*

Здесь темы, дискуссия по которым на остальных форумах не ведется. Здесь самые рьяные могут доказывать, спорить хоть до белого каления. Посты выходящие за рамки нормального общения, будут удаляться без предупреждения.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Непрочитанное сообщение Астрон » 02 дек 2007 17:21

Spirit universe писал(а):
Рашпиль писал(а):
Spirit universe писал(а):Вполне возможно, что в процессе Большого взрыва образовались одновременно не одна, а несколько вселенных, каждая со своим немного отличным от других набором физических законов и мировых констант.
Если так, то между вселенными должны существовать причинно следственные связи. Возможно ли получить сигнал в Нашей, замкнутой на себя Вселенной, от другой, замкнутой на себя вселенной? А если не возможно..., то какие основания предполагать рождение нескольких вселенных?

Вселенные, если их несколько, существуют независимо друг от друга.
Предпологается что наша Вселенная возникла за счет флуктуации (изменение физических величин от их среднего значения) инфлатонного поля (гипотетическое поле, на котором происходят рождения Вселенных). Поле находится в постоянном движении, колеблится. В основном поле ведет себя спокойно, но иногда происходят флуктуации и на поле образуется однородная конфигурация размером 10 в -33 степени см. Эта конфигурация обладает большей гравитацией, чем окружающее поле, поэтому она очень быстро растет в размерах. Когда диаметр конфигурации (Вселенной) возрастает в 10 в 27 степени раз по сравнению с первоначальным размером, вся кинетическая энергия превращается во внутреннею и происходит процесс рождения частиц. Как предпологается этот процесс происходит постоянно, т.е. Вселенных может быть много. Интерестно, то что если наблюдать за этим процессом со стороны, то время существования Вселенной кажется черезвычайно коротким промежутком времени.
Это или наподоби этого - одна из теорий возникновения Вселенной.


Приятно, что молодое поколение обладает таким пространственным мышлением
Что в общем редкость в наши дни
Молодец Spirit universe
У Вас большое будущее
Не останавливайтесь на достигнутом
Астрон
 

Непрочитанное сообщение Новик » 13 фев 2008 22:18

Хочу пояснить, что означает "искривление" пространства или пространства-времени: это просто когда тензор Римана отличен от нуля. Слово "искривление" стало использоваться из аналогии с одним из примеров неевклидова пространства, индуцированного на "кривой" 2-мерной поверхности, вложенной в 3-мерное евклидово пространство.
Новик
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 03 окт 2007 05:07
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение * » 08 окт 2008 18:51

http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/2557/

За горизонтом вселенских событий


Наш мир, родившийся в процессе Большого взрыва, и поныне расширяется, а объем разделяющего галактики пространства стремительно увеличивается. Скопления галактик, удаляясь друг от друга, тем не менее остаются устойчивыми образованиями с определенными размерами и стабильной структурой. Да и атомы вовсе не набухают в процессе расширения Вселенной, в отличие от свободно летающих фотонов, увеличивающих свою длину волны в процессе перемещения по расширяющемуся пространству. Куда же ушла энергия реликтовых фотонов? Почему мы можем видеть квазары, удаляющиеся от нас со сверхсветовой скоростью? Что такое темная энергия? Почему доступная нам часть Вселенной все время сокращается? Это лишь часть вопросов, над которыми думают сегодня космологи, стараясь согласовать общую теорию относительности с картиной Мира, наблюдаемой астрономами.
Почти сто лет назад американский астроном Весто Слайфер (Vesto Slipher, 1875—1969) обнаружил, что линии в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону. В то время космологических теорий, которые могли бы объяснить этот феномен, еще не было, равно как не существовало и общей теории относительности (ОТО). Слайфер истолковал свои наблюдения, опираясь на эффект Доплера. Получилось, что галактики удаляются от нас, причем с довольно большими скоростями. Позже Эдвин Хаббл (Edwin Hubble, 1889—1953) обнаружил, что чем дальше галактика находится от нас, тем больше наблюдаемый сдвиг спектральных линий в красную сторону (то есть красное смещение) и, следовательно, с тем большей скоростью она улетает от Земли. Сейчас данные по красному смещению получены для десятков тысяч галактик, и почти все они удаляются от нас. Именно это открытие и позволило ученым заговорить о расширении Вселенной и о нестационарности нашего мира.

Альберт Эйнштейн в поиске решений своих знаменитых уравнений, описывающих сосуществование энергии и гравитации (то есть материи и кривизны четырехмерного пространства-времени), пренебрег фактом расширения и представил миру в первых публикациях по ОТО стационарную, бесконечную и неизменную Вселенную. Более того, когда российский математик и геофизик А.А. Фридман (1888—1925) нашел «расширяющиеся» и «пульсирующие» решения для уравнений, Эйнштейн долго не признавал такой сценарий развития Вселенной и правомочность найденных решений. Однако дальнейшие математические исследования уравнений, которые называются системой уравнений Гильберта — Эйнштейна и описывают весь мир в целом, показали, что Александр Фридман прав и Вселенная совсем не обязана быть бесконечной и стационарной.

Теория и эксперимент стали соответствовать друг другу, а заодно выяснилось, что удаляющиеся галактики не движутся, подобно тому, как мы ходим по комнате или как Луна вращается вокруг Земли, а удаляются от нас из-за расширения самого пространства. Обычно это иллюстрируют с помощью растягивающейся резиновой пленки или воздушного шарика. Здесь, впрочем, тоже есть некий нюанс, который часто сбивает многих с толку. Если нарисовать галактику на шарике и начать его надувать, то ее изображение тоже будет увеличиваться. При расширении Вселенной такого не происходит. Галактика — это гравитационно-связанная система, она не участвует в космологическом расширении. Так что в иллюстрации с шариком галактику лучше не рисовать на нем, а приклеить «ее» к шарику в одной точке. Но поскольку на самом деле галактики ни к чему не приклеены и могут двигаться в пространстве, то еще лучше представлять их как капли воды на поверхности раздувающегося шарика. Капли-галактики в этом случае не расширяются, но могут свободно перемещаться по нему с некоторой собственной скоростью.

