Bycie sobą

Do tej pory twierdziłem, że nie ma tej różnicy. Wyjaśnienie podawane w publikacjach i na wiki, że redshift na skutek ekspansji jest inny, bo występuje na skutek ekspansji (takie to jest naprawdę tłumaczenie) nie przekonuje mnie tym bardziej, że względny ruch jest dla mnie tożsamy z wytwarzeniem się czasoprzestrzeni, co w oczywisty sposób ma miejsce w przypadku ekspansji i w nieoczywisty w przypadku "zwykłego" ruchu.

Ponieważ głównie skupiam się na promieniowaniu tła, to podaję wyjaśnienie na jego przykładzie, mimo że dotyczy każdego promieniowania docierającego do nas z innych galaktyk oddalających się na skutek ekspansji. Jeśli spoczywam w układzie promieniowania tła CMB, to jego rozszerzona na skutek ekspansji fala nie zmienia w moim układzie (będacym również układem CMB) swojej długości po przejściu przeze mnie. Jeśli natomiast przechodzi przeze mnie foton wyemitowany przez źródło poruszające się w chwili emisji względem mnie w małej odległości (w której ekspansja jest zaniedbywalna lub nie zachodzi), to w moim układzie po przejściu przeze mnie zmienia się długość jego fali. Jeśli w chwili emisji fotonu źródło się do mnie przybliżało, to skrócenie fali fotonu przede mną będzie odwrotnie proporcjonalne do jej wydłużenia za mną. Jeśli w chwili emisji fotonu źródło się ode mnie oddalało, to wydłużenie przede mną będzie odwrotnie proporcjonalne do skrócenia za mną. Dopplerowska dylatacja czasu jest równa wydłużeniu. Dylatacja czasu <1 na skutek ekspansji jest równa skróceniu.

Foton nie skraca się po Lorentzowsku przed nami i za nami jak kij. Foton skraca się i wydłuża po Dopplerowsku przed nami i za nami jak foton.

Jeśli pomimo niezerowej prędkości względnej w chwili emisji zrównam swoją prędkość z prędkością źródła z chwili emisji gdy dotrze do mnie foton, to przejdzie przeze mnie bez zmiany długości fali w moim układzie jak gdyby został wyemitowany przez źródło spoczywające względem mnie.

Jest jeden problem. Nie jesteśmy w stanie zmierzyć wydłużenia lub skrócenia fali fotonu, który się od nas radialnie oddala. Możemy go co prawda odbić od powierzchni spoczywającej w naszym układzie, żeby do nas wrócił, lecz przy odbiorze dostaniemy znowu tą samą długość fali co przy jego pierwszej transmisji. Zmianę długości fali możemy zmierzyć tylko jeśli sami wyemitowaliśmy foton i wrócił do nas po odbiciu od ciała którego prędkość mierzymy w naszym układzie.

Chyba jednak istnieje karkolomny sposob na pomiar zmiany dlugosci fali oddalajacego sie od nas fotonu. Jest nim pomiar naszej wlasnej dylatacji czasu na skutek przejscia przez nas tego fotonu. Mam swiadomosc jej niemierzalnosci dla pojedynczych fotonow i koniecznosci porownania uplywu czasu ze zrodlem.

W przypadku ekspansji mam lekki posmak herezji. Gdybym zastosowal tylko opisane kryterium zmiany długości fali przede mną i za mną do określenia prędkości względem źródła, to źródło fotonów tła spoczywa względem nas.