Одной из наиболее сбивающих с толку свойств Большого взрыва связано с расширением Вселенной. Любой разумный человек, услышав про Большой взрыв, представит себе что-нибудь расширяющееся, что он уже видел в жизни: облако дыма, взрывающееся наружу, или взрывающийся шар, наполняющийся воздухом. Это естественно. И, представив это, разумный человек задаст вопрос: «Но во что расширяется Вселенная?»
Этот разумный, но, на первый взгляд, парадоксальный вопрос просто неправильно задан. Это последствия того, что вы представляли себе совсем не то. Я попытаюсь исправить ход ваших мыслей.
Вернёмся назад и посмотрим на рис. 3 из статьи про одномерные миры. Нужную нам часть этого рисунка я воспроизвёл на рис. 1 в этой статье. Обратите внимание на два совершенно разных представления эоловой линии (измерения возможных направлений ветра, куда входят такие направления, как север, юго-восток, запад-север-запад, и т.п.). Одно из представлений — отрезок прямой, левый конец которого совпадает с правым. Другое — петля на плоскости. Секундочку, скажете вы — они выглядят по-разному. Петля окружает определённую область, у неё есть внутренняя и наружная часть. У отрезка такого нет. Так как же они могут изображать одно и то же?
Рис. 1
Да, это, действительно, крайне важный вопрос, и ответ на него необходим для понимания пространств. Два изображения — петля и отрезок с двумя совпадающими концами — действительно представляют одну и ту же одномерную эолову линию. Область, окружённая петлёй — это лишь свойство выбранного нами представления, а не свойство самой эоловой линии! Мы не должны путать свойства картинок, используемых нами для визуализации, со свойствами пространств! Это легко сделать, но очень важно этого не делать.
В качестве другого примера показан пончик (тор), у которого вроде бы есть внутренняя и наружная части. Но это не так. Точно так же, как круг можно представить отрезком с левым концом, совпадающим с правым, так и тор можно представить в виде прямоугольника, у которого верхняя сторона совпадает с нижней, а левая — с правой.
Чтобы проверить это, возьмите лист бумаги. Соедините верхний край с нижним. У вас получится цилиндр. Используйте воображение, чтобы согнуть правый и левый его концы так, чтобы они соприкоснулись — и вы сразу увидите, что должен получиться тор.
У прямоугольника с совпадающими сторонами нет никакого «внутри» и «снаружи», поэтому у цилиндра или тора этого тоже нет. Иначе говоря, свойства пространства можно изучить, если вы путешествуете внутри него. Чтобы увидеть, что у круга есть внутренность и наружная часть, вам нужно его пересечь: но если ваш круг — это эолова линия, то это невозможно. Ветер нельзя попросить пересечь круг с севера на юго-восток. Он может перемещаться только по кругу, через восток или через запад. Эоловой линии присуща только сама эта линия!
Точно так же нельзя попросить канатоходца с рис. 6 статьи про одномерные миры перейти с одной части кругового каната на другую. Единственным безопасным вариантом для его движения будет пройти по кругу. Поэтому ветер или канатоходец не может выяснить, есть ли или нет у круга внутренняя и наружная части.
Эта концепция крайне важна для понимания расширения Вселенной. Если вы принадлежите к большинству, вы, наверное, размышляли (как делал я в молодости): «Во что же она расширяется?» Задавая этот вопрос, вы совершали ту же ошибку, что относится к кругу: вы путали нечто расширяющееся с представлением чего-то расширяющегося.
Рис. 2
К примеру, можно представить себе расширяющийся шар. Шар выглядит для нас так, будто он расширяется в более крупное трёхмерное пространство, в котором он находится. Но если бы вы были муравьём на шаре, вы не знали бы ничего по поводу каких-то там внутренней и наружной частей; вы бы только знали, что пространство, по которому вы способны передвигаться, стало больше. Вы бы даже могли, будучи муравьиным картографом, представить это пространство в виде диска, чьи края сведены в одну точку (например, в ту точку, через которую шарик надувают). Вы бы не думали про «внутри» и «снаружи», вы бы знали только, что расстояние между жёлтой и голубой точками (и между любой парой точек на шаре) растёт.
Ещё одна двумерная поверхность — это поверхность самой Земли. Допустим, что как-то утром вы проснулись, а поверхность Земли удвоилась. Вам не было бы известно, изменился ли вид Земли для наблюдателя из космоса, или вырос ли диаметр Земли. Вам только было бы известно, что поездка на работу или за продуктами занимает дольше, чем раньше.