Для более наглядного представления процесса расширения удобно ввести систему отсчета, нарисовав на шаре координатную сетку. Если бы галактики были «приклеены» к такому раздувающемуся шарику-пространству, то их координаты не изменялись бы, и расширение сводилось бы лишь к модификации свойств самой системы координат. Однако реальное расстояние между галактиками, измеряемое, например, с помощью линейки, света или радиолокатора, при этом все же увеличивается, поскольку размер линейки не изменяется при космологическом расширении, а скорость света и радиоволн не зависит от того, насколько растянулась пленка пространства-шарика. В этом плане наше пространство совсем не похоже на резиновую пленку, утончающуюся при растяжении и заставляющую упругие волны бегать по ней с возрастающей скоростью.

Согласно ОТО пространство расширяется, рождаясь как бы из ничего, в силу тех законов, которым оно подчиняется. Именно этот процесс, с учетом свойств всего того, что находится в пространстве, и описывают уравнения Гильберта — Эйнштейна. Поведение света, атомов, молекул, твердых тел, жидкостей и газов слабо зависит от локальной кривизны пространства-времени и существенно изменяется только в особо сильных гравитационных полях, наподобие тех, что встречаются вблизи черных дыр. В большей же части Вселенной, как полагают ученые, основные процессы происходят почти так же, как и на Земле, и получается, что галактики вполне реально удаляются друг от друга из-за расширения пространства, в котором они находятся. Космические корабли движутся, а свет распространяется по тому пространству, которое есть, и если его станет больше, это будет заметно, хотя бы по тому времени, которое им придется затратить, путешествуя из одной галактики в другую.

Эффект Доплера и красное смещение
В обычной жизни мы постоянно сталкиваемся с эффектом Доплера. Когда мимо несется машина с включенной сиреной, то частота ее звука меняется при движении. Этот эффект связан с обычным движением в воздухе, и величина сдвига частоты зависит от скорости источника в момент излучения. Пусть источник приближается к нам. Тогда каждый новый гребень звуковой волны будет приходить к нам раньше, чем если бы источник был неподвижен. Поэтому мы и слышим изменение тона сирены. Световой эффект Доплера несколько отличается от звукового. Однако для малых скоростей формулы для светового и звукового эффекта Доплера совпадают. В эффекте Доплера после того, как фотон испущен, с ним уже ничего не происходит. В случае космологического красного смещения дело обстоит совсем по-другому, поскольку это смещение является эффектом не специальной, а общей теории относительности и связано именно с расширением пространства.

Превращения фотона
Свет всегда излучается с некоторой определенной длиной волны и энергией кванта. Но, распространяясь в расширяющейся Вселенной, он как бы растягивается, «краснеет». В случае сжатия Вселенной наблюдался бы обратный эффект — посинение. Если когда-то давно какая-либо галактика излучила фотон с некой длиной волны, а сейчас мы его видим, как фотон с другой длиной волны, то, исходя из красного смещения, равного разности этих длин, поделенной на исходную длину волны фотона, можно сказать, во сколько раз за это время растянулась Вселенная. Для этого нужно к красному смещению прибавить единицу: если оно равно 2, то, значит, Вселенная растянулась в три раза с того момента, когда был излучен фотон.

Важно отметить, что при этом сравниваются размеры (космологи говорят о масштабном факторе) в момент излучения и в момент приема фотона. А вот то, что происходило между этими моментами, не так существенно: Вселенная могла раздаваться с постоянной скоростью, могла расширяться то быстрее, то медленнее, могла вообще в какой-то момент сжиматься. Важно только то, что за это время все космологические расстояния возросли в три раза. Именно об этом говорит красное смещение, равное 2.

«Растяжение» фотона по дороге от источника к наблюдателю принципиально отличается от обычного эффекта Доплера. Рассмотрим движущийся с некоторой скоростью космический корабль, излучающий световые волны во все стороны. В этом случае наблюдатели, находящиеся впереди корабля, будут видеть посиневшие фотоны, то есть фотоны с большей энергией, а наблюдатели позади увидят покрасневшие фотоны с меньшей энергией. В сумме же энергия всех фотонов будет неизменной — сколько джоулей корабль излучил, столько же все наблюдатели и уловили. В космологии все по-другому. Излучающая во все стороны галактика для находящихся по разные стороны (но на равном расстоянии) наблюдателей будет выглядеть одинаково покрасневшей. Хотя с точки зрения обычной логики такое рассуждение кажется странным. И в этом плане космологическое красное смещение похоже на гравитационное, при котором фотоны краснеют, преодолевая поле притяжения испустившей их звезды.

Таково свойство Вселенной: кинетическая энергия всех частиц и волн — галактик, пылинок, протонов, электронов, нейтрино, фотонов и даже гравитационных волн уменьшается из-за расширения пространства. Это явление напоминает некоторые эффекты, наблюдаемые в нестационарных и незамкнутых системах. Известно, что если в системе фундаментальные константы зависят от времени, то энергия не сохраняется. Например, в мире с периодически изменяющейся гравитационной постоянной можно было бы поднимать груз, когда постоянная мала, и сбрасывать — когда велика. В результате получился бы выигрыш в работе, то есть стала бы возможной добыча энергии за счет непостоянства гравитационной постоянной.

