Скорость света и Вселенная

Может ли расстояние между объектами увеличиваться со скоростью большей, чем скорость света?

Со школьной скамьи нам известно, что во Вселенной не существует скоростей, больших, чем скорость света. Однако это не совсем верно, поскольку истинно лишь для объектов, обладающих массой.

Действительно, ничто, обладающее массой, даже легчайший электрон, не может двигаться в пространстве со скоростью большей, чем скорости света. Нам это понятно интуитивно. Все, что нас окружает, все, что мы можем пощупать, имеет массу. А раз это «все» имеет массу, то оно не может разогнаться быстрее скорости света.

Хитрость в том, что массу имеет не всё, что нас окружает.

Более того, в той же школе мы проходили тему происхождение Вселенной. А кто не проходил, то наверняка слышал о теории Большого взрыва и об инфляции, которая раздула Вселенную после Большого взрыва до неимоверных размеров.

И вот как раз инфляция – пример скорости значительно большей, чем скорость света.

Дело в том, что при инфляции ранней Вселенной двигались не частицы, имеющие массу. Расширялось, увеличивалось само пространство. А пространство не имеет массу и ему ничто не мешает увеличиваться со скоростью выше, чем скорость света.

Более того, в наши дни Вселенная, т.е. пространство Вселенной, расширяется с ускорением и это приводит к тому, что расстояния между галактиками могут увеличиваться со скоростью большей, чем скорость света.

Как такое может быть? Ведь галактики – это миллиарды звездных систем, планет, астероидов, комет и космической пыли. Все они имеют массу.

Как же тогда одна масса может удаляться от другой быстрее скорости света?

Дело в том, что наше сознание никак не может признать существование пространства и того факта, что пространство может расширяться.

Чтобы понять, как может одна галактика удаляться от другой со скоростью большей, чем скорость света, проведем простой эксперимент.

Возьмем обычную галантерейную резинку и закрепим на ней в двух точках пару предметов. Например, привяжем два карандаша на некотором расстоянии друг от друга. А потом потянем за концы резинки.

Расстояние между карандашами увеличится, при этом сами карандаши будут неподвижны. К карандашам, к их массам не прилагалось никакое усилие, никакой энергии. Расстояние между карандашами увеличилось без участия самих карандашей и их масс.

Тоже самое происходит и во Вселенной.

В роли карандашей во Вселенной будут выступать галактики, а в роли резинки – пространство. То, что пространство может расширяться быстрее скорости света нам известно из факта инфляции ранней Вселенной и наблюдаемого со времен Хаббла эффекта расширения Вселенной.

Вселенная расширяется во всех направлениях и в каждой точке. В точности как резинка с карандашами. Только не в одномерном пространстве, а в трехмерном. И делает это в данный момент времени с гигантскими скоростями. Ведь ничто не ограничивает скорость расширения пространства. Это не противоречит законам физики. Пространство не имеет собственной массы. Массу имеют лишь объекты внутри пространства. Атомы, планеты, галактики.

При этом нужно помнить то, что галактики и сами движутся с весьма большими скоростями. И если одна галактика будет двигаться по одной прямой с другой галактикой, но в противоположном направлении, то с учетом расширения пространства Вселенной, скорость удаления одной галактики от другой будет значительно больше скорости света.