Domanda:
Il tempo è passato più lentamente in passato?
frodeborli
2014-01-14 16:39:21 UTC
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13 miliardi di anni fa, secondo molti scienziati, l'universo aveva circa 600 milioni di anni. A quel tempo, tutta la materia nell'universo avrebbe dovuto essere più vicina, o in altre parole più densa.

Il tempo è passato più lentamente, a quel tempo, rispetto a adesso? Chiedo, perché l'aumento della gravità fa sì che il tempo passi più lentamente.

Se fossimo stati lì e avessimo misurato la velocità della luce come la misuriamo oggi, la velocità della luce sarebbe diversa?

Infine, le stelle lontane sembrano ingrandite, dato che un universo "minuscolo" si estende su tutto il nostro cielo?

Presumo quindi che misureremmo il tempo in base al cesio 133 e la distanza non come una funzione della velocità della luce, ma come un "dispositivo" fisico teorico che avrebbe la stessa lunghezza fisica di allora e di adesso.

Una risposta:
#1
+3
Stan Liou
2014-01-14 17:44:03 UTC
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Senza alcun riferimento a cui confrontare, il tempo che passa più lentamente non ha alcun senso. Ma ogni orologio ha il suo tempo appropriato che misura il tempo lungo la propria linea mondiale.

Nei modelli cosmologici, il tempo cosmologico è il tempo appropriato di un certo tipo di osservatore ideale: uno che si muove con il flusso di Hubble. In altre parole, immagina uno spazio pieno di osservatori per i quali l'universo sembra il più vicino possibile allo stesso in ogni direzione possibile (zero anisotropia dipolo CMBR). Il tempo cosmologico è ciò che viene misurato dai loro orologi.

In quanto tale, non c'è dilatazione del tempo ... perché abbiamo definito la nostra coordinata temporale come quella misurata dagli orologi in movimento non importa quanto piccolo o denso sia l'universo. Puoi vederlo nella forma standard della metrica FLRW: $$ \ mathrm {d} s ^ 2 = - \ mathrm {d} t ^ 2 + a ^ 2 (t) \ left [\ frac {\ mathrm {d } r ^ 2} {1-kr ^ 2} + r ^ 2 \, \ mathrm {d} \ Omega ^ 2 \ right] \ text {,} $$ dove non accade nulla alla componente temporale indipendentemente dal fattore di scala $ a (t) $ è.

Come possiamo confrontare la frequenza degli orologi adesso con la frequenza degli orologi allora ? Potremmo fare in modo che l'orologio del passato emetta uno schema, diciamo una luce a una frequenza specifica, e poi lo rilevi e lo misuri. Se troviamo una frequenza diversa, potremmo interpretarla come prova della dilatazione del tempo. Ma potremmo anche fissare gli orologi come nostro standard temporale e interpretare lo spostamento di frequenza come il risultato di un fattore di scala che cambia.

Potremmo anche ridimensionare arbitrariamente le coordinate temporali come preferiamo, ma non ha senso farlo perché non cambierebbe il tempo sperimentato dagli orologi in movimento.


stai dicendo che abbiamo deciso di considerarlo un fattore di scala crescente in cui gli orologi sono fissi, invece della dilatazione del tempo, ma in realtà entrambi sono solo punti di vista diversi?

Era formulato troppo male, quindi lasciatemi chiarire. Se stai guardando una supernova lontana, il processo di collasso ed esplosione richiederà una quantità di tempo diversa nel frame di riposo locale della supernova rispetto a quanto visto da te. Considerato da solo, sta a te interpretare questo fatto come una dilatazione temporale del tuo orologio rispetto alla supernova o un allungamento delle lunghezze d'onda dovuto all'espansione cosmica, o qualsiasi combinazione di entrambi.

Tuttavia, quello che abbiamo si è deciso di utilizzare una cornice in cui l'omogeneità e l'isotropia dell'universo si manifestano direttamente, nel qual caso non stiamo "guardando" una singola supernova ma tutto intorno a noi. Per uno spaziotempo FRW generale, non possiamo reinterpretare lo spostamento verso il rosso cosmologico come dovuto interamente alla dilatazione del tempo senza rovinare quelle condizioni.

La ragione è che l'omogeneità e l'isotropia selezionano una sequenza di ipersuperfici spaziali, cioè una sequenza di "ora", istantanee dell'universo in istanti di tempo. Quindi generalmente le distanze tra le diverse galassie sono diverse in tempi diversi.

Ne sono consapevole; nessuno si accorgerebbe che il loro orologio va lentamente. Ancora; guardando le stelle lontane, stai guardando la luce emessa miliardi di anni fa. Quella luce sarà stata emessa in circostanze diverse. E una parte importante della mia domanda è la velocità della luce; misurato dalla radiazione ceasium 133 per il tempo e un'unità di distanza che non cambia con l'espansione dell'universo e non dipende in modo ricorsivo dalla velocità della luce. Poi arriva la parte finale della mia domanda; stiamo guardando un universo "minuscolo" ma ingrandito quando guardiamo stelle lontane?
Leggere il tuo post aggiornato; stai dicendo che abbiamo deciso di considerarlo un fattore di scala crescente in cui gli orologi sono fissi, invece della dilatazione del tempo - ma in realtà entrambi sono solo punti di vista diversi? Questa è una spiegazione che probabilmente accetterei e che toglie gran parte della mia curiosità su questo argomento. Mi chiedevo se vediamo il redshift dovuto all'espansione e un redshift aggiuntivo dovuto alla dilatazione del tempo e mi chiedevo come si differenziano.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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