В нашем мире от времени зависит сама метрика пространства, поскольку Вселенная расширяется. Находясь в нестационарном мире, можно констатировать, что энергия фотона в расширяющейся Вселенной падает. К счастью, все глобальные физические изменения у нас происходят крайне медленно и на обычной жизни никак не сказываются.

Скорость удаления галактики за счет космологического расширения может быть любой, в том числе и больше скорости света. Дело в том, что она при этом никуда не движется по пространству (ее координаты на раздувающемся шарике не меняются). Кинетическая энергия с этой скоростью не связана, поэтому при замедлении расширения Вселенной никакая энергия не выделяется. Галактика, разумеется, может иметь и «обычную» скорость, например, за счет гравитационного взаимодействия с другими галактиками. В космологии такую скорость называют пекулярной. Разумеется, в реальной жизни астрономы наблюдают суммарный эффект: галактика имеет красное смещение, связанное с космологическими процессами, а в дополнение к этому фотоны испытывают красное (или синее) смещение за счет эффекта Доплера, связанного с пекулярной скоростью. Иногда добавляется еще и гравитационное красное смещение, вызванное собственным полем тяжести светящегося объекта. Разделить эти три эффекта для индивидуального источника нелегко. Заметим, что для небольших во вселенском масштабе расстояний формула, связывающая красное смещение и скорость разбегания, совпадает с формулой для обычного эффекта Доплера. Порой это даже приводит к путанице, поскольку физика эффектов различна, и для больших расстояний формулы сильно отличаются. Красное смещение является очень удобной и общепринятой величиной для обозначения того, как далеко в пространстве и как давно во времени произошло то или иное событие, наблюдаемое сегодня земными астрономами.

Линейка для Вселенной
Следует заметить, что любые связанные объекты не участвуют в космологическом расширении. Длина эталонного метра, находящегося в Палате мер и весов (и его современного лазерного аналога), не изменяется с течением времени. Именно поэтому и можно говорить об увеличении физического расстояния между галактиками, которое можно этим (постоянным!) метром измерить. Наиболее близкое к общепринятому пониманию — это так называемое собственное расстояние. Для его определения необходимо, чтобы множество наблюдателей, расположенных на линии, соединяющей две галактики, провели одновременное измерение расстояний, отделяющих их друг до друга, с помощью обычных линеек. Затем все эти данные надо передать в единый центр, где, сложив все результаты, можно будет определить, каким было расстояние во время измерения. Увы, но к моменту получения результата оно уже изменится за счет расширения. К счастью, астрономы научились по видимому блеску источников известной светимости вычислять собственное расстояние. Очень часто о расстоянии говорят в терминах красного смещения. Чем больше красное смещение, тем больше расстояние, причем для каждой космологической модели выведены свои формулы, связывающие эти две величины. Например, квазар GB1508+5714 с красным смещением 4,3 в общепринятой сейчас модели Вселенной расположен на расстоянии 23 миллиарда световых лет от нашей Галактики. Приходящий сегодня от него свет был испущен всего через миллиард лет после Большого взрыва и находился в пути около 13 миллиардов лет. Возраст Вселенной в этой модели составляет 14 миллиардов лет.
Как же это возможно?
Часто даже профессионалы (физики, астрономы) на вопрос: «Можно ли наблюдать галактику, которая и в момент излучения ею света, и в момент приема ее сигнала на Земле удаляется от нас быстрее света?» — отвечают: «Конечно, нельзя!» Срабатывает интуиция, основанная на специальной теории относительности (СТО), которую один космолог метко назвал «тени СТО». Однако этот ответ неправильный. Оказывается, все-таки можно. В любой космологической модели скорость убегания линейно растет с расстоянием. Это связано с одним из важнейших принципов — однородностью Вселенной. Следовательно, существует такое расстояние, на котором скорость убегания достигает световой, а на больших расстояниях она становится сверхсветовой. Та воображаемая сфера, на которой скорость убегания равна световой, называется сферой Хаббла.

«Как же это возможно! — воскликнет читатель. — Неужели специальная теория относительности неверна?» Верна, но противоречия здесь нет. Сверхсветовые скорости — вполне реальны, когда речь идет не о переносе энергии или информации из одной точки пространства в другую. Например, солнечный зайчик может двигаться с любой скоростью, нужно только установить экран, по которому он бежит, подальше. СТО «запрещает» лишь передачу информации и энергии со сверхсветовой скоростью. А для переноса информации нужен сигнал, распространяющийся по пространству, — расширение самого пространства тут ни при чем. Так что в нашем примере про удаляющиеся галактики с теорией относительности все в полном порядке: со сверхсветовой скоростью они удаляются лишь от земного наблюдателя, а по отношению к окружающему пространству их скорость может вообще быть нулевой.

Удивительно то, что мы можем увидеть галактики, улетающие от нас быстрее света. Это возможно потому, что скорость расширения Вселенной не была постоянной. Если в какой-то период она уменьшится и свет сможет «добежать» до нашей Галактики, то мы увидим сверхсветовой источник. Этот пример прекрасно иллюстрирует то, что судьба фотона зависит от того, как ведет себя Вселенная во время его движения по ней. Допустим, что в момент излучения фотона галактика-источник удалялась от нас быстрее света. Тогда, хотя фотон и был испущен в нашу сторону, двигаясь по растягивающейся координатной сетке, он будет удаляться от нас за счет раздувания Вселенной. Если темп расширения уменьшается, то вполне возможно, что в какой-то момент скорость убегания (в том месте, где в это время находится фотон) станет меньше скорости света. Тогда свет начнет приближаться к нам и в конце концов может достичь нас. Сама галактика-источник в момент «разворота» света удаляется от нас все еще быстрее света (потому что она гораздо дальше фотона, а скорость растет с расстоянием). В момент приема фотона ее скорость тоже может быть больше световой (то есть она будет находиться за сферой Хаббла), но это не помешает ее наблюдению.

