¿Es posible tener un movimiento más rápido que la luz en la Relatividad General?

Question

La velocidad de la luz como la máxima velocidad posible es construir en Especial de la Relatividad como una premisa de la teoría. Sin embargo, no tengo conocimiento de tal premisa en la Relatividad General. Al mirar de dos estrellas acostado en direcciones opuestas desde la tierra, cada alejándose de nosotros a la velocidad de la luz, su velocidad relativa será el doble de la velocidad de la luz. Sin embargo, aquí les "alejando" de unos y otros no es realmente cierto, ya que cada uno de ellos está en reposo, sólo el espacio entre ellos se expande. Mi pregunta es: ¿hay una situación en la Relatividad General, donde las partículas y/o energía puede moverse más rápido que la luz por su propia propulsión? O puede sólo los objetos de viajar más rápido que c, cuando ayudado por espacio de expansión?

(Yo no estoy buscando situaciones que implican agujeros de gusanos o los agujeros negros.)

Answer 1

La premisa en la SR no es "hay una velocidad máxima, vamos a llamar a $c$." Más bien, se parece más a "la invariable en el intervalo entre los eventos es $\Delta s^2 = -c^2 \Delta t^2 + (\Delta x)^2$ donde $c$ es la velocidad de la luz en el vacío." Una vez que la manivela a través de la matemática con todos los $\gamma$'s, se ve que nada puede moverse más rápido que la $c$. Así que este límite de velocidad es de una conclusión, no explícita asunción.

En GR, las cosas son, no hace falta decir mucho más complicado. Pero un hecho matemático GR a tener en cuenta es que reduce a SR la hora de considerar un pequeño suficiente región. Es decir, podríamos tener mucho más complicado que la expresión de $\Delta s^2$ (o más bien $\mathrm{d}s^2$, si consideramos intervalos infinitesimales), pero, dado un punto, podemos elegir una lo suficientemente pequeña región alrededor del punto y hacer un cambio apropiado de coordenadas para hacer $\mathrm{d}s^2$ arbitrariamente cerca de el SR de la versión en la región.

Cuando hablamos de la física excluyendo más rápido que la luz en los viajes, nos referimos en este sentido, con respecto a los objetos tan cerca de nosotros puede hacer caso omiso de la curvatura del espacio-tiempo. De hecho, el estándar GR, como SR, no permita que nada para ir más rápido que el $c$ en este sentido.

Usted es perfectamente correcto en señalar que la separación entre los objetos pueden crecer más rápido de lo $c$ debido a la expansión del espacio.

Answer 2

La velocidad de la luz también está codificada en la relatividad general, en la misma forma en que lo hizo en la relatividad especial (espacio de Minkowski es esencial) , de todos modos sí es permitida por el espacio para poder ampliar en una velocidad superior a la velocidad de la luz debido a que no se contradice con la relatividad especial, y esto debido a que (a grandes rasgos) SR dice que no importa ni la información puede ser transmitida en velocidad mayor que la velocidad de la luz en relación a "espacio" en sí (usted puede leer acerca de comoving marcos de referencia en GR).

Así, algunas muy lejanas galaxias, e incluso algunos modelos cosmológicos, utiliza este y el desplazamiento al rojo muestra de que en realidad están ejecutando "lejos" por velocidad mayor que la velocidad de la luz, así que la respuesta a su pregunta es no.