Космология и механика Ньютона(гравитационная неустойчивость)

Своего рода астрономическая кухня общения астрономов, любителей астрономии и всех интересующихся астрономией. Можно задавать любые вопросы по астрономии и выносить свои суждения.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Космология и механика Ньютона(гравитационная неустойчивость)

Сообщение Laksus » 02 май 2007 21:15

Здравствуйте.
Хочу попросить Вас дать ответ на вопрос,
или дать ссылку (сайт или книгу) где ответ можно найти.
_______________
Вопрос (кратко):
Как согласовать гравитационную космологическую неустойчивость Вселенной и
существование космологического горизонта.
Желательно без привлечения общей теории относительности, во всех книгах где популярно рассказывается о космологии утверждается, что для объяснения неустойчивости Вселенной (Хабловского разбегания) достаточно физики Ньютона.

_______________
Вопрос (подробно):
(извините, что очень длинно но коротко и ясно не могу сформулировать)

Читая научно-популярную литературу

(И.Д.Новиков «Как взорвалась Вселенная», Библиотечка «Квант»,
© 2001 Д.Ю. Климушкин, С.В. Граблевский "Космология",
http://cosmo.irk.ru/,
и др.)

встретил понятие о гравитационной космологической неустойчивости
Вселенной, введенное в науку Александром Фридманом при решении уравнений
общей теории относительности.
_________________
Причем везде говорится, что это понятие <<...в принципе могло быть
предсказано уже триста лет назад, сразу после открытия закона всемирного
тяготения. ... >>, (цитаты из книги Д.Ю. Климушкина).
____
"... Теперь ясно, почему для вывода законов движения масс в
однородной Вселенной можно воспользоваться теорией Ньютона,
а не Эйншетейна."
Новиков И.Д., "Как взорвалась Вселенная.", стр.15
__________________


Для объяснения гравитационной неустойчивости рассматривается 2 галактики.
Например А и Б. На гал. Б действует сила притяжения всего вещества
находящегося в шаре радиусом АБ с центром в гал. А.

<<Что касается вещества вне этой области, то, как было доказано еще Ньютоном,
тяготение всего вещества вне шара взаимно компенсируется и никак не влияет на
динамику внутренних его областей.>>

Из-за этого галактики А и Б начинают сближаться.

__________
Вот это <<...взаимно компенсируется и никак не влияет... >> я и не могу
понять. Точнее, я не могу понять как можно совместить НЕвлияние внешнего
вещества и наличие космологического горизонта.
__________
Хочу пояснить.
Я рассуждаю так, (наверное ошибочно, но в чем ошибка понять не могу).
****
Возьмем четыре галактики лежащие на одной прямой на равных расстояниях друг
от друга, например галактики 1,2,3,4.
Можно выделить три этапа во взаимодействии галактик.

1 - Все галактики лежат за пределами космологического горизонта друг друга.
И поэтому не могут притягиватся так как еще не знают о существовании друг друга. И о неустйчивости говорить еще рано.

2 - Радиус космологического горизонта стал равен расстоянию между галактиками.
При этом на галактику 3 начала действовать сила со стороны гактики 2,
но не от всей сферы описанной вокруг галактики 2, а только от вещества
лежащего ближе чем галактика 2 (пересечения сфер 2 и 3).
Но в этот период на галактику 3 действует также вещество
расположенное между ней и галактикой 4 (пересечение сфер 4 и 3).
И уравновешивает притяжение
со стороны галактики 2. Таким образом причины приближаться к галактике 2
у галактики 3 нет.
Также как и 2 не будет приближаться к 3 потому, что сила со стороны 3 на 2
будет уравновешена галактикой 1 (пересечение сфер 1 и 2).
А галактики 1 и 4 в этот период не могут
взаимодействовать так как находятся за пределами горизонта друг друга.
3 - При дальнейшем увеличении радиуса космологического горизонта всегда
найдется часть вещества для галактики 3 лежащая в стороне противоположной 2,
которая уже взаимодействует с 3 и находится за пределом горизонта для 2.
И таким образом скомпенсирует притяжение со стороны сферы описанной вокруг 2.
Таким образом момент когда галактики начнут сближатся никогда не наступит.

(В пункте 3 я не уверен. Так как расчет сделать не могу.
И такой вывод подсказывает интуиция, которая, конечно,
может легко обмануть.)


(Примечание к 2.
Если в иллюстрации гравитационной неустойчивости приведеной в книгах принять,
что Вселенная заполнена веществом равномерно, а сфера описанная вокруг 1
на поверхности которой лежит 2 пустая (эдакий пузырь), то получается, что 2 не притягивается к 1 и остается на месте.
А если учесть горизонт то получается, по моему мнению,
что 2 будет убегать от 1, так как ее притянет вещество
окружающее галактику 3. Что действительно описано у
Климушкина в п.6.5 при описании возникновения ячеистой структуры.)

Те же рассуждения можно выразить по другому. Любая точка во Вселенной
находится в центре однородного шара с радиусом равным космическому горизонту
и,по моему, причины двигатся куда либо у нее нет (разве что в мелких, гораздо
меньше радиуса космического горизонта масштабах из-за неоднородной плотности
вещества).

***
Очень высокой математики (например общей теории относительности) мне уже
не освоить. Но вселяют оптимизм утверждения, что вопрос о гравитационной
неустойчивости может быть решен в рамках теории Ньютона.
Но пока во всех объяснениях которые я встречал не объяснялось
влияние (вернее невлияние) горизонта.
***
С уважением Александр.

PS. Я задавал уже этот вопрос на некоторых форумах, но ответа пока не получил.
PPS. Здесь на сайте http://www.astrogalaxy.ru/ есть хорошая ссылка
" Если у вас есть вопрос по астрономии, но нет ответа, жмите на ссылку!"
http://moscowaleks.narod.ru/astroquestionq.html
куда, похоже, можно было бы задать этот вопрос
но, насколько я понял, она заморожена с 2003 года.
Laksus
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 02 май 2007 20:08
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Александр » 02 май 2007 21:23

Laksus
Приветствуем на наших форумах! Приятной работы и общения!

Рубрика вопросов и ответов не заморожена. По форме можно задать вопрос, заполнив ее, форма находится внизу страницы! Последнее обновление страниц вопросов-ответов было в прошлом году.
Но вы правильно сделали, что пришли на форум. Хотя вопрос у вас весьма специфичный, думаю рано или поздно, вам у нас ответят :wink:

Laksus писал(а):" Если у вас есть вопрос по астрономии, но нет ответа, жмите на ссылку!"
http://moscowaleks.narod.ru/astroquestionq.html
куда, похоже, можно было бы задать этот вопрос
но, насколько я понял, она заморожена с 2003 года.
Последний раз редактировалось Александр 03 май 2007 15:00, всего редактировалось 2 раз(а).
Александр Кременчуцкий.
Сайт Галактика.http://moscowaleks.narod.ru
Александр
Всегда на посту
 
Сообщения: 8410
Зарегистрирован: 09 мар 2006 22:06
Откуда: Москва
Благодарил (а): 343 раз.
Поблагодарили: 48 раз.

Сообщение Astron » 03 май 2007 14:41

Здравствуйте, Александр!

В книге Новикова вполне понятно рассматривается этот вопрос :wink:
Поясните конкретнее, в чем Вы видите рассогласование с существующими теориями?


Laksus писал(а):Я задавал уже этот вопрос на некоторых форумах, но ответа пока не получил.
Astron
 

Re: Космология и механика Ньютона(гравитационная неустойчиво

Сообщение Буяна » 03 май 2007 16:39

Laksus писал(а):...Читая научно-популярную литературу ...
<<Что касается вещества вне этой области, то, как было доказано еще Ньютоном, тяготение всего вещества вне шара взаимно компенсируется и никак не влияет на динамику внутренних его областей.>> ...

