이기 때문입니다.
우리가 지금까지 관찰 한 가장 먼 은하들은 약 130 억 광년 떨어져있는 것으로 보입니다. 여기에 내 질문이 있습니다. 우주가 팽창하지 않는다고 가정하고, 지금 우리로부터 100 억 광년 떨어진 은하계의 관측자가 우리 행성 (또는 적어도 우리 행성이 차지하고있는 공간의 한 부분)을 직접 바라보고 있다고 가정 해보십시오. 그런 일을 할 수있을만큼 강력한 마법의 망원경. 이 가상 시나리오에서 우리 행성과이 은하는 모두 정적 일 것입니다. 둘 사이의 물리적 거리는 항상 변하지 않습니다. 우리가 그렇게 멀리 떨어진 은하계를 관찰 할 수 있다면 (물론 100 억년 전 이었음에도 불구하고),이 은하계의 관측자가 지구를 볼 수 있을까요? 우리 지구에서 나온 빛이 은하계에 도달 할 시간이 충분하지 않았기 때문입니다. 지구는 45 억년 밖에되지 않았습니다. 그러나 우리의 관점에서 그러한 은하를 어떻게 볼 수 있습니까? 빛이 은하계를 떠났을 때 지구는 여전히 은하수의 눈에 반짝임에 동의했습니다. 그러나 빛이 거리를 만들었다. 같은 순간에 먼 관찰자가 우리를보고 아무것도 찾지 못합니까?
왜 우리는 그들을 볼 수 있고 그들은 우리를 볼 수 없습니까? 다시, 정적 환경. 라이트는 단방향으로 만 작동합니까?
동시 상호 관찰 조건은?
답변
먼 거리에서 "지금"에 대해 말할 때는주의해야합니다. 특수 상대성 이론에서 여기와 먼 지점에서 똑같은 "지금"이란 것은 없습니다. 그리고 그 아이디어를 고수한다면 역설에 부딪 힐 수 있습니다 ( 여기를보세요 ).
당신이 할 수있는 최선의 방법은 과거와 미래의 광원 뿔 을 생각하는 것입니다 . 이벤트의 과거 라이트 콘$E$ 시공간 (시간과 위치의 조합 인 "이벤트")은 다른 모든 이벤트의 집합입니다. $E$빛 신호를받을 수 있습니다. 미래의 라이트 콘$E$ 다른 모든 이벤트의 집합입니다. $E$가벼운 신호를 보낼 수 있습니다. 이벤트$E$과거의 광원 뿔 내부에있는 이벤트에 의해서만 영향을받을 수 있으며, 미래의 광원 뿔 내부에있는 이벤트에만 영향을 미칠 수 있습니다. 우리는 그것을 시공간의 인과 적 구조로 이야기합니다.
이제 은하로 돌아가서 "동시 상호 관찰"이라는 아이디어를 버리면 잘못된 것은 없습니다. 당신의 먼 은하는 우리가 그것을 관찰 할 수 있도록 과거의 빛 원뿔 안에 있어야합니다. 그러나 거기에 관찰자가있을 수 있습니다. 지구는 아직 과거의 빛 원뿔에 들어갈 수 없었습니다 (작은 그림이 들어옵니다).
여기있어 :
우주의 확장을 설명하지 않고, 100 억 광년 떨어져있는 경우 100 억년 전에 은하계에 있었던 것을보고 있기 때문에 지금은 어떻게 생겼는지 알 수 없습니다. 만약 관측자들이 지금 우주의 우리 부분을 바라보고 있다면 그들은 100 억 광년 전에 여기에 있었던 것을 볼 것입니다. 아마도 우리 태양 이후로 우리가 형성된 분자 구름은 겨우 46 억년이되었습니다. 그래서이 순간 우리는 서로 과거 만 볼 것입니다.
만약 우리와 그들이 지금 서로의 방향을보고 있다면, 그들은 우리가 100 억년 전에 여기에 없었기 때문에 우리를 보지 않을 것이고, 그들이 100 억년 전에 거기에 없었기 때문에 그들을 보지 못할 것입니다. 완벽하게 대칭적인 상황.