То, что внутренняя или внешняя часть шарика — это свойство представления расширяющегося пространства, а не самого пространства, более очевидно на примере с бесконечной плоскостью. Бесконечная плоскость вполне может расширяться, хотя она не расширяется ни во что. Она заполняет то же самое пространство после расширения, как и до него, просто расстояния между объектами в пространстве (к примеру, между показанными на рисунке точками) вырастают. Плоскость по сути растёт в размерах, но она не находится внутри более крупного пространства, и поэтому, очевидно, не может расширяться в это более крупное пространство. Она просто может расширяться, и всё.
Рис. 3
Так вот и со Вселенной. Как только что описанная плоскость, пространство Вселенной просто расширяется. Снаружи это увидеть нельзя, никакого «снаружи» просто нет. Но расширение Вселенной можно определить, и находясь на самой плоскости: расстояние между любыми крупными объектами Вселенной (в частности, между галактиками, огромными вселенскими звёздными городами) растёт и растёт по мере расширения Вселенной. Со временем путешествие из одной галактики в другую будет занимать всё больше и больше времени. Именно это и сделал Большой взрыв: взял небольшие участки пространства и превратил их в огромные. Это был не взрыв, это не было похоже на взрыв бомбы. Это расширение самого пространства.
Этот разумный, но, на первый взгляд, парадоксальный вопрос просто неправильно задан. Это последствия того, что вы представляли себе совсем не то. Я попытаюсь исправить ход ваших мыслей.
Вернёмся назад и посмотрим на рис. 3 из статьи про одномерные миры. Нужную нам часть этого рисунка я воспроизвёл на рис. 1 в этой статье. Обратите внимание на два совершенно разных представления эоловой линии (измерения возможных направлений ветра, куда входят такие направления, как север, юго-восток, запад-север-запад, и т.п.). Одно из представлений — отрезок прямой, левый конец которого совпадает с правым. Другое — петля на плоскости. Секундочку, скажете вы — они выглядят по-разному. Петля окружает определённую область, у неё есть внутренняя и наружная часть. У отрезка такого нет. Так как же они могут изображать одно и то же?
Рис. 1
Да, это, действительно, крайне важный вопрос, и ответ на него необходим для понимания пространств. Два изображения — петля и отрезок с двумя совпадающими концами — действительно представляют одну и ту же одномерную эолову линию. Область, окружённая петлёй — это лишь свойство выбранного нами представления, а не свойство самой эоловой линии! Мы не должны путать свойства картинок, используемых нами для визуализации, со свойствами пространств! Это легко сделать, но очень важно этого не делать.
В качестве другого примера показан пончик (тор), у которого вроде бы есть внутренняя и наружная части. Но это не так. Точно так же, как круг можно представить отрезком с левым концом, совпадающим с правым, так и тор можно представить в виде прямоугольника, у которого верхняя сторона совпадает с нижней, а левая — с правой.
Чтобы проверить это, возьмите лист бумаги. Соедините верхний край с нижним. У вас получится цилиндр. Используйте воображение, чтобы согнуть правый и левый его концы так, чтобы они соприкоснулись — и вы сразу увидите, что должен получиться тор.
У прямоугольника с совпадающими сторонами нет никакого «внутри» и «снаружи», поэтому у цилиндра или тора этого тоже нет. Иначе говоря, свойства пространства можно изучить, если вы путешествуете внутри него. Чтобы увидеть, что у круга есть внутренность и наружная часть, вам нужно его пересечь: но если ваш круг — это эолова линия, то это невозможно. Ветер нельзя попросить пересечь круг с севера на юго-восток. Он может перемещаться только по кругу, через восток или через запад. Эоловой линии присуща только сама эта линия!
Точно так же нельзя попросить канатоходца с рис. 6 статьи про одномерные миры перейти с одной части кругового каната на другую. Единственным безопасным вариантом для его движения будет пройти по кругу. Поэтому ветер или канатоходец не может выяснить, есть ли или нет у круга внутренняя и наружная части.
Эта концепция крайне важна для понимания расширения Вселенной. Если вы принадлежите к большинству, вы, наверное, размышляли (как делал я в молодости): «Во что же она расширяется?» Задавая этот вопрос, вы совершали ту же ошибку, что относится к кругу: вы путали нечто расширяющееся с представлением чего-то расширяющегося.
Рис. 2
К примеру, можно представить себе расширяющийся шар. Шар выглядит для нас так, будто он расширяется в более крупное трёхмерное пространство, в котором он находится. Но если бы вы были муравьём на шаре, вы не знали бы ничего по поводу каких-то там внутренней и наружной частей; вы бы только знали, что пространство, по которому вы способны передвигаться, стало больше. Вы бы даже могли, будучи муравьиным картографом, представить это пространство в виде диска, чьи края сведены в одну точку (например, в ту точку, через которую шарик надувают). Вы бы не думали про «внутри» и «снаружи», вы бы знали только, что расстояние между жёлтой и голубой точками (и между любой парой точек на шаре) растёт.
