Несмотря на всё, что мы узнали о нашей Вселенной, многие экзистенциальные вопросы до сих пор остаются без ответа. Мы не знаем, конечна или бесконечна наша Вселенная; мы знаем только, что её физический размер должен быть больше той части, которую мы можем наблюдать. Мы не знаем, охватывает ли наша Вселенная всё существующее, или это лишь одна из многих Вселенных, составляющих мультивселенную. И мы остаёмся в неведении относительно того, что произошло на самых ранних стадиях всего: в первую крошечную долю секунды горячего Большого взрыва, поскольку у нас нет доказательств, необходимых для надёжных и подтверждённых выводов.
Но в одном мы уверены точно: у Вселенной есть край. Только не в пространстве, а во времени. Поскольку горячий Большой взрыв произошёл в известное, конечное время в прошлом — 13,8 миллиарда лет назад, с неопределённостью менее 1% — существует «край» того, как далеко мы можем видеть. Даже при скорости света, предельной космической скорости, существует фундаментальный предел того, как далеко назад мы можем заглянуть. Чем дальше мы смотрим, тем дальше назад во времени мы заглядываем. И вот что мы видим, приближаясь к краю Вселенной.
Сегодня мы видим Вселенную в том виде, в котором она существует спустя 13,8 миллиарда лет после горячего Большого взрыва. Большинство галактик, которые мы видим, сгруппированы в галактические группы (например, Местная группа) и плотные скопления (например, скопление Девы), разделённые огромными областями преимущественно пустого пространства, известными как войды. Галактики внутри этих групп бывают как спиральными, так и эллиптическими; типичная галактика, подобная Млечному Пути, образует в среднем около 1 новой звезды, подобной Солнцу, в год.
Кроме того, обычная материя во Вселенной состоит в основном из водорода и гелия, но около 1-2% этой материи состоят из более тяжёлых элементов таблицы Менделеева, что позволяет Вселенной формировать каменистые планеты, такие как Земля, и сложную, даже органическую, химию. Хотя в галактиках существует большое разнообразие — некоторые из них активно формируют звёзды, в некоторых есть активные чёрные дыры, некоторые не образовывали новых звёзд в течение миллиардов лет и т.д. — галактики, которые мы видим, в среднем большие, эволюционировавшие и сгруппировавшиеся вместе.
Но по мере того, как мы заглядываем всё дальше и дальше, мы начинаем видеть, как Вселенная развивалась, чтобы стать такой. По мере удаления от нас мы обнаруживаем, что Вселенная немного менее комковатая и немного более однородная, особенно на больших масштабах. Мы видим, что у галактик меньше масса и степень развития; среди них больше спиральных и меньше эллиптических. В среднем в них больше голубых звёзд, а скорость звездообразования в прошлом была выше. Между галактиками в среднем меньше пространства, но общая масса групп и скоплений в более ранние времена была меньше.
Эта вертикально ориентированная логарифмическая карта Вселенной охватывает почти 20 порядков величины, перенося нас с планеты Земля на край видимой Вселенной. Каждая большая отметка на масштабной линейке справа соответствует увеличению масштаба расстояния в 10 раз.
Это рисует картину Вселенной, в которой современные галактики появились из более мелких галактик с меньшей массой, неторопливо сливающихся вместе и превращающихся в современные гиганты, которые мы видим вокруг себя. В более ранние времена Вселенная состояла из галактик, которые были:
- физически меньше,
- меньшей массы,
- ближе друг к другу,
- больше по количеству,
- более голубые по цвету,
- богаче газом,
- с более высокими темпами звездообразования,
- и с меньшим содержанием более тяжёлых элементов...
… по сравнению с современными галактиками.
Но по мере того, как мы удаляемся всё дальше и дальше — во всё более ранние времена — эта постепенно меняющаяся картина начинает резко трансформироваться. Когда мы оглядываемся назад на расстояние, которое в настоящее время составляет 19 миллиардов световых лет, что соответствует времени, когда после горячего Большого взрыва прошло всего ~3 миллиарда лет, мы видим, что звездообразование во Вселенной достигает своего максимума: это примерно в 20-30 раз больше, чем скорость образования новых звёзд сегодня. В это время активна огромная доля сверхмассивных чёрных дыр, испускающих огромное количество частиц и излучения из-за поглощения окружающей материи.
