201

Ответ на пост «Вопрос к астрономам и прочим физикам»1

Ответ есть. Наверное, что бы стало понятно, тут надо начать с базовых вещей.
Что такое расширение пространства? Это скорость с которой происходит метрическое (то есть фактическое) увеличение расстояния между любыми двумя объектами. Скорость увеличения пространства зависит от расстояния между двумя объектами. Выражается в постоянной Хаббла. Оценка постоянной Хаббла ведется до сих пор, но пусть будет 70. То есть на каждый мегапарсек расстояния между ними, расстояние между объектами увеличивается на 70 км/с. Мегапарсек это 3,08*10^22 метров. Так что, зная эти числа, можно довольно легко узнать как быстро расширяется пространство между двумя любыми объектами.

Давайте рассмотрим несколько объектов. Сначала на микроуровне, затем, на макро.
Возьмем 2 атома водорода в молекуле воды, прошла секунда, пространство расширилось, расстояние между ними увеличилось. (тут надо понимать, что за секунду между ними пространство расширится на величины близкие к планковским, но, тем не менее). Что произойдет? Ничего. Потому что силы, которые объединяют эти атомы в молекуле на много десятков(!) степеней больше сил гравитации между этими двумя объектами. Иначе говоря, "резиночка" растянулась, но расстояние между двумя "бусинками" осталось прежним.
Возьмем два объекта по-больше. Два яблока, лежащие на столе. Расстояние между ними 1 метр. Прошла секунда, пространство между ними расширилось на 1 / 3,08*10^22 * 70 000 = 2,27*10^-18. Это на три порядка меньше размеров протона )) Поэтому, все остальные силы, которые действуют на яблоки (гравитационная, архимедова, реакции опоры, упругости и проч) гораздо сильнее и поэтому не позволят яблокам "разорвать" расстояние в 1 метр между собой. Пусть даже это будет 10 в минус 18 степени. И пусть пройдет хоть 10^20 секунд - расстояние между яблоками останется 1 метр.
Расширение пространства заметно на расстоянии, там он приобретает такие скорости, что никакие другие силы во вселенной уже не способны помешать объектам разлетаться друг от друга.
Возьмем наше Солнце и Альфу Центавра, одну из ближайших звезд к нашему Солнцу. Расстояние между ними 4,12*10^16 метров. Следовательно, за секунду, расстояние между ними увеличится на 9,4 сантиметра. Уже прогресс!! Хоть и небольшой. Однако за 1 миллион лет расстояние увеличится на почти 3 миллиарда километров. Однако, гравитационные силы между звездами(1) и между ядром галактики(2) все еще достаточно велики и если и будет увеличение расстояния, то гораздо более скромное, на много-много порядков.
Последние два примера.
Возьмем два объекта на расстоянии 14 миллиардов световых лет друг от друга (достижимый край нашей Вселенной) и на расстоянии 46 миллиардов световых лет (предполагаемый радиус вселенной)
В первом случае расстояние - 4300 мегапарсек. Умножаем на 70 км/с и получаем скорость удаления объектов друг от друга ~300 000 км/с. Скорость света. Это и есть тот самый горизонт событий. Достичь более удаленных объектов мы не сможем, потому что они удаляются от нас со скоростями превышающими скорость света. Если говорить по другому, если вылетим к ним со скоростью света, то когда прибудем на место, то объект удалится от нас на такое же расстояние.
Берем объект на удалении 46 миллиардов световых лет. Это 14 тысяч мегапарсеков и скорость разлета почти миллион км/с, что в три раза превышает скорость света.

Резюмируя - расширяется физическое пространство, но расстояние между объектами увеличивается только тогда, когда скорость расширения настолько велика, что никакие другие известные силы во Вселенной не способны удержать объекты в исходном состоянии.

Если остались вопросы или появились новые - готов ответить)