Ещё одна двумерная поверхность — это поверхность самой Земли. Допустим, что как-то утром вы проснулись, а поверхность Земли удвоилась. Вам не было бы известно, изменился ли вид Земли для наблюдателя из космоса, или вырос ли диаметр Земли. Вам только было бы известно, что поездка на работу или за продуктами занимает дольше, чем раньше.
То, что внутренняя или внешняя часть шарика — это свойство представления расширяющегося пространства, а не самого пространства, более очевидно на примере с бесконечной плоскостью. Бесконечная плоскость вполне может расширяться, хотя она не расширяется ни во что. Она заполняет то же самое пространство после расширения, как и до него, просто расстояния между объектами в пространстве (к примеру, между показанными на рисунке точками) вырастают. Плоскость по сути растёт в размерах, но она не находится внутри более крупного пространства, и поэтому, очевидно, не может расширяться в это более крупное пространство. Она просто может расширяться, и всё.
Рис. 3
Так вот и со Вселенной. Как только что описанная плоскость, пространство Вселенной просто расширяется. Снаружи это увидеть нельзя, никакого «снаружи» просто нет. Но расширение Вселенной можно определить, и находясь на самой плоскости: расстояние между любыми крупными объектами Вселенной (в частности, между галактиками, огромными вселенскими звёздными городами) растёт и растёт по мере расширения Вселенной. Со временем путешествие из одной галактики в другую будет занимать всё больше и больше времени. Именно это и сделал Большой взрыв: взял небольшие участки пространства и превратил их в огромные. Это был не взрыв, это не было похоже на взрыв бомбы. Это расширение самого пространства.
OKyJIucT
> Снаружи это увидеть нельзя, никакого «снаружи» просто нет.
RigelNM
Согласен, автор вот сам приводит пример с муравьем на шаре и сторонним наблюдателем, делает вывод, что для муравья просто увеличивается пространство, а для наблюдателя этот шар расширяется в пространстве наблюдателя. При этом в конце автор делает необоснованный вывод, что если мы видим расширение это не значит, что существует пространство, в котором расширяется наше измерение.
saboteur_kiev
Совешенно верно. Если шар «расширяется», то муравей, который находится непосредственно на нем — тоже «расширится», и ничего не заметит.
norlin
В случае нашей Вселенной вещество удерживается от расширения благодаря гравитации и прочим взаимодействиям.
Если же расширение Вселенной будет ускоряться бесконечно – то рано или поздно силы этих взаимодействий не хватит и вещество тоже "расширится". Сначала на макро-уровне (скопления галактик, галактики, звёздные скопления, планетарные системы), потом и на микро-уровне (молекулы, атомы, суб-атомные частицы и т.д.)
saboteur_kiev
А разве уже установлено, на каком именно микро-уровне расширения не происходит?
norlin
Так оно даже и на макро-уровне не происходит там, где гравитации достаточно (само понятие "скопления галактик", например; а уж на меньших масштабах и подавно).
DmitryTyurev
Кстати, разве концепция "Вот тут расширяется, а тут не расширяется" похожа именно на расширение пространства? Ведь, если расширяется именно пространство, разве оно не должно расширяться везде?
SLY_G Автор
Пространство везде расширяется.
Просто гравитация и электромагнетизм удерживает материю от того, чтобы она расползалась.
Представьте себе карандаш, лежащий на резиновой ленте. Ленту начинают растягивать. Растянется ли карандаш?
saboteur_kiev
Удерживает материю расползаться куда — по уже существующему пространству, или все-таки пространство расширяется.
В таком случае что есть пространство..?
DmitryTyurev
Если лента растягивается, а карандаш нет — значит пространство существует отдельно от объекта?
А если два карандаша лежат на ленте на расстоянии 1 метр, ленту растянули, карандаши должны стать дальше друг от друга. А утверждается, что внутри галактики, например, объекты не удаляются друг от друга (поскольку там много вещества и гравитации), верно ли это?
tBlackCat
> Если же расширение Вселенной будет ускоряться бесконечно – то рано или поздно силы этих взаимодействий не хватит и вещество тоже «расширится».
И мы вернёмся к истокам бытия — очень это похоже на тот же большой взрыв.
pronvit
Нет. Расстояние измеряется не в муравьях, а в метрах, который сейчас привязан к скорости света и времени, так что он не изменится. Вот раньше, когда метр был определен только своим эталоном — другое дело.
Tyusha
Вы, похоже, не понимаете разницу между бескрайним и бесконечным.
