Chúng ta có được nhìn thấy bởi một người quan sát từ một thiên hà xa hơn tuổi của hệ mặt trời của chúng ta hay không?
Tôi đã xem xét câu hỏi này . Có một câu trả lời ám chỉ điều tôi đang hỏi, nhưng tôi không thấy nó thỏa đáng, bởi vì đối với tôi, điều sau đây vẫn là một nghịch lý:
Những thiên hà xa xôi nhất mà chúng ta từng quan sát dường như cách chúng ta khoảng 13 tỷ năm ánh sáng. Đây là câu hỏi của tôi: Giả sử vũ trụ không giãn nở, và giả sử một người quan sát trong một thiên hà cách chúng ta 10 tỷ năm ánh sáng PHẢI NGAY BÂY GIỜ đã nhìn thẳng vào hành tinh của chúng ta (hay ít nhất là phần không gian mà hành tinh của chúng ta đang chiếm giữ) với một kính thiên văn huyền diệu nào đó đủ mạnh để làm điều đó. Trong kịch bản giả định này, cả hành tinh của chúng ta và thiên hà này sẽ tĩnh. Khoảng cách vật lý giữa hai người không thay đổi trong suốt thời gian qua. Nếu chúng ta có thể quan sát một thiên hà xa như vậy (mặc dù là 10 tỷ năm trước), liệu một người quan sát trong thiên hà được cho là này có thể nhìn thấy trái đất không? Bạn sẽ nói không, bởi vì ánh sáng từ trái đất của chúng ta không có đủ thời gian để chiếu tới thiên hà, với Trái đất chỉ mới 4,5 tỷ năm tuổi. Nhưng làm thế nào mà chúng ta có thể nhìn thấy một thiên hà như vậy từ quan điểm của chúng ta? Đồng ý rằng khi ánh sáng rời khỏi thiên hà đó, trái đất vẫn còn lấp lánh trong mắt Dải Ngân hà. Nhưng ánh sáng đã tạo nên khoảng cách. Đồng thời ngay lập tức người quan sát ở xa nhìn vào chúng ta và không tìm thấy gì?
Tại sao chúng ta có thể nhìn thấy họ và họ không thể nhìn thấy chúng ta? Một lần nữa, môi trường tĩnh. Ánh sáng chỉ hoạt động một chiều?
Điều kiện để quan sát lẫn nhau đồng thời là gì ??
Trả lời
Bạn nên cẩn thận khi nói về "bây giờ" ở những khoảng cách lớn. Trong thuyết tương đối hẹp, không có cái gọi là "bây giờ" sẽ giống nhau ở đây và ở một điểm xa; và bạn có thể gặp phải những nghịch lý nếu bạn bám vào ý tưởng đó ( xem tại đây ).
Điều tốt nhất bạn có thể làm là suy nghĩ về hình nón ánh sáng trong quá khứ và tương lai . Hình nón ánh sáng trong quá khứ của một sự kiện$E$ trong không thời gian ("sự kiện" là sự kết hợp của thời gian và vị trí) là tập hợp tất cả các sự kiện khác mà từ đó $E$có thể nhận được tín hiệu đèn. Hình nón ánh sáng tương lai của$E$ là tập hợp của tất cả các sự kiện khác mà $E$có thể gửi một tín hiệu ánh sáng. Sự kiện$E$chỉ có thể bị ảnh hưởng bởi các sự kiện nằm bên trong hình nón ánh sáng trong quá khứ của anh ta, và nó chỉ có thể ảnh hưởng đến các sự kiện nằm bên trong hình nón ánh sáng tương lai của anh ta. Chúng ta nói về nó như là cấu trúc nhân quả của không thời gian.
Bây giờ, quay lại các thiên hà của bạn: không có gì sai khi bạn bỏ ý tưởng "quan sát lẫn nhau đồng thời". Thiên hà xa xôi của bạn nên ở bên trong hình nón ánh sáng quá khứ của chúng ta để chúng ta quan sát nó. Nhưng có thể có những người quan sát ngoài kia, trái đất có thể chưa đi vào hình nón ánh sáng trong quá khứ của họ (một hình vẽ nhỏ đang xuất hiện).
Nó đây:
Bởi vì, không tính đến sự mở rộng của không gian, chúng ta đang nhìn thấy những gì đã có trong thiên hà của chúng 10 tỷ năm trước nếu chúng cách chúng ta 10 tỷ năm ánh sáng, chúng ta không biết nó trông như thế nào ngay bây giờ. Nếu những người quan sát ở đó đang nhìn vào phần không gian của chúng ta ngay bây giờ, họ sẽ thấy những gì ở đây cách đây 10 tỷ năm ánh sáng, rất có thể là đám mây phân tử mà chúng ta được hình thành từ khi Mặt trời của chúng ta chỉ khoảng 4,6 tỷ năm tuổi. Vì vậy, tại thời điểm này, cả hai chúng tôi sẽ chỉ nhìn thấy quá khứ của nhau.
Nếu chúng tôi và họ đang nhìn về hướng của nhau ngay bây giờ, họ sẽ không nhìn thấy chúng tôi bởi vì chúng tôi đã không ở đây 10 tỷ năm trước, và chúng tôi sẽ không nhìn thấy họ vì họ đã không ở đó 10 tỷ năm trước. Hoàn cảnh đối xứng.