Es posible que se expanda con la velocidad de la luz. No lo sé, pero es curioso, si hay una respuesta. ¿A qué velocidad se expande nuestro universo?
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gagneet
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La velocidad de recesión viene dada por la Ley de Hubble y es proporcional a la distancia adecuada del observador al objeto (galaxia u otro objeto distante):
$$v=H_0 D$$
donde $H_0$ es la constante de Hubble.
Como puedes ver, la velocidad de recesión más allá de una cierta distancia, conocida como la La distancia del Hubble, puede ser mucho mayor que la velocidad de la luz (en el vacío). Esto no viola la relatividad porque la recesión no es un movimiento a través del espacio, es la expansión del espacio mismo, entre los objetos.
Para más detalles, consulte el artículo de Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law
La tasa de expansión del universo (el hecho de que todos los objetos se alejen unos de otros y más si están más lejos unos de otros) viene dada por la constante de Hubble $H_0= 69.32 ± 0.80 (km/s)/Mpc$ 1
Echa un vistazo a esta trama de Wikipedia
En el eje y tienes la velocidad con la que el objeto se aleja de nosotros y en el eje x la distancia actual en una unidad astrofísica común llamada Megaparsec (paralaje de un segundo de arco $1 \text {pc} \approx 3.26$ años luz).
Editar:
la discrepancia circulada en azul se debe a que las galaxias tienen movimientos internos adicionales además de su retroceso debido a la expansión. Las galaxias medidas allí son (como dice la etiqueta) parte del cúmulo de virgo. El movimiento interno inducirá un desplazamiento Doppler que influirá en el desplazamiento al rojo de la galaxia
1: Según el 20 de diciembre de 2012 la constante de Hubble, medida por la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson de la NASA (WMAP)
hdhondt
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Tal vez debería señalarse aquí que no existe tal cosa como "la velocidad de expansión del universo". El universo no se expande a una sola velocidad. En su lugar, la velocidad de expansión observada depende de la distancia, dada por la constante de Hubble. Esa constante es 72 km/seg. por Mpc (1 pc es 3,25 años-luz).
Lo que el Hubble nos dice es que "la velocidad de expansión aumenta 72 km/seg. por cada 3,25 millones de años luz de separación". Dos galaxias que están separadas por una distancia X, medida en megaparsecs, se separarán a una velocidad de 72X km/seg. Por ejemplo, si miramos una galaxia que está a 100 Mpc (325 Mly) de distancia, la veremos alejarse de nosotros a una velocidad de 7200 km/seg.
Esto también significa que no hay un centro para esta expansión. Ninguna parte del universo está quieta, con todo lo demás alejándose de él. En su lugar, todo se aleja de todo lo demás.
Joe Liversedge
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¿A qué velocidad se expande nuestro universo?
Esta pregunta no tiene sentido en la forma en que fue planteada. Para ver por qué, empecemos pensando en cómo sabemos que el universo se está expandiendo.
La expansión del universo fue descubierta originalmente por Lemaître y Hubble, quienes encontraron que los desplazamientos al rojo de las galaxias eran proporcionales a sus distancias con nosotros. Para mantener las cosas simples, empecemos pensando en cómo se interpretaría esto si no supiéramos de la relatividad, para que la velocidad y la distancia puedan ser definidas como esperamos en la mecánica newtoniana. Un desplazamiento al rojo de, digamos, 0,037% indica que una galaxia se aleja de nosotros a casi exactamente 0,037% de la velocidad de la luz. Por lo tanto, la observación de Hubble implica v=Hd, donde v es la velocidad relativa de dos galaxias, H es un número que es el mismo para todas las galaxias, y d es la distancia entre las dos galaxias. Todas las distancias intergalácticas aumentan por el mismo factor de escala en cualquier intervalo de tiempo dado. Esto es exactamente lo que sucede, por ejemplo, cuando un trozo de metal se expande porque se ha calentado. Cuando un trozo de metal se expande, no podemos describir su expansión global usando una velocidad en unidades de metros por segundo. La velocidad sólo puede definirse si primero especificamos de qué dos átomos del metal estamos hablando. La velocidad será diferente si elegimos un par de átomos diferentes. Por razones similares, no tiene sentido preguntar por "la" velocidad de expansión del universo. No hay una velocidad sino muchas.
Ahora supongamos que fijamos nuestra atención en dos galaxias específicas. ¿Pueden estar retrocediendo una de otra a una velocidad mayor que c? Esta pregunta requiere relatividad. La relatividad general no tiene una forma única de hablar de la velocidad de la galaxia A en relación con la galaxia B si están a distancias cosmológicas una de otra. Si queremos, podemos describir verbalmente la situación diciendo que ambas galaxias están en reposo, pero el espacio entre ellas se está expandiendo. Si queremos, podemos utilizar ciertas medidas de distancia y tiempo (ver https://www.physicsforums.com/threads/how-are-time-and-distance-measured-in-cosmology.506990/ ) y describen verbalmente a A y B como moviéndose en relación con el otro a una velocidad que se encuentra tomando el cambio de distancia dividido por el cambio de tiempo. De hecho, la relatividad general nos permite asignar absolutamente cualquier valor que queramos a la velocidad de A con respecto a B; simplemente no es algo bien definido.
Es posible que se expanda con la velocidad de la luz.
Dado que no tiene sentido asignar una velocidad a la expansión cosmológica, no tiene sentido preocuparse por si dicha velocidad es mayor que c. Debido a que las velocidades relativas de los objetos distantes no están bien definidas en la relatividad general, no hay forma de extender la prohibición de la relatividad especial sobre v>c a los objetos distantes en la relatividad general. La prohibición es local. Localmente, la relatividad general es lo mismo que la relatividad restringida.
A veces se pueden ver afirmaciones de que la inflación cosmológica causó que el universo se expandiera más rápido que c, o que el borde del universo observable ocurre en el lugar donde la ley de Hubble da una velocidad igual a c. La primera afirmación es incorrecta porque la expansión del universo no puede ser medida con una sola velocidad. La segunda afirmación es, en el mejor de los casos, una simplificación excesiva porque las velocidades relativas de los objetos distantes no están bien definidas en la relatividad general. Para una definición bastante natural de la velocidad, hay galaxias que observamos que ahora y siempre han estado alejándose de nosotros a una velocidad mayor que c. [Lineweaver]
Lineweaver http://www.mso.anu.edu.au/~charley/papers/LineweaverDavisSciAm.pdf
[Esta es una copia de un Entrada de la FAQ en physicsforums.com que escribí con sugerencias y comentarios de otros miembros del Foro de Física].