А мультивселенные, которые вы привели на картинке, никак не опровергают статью. Всё множество мультивселенных — это по-сути одно и тоже пространство-время «3+1», искривлённое причудливым образом так, что разные его части соединены через узкие перешейки. Это делает вселенные причинно независимыми, но при этом они остаются частями одного связного пространства. И никакого «снаружи» от этого не возникает.
OKyJIucT
Думаю, что нет никаких оснований полагать, что мультивселенные существуют, но все же, даже если они и существовуют, вряд ли они являли бы собой один и тот же континуум, искривленный причудливым образом.
Я лично себе представлял себе это именно так, как они выглядят на предложенном мною изображении — в разных точках некоего над-пространства, на различных этапах становления, и, возможно даже, с разными законами природы.
Еще учась в школе, я представлял себе, что наша солнечная система может вполне себе быть атомом фтора (тогда в ней было еще 9 планет, а теперь она — атом кислорода). Естественно, о масштабах атома и его компонентов я тогда не знал, как и о других нюансах, которые делали мою гипотезу несостоятельной, но в целом концепция такая мне казалась интересной. Поэтому не исключаю того, что вселенная еще много сюрпризов нам преподнесет.
И да, я не понимаю разницы бежду бескрайним и бесконечным, для меня это синонимы. Поясните, в чем разница?
willmore
Пример бескрайнего (безграничного), но конечного пространства — сфера. Как вы ни двигайтесь по сфере, вы не увидите границ, она замкнута, и краев у нее нет. Но площадь при этом конечна. В такой аналогии наша вселенная — это трехмерная сфера.
OKyJIucT
С чего вы взяли, что вселенная сферичная, да и к тому же трехмерная? Теория струн, к примеру, утверждает, что измерений намного больше.
И у сферы есть край, граница — это ее поверхность, которая ограничивает ее объем. Если я двигаюсь внутри сферы, я буду видеть ее границу. Да и мы внутри вселенной находимся, а не на ее повехности.
willmore
Аналогия, вот ключевое слово. Дополнительные измерения пока доподлинно неизвестны, так что будем отталкиваться от стандартного 3+1.
Вы путаете сферу с шаром. Шар трехмерен, у него есть объем, в нем можно двигаться внутри. Сфера двумерна. Собственно, именно об этом обсуждаемая статья. Мол, не выдумывайте дополнительных пространств там, где они не нужны.
OKyJIucT
Вы правы, спутал сферу с шаром. Но все же я не согласен с автором статьи. Выглядит все как гипотеза, но лично мне не хватает аргументов, чтобы рассматривать ее в качестве имеющей право на жизнь.
Останусь пока при своем мнении, подожду новых фактов. Надеюсь, доживу до этого момента, когда появятся ответы на фундаментальные вопросы о вселенной и ее строении.
Tyusha
Я бы не стала причислять теорию Большого взрыва и расширение пространства-времени к гипотезам. Это вполне себе факт. Статья ничего не пытается доказывать или обосновывать. Это просто ликбез широкий общественности, как обстоит с надуванием вселенной, с попыткой развеять некоторые умозрительные заблуждения. Повторюсь: в статье не гипотезы, а факты.
OKyJIucT
Меня смутило не расширение пространства или Теория Большого Взрыва — с этим я как раз согласен и полностью разделяю. Мне интересно, с чего автор решил, что у вселенной нет края, и что из-за края на вселенную нельзя посмотреть. Фактов, подтверждающих эту точку зрения, автор не привел.
fireSparrow
Потому что если бы существовал край и что-то за ним, то это тоже была бы часть вселенной.
OKyJIucT
В самом широком понимании слова «вселенная» так и есть. Но мы же не знаем, как он там устроено, может будут пересмотрены значения терминов. Ведь когда то думали что небо это твердь, и за ней нет ничего, а теперь мы знаем, что за ней всё.
VuX
Зато очень забавно наблюдать за людьми пытающимися объяснить не объяснимое и понять невозможное) Вот взять к примеру описаный шарик в качестве вселенной и не муровья, а муху в нем. Человек в этой вселенной будет не мухой, а еще более низкоразвитым, он муху не представить, не увидеть не сможет. Ему до мухи как мухе до возможности понять что за пределами шарика. Но он думает, предполагает, фантазирует на тему пределов вселенной. А что нам еще остается делать?
OKyJIucT
С одной стороны это и хорошо — без фантазий особо и не придумаешь ничего, что впоследствии может оказаться правдой. Но с другой — с таким рвением они пытаются настоять на своем, не имея ровным счетом никаких доказательств, что как то инстинктивно не хочется им верить.
VuX
Ну это, наверное, такая догма — О чем мы не знаем, того не существует.
Tyusha
Вы наверное хотели подколоть, но вы и не подозреваете, насколько вы правы. Именно в этом и состоит научный метод.
Tyusha
Доказательства — весь массив наблюдетельных данных человечества, которые объединены непротиворечивой теорией. В этой теории нет пространства вложения, откуда бы можно было наблюдать внешнюю форму нашего пространства (вселенной). Вы конечно можете предположить такие измерения, но для этого нет ровно никаких экспериментальных или наблюдательных оснований. Кроме того это требует у сложнее теории и постулирование новых мощностей, что идёт в разрез с научным подходом.
Ну а верить (как вы пишете) можете во что угодно. Только это к физике отношения не имеет.
OKyJIucT
> Ну а верить (как вы пишете) можете во что угодно. Только это к физике отношения не имеет.
Возможно, и так.
Раз уж вы специалист в физике, и ваши убеждения и верования отношение к физике имеют, поясните, пожалуйста, разницу между бескрайним и бесконечным, которую я, повашим словам, не понимаю.
Также хотелось бы услышать аргументы в пользу вашей версии, цитирую:
> Всё множество мультивселенных — это по-сути одно и тоже пространство-время «3+1», искривлённое причудливым образом так, что разные его части соединены через узкие перешейки. Это делает вселенные причинно независимыми, но при этом они остаются частями одного связного пространства. И никакого «снаружи» от этого не возникает.
Разве есть экспериментальные подтверждения этому? Или все, что не противоречит некоей теории, по определению существует (либо не существует)?
Tyusha
Про различие между бескрайним и бесконечным вам уже правильно писали выше.
Что касается мультивёрса, то это конечно спекулятивная гипотеза никак не подверждённая. Я имею ввиду гипотезу, которую также именуют гипотезой вечно молодой вселенной или гипотезой космологической пены. Во всех этих конструкциях подразумевается, что вселенные отпочковываются от одного пространства в виде грыж. Причём они находятся одна на другой, обеспечивая не вообразимое ветвление.
Но это всё игры разума без какого-либо экспериментального наблюдения. Хуже того, всё это попахивает нефальсифицируемостью.
swelf
А есть незамкнутые бескрайние поверхности? Разве наша вселенная замкнутая на себя и двигаясь в одно напрвалении я рано или поздно вернусь в точку старта?
Sychuan
Плоскость, например, незамкнутая и без края.
swelf
ну да, правда если пройти выше по диалогу, то речь шла о конечной поверхности
Tyusha
del
Welran
У отрезка без конечных точек тоже нет краев. Нужно определение построже :)
xcont
Почему сфера, а не тор?
untilx
Ну, если мне не изменяет память, кривизна вселенной отрицательная, то есть она представляет собой седловидную поверхность, что на больших масштабах может означать кусочек тора (многомерного, разумеется), а у тора края нет.
SLY_G Автор
На данный момент Вселенная считается плоской, с точностью до погрешности измерений.
untilx
Не могу этого отрицать. Последний результат, который мне попадался был весьма близок к нулю, но всё-таки отрицательный. Возможно, с тех пор что-то изменилось и точность повысили ещё на несколько знаков.
SeregaSA73
SLY_G а когда вы все переводить успеваете? у меня такое чувство что у вас еще и время расширяется, просто невообразимое кол-во статей, устал добавлять в закладки :).
Nuwen
А по моему всё просто, четырёхмерный шар расширяется вовне, снаружи будущее, внутри прошлое, точка Большого Взрыва находится в центре, а загадка барионной асимметрии разрешается тем, что с противоположной стороны сферы вещество движется относительно нас обратно во времени, соответственно, являясь для нас антивеществом.
norlin
Оно движется в том же самом направлении во времени, т.к. время – это радиус этого шара (одномерная величина, от его направления ничего не меняется). Наша Вселенная – это вся 3D-поверхность этого 4D-шара, в том числе и "обратная сторона" (с точки зрения нашего пространства – нет никакой "обратной стороны", она видима лишь потенциальному внешнему наблюдателю).
Nuwen
Ну, а дальше всё просто, про то, что вещество — движущееся назад во времени не будет отличаться от антивещества, выяснил ещё Ричард Фейнман. Вот к нему и претензии.
norlin
Я этого не говорил. Расширение Вселенной – это не "вещество движется", это расширения самого пространства.
Возьмите обычный надувной шарик в сдутом состоянии – это начало отсчёта времени, поверзность шара (наша Вселенная) максимально сжата. Начните его надувать – это течение времени. Может быть обозначено длиной радиуса шарика.