Может, здесь проще поставить слово ПОЭТОМУ:
"...тяготение всего вещества вне шара взаимно компенсируется и поэтому никак не влияет на динамику внутренних его областей.>> ?
Laksus писал(а):...Я рассуждаю так, (наверное ошибочно, но в чем ошибка понять не могу). ...

Ошибка, наверное, в том, что Вы рассматриваете двухмерную модель Вселенной с идеально одинаковыми Галактиками...
Laksus писал(а):...Можно выделить три этапа во взаимодействии галактик.
...2 - Радиус космологического горизонта стал равен расстоянию между галактиками.
При этом на галактику 3 начала действовать сила со стороны гактики 2, но не от всей сферы описанной вокруг галактики 2, а только от вещества лежащего ближе чем галактика 2 (пересечения сфер 2 и 3).
Но в этот период на галактику 3 действует также вещество
расположенное между ней и галактикой 4 (пересечение сфер 4 и 3).
И уравновешивает притяжение со стороны галактики 2. Таким образом причины приближаться к галактике 2 у галактики 3 нет.
Также как и 2 не будет приближаться к 3 потому, что сила со стороны 3 на 2 будет уравновешена галактикой 1 (пересечение сфер 1 и 2).
А галактики 1 и 4 в этот период не могут
взаимодействовать так как находятся за пределами горизонта друг друга. ...

А дополнительное влияние от дальних Галактик?
Галактика 3 испытывает равные влияния Галактик 2 и 4. Но Галактика 2 уже под влиянием Галактики 1, а Галактика 4 - нет. Получается, что Галактики 2 и 4 влияют уже по-разному)))
Laksus писал(а):PPS. Здесь на сайте http://www.astrogalaxy.ru/ есть хорошая ссылка
" Если у вас есть вопрос по астрономии, но нет ответа, жмите на ссылку!"
http://moscowaleks.narod.ru/astroquestionq.html

Ага))) Мне она тоже понравилась)))))
Аватара пользователя
Буяна
Статус: Завсегдатай. Мисс Астрогалактика
 
Сообщения: 1528
Зарегистрирован: 02 янв 2007 23:28
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Laksus » 04 май 2007 02:37

В книге Новикова вполне понятно рассматривается этот вопрос
Поясните конкретнее, в чем Вы видите рассогласование с существующими теориями?

Ну, вот примерно изобразил рисунок 2 из Новикова (стр.14)
со своими дополнениями.
Изображение
Допустим мы находимся в точке 'm', рассмотрим точку 'O', находящуюся
от нас, например (http://www.scientific.ru/hubble/9725.html :)),
на расстоянии 13 млрд световых лет.
Предположим, что горизонт наблюдаемой Вселенной лежит на
расстоянии 14 млрд световых лет.

Рассмотрим шар радиусом 13 млрд световых лет с центром в точке 'O'
(он у меня на рисунке изображен синим цветом.)
Согласно Новикову точка 'm' притягивается массой всего вещества
этого шара, с равнодействующей силой направленной к точке 'O'.
Из-за чего точка 'm' начнет двигаться к точке 'O'.
А вещество за пределами этого шара не влияет на движение точки 'm'.
Так как участок 'a' действует на точку 'm' с такой же
силой как и участок 'b' и так далее.

Ну вот мне и непонятно как участок 'a' может уравновесить
притяжение со стороны участка 'b' когда он "поднырнет"
под наш космологический горизонт событий только через более чем
13 млрд световых лет, а участок 'b' давно находится внутри
горизонта и соответственно взаимодействует с 'm'?

А в данный момент наиболее удаленный участок с которым
может взаимодействовать точка 'm', чтобы начать двигаться
в сторону точки 'O', это участок 'c'.
Но с противоположной стороны есть участок 'd' который
уравновесит влияние участка 'c' и, соответственно,
причины начать приближаться к точке 'O' у точки 'm'
вроде бы и нет.
__________________________________________________________
Ошибка, наверное, в том, что Вы рассматриваете двухмерную модель Вселенной с идеально одинаковыми Галактиками...

Ну так это, по моему, основа всех теорий,
что Вселенная анизотропна и однородна. То есть, именно
гравитационная неустойчивость не зависит от степени однородности.
А модель, что я привел для примера, по моему не двумерная.
Двумерная - это когда на плоскости, а у меня обычное трехмерное
пространство.
***
С уважением Александр
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Laksus
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 02 май 2007 20:08
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Laksus » 04 май 2007 09:28

Буяна писал(а):А дополнительное влияние от дальних Галактик?

Галактика 3 испытывает равные влияния Галактик 2 и 4. Но Галактика 2 уже под влиянием Галактики 1, а Галактика 4 - нет. Получается, что Галактики 2 и 4 влияют уже по-разному)))

Если в момент когда космологический горизонт для галактики '3'
равен расстоянию от '3' к '2'.
Влияние галактики '2' на галактику '3' зависит от взаимодействия
галактики '2' и '1', то находясь в галактике '3' и изучая
взаимодействие галактики '3' и '2' мы, тем самым, можем
узнать кое-что о галактике '1'. Но ведь она сейчас для нас
находится за горизонтом событий, свет от нее еще не дошел до нас.
(Небо то ночью темное.)
А гравитационное взаимодействие, по Вашему, уже дошло
(через влияние на галактику '2').
Но, насколько я понимаю, никакое взаимодействие не может
превышать скорость света.
***
С уважением Александр
Laksus
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 02 май 2007 20:08
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение dub80 » 04 май 2007 09:42

Laksus писал(а):
Буяна писал(а):А дополнительное влияние от дальних Галактик?

Галактика 3 испытывает равные влияния Галактик 2 и 4. Но Галактика 2 уже под влиянием Галактики 1, а Галактика 4 - нет. Получается, что Галактики 2 и 4 влияют уже по-разному)))

Если в момент когда космологический горизонт для галактики '3'
равен расстоянию от '3' к '2'.
Влияние галактики '2' на галактику '3' зависит от взаимодействия
галактики '2' и '1', то находясь в галактике '3' и изучая
взаимодействие галактики '3' и '2' мы, тем самым, можем
узнать кое-что о галактике '1'. Но ведь она сейчас для нас
находится за горизонтом событий, свет от нее еще не дошел до нас.
(Небо то ночью темное.)
А гравитационное взаимодействие, по Вашему, уже дошло
(через влияние на галактику '2').
Но, насколько я понимаю, никакое взаимодействие не может
превышать скорость света.
***
С уважением Александр



Вы ошибаетесь. Можно привести массу примеров, когда взамодействия превышают скорость света. Обращаю Ваше внимание на то, что это не противоречит законам физики.
Где много слов, там мало мудрости.
dub80
Статус: Младший
Статус: Младший
 
Сообщения: 164
Зарегистрирован: 08 апр 2007 15:35
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Laksus » 04 май 2007 11:06

dub80 писал(а):Можно привести массу примеров, когда взамодействия превышают скорость света.

Приведите, пожалуйста, один пример.
Laksus
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 02 май 2007 20:08
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение dub80 » 04 май 2007 12:08

Laksus писал(а):
dub80 писал(а):Можно привести массу примеров, когда взамодействия превышают скорость света.

Приведите, пожалуйста, один пример.


Как раз гравитационное взаимодействие и относится к таким примерам.
Еще один? :)
Фазовая скорость э/м волн в некоторых средах также превышает скорость света.
Где много слов, там мало мудрости.
dub80
Статус: Младший
Статус: Младший
 
Сообщения: 164
Зарегистрирован: 08 апр 2007 15:35
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Буяна » 04 май 2007 13:27

Про скорость распространения гравитации как-то интуитивно догадываюсь, если Черная Дыра - черная)))))
А как измерить? :?
Аватара пользователя
Буяна
Статус: Завсегдатай. Мисс Астрогалактика
 
Сообщения: 1528
Зарегистрирован: 02 янв 2007 23:28
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение dub80 » 04 май 2007 13:52

Буяна писал(а):Про скорость распространения гравитации как-то интуитивно догадываюсь, если Черная Дыра - черная)))))
А как измерить? :?