Во Вселенной, заполненной веществом (такая Вселенная всегда расширяется с замедлением), можно детально рассчитать все эти критические параметры. Если бы наш мир был таким, то галактики, для которых красное смещение больше 1,25, излучили принимаемый нами сейчас свет в тот момент, когда их скорость была больше скорости света. Современная сфера Хаббла для простейшей модели Вселенной, заполненной веществом (то есть без вклада темной энергии), имеет радиус, соответствующий красному смещению, равному 3. И все галактики с большим смещением начиная с момента излучения до нашего времени удаляются от нас быстрее света.

Большой бабах
Словосочетание Big Bang, использованное Фредом Хойлом (Fred Hoyle) в 1950 году во время его радиоинтервью на BBC, было впоследствии переведено на русский именно как Большой взрыв (на самом деле словосочетанием «Большой взрыв» корректно переводить лишь Big Explosion). Так началась путаница, отсутствующая в английском языке. Слово Bang не означает собственно «взрыв». Оно используется в комиксах для обозначения удара или взрыва. Это, скорее, нечто вроде «бабах» или «бум». Слово «взрыв» вызывает вполне конкретные ассоциации, поэтому в связи с Большим взрывом и возникают вопросы «что взорвалось?», «где?», «от чего?» и тому подобные. На самом деле Big Bang совсем не похож на взрыв. Во-первых, взрыв обычно происходит в нашем привычном пространстве и связан с разницей в давлении. Как правило, эта разница обеспечивается колоссальным отличием в температуре. Ее повышение обеспечивается быстрым выделением большого количества энергии за счет какой-либо химической или ядерной реакции. Большой взрыв в отличие от обычного не связан с какой-либо разницей в давлении. Он привел в первую очередь к рождению самого пространства с веществом, а уже потом к расширению пространства и последующему разлету вещества. Нельзя указать и «точку», в которой он произошел.
Граница наблюдений
В космологии говорят о трех важных поверхностях: горизонте событий, горизонте частиц и сфере Хаббла. Две последние являются поверхностями в пространстве, а первая — в пространстве-времени. Со сферой Хаббла мы уже познакомились, поговорим теперь о горизонтах. Горизонт частиц отделяет наблюдаемые в настоящий момент объекты от ненаблюдаемых. Поскольку Вселенная имеет конечный возраст, то свет от далеких объектов просто еще не успел до нас дойти. Этот горизонт все время расширяется: время идет, и мы «дожидаемся» сигналов от все более и более далеких галактик. Горизонт частиц удаляется, он как бы убегает от нас со скоростью, которая может быть и больше скорости света. Благодаря этому мы видим все больше и больше галактик.

Заметим, что современное расстояние до «галактик на краю наблюдаемой Вселенной» нельзя определять как произведение скорости света на возраст Вселенной. В любой модели расширяющейся Вселенной это расстояние будет больше такого произведения. И это вполне понятно. Такое расстояние прошел сам свет, но Вселенная за это время успела расшириться, поэтому современное расстояние до галактики больше пути, пройденного светом, а в момент излучения это расстояние могло быть существенно меньше этого пути.

Источники на горизонте частиц имеют бесконечное красное смещение. Это самые древние фотоны, которые хотя бы теоретически можно сейчас «увидеть». Они были излучены практически в момент Большого взрыва. Тогда размер видимой сегодня части Вселенной был крайне мал, а значит, с тех пор все расстояния очень сильно выросли. Отсюда и возникает бесконечное красное смещение.

Конечно, на самом деле мы не можем увидеть фотоны с самого горизонта частиц. Вселенная в годы своей молодости была непрозрачной для излучения. Поэтому фотоны с красным смещением больше 1 000 не наблюдаются. Если в будущем астрономы научатся регистрировать реликтовые нейтрино, то это позволит заглянуть в первые минуты жизни Вселенной, соответствующие красному смещению — 3х107. Еще большего прогресса можно будет достичь при детектировании реликтовых гравитационных волн, добравшись до «планковских времен» (1043 секунд с начала взрыва). С их помощью можно будет заглянуть в прошлое настолько далеко, насколько это в принципе возможно с помощью известных на сегодня законов природы. Вблизи начального момента Большого взрыва общая теория относительности уже неприменима.

Горизонт событий — это поверхность в пространстве-времени. Такой горизонт возникает не во всякой космологической модели. Например, в описанной выше замедляющейся Вселенной горизонта событий нет — любое событие из жизни удаленных галактик можно увидеть, если достаточно долго подождать. Смысл введения этого горизонта в том, что он отделяет события, которые могут повлиять на нас хотя бы в будущем, от тех, которые никак повлиять на нас не смогут. Если даже световой сигнал о событии не доходит до нас, то и само событие не может оказать на нас влияние. Можно представить себе это как межгалактическую трансляцию футбольного матча, происходящего в далекой галактике, сигнал которой мы никогда не получим. Почему такое возможно? Причин может быть несколько. Самая простая — модель с «концом света». Если будущее ограничено во времени, то ясно, что свет от каких-то далеких галактик дойти до нас просто не сумеет. Большинство современных моделей такой возможности не предусматривают. Есть, правда, версия грядущего Большого разрыва (Big Rip), но она не очень популярна в научных кругах (см. «Вокруг света» № 11, 2005). Зато есть другой вариант — расширение с ускорением. В таком случае некоторые нелюбители футбола попросту «убегут от света»: для них скорость расширения будет сверхсветовой.