С течением времени радиус увеличивается (шарик надувается) и вся его поверхность растягивается. Для любой точки поверхности радиус шара увеличивается (т.е., время течёт вперёд).
Течение времени "в обратную сторону" в этой аналогии было бы обозначено уменьшением радиуса шара.
Nuwen
norlin
Так вы же сами изначально говорите о "сферической" аналогии:
В такой аналогии только сферическая система координат имеет какой-то смысл.
Nuwen
Ну не знаю, воздушный шарик тоже расширяется вовне, однако во вполне классических декартовых координатах. Насколько я знаю, нет никаких поводов считать время изомерным — истекающим из одной точки.
norlin
Вселенная не расширяется "вовне", она расширяется сама по-себе (собственно, про это вся статья, хоть она ничего, по-сути, не объясняет). Сферическое 4D-пространство-время, нет никакого "вовне".
Поверхность сферы – это 3D-пространство, радиус сферы – время.
Nuwen
Вселенная не расширяется, но она расширяется? Радиус сферы — время, постоянно растёт, но радиус вселенной не возрастает, ведь она не расширяется? Я запутан.
norlin
Вселенная расширяется. Радиус (время) увеличивается. Всё просто же.
Nuwen
Так значит та часть радиуса, что уже представлена в настоящем — это прошлое, а та часть — которая добавится к уже существующему радиусу — при его увеличении — будущее? И точка современности движется по этому радиусу от прошлого к будущему? Хоть убей, не понимаю, чем это отличается от слов «четырёхмерный шар расширяется вовне» Радиус сферы растёт = сфера расширяется.
norlin
Отличается тем, что нет никакого "вовне". Четырёхмерный шар просто расширяется.
rumatavz
Подождите, правильно ли я понял что пространство расширяется только с течением времени. Ну то есть по принципу не может быть такого что в начале большого взрыва пространство расширялось быстрее а потом начало расширяться медленнее, чем это описывалось бы геометрией(из геометрии понятно, что вначале расширение идет быстрее — вопрос именно в том могла ли его скорость меняться при условии что масса распределена в пространстве равномерно). Ну то есть верно ли что расширение нашего пространства это попросту есть ход времени.
Nuwen
LanMaster
Нагляднее и полезнее десяти переводов Сигела.
norlin
Эта статья, к сожалению, ничего не объясняет, а лишь пытается переформулировать одну и ту же мысль разными способами.
Сама эта мысль: "нет никакого внешнего пространства, Вселенная расширяется сама по-себе", но ответа на вопрос "почему это нет внешнего пространства" по факту нет.
А аналогии из статьи, скорее, ещё больше в этом запутывают, т.к. во всех примерах идёт противопоставлению варианту с внешним наблюдателем. "Тут мы видим внешнее пространство лишь потому, что мы снаружи, но на самом деле никакого снаружи нет". Масло масляное.
Tyusha
Как подметил Бертран Рассел, бремя доказывая наличия чего-либо лежит на утверждающем, слышали наверное про чайник в космосе. Космологии для объяснения текущего массива наблюдений не нужно внешнее пространство, достаточно четырёх измерений, причём три из них — изотропная 3-сфера. Если вы хотите, чтобы было пространство снаружи, то сами и доказывайте его существование, и не требуйте развенчания ваших фантазий от тех, кто утверждает, что ничего этого нет.
— Почему Земля не стоит на трёх слонах?
— Потому что летит по орбите в космическом пространстве.
— Хорошо, но почему не стоит на слонах, вы так и не объяснили.
Вот ваши рассуждения.
larrabee
Замечу, что человек выше не говорил, что внешнее пространство необходимо для объяснения наблюдений, а лишь указал, что объяснение из статьи ему не понятно.
norlin
Я указал, что в статье, по-сути, нет никакого объяснения, а лишь переформулирование одной и той же идеи разными словами.
Tyusha
Да, я несколько разгорячилась. Прошу простить.
photino
Все же трехмерное евклидово пространство, а не трехмерная сфера. Из данных наблюдений следует, что с большой точностью трехмерная кривизна равна нулю. Или что-то новое появилось?
Tyusha
Ну ок. Просто в глубине души я верю, что это сфера, только очень большая.
vanxant
Самый цимес объяснения в конце статьи, и на самом деле очень-очень глубже, чем это в статье описано.
Проблема в том, что «бытовая» логика, работающая для конечных величин, перестаёт работать для бесконечных.
Конечная плоскость в виде прямоугольника размером 2?3 может, и должна, расширяться «куда-то во вне».
Бесконечной плоскости размером ??? совершенно не нужно расширяться никуда «во вне», ей достаточно того, что у неё уже внутри. Она сама у себя внутри расширяется. Это, в общем, требует знания — и понимания — матана первого курса, хотя бы. А в идеале — аксиоматики теории множеств.
swelf
Осталось только доказать, что она бесконечна, и можно рассуждать на эту тему дальше
muhaa
На самом деле, проблема не в математике или физике. Проблема в способности или неспособности человека абстрагироваться от привычного бытового опыта и не переносить его на научные истины.
Скажем, вы играете в Тетрис и кто-то предложит вам поспорить, есть ли пространство за границами стаканчика. Скорее всего, этот вопрос не покажется парадоксальным или интересным. Не потому, что за пределами стаканчика пространство есть и не потому, что его там нет. Просто вопрос сам по себе довольно бессмысленный.
В случае с Тетрисом человек легко абстрагируется от опыта повседневной действительности и не считает, что этот опыт должен непосредственно отражаться в игре.
В случае с наукой этот же трюк абстрагирования дается мозгу сложнее, хотя, описанный в статье случай — элементарный и есть даже в популярных книгах для школьного возраста.
Вселенная в целом не обязана следовать нашему бытовому опыту, полученному при наблюдениях за отдельными объектами в пространстве вселенной.
creker
Поэтому ученые используют математику, а не умозрительные образы с бубликами и надувными шариками. Там все однозначно.
dydyman
Складываем из листа бумаги цилиндр. Смотрим на него «сверху», видим круг, смотрим «сбоку», видим прямоугольник. Потом начинаем спор о том, круг это в итоге или прямоугольник. У сторонников теории прямоугольника есть результаты эксперимента, что в начале это тоже был прямоугольник, просто он уменьшился по оси Х и нужно ввести константу для учета, непонятно куда исчезнувшей, скрытой площади, тогда все расчеты сойдутся. Сторонники теории круга оппонируют — «ваша скрытая площадь никуда не делась, вот расчеты — ось Х равна длине окружности
великогокруга из нашей теории». Побеждают в итоге сторонники теории прямоугольника, так как она объясняет почти все, а теория оппонентов хорошо объясняет только один момент.Вот что мне напоминают подобные статьи, состоящие более чем полностью из софистики. В попытках выяснить какая точка зрения верная, забываем, что разные точки зрения нужны чтобы собрать больше данных об исследуемом явлении.
stanislavskijvlad
Мой мозг…
Karpion
pronvit
Статья хорошая, она действительно разжевывает нынешнее видение ситуации. Проблема в том, что мы не знаем, есть ли что-то за пределами вселенной или нет. А тут просто просто это постулируется «никакого «снаружи» просто нет» — тогда, конечно, она не может расширятся «в чем-то».
Welran
Очевидно что за пределами вселенной ничего нет. По определению.
Tyusha
«Снаружи» — лишняя сущность. И без этого физика неплохо формулируется. Бритва Оккама и вот всё это…
kogemrka
Кто вам такое сказал?
Вам никто не запрещает задумываться над тем, не является ли наше пространство вложенным куда-то.
Тут объясняется, мол, есть вот такие модели, там есть явление, которое обозначают «расширение» или «кривизна».
И под «расширением» или «кривизной» понимают свойство самого пространства, а не то, как его в какую-то большую фигню вложили и как оно там криво/некриво или широко/не широко расположилось.
Никто не запрещает вам придумывать какую-то конструкцию «вне» пространства, в которую пространство вложено — но такие конструкции не являются в этом контексте необходимыми.
mad_god
Непонятно другое. Если при БВ всё разлетелось во все стороны, удаляясь от центра, то как вещество всё же встретилось?
kauri_39
Тут представители ортодоксальной физики самонадеянно заявляют, что нет наблюдений, говорящих о существовании дополнительного измерения, из которого мы можем увидеть нашу Вселенную снаружи и увидеть, куда она расширяется. Однако у этих физиков есть общепринятая космологическая LCDM-модель, а она вся построена на таких наблюдениях.
Итак, Лямбда или космологическая постоянная, она же тёмная энергия. Отвечает за ускоренное расширение пространства при сохранении энергетической плотности этой расширяющейся среды (эфира, вакуума).
Как такое возможно, и есть ли наблюдаемые аналоги в природе? Элементарно, Ватсон, дождитесь лета и понаблюдайте расширение зелёного ковра ряски на поверхности пруда. Он расширяется за счёт вертикального измерения (молекул из толщи воды и воздуха для новых растений ряски) при своей неизменной плотности.
Поэтому и для объяснения расширения пространства Вселенной следует допустить существование ещё одного, особого измерения — масштабного. Оно постоянно и повсеместно поставляет в пространство его новые кванты, новые упругие элементы, которые и побуждают его расширяться во внешнее, менее плотное пространство. Значение остаточной плотности расширяющейся среды — это и есть значение (до сих пор спорное между ОТО и КТП) космологической постоянной.