В таких вещах я не силен, но общеизвестно, что наиболее точно измеряемой физической величиной является частота. Отсюда, видимо, и надо плясать...
Где много слов, там мало мудрости.
dub80
Статус: Младший
Статус: Младший
 
Сообщения: 164
Зарегистрирован: 08 апр 2007 15:35
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Laksus » 04 май 2007 22:09

Ага, дошло до меня, где неточность в моем вопросе. Но у Новикова,
и других авторов, тоже этот скачок.
То есть они начинают обсуждение с теории Эйнштейна,
где скорость ограничена. Упоминают что Фридман доказал неустойчивость
в этой теории, а потом начинают утверждать, что у Ньютона то же
самое.
Ну я и упустил из вида, что у Ньютона то скорость взаимодействия
бесконечна, в отличии от Энштейна. Соответственно не может быть
и понятия горизонта событий.

Ну а разобраться почему появляется неустойчивость в теориях
Эйншетейна я и не надеюсь. Если сам Эйншетйн долго не мог разобраться
в доказательстве Фридмана. То наверняка популярного изложения быть
не может.
--
Кстати по этому поводу вопрос, а кто нибудь из читающих эти строки
разобрался с теорией Фридмана и тому подобных? Это очень сложно?
***
_____________
dub80 писал(а):Как раз гравитационное взаимодействие и относится к таким примерам.
Еще один?
Фазовая скорость э/м волн в некоторых средах также превышает скорость света.

Все теории Эйнштейна, по моему, построены на допущении,
что скорость любого взаимодействия не может превышать скорости света,
а значить и гравитационное взаимодействии не может превышать ее.

Но, по моему, сегодня никто точно эту скорость (гравитации)
не измерил. То есть не доказал экспериментально равенство
скоростей света и гравитации, но, по моему, не доказано и
то, что скорость гравитации выше скорости света.
Откуда Вы взяли эту информацию?

А по поводу фазовой скорости:
насколько я понял из
http://www.astrogalaxy.ru/339.html
это еще не доказательство.
Экспериментов мало, трактовки их допускают и традиционные
толкования. Я пока подожду отбрасывать старые теории.
Александр
Laksus
 
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 02 май 2007 20:08
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение Буяна » 05 май 2007 21:42

Laksus писал(а):... кто нибудь из читающих эти строки разобрался с теорией Фридмана и тому подобных? Это очень сложно?

Очень сложно!!
Если сам Эйнштейн долго не мог разобраться в доказательстве Фридмана...

:D
Аватара пользователя
Буяна
Статус: Завсегдатай. Мисс Астрогалактика
 
Сообщения: 1528
Зарегистрирован: 02 янв 2007 23:28
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Сообщение dub80 » 07 май 2007 08:45

А по поводу фазовой скорости:
насколько я понял из
http://www.astrogalaxy.ru/339.html
это еще не доказательство.
Экспериментов мало, трактовки их допускают и традиционные
толкования. Я пока подожду отбрасывать старые теории.
Александр



Я не смотрел и не брал информацию с приведенной Вами страницы. Но Вы сильно заблуждаетесь. Экспериментов было поставлено сколько угодно. Включая лазер, ученый уже тем самым ставит и подтверждает это :D . Теория строго доказывает данный факт, посмотрите любой классический учебник.
Где много слов, там мало мудрости.
dub80
Статус: Младший
Статус: Младший
 
Сообщения: 164
Зарегистрирован: 08 апр 2007 15:35
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.


Вернуться в Общение астрономов и любителей

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 9