Γιατί η ταχύτητα του φωτός είναι τόσο μικρή σε σχέση με το μέγεθος του σύμπαντος;

Κατά μέσο όρο, το ηλιακό φως χρειάζεται 8 λεπτά και 17 δευτερόλεπτα για να ταξιδέψει από τον Ήλιο στη Γη.

Κατά μέσο όρο, το ηλιακό φως χρειάζεται 8 λεπτά και 17 δευτερόλεπτα για να ταξιδέψει από τον Ήλιο στη Γη.Αυτή είναι μια καλή ερώτηση, καθώς τόσοι πολλοί άνθρωποι φαντάζονται ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πολύ γρήγορη, όταν είναι εξαιρετικά αργή σε ένα αστρονομικό πλαίσιο. Και η μόνη απάντηση είναι, γιατί το (παρατηρήσιμο) σύμπαν είναι ήδη αρκετά παλιό και έχει μεγαλώσει σε ακατανόητο μέγεθος. 

Πιστεύεται γενικά ότι η ταχύτητα του φωτός πρέπει να παρέμεινε σταθερή κατά τη διάρκεια της ιστορίας του σύμπαντος (αν και ορισμένοι μη κυρίαρχοι θεωρητικοί αμφισβητούν αυτή την άποψη) οπότε όταν το σύμπαν ήταν πολύ νέο, ας πούμε περίπου 1 δισεκατομμύριο ετών όταν μόλις σχηματίζονταν οι πρωτογαλαξίες, δεν θα χρειαζόταν πολύς χρόνος για να φτάσει το φως από έναν πρωτογαλαξία σε έναν γειτονικό. 

Οι αστρονομικές δομές ήταν πολύ πιο κοντά η μία στην άλλη, πολύ πιο πυκνά γεμάτες. Αλλά μέχρι τώρα το διάστημα έχει τεντωθεί πολύ και χρειάζεται πολύ χρόνο στο φως για να φτάσει οπουδήποτε εκτός από τους πιο κοντινούς γαλαξίες. Η επιφάνεια της τελευταίας σκέδασης (η πηγή ακτινοβολίας CMB) ήταν μόνο περίπου (επεξεργασία) 40 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από την «θέση όπου βρίσκεται τώρα η Γη» όταν εκπέμπεται αυτό το φως (αν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την έκφραση, η Γη δεν υπήρχε όμως, ούτε αστέρι ούτε γαλαξίας, είναι μόνο για την αναπαράσταση του ρυθμού της διαστημικής επέκτασης από τότε), και όμως χρειάστηκαν 13 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει σε εμάς, επειδή καθώς το φως προσπαθούσε να έρθει εδώ, η διαστημική μας θέση υποχωρούσε από αυτήν την επιφάνεια της πηγής με τεράστιο ρυθμό, και μόνο τώρα μετά από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, αυτό το φως μπόρεσε να φτάσει σε αυτήν την διαστημική επέκταση και τελικά να φτάσει σε εμάς. 

Ίσως αξίζει να διευκρινιστεί ότι το CMB ανέκαθεν λούζει «την τρέχουσα θέση μας στο διάστημα», αλλά με διαφορετική συχνότητα και ελαφρώς διαφορετικούς χρόνους εκπομπής. Όσο νωρίτερα ήταν η εποχή, τόσο υψηλότερη ήταν η συχνότητα του CMB που έφτανε στη «διάστημά μας».

Ένας άλλος παράγοντας είναι ότι το ανθρώπινο μέγεθος και οι χρονικές μας κλίμακες είναι τόσο σύντομες. Τα πράγματα συμβαίνουν πολύ γρήγορα στη μικροσκοπική μας κλίμακα, σε μια ανθρώπινη ζωή αντιλαμβανόμαστε πολλά γεγονότα, η αλλαγή είναι πολύ γρήγορη. 

Για πολύ μεγαλύτερες δομές, η αλλαγή συμβαίνει πολύ πιο αργά. Ίσως αν υπήρχε ένα αισθανόμενο σύστημα στο μέγεθος ενός γαλαξία, η αντίληψή του για τον ρυθμό αλλαγής θα ήταν πολύ πιο αργή, ίσως θα μπορούσε να ζήσει για δισεκατομμύρια χρόνια και το φως αναλογικά θα φαινόταν να ταξιδεύει πολύ πιο γρήγορα. Προφανώς αυτό είναι απλώς μια άγρια ​​εικασία επιστημονικής φαντασίας!

Gerard Bassols/quora.com