Побеждающая гравитация
Говоря о «большой Вселенной», часто полагают, что вещество равномерно распределено в пространстве. В первом приближении это верно. Однако не стоит забывать и о таких «возмущениях», как галактики и их скопления. Они образуются из первичных флуктуаций плотности. Если в равномерно распределенном веществе возникает шар с чуть большей плотностью, то, не учитывая эффектов, связанных с температурой, можно сказать, что шар начнет сжиматься, а плотность вещества — расти. В простейшей модели расширяющейся Вселенной, в которой вклад темной энергии равен нулю, ничего принципиально не изменяется. Любое возмущение плотности в такой пылевой Вселенной (для реального газа, а не пыли нужно, чтобы масса возмущения превзошла некоторую критическую величину — так называемую массу Джинса) приведет к тому, что вещество «выпадет» из расширения Вселенной и образует связанный объект. Если же вклад темной энергии не нулевой, то флуктуации плотности с самого начала должны иметь величину больше некоторой критической, иначе контраст плотности не успеет возрасти до нужного значения, и вещество не «выпадет» из Хаббловского потока. Подобно тому, как энергия фотона уменьшается за счет расширения, кинетическая энергия частичек пыли также будет уменьшаться со временем по мере расширения Вселенной. Из-за этого, пока флуктуация не отделилась полностью от общего расширения Вселенной, процесс «схлопывания» возмущения будет идти медленнее, чем без учета расширения. Вместо экспоненциального роста плотности будет наблюдаться степенной ее рост. Как только контраст плотности достигнет некоторого критического значения, флуктуация как бы «забудет» про расширение Вселенной.

Причуды черной королевы
Получается, что расширяющаяся Вселенная в чем-то похожа на страну Черной королевы, в которую попала Алиса в сказке Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье». Там, чтобы устоять на месте, нужно было очень быстро бежать.

Допустим, что имеется галактика, обладающая большой собственной скоростью, направленной на нас. В этом случае в ее полное спектральное смещение будут вносить вклад два эффекта: космологическое красное расширение и синее смещение из-за эффекта Доплера за счет ее собственной скорости.

Первый вопрос такой: как будет изменяться расстояние до галактики с нулевым смещением спектра? Ответ: галактика будет от нас удаляться. Второй вопрос: представим себе галактику, расстояние до которой не изменяется из-за того, что ее собственная скорость полностью скомпенсировала эффект расширения (это как раз похоже на Алису, бегущую по стране Черной королевы). Галактика перемещается по нашей нарисованной координатной сетке с такой же скоростью, с какой сетка раздувается. Каким будет смещение спектра такой галактики? Ответ: смещение будет синим. То есть линии в спектре такой галактики будут смещены в сторону более коротких волн.

Столь неожиданное поведение спектра излучения обусловлено тем, что здесь имеют место два физических эффекта, описывающихся разными формулами. Для источника, находившегося на сфере Хаббла, в момент излучения в простейшей модели замедляющейся Вселенной красное смещение равно 1,25, а скорость убегания равна скорости света. Значит, чтобы оставаться на неизменном расстоянии от нас, источник должен иметь собственную скорость, равную скорости света. А к собственным (пекулярным) скоростям надо применять формулу для релятивистского эффекта Доплера, которая для скорости источника, равной скорости света и направленной на нас, дает бесконечно большое синее смещение. Смещение спектральных линий за счет эффекта Доплера оказывается значительнее космологического и для галактик на меньших расстояниях. Таким образом, покоящийся источник будет иметь синее смещение, а звезда с нулевым смещением будет от нас удаляться.

Конечно, галактики не могут иметь околосветовые собственные скорости. Зато некоторые квазары и галактики с активными ядрами порождают джеты — струи вещества, бьющие на расстояния в миллионы световых лет. Скорость вещества в такой струе может быть близка к скорости света. Если струя направлена на нас, то за счет эффекта Доплера мы можем увидеть синее смещение. Кроме того, вещество должно вроде как приближаться к нам. Однако в свете того, что было написано выше, второй вывод не столь очевиден. Если источник находится достаточно далеко, то космологическое расширение все равно «унесет» вещество от нас, даже если его скорость очень близка к световой и струя видна нам «посиневшей». Только в космологии возникает такая абсурдная на первый взгляд ситуация, когда удаляющийся от нас объект имеет синее смещение. Например, квазар GB1508+5714, имеющий красное смещение 4,3, удаляется от нас в 1,13 раза быстрее света. Значит, вещество его джета, двигающееся в нашу сторону с большой собственной скоростью, удаляется от нас, так как скорость частиц не может превосходить скорость света.

Неизвестное будущее
Недавнее открытие того факта, что Вселенная сейчас расширяется с ускорением, буквально взбудоражило космологов. Причин такого необычного поведения нашего мира может быть две: либо основным «наполнителем» нашей Вселенной является не обычное вещество, а неведомая материя с необычными свойствами (так называемая темная энергия), либо (еще страшнее подумать!) нужно изменять уравнения общей теории относительности. Да еще почему-то человечеству довелось жить в тот краткий по космологическим масштабам период, когда замедленное расширение только-только сменилось ускоренным. Все эти вопросы еще очень далеки от своего разрешения, но уже сегодня можно обсудить то, как ускоренное расширение (если оно будет продолжаться вечно) изменит нашу Вселенную и создаст горизонт событий. Оказывается, что жизнь далеких галактик, начиная с того момента, как они наберут достаточно большую скорость убегания, для нас остановится и их будущее станет нам неизвестно — свет от целого ряда событий просто никогда до нас не дойдет. Со временем, в достаточно далеком будущем, все галактики, не входящие в наше локальное сверхскопление размером 100 мегапарсек, скроются за горизонтом событий: все ускоряющееся расширение «утянет» туда соответствующие им точки на координатной сетке.

Тут, кстати, хорошо видна разница между горизонтом частиц и горизонтом событий. Те галактики, что были под горизонтом частиц, так под ним и останутся, свет от них будет продолжать доходить. Но чем ближе становится скорость галактики к скорости света, тем больше времени нужно свету, чтобы дойти до нас, и все события в такой галактике покажутся нам растянутыми во времени. Условно говоря, если в такую галактику поместить часы, которые к моменту ее ухода за горизонт событий должны показывать 12 часов дня, то земным наблюдателям будет виден бесконечно замедляющийся ход этих часов. Сколько бы мы ни смотрели (теоретически такая галактика «с часами» никогда не исчезнет с нашего небосклона), мы никогда не увидим стрелки часов ровно на «двенадцати» — последний оборот она будет совершать бесконечно долго по нашим собственным часам. Подождав длительное время, мы увидим то, что происходило в галактике (по ее часам) в 11 ч 59 м, в 11 ч 59 м 59 с и так далее. Но то, что произошло на ней после «полудня», останется скрытым от нас навсегда. Это очень похоже на наблюдение за часами, падающими в черную дыру.

Аналогично, возможно, рассуждает и наблюдатель в этой далекой галактике. Он сейчас видит нашу галактику в ее прошлом, но с какого-то момента времени наша история станет недоступной для него, поскольку наши сигналы перестанут доходить до этой галактики. Забавно, что для общепринятого набора космологических параметров такие галактики находятся в общем-то недалеко. Их красное смещение должно быть более 1,8. То есть они могут находиться даже внутри сферы Хаббла, но послать им весточку человечество уже опоздало.

Вот такие парадоксальные с точки зрения здравого смысла явления происходят в нашей Вселенной. Их необычность связана с тем, что привычные понятия скорости, расстояния и времени в космологии приобретают несколько иной смысл. К сожалению, пока ученые не пришли к какому-то общему мнению о том, какой жизнью живет наша Вселенная и что с ней в принципе может случиться. Ведь даже специалистам расширение границ здравого смысла дается очень непросто.

Сергей Попов, кандидат физико-математических наук
Алексей Топоренский, кандидат физико-математических наук
Вселенная - это не то, что кажется.
*
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 706
Зарегистрирован: 27 май 2007 23:24
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Новик » 10 окт 2008 17:07

http://elementy.ru/lib/430484
Во-первых, я должен сказать, что я немножечко робею. Я в этом зале выступал много раз. Сначала я здесь учился, и когда всё это началось, я был студентом Московского университета, приходил сюда на семинары, в ФИАН. И каждый раз я сидел на этих семинарах, мучительно, мне было жутко интересно, а также невероятно сложно. Всё то, что говорилось, я понимал, ну, примерно на десять процентов. Я думал, что, наверное, я, ну, идиот такой, ничего больше не понимаю, физика из меня не получится... Но уж больно хотелось, продолжал ходить. Эти десять процентов понимания у меня сохранились до сих пор: в основном на семинарах, на которые я хожу, я понимаю примерно десять процентов. А потом я сделал впервые свой доклад здесь. Я поглядел на лица людей, и у меня было впечатление, что они тоже понимают на десять процентов. И тогда у меня исчез комплекс неполноценности, отчасти по крайней мере. Немного, наверное, всё равно остался... Я зачем это говорю? Тематика довольно сложная. И если десять процентов будет понятно, то, значит, вы на правильном пути. ...
Андрей Дмитриевич Линде.
Новик
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 03 окт 2007 05:07
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Александр » 11 окт 2008 20:48

Статья крайне интересна!!
Большое спасибо!
Особое впечатление произвела видезапись выступления!
Александр Кременчуцкий.
Сайт Галактика.http://moscowaleks.narod.ru
Александр
Всегда на посту
 
Сообщения: 8282
Зарегистрирован: 09 мар 2006 22:06
Откуда: Москва
Благодарил (а): 41 раз.
Поблагодарили: 41 раз.

Непрочитанное сообщение LeonidOS » 11 окт 2008 20:52

Да, сам смотрю лекцию! Класс!
SpaceObs.org
Обсерватория ISON-NM (H15)
Аватара пользователя
LeonidOS
Старейшина
 
Сообщения: 10274
Зарегистрирован: 21 мар 2006 19:09
Откуда: Люберцы
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 2 раз.

Непрочитанное сообщение елена » 11 окт 2008 20:53

Новик спасибо Вам за такой отличный пост, я воспрянула духом, так как понимать 10 процентов это хорошо! Главное интерес и желание. У нас раньше в университете были открытые лекции для всех желающих и я, вернее меня уговорили сходить. это была прикладная математика :cry: Я полтора часа не отрывала глаз от доски и не заметила времени, был полный восторг у меня, это был гений, он так все преподнес, что мне все было понятно!!! :lol: Оказывается не так все сложно, если умеют обьяснить?! :lol: В памяти осталось на всю жизнь!
---
VEBER90*900
ZEISS6*30
PRAKTIKA8*56
"жить хорошо,а хорошо жить еще лучше"-------------------------------------------------
Аватара пользователя
елена
Влюбленная в звезды
 
Сообщения: 1097
Зарегистрирован: 24 окт 2007 10:49
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Новик » 12 окт 2008 17:42

Мне-то за что? Только за то что раскопал? Пасип, мелочи! Вот если б я смог прочитать подобную лекцию ... . :oops: Предыдущая статья Сергея Попова не менее интересна, правда не так здОрово иллюстрирована.
Новик
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 03 окт 2007 05:07
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Spirit universe » 23 дек 2008 22:01

Слайды очень воодушевляют, обязательно прочту на досуге. Но, все же, если только смотреть, можно понять основную мысль? И сколько идет лекция по времени?
"Самое непонятное в этом мире - это то, что его можно понять" А. Эйнштейн
Аватара пользователя
Spirit universe
Статус: Бывалый
Статус: Бывалый
 
Сообщения: 401
Зарегистрирован: 26 июн 2007 23:16
Откуда: Самарская обл., село Шентала
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Новик » 24 дек 2008 05:18

Примерно по часу каждая часть. Мне было интнресно узнать о возможной причине БВ ... которая может оказаться в других измерениях Вселенной.
Новик
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 03 окт 2007 05:07
Откуда: Санкт-Петербург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение * » 09 янв 2009 04:11

Тонкие детали
Расширение Вселенной (мы будем писать Вселенную с большой буквы, хотя речь идет именно о наблюдаемом мире, который иногда пишут с маленькой буквы) является очень странным процессом, осмысление которого во-первых вызывает определенный интеллектуальный дискомфорт, во-вторых приводит к некоторой путанице. Безусловно, путаница в головах не относится к профессиональным космологам и тем, кто серьезно разбирался с этими вопросами (в стандартных учебниках по космологии все обычно аккуратно расписано). Однако, в популярной литературе неточности присутствуют в избытке. Дэвис и Лайнвивер, ни в коей мере не претендуя на открытие нового феномена, попытались обсудить основные неточности, связанные с популярным (и не только) изложением некоторых деталей, связанных с расширением Вселенной, и на наш взгляд им это удалось. Так что их работа носит скорее просветительско-педагогический характер. В приложении к своей статье они приводят цитаты из известных книг известных людей, где в той или иной степени неточно описаны эти детали (не относя себя к числу великих, нельзя не отметить, что и мы в свое время внесли вклад в распространение путанных знаний, о чем весьма сожалеем). Забегая вперед скажем, что основным источником путаницы является использование формулы для релятивистского эффекта Доплера там, где ее применять нельзя.

Обсудим две детали: сверхсветовое расширение (когда скорость удаления галактики превышает световую) и горизонты. В этом нам будут помогать рисунки из статьи Дэвис и Лайнвивера.
http://www.astronet.ru/db/msg/1194830
Вселенная - это не то, что кажется.
*
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 706
Зарегистрирован: 27 май 2007 23:24
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение * » 25 янв 2009 23:13

старый участник под ником Голота прислал с форума НГУ.

Про симметрию Иван Шелемба:

«Вначале не было ничего, только полная симметрия, и свободная калибровка летала над водами.

Потом отделил Бог целый спин от полуцелого, и повелел целому спину подчиняться статистике Бозе, а полуцелому - статистике Ферми. И увидел он, что это хорошо.

И отделил Бог гравитацию, и поставил её константу взаимодействия ниже других констант, и повелел ей пресмыкаться на микроуровне, но сказал, что возвеличит её надо всеми, и будет она повелевать космологией, ибо всё будет подчиняться ей.
И уползла гравитация на микроуровне на своё место, и поныне там пребывает.

И отделил Бог сильное взаимодействие от электрослабого, а кварки от лептонов, и повелел кваркам сильно и электрослабо взаимодействовать, а лептонам только электрослабо. И увидел он, что это хорошо.

И нарушил Бог симметрию электрослабого взаимодействия до слабого и электромагнитного, и обрели векторные бозоны массу, фотон же не обрёл. И стали векторные бозоны подобны фермионам, и возгордились, но не было у них закона сохранения числа частиц, ибо были они бозонами, и потому стало слабое взаимодействие короткодействующим.

И был вечер, и было утро: эра электрослабого фазового перехода.

Глюоны же обладали цветом, и были в том подобны кваркам, и взаимодействовали меж собой сильно, и порождали другие глюоны.
И увидел Бог, что сильное взаимодействие асимптотически свободно, на больших же расстояниях линейно, аки в струнной модели.

И повелел Бог собраться кваркам по трое, и по одному и антиодному, и с глюонами в иные комбинации, по цвету синглетные, и затворил их там конфайнментом.
И нарёк Бог кварки по трое барионами, а по одному и антиодному - мезонами, и увидел он, что это хорошо.
И был вечер, и было утро: эра конфайнмента.

Мезоны состояли из кварка и антикварка, и не имели барионного числа, и распадались до излучения, а барионы же антикварков не содержали, и распадались только до нуклонов, а дальше не могли.
И было барионов больше, чем антибарионов, и потому оставались нуклоны не аннигилировавшие.

И сочетались нуклоны за счёт сложного обменного взаимодействия, производного от сильного, и соединялись по двое, по трое, по четыре. По четыре же, в альфа-частицы, им было лучше всего соединяться.

И увидел Бог, что в альфа-частицы соединилась четверть всех нуклонов по массе, остальные же остались свободными, а остальные элементы в следовых количествах. И посему достаточно было в межзвёздном газе топлива для ядерных реакций и зажигания звёзд.
И увидел он, что это хорошо.

И был вечер, и было утро: эра первичного нуклеосинтеза».
Вселенная - это не то, что кажется.
*
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 706
Зарегистрирован: 27 май 2007 23:24
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение 4D » 26 янв 2009 07:28

Красиво! :)
Sky-Watcher 1501HEQ5 SynTrek + EQMOD + Подзорная труба + Kodak DX7590 + Registax + Iris + Photoshop. :) + Canon 400D!
Аватара пользователя
4D
Статус: Бывалый
Статус: Бывалый
 
Сообщения: 486
Зарегистрирован: 10 мар 2007 08:56
Откуда: Красноярск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение tauRUS » 26 янв 2009 10:55

клааааассс! :lol:
Хуже человека без принципов только человек с принципами
Аватара пользователя
tauRUS
Статус: Бывалый
Статус: Бывалый
 
Сообщения: 290
Зарегистрирован: 13 апр 2006 10:44
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение * » 20 май 2009 17:52

А за что такое наказание?
Ну переместили б из "горизонтов", хотя бы в "чаво" что-ли, есть ведь и интересные находки, и лекция Линде.
Вселенная - это не то, что кажется.
*
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 706
Зарегистрирован: 27 май 2007 23:24
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Булдаков Сергей » 28 май 2009 22:02

Да многовато тут флуда для "ЧАВО", вот и живет тема теперь в Корзине, ибо чистить ее - занятие долгое и бессмысленное...
Поступай с моим мозгом так, как хочешь что бы я поступал с твоим!!!
-----------------------------------------
Celestron FirstScope102AZ.
Skype - sergey_6246. ICQ 426073835. Соц. сетями более не пользуюсь.
Аватара пользователя
Булдаков Сергей
Модератор
Модератор
 
Сообщения: 4055
Зарегистрирован: 08 апр 2006 20:49
Откуда: Красноярск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 3 раз.

Непрочитанное сообщение * » 29 май 2009 18:14

:oops:
Последний раз редактировалось * 18 авг 2010 16:37, всего редактировалось 1 раз.
Вселенная - это не то, что кажется.
*
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 706
Зарегистрирован: 27 май 2007 23:24
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение * » 30 май 2009 13:32

*
Последний раз редактировалось * 18 авг 2010 16:38, всего редактировалось 1 раз.
Вселенная - это не то, что кажется.
*
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 706
Зарегистрирован: 27 май 2007 23:24
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение NGC » 06 июн 2009 00:56

Рашпиль писал(а):Плоская горизонтальная модель Метагалактики: Симметричная замкнутая поверхность ( сфера ), на одном симметричном полюсе Наша Галактика, на другом окружность big beng_а. Если положение квазаров измерять млрд. св. лет, то они на плоскости оказываются близко от окружности b.b., а если расстояние измерять в коэффициентах красного смещения ( можно назвать эту единицу длины Рашпилем ), то огромная, по сравнению с остальной, площадь поверхности сферы-Метагалактики окажется белым пятном. Если пользоваться этой моделью, ну хотя бы с методической целью, где лучше разместить квазары?

Если Вы ведете речь о БВ,то он произошел где-то "там". :arrow: Следующий вопрос:где этот "там" и почему он не называется Вселенной?Этот "там" на мой взгляд напрямую сводится к стационару :wink:
40...76мм
NGC
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 835
Зарегистрирован: 15 мар 2009 04:11
Откуда: Самарская область,Самара
Благодарил (а): 5 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение particles » 06 июн 2009 09:43

Космологическое красное смещение и "аномалия Пионеров" - это один эффект, представляющий потерю кинетической энергии со временем, которая переходит в энергию флуктуаций вакуума. В этом легко убедиться, сделав простые расчеты.
Постоянная аномального торможения космических аппаратов a = (8.74 +- 1.33)E-10 м/с^2, постоянная Хаббла (74.2 +- 3.6) км/с на один мегапарсек. Свет проходит один мегапарсек за 1E14 сек. Умножив аномальное торможение на это время, получим постоянную Хаббла:
(8.74 +- 1.33)E-10 м/с^2 x 1E14 с = (87.4 +- 13.3) км/с
Отсюда видно, что кинетическая энергия движущихся тел уменьшается со временем, так же как и у фотонов. Получается, что космологическое красное смещение можно рассчитывать при помощи постоянной аномального торможения, т.е. вместо двух постоянных достаточно одной.
Аномальное торможение: v = at, космологическое красное смещение: z = at/c, где a - постоянная аномального торможения, t - время, c - скорость света. В космическом пространстве необходимо учитывать сопротивление, которое могут оказывать флуктуации вакуума. То, что они существуют и могут оказывать давление, подтверждено экспериментально - эффект Казимира. Движущиеся объекты "натыкаются" на флуктуации вакуума. От них "дрожат" электроны на атомных орбитах. Согласно квантовой физике, физический вакуум это не пустота и он постоянно взаимодействует с вещественной материей - лэмбовский сдвиг, эффект Казимира и пр., взаимодействие представляет силу, поэтому оно может влиять на движение.

"Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределенности, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей."http://ru.wikipedia.org/wiki/Вакуум
"Нулевые колебания - флуктуации квантовой системы (обычно квантового поля) в основном (вакуумном) состоянии. ... эффект Казимира делает нулевые колебания наблюдаемыми." Физическая энциклопедия. НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
"Одним из важнейших результатов миссий Pioneer и Voyager явилось открытие так называемой "аномалии Пионеров" - эффекта торможения аппаратов со временем, природа которого остается неизвестной."http://www.cnews.ru
"Принимая во внимание тот факт, что аномальное торможение не зависит ни от времени, ни от положения в пространстве, за прошедшее время группа оценила величину всех возможных источников постоянного негравитационного воздействия на аппарат - таких как утечка газа, тормозной эффект космической пыли, неравномерное распространение тепла в самом космическом аппарате, импульс отдачи от радиосигналов, посылаемых по направлению к Земле. Однако даже после учета всех факторов аномалия не исчезла. Более того, оказалось, что в движении и других исследовательских аппаратов, запущенных позднее во внешние части Солнечной системы, - "Галилео", "Кассини", "Улисс" - присутствует тот же эффект торможения, а значит, источником аномалии, скорее всего, являются не технические аспекты, имеющие отношение к конкретному аппарату.
cnews.ru/news/top/index.shtml?2005/06/27/181145

Удалено админом!
Активные ссылки на сторонние ресурсы на форуме ЗАПРЕЩЕНЫ!
См. правила форумов!
particles
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 06 июн 2009 00:40
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Пред.След.

Вернуться в Темы из Корзины

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

cron