В течение последних ~11 миллиардов лет или около того эволюция Вселенной замедляется. Конечно, гравитация продолжает переделывать структуры, но тёмная энергия начинает работать против неё, став доминирующей в расширении Вселенной более 6 миллиардов лет назад. Новые звёзды продолжают формироваться, но пик звездообразования остался в далёком прошлом. Сверхмассивные чёрные дыры продолжают расти, но ярче всего они светили раньше (за счёт разгона аккреционной материи), и сегодня большая их часть более тусклая и менее активная, чем на ранних стадиях.
По мере удаления на все большие расстояния, ближе к «краю», определённому началом горячего Большого взрыва, мы начинаем видеть ещё более значительные изменения. Когда мы оглядываемся назад на расстояние 19 миллиардов световых лет, это соответствует времени, когда возраст Вселенной составлял всего 3 миллиарда лет, звездообразование было на пике, и Вселенная, возможно, содержала 0,3-0,5% тяжёлых элементов.
Эволюция крупномасштабной структуры во Вселенной, от раннего однородного состояния до кластерной Вселенной, которую мы знаем сегодня. Обратите внимание, что во всех случаях мелкомасштабная структура возникает раньше, чем структура на более крупных масштабах, и что даже области самой низкой плотности всё ещё содержат ненулевое количество материи.
Но когда мы приближаемся к 27 миллиардам световых лет по расстоянию, возраст Вселенной составляет всего 1 миллиард лет. Звездообразование шло гораздо медленнее, новые звёзды формировались раза в четыре медленнее, чем на пике развития Вселенной. Доля обычной материи, состоящей из тяжёлых элементов, стремительно падает: до 0,1% в возрасте 1 миллиарда лет и всего до 0,01% в возрасте около 500 миллионов лет. Скалистые планеты в этих ранних условиях, скорее всего, не могли появиться.
Не только реликтовое излучение было значительно горячее — в инфракрасном, а не микроволновом диапазоне волн — но и каждая галактика во Вселенной должна была быть молодой и полной молодых звёзд; эллиптических галактик на таком раннем этапе, скорее всего, не существовало.
Такие дальние расстояния уже находятся на пределе возможностей наших современных приборов, но телескопы, такие как Кек, Спитцер и Хаббл, начали доставлять нас туда, начиная с 1990-х годов. Как только мы возвращаемся в прошлое на расстояние примерно 29 миллиардов световых лет или дальше — что соответствует временам, когда возраст Вселенной составлял 700-800 миллионов лет — мы начинаем сталкиваться с первым «краем» Вселенной: краем прозрачности.
Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что космическое пространство прозрачно для видимого света, но это верно только потому, что оно не заполнено блокирующим свет материалом, таким как пыль или нейтральный газ. Но в ранние времена, до образования достаточного количества звёзд, Вселенная была полна нейтрального газа, который не был полностью ионизирован ультрафиолетовым излучением звёзд. В результате большая часть света, который мы видим, заслоняется этими нейтральными атомами, и только после образования достаточного количества звёзд Вселенная становится полностью реионизованной.
Отчасти именно поэтому инфракрасные телескопы, такие как новейший флагман НАСА JWST, так важны для изучения ранней Вселенной: существует «граница», за которой мы не можем видеть на привычных нам длинах волн.
На расстоянии 31 миллиарда световых лет, что соответствует времени всего 550 миллионов лет после Большого взрыва, мы достигаем края того, что мы называем реионизацией: когда большая часть Вселенной становится в основном прозрачной для оптического света. Реионизация — процесс постепенный и происходил неравномерно; во многом она похожа на неровную, пористую стену. В некоторых местах реионизация происходила раньше, именно так Хаббл обнаружил самую удалённую галактику (на расстоянии 32 миллиардов световых лет, всего через 407 миллионов лет после Большого взрыва), но другие регионы останутся заполненными частично нейтральным газом, пока не пройдёт почти миллиард лет.
Теперь JWST пошёл ещё дальше, показав нам галактики уже через 330 миллионов лет после Большого взрыва, где они всё ещё выглядят большими, развитыми и не совсем «девственными» с точки зрения элементов, которые в них присутствуют. Должно быть, звёзды и галактики всё ещё существуют за пределами даже того, что JWST показал нам до сих пор.
Галактики, сравнимые с современным Млечным Путём, часто встречаются на протяжении всей истории космоса. Более молодые галактики в массе своей меньше, голубее, хаотичнее, богаче газом и имеют более низкую плотность тяжёлых элементов, чем их современные аналоги, а темпы звездообразования меняются с течением времени.
Однако за границами возможностей наших современных телескопов мы всё ещё можем засечь косвенные признаки формирования звёзд: через излучение света самими атомами водорода, которое случается только при формировании звёзд — когда происходит ионизация, а затем свободные электроны рекомбинируются с ионизированными ядрами, излучая в результате свет.
Возвращаясь ещё дальше назад, мы вполне ожидаем найти там дополнительные «края» Вселенной, представляющие интерес. На расстоянии 44 миллиардов световых лет излучение от Большого взрыва было настолько горячим, что стало видимым: если бы тогда существовал человеческий глаз, он смог бы увидеть, как это излучение начинает светиться красным цветом, подобно раскалённой поверхности. Это соответствует времени всего лишь 3 миллиона лет после Большого взрыва.
Если мы вернёмся на расстояние 45,4 миллиарда световых лет, то окажемся во времени, когда после Большого взрыва прошло всего 380 000 лет. В этот момент становится слишком жарко для стабильного существования даже нейтральных атомов. Именно отсюда берёт начало оставшееся после Большого взрыва свечение – реликтовое излучение. Если вы когда-либо видели знаменитую фотографию горячих (красных) и холодных (синих) пятен со спутника «Планк» (см. ниже), то это именно то место, откуда берёт своё начало это излучение.
А до этого, на расстоянии 46 миллиардов световых лет, мы подходим к самым ранним стадиям: ультраэнергетическому состоянию горячего Большого взрыва, где были созданы первые атомные ядра, протоны и нейтроны, и даже первые стабильные формы материи. На этих стадиях всё представляет собой «первобытный космический суп», где каждая существующая частица и античастица могли быть созданы только из чистой энергии.
Однако то, что находится за границей этого высокоэнергетического «супа», остаётся загадкой. У нас нет прямых свидетельств того, что происходило на этих ранних стадиях, хотя многие предсказания теории космической инфляции получили косвенное подтверждение. Край Вселенной, каким он представляется нам, уникален для нашей перспективы; мы можем видеть на 13,8 миллиарда лет назад во всех направлениях, и эта картинка зависит от пространственно-временного положения наблюдателя, который смотрит на неё.
У Вселенной много краёв: край прозрачности, край звёзд и галактик, край нейтральных атомов и край нашего космического горизонта от самого Большого взрыва. Мы можем заглянуть так далеко, как только позволяют наши телескопы, но всегда будет существовать фундаментальный предел. Даже если само пространство бесконечно, количество времени, прошедшее с момента горячего Большого взрыва, не бесконечно. Сколько бы мы ни старались, всегда будет существовать «край», за который мы никогда не сможем заглянуть.
Комментарии (104)
Sdima1357
09.06.2023 09:58+11"А за краем - черепаха."
При чтении возникает ощущение, что лет через 500, наши космологические представления покажутся такими же наивными, как три слона на черепахе.
vassabi
09.06.2023 09:58+18... или такими же гениальными в своей простоте (и ненамного отличающимися от современного измеренного значения) как измерение радиуса Земли Эратосфеном
event1
09.06.2023 09:58+7Точно. Так и представляется далёкий любопытный потомок восклицающий: "Как же им удалось измерить температуру реликтового излучения, даже не вылетев в межзвёздное пространство?!"
AlexKimen
09.06.2023 09:58+8"Как же им удалось измерить температуру реликтового излучения, даже не вылетев в межзвёздное пространство?!" - хорошая тема для статьи на хабре 2223 года. Надо запомнить.
sim31r
09.06.2023 09:58Или как вариант модель будет в глубине нейросети ИИ, а описания в понятном виде не будет. Красота и интуитивность физики заканчиваются в космических или наномасштабах и начинаются построения "уродливых" конструкций. Человек интуитивно ищет красоту, а её может не быть на высоких уровнях абстракции, тут отличный материал по теме.
kauri_39
09.06.2023 09:58+1у Вселенной есть край. Только не в пространстве, а во времени. Поскольку горячий Большой взрыв произошёл в известное, конечное время в прошлом — 13,8 миллиарда лет назад
А почему нет края у пространства, если оно ограничено временем своего образования? Пусть образование происходило в период инфляции с огромной, сверхсветовой скоростью, но длительность этого процесса — доли секунды. Вселенная родилась как ограниченный, расширяющийся объём энергетически плотного вакуума. Зная это, следует предположить существование истинно вечного и бесконечного сверхпространства, в котором 13,8 млрд лет назад родилась и теперь расширяется наша Вселенная.
А если есть край, то есть и центр. И видимая нами часть Вселенной удаляется от него, расширяясь с некоторой анизотропией для нас, находящихся в центре нашей видимой части. Анизотропия выражается как "Тёмный поток" — согласованное движение всех галактик в наблюдаемой части.
И тогда можно предположить образование в сверхпространстве множества вселенных, соразмерных нашей. Такой вариант мультиверса более реален, чем абстрактные параллельные вселенные в многомировой интерпретации квантмеха. И даже доказуем путём последовательных суждений.
rombell
09.06.2023 09:58+2Край означает наличие чего-то за краем. За краем пространства нет ничего, поэтому и края нет. Представляйте себе поверхность шарика — ограничена, увеличивается, но края нет
kauri_39
09.06.2023 09:58+1Поверхность шарика трёхмерна (2+1), а наше пространство — четырёхмерно (3+1). Это надо сознавать и брать поверхность шарика лишь в качестве аналогии.
За краем нашего "шарика" — Вселенной — обязательно что-то есть, потому что есть понятия "вечности" и "бесконечности", а такой "шарик" им не отвечает. Значит, им надо присвоить что-то другое, что может помочь ответить на вопросы происхождения и будущего Вселенной.rombell
09.06.2023 09:58+2Аналогия, естественно, мне казалось это очевидным. Просто добавьте одно измерение.
Из того, что есть какое-то понятие в философии, совсем не значит, что ему что-то соответствует в реальности.
В текущей парадигме счиатется, что пространства без материи не существует, поэтому всё пространство, которое есть — и есть наша Вселенная, небольшую часть которой мы видим.
И, следуя 2-мерной аналогии, есть у нас какая-то поверхность неизвестной формы, и в нашем месте на ней начинает происходить растяжение. Локально между точками растояние увеличивается, но это местный процесс, как грыжа на шине, как дефект в шарике. Если Вы в состоянии представить такое сразу в трёхмерном пространстве — честь и хвала, мне проще в 2D
SergeyMax
09.06.2023 09:58-1Чтобы "просто добавить ещё одно измерение", нужно как минимум наличие ещё одного измерения, не говоря уже про различные эффекты навроде кривизны трёхмерного пространства, чего пока не замечено. Ни того, ни другого.
rombell
09.06.2023 09:58+2Я имел в виду — добавить у себя в голове, чтобы представить. Двумерную поверхность шарика с выпуклостями я могу представить, поскольку наблюдал неоднократно. Трёхмерную поверхность гиперсферы — не могу.
Двумерная кривизна поверхности шарика — очень большого шарика — тоже сложнофиксируема. Как и трёхмерная кривизна гиперсферы.
Впрочем, если Вам не нравится аналогия, давайте оставим этот вопрос. Мне и так за это обсуждение карму спилили, кажется.SergeyMax
09.06.2023 09:58-2Как и трёхмерная кривизна гиперсферы.
Это всё бессмысленно представлять, так как согласно текущим представлениям пространство плоское, и никаких гиперсфер в нём нет.
rombell
09.06.2023 09:58Извините, не пойму, Вы издеваетесь или троллите? Или понятие "аналогия" надо растолковывать? Я не утверждаю, что пространство нашей Вселенной является гиперсферой. Я привёл двумерную поверхность трёхмерной сферы как пример поверхности ограниченной, но без края. Трёхмерная гиперсфера — тоