Questa volta abbiamo cercato una curiosità scientifica: Quando si dice che l'universo è 13.8 miliardi di anni, non è questo dal punto di vista gravitazionale della Terra? Ad esempio, se la vita potesse sopravvivere in un pianeta attorno a un buco nero, la prospettiva dell'età dell'universo sarebbe molto più antica? Ho capito che il Big Bang è successo una volta e che quel momento è lo stesso, non importa dove ti trovi, ma in teoria non potrebbe esserci una specie di vita che potrebbe sperimentare 13 di miliardi di anni e vede l'universo come molto più vecchio?
Ed ecco le risposte degli esperti:
Quindi, è vero, quando diciamo “quanti anni ha l'universo” dobbiamo sempre dire anche “secondo quale sistema di riferimento”. Quando si sente l'età buttata fuori dagli astrofisici, si basa sull'età della Radiazione cosmica di fondo a microonde , che è la cosa più vicina che abbiamo a un “frame inerziale universale” (ovviamente, tutti i frame sono ugualmente validi, quindi non è che questo frame sia “migliore” dal punto di vista della fisica rispetto a qualsiasi altro frame, è solo che per ragioni pratiche , avere un telaio che in teoria dovrebbe essere facile da misurare ovunque è conveniente).
Quindi sono un cosmologo professionista, se questo è importante per quello che stai per leggere. Sono anche in ritardo di diverse ore per la conversazione, che nel tempo di Internet potrebbe anche essere il prossimo secolo.
Molte delle risposte che vedo qui parlano di dilatazione del tempo e tutto il resto, che non è necessariamente sbagliato , solo irrilevante per la domanda.
Sì, il movimento della terra e il tuo ambiente gravitazionale locale influenzano le tue misurazioni del tempo, ma è anche un effetto così esilarante che quando misuri cose in miliardi di anni e le incertezze in quelle misurazioni sono dell'ordine di milioni di anni quindi nessuno noterà qualche secondo qua e là.
Ma per arrivare al cuore della tua domanda dobbiamo mettere da parte la relatività ristretta, che è così e passare alla relatività generale. Perché se hai intenzione di usare una teoria matematica per descrivere l'intero fottuto universo, è meglio che sia il più generale possibile.
Abbiamo un modello matematico che descrive l'evoluzione dell'intero universo, perché costruire modelli matematici è ciò che noi scienziati amiamo fare. Quel modello matematico si basa sulla relatività generale ed è chiamato “metrica FLRW” se non riesci a dormire stanotte e hai bisogno di leggere una pagina di Wikipedia per aiutarti.
L'essenza di questo modello è che descrive l'evoluzione temporale dell'espansione dell'universo. Questo è un indizio importante. In qualsiasi momento, l'universo ha una data dimensione. In un momento precedente l'universo è più piccolo e in momenti successivi l'universo è più grande. Quindi c'è una connessione diretta tra il passare del tempo nel nostro universo e le sue dimensioni. Tutto quello che dobbiamo fare è capire come si è espanso l'universo e far girare l'orologio all'indietro. In altre parole, il nostro modello matematico ci fornisce un “orologio standard” che possiamo usare per descrivere l'età dell'universo. Non c'è alcun requisito per l'esistenza di un orologio così standard nell'universo, ma non c'è nemmeno alcun divieto contro di esso, quindi continueremo a festeggiare.
Una volta che abbiamo riempito i dettagli del modello con ogni sorta di complicata osservazione cosmologica che ha richiesto a generazioni di scienziati innumerevoli ore di scrupoloso sforzo (e che ho casualmente accantonato in una singola frase) , possiamo mappare direttamente la storia dell'espansione dell'universo a partire da quando era solo una minuscola singolarità fino alle sue attuali dimensioni piuttosto gibbose.
Quindi, quando diciamo “l'età dell'universo”, in realtà stiamo dicendo “il tempo trascorso dalla singolarità iniziale in questo particolare modello matematico dell'universo, dati tutti i vincoli osservativi”. Se questo non è abbastanza per te, puoi semplicemente costruire la tua cosmologia per quanto mi interessa.
Il punto bonus a questo è che se qualche civiltà aliena ha la propria versione di Einstein e arriva con la propria formulazione della relatività generale e fa le stesse osservazioni generali sull'universo che facciamo noi, allora arriveranno alla stessa conclusione. E quando andiamo a stringerci la mano o tentacoli o pseudopodi o quant'altro possiamo essere tutti d'accordo sull'età dell'universo.
Sì, è relativo, ma la dilatazione temporale creata nei pozzi gravitazionali delle dimensioni di un pianeta, o dovuta al movimento con/attraverso la galassia, è minuscola. Non c'è una differenza di età significativa rispetto a quella che misureresti se fluttuassi tra le galassie immobili rispetto al CMB.
Qualcuno vicino a un buco nero sperimenterebbe meno tempo, non di più. Siamo vicini alla quantità massima di tempo trascorso, nessuno da nessuna parte può sperimentare significativamente di più, solo di meno e solo in luoghi dove una civiltà non può esistere (le orbite vicine ai buchi neri non sono stabili).