Далее, гипотетическая Холодная Тёмная Материя. Её должно быть больше, чем обычной, в основном, барионной материи. Однако её частицы до сих пор не найдены и не будут найдены, поскольку CDM — всего лишь поправка к расчётам на основе Ньютоновской динамики, а она не предназначена для галактических масштабов. Природа гравитации физикам не известна, описания её проявлений годны лишь для масштабов планетных систем.
Посредством чего материя вызывает искривление метрики окружающего пространства — предположить, конечно, можно. Похоже, она постоянно поглощает элементы этой плотной среды, снижает её плотность вокруг себя, что вызывает приток к ней и расширение в её сторону внешней, более плотной среды, и это проявляется как гравполе материи.
Поглощённые элементы среды не накапливаются в частицах материи, а постоянно выводятся в пятое измерение. Подобно тому, как брошенный в ряску камень пробивает в ней дырку, унося часть растений на дно — по вертикальному измерению. Возобновляя дырку серией камней, мы зададим её "гравполе" — постоянно притекающую к ней окружающую ряску.
Такой механизм гравитации избавляет от необходимости введения тёмной материи, поскольку наделяет межгалактическое и межкластерное пространство альтернативной антигравитационной силой, направленной на области с первичной материей, на кластеры и галактики. Втекающее в них пространство сообщает их элементам дополнительное центростремительное ускорение и объясняет раннее образование протогалактических сгущений, наблюдаемое вращение кластеров и галактик.
Таким образом, именно наблюдения говорят о том, что существует 5 измерение. Можно возразить, что тогда у Вселенной должен быть край и центр, как у расширяющегося шара, но это имело бы следствием её анизотропию, а она вроде бы не наблюдается. Вот именно, что вроде бы. Есть наши вполне традиционные физики, которые считают, что анизотропия есть: https://don-beaver.livejournal.com/194007.html
Скорей всего, наш объём Хаббла — видимая нами очень маленькая часть Вселенной — расширяется и удаляется от её центра. А вся Вселенная расширяется во внешнем пространстве навстречу другим расширяющимся вселенным. Чтобы при их столкновении и взаимном сжатии образовать более масштабную вселенную (или влиться в уже готовую). Поскольку и сама она была образована при слиянии вселенных предыдущего масштаба. Бесконечность масштабов бесчисленных вселенных — сущность пятого измерения.
LaFleur
вы меня извините, но это просто гениально. и все.
не как теория, а как объяснение теории
Dmitriy2314
У этого «снаружи», представьте себе даже имя есть — время называется, а точнее будущее, вся энергия(материя и пространство)-то что внутри сконцентрировано в настоящем-тонкая грань размером с " планковское" время, а может и тоньше. А вот в прошлом уже НИЧЕГО нет, по этому туда путешествовать НЕ возможно, вселенной там по просту уже нет, лишь пустота.
SeregaOSA
Пространственные одномерный, двумерный и четырехмерный миры существуют в головах у сознаний людей трехмерного мира.
Вот если можно путешествовать во времени, то должна быть планковская величина времени. Либо куда переместимся?
Побудем наблюдающими от третьего лица, остановим время и возьмем его планковскую величину, точную дату. Где для трехмерного мира двумерный или одномерный? Можно ли с таким миром взаимодействовать? Мы же взаимодействуем в трехмерном мире трехмерными величинами. Например планковская масса или энергия… А энергия что такое и где она находится если остановить время? Как материя вмещает энергию?
martin__marlen
Если что-то расширяется, значит чему-то внутри чего-то тесно.
sergeypr
Исходя из данной статьи пространство между точками увеличивается, а сами точки нет? Я понимаю, что точки — абстракция, но тем не менее вопрос: как получается, что расстояния между атомами не увеличиваются, а пространство расширяется? Или атомы не принадлежат пространству? Да и другие мат объекты вроде как, как то не испытывают тенденции к расширению? А если все таки (по логике статьи) все расширяется, то получается, что все формулы, которые описывают взаимосвязи между объектами пространства должны непрерывно корректироваться, ведь абсолютные расстояния, например между атомами в кристаллической решётке все время растут?
sergeypr
Второй вопрос, который мне всегда не давал покоя в модели расширяющейся вселенной: например, есть какая либо звезда в точке, максимально от нас удаленной-мы видим что она от нас удаляется-модель расширения верна-если от «них» смотреть в нашу сторону — тоже вроде все правильно… а вот если от «них» смотреть дальше по «курсу»- что «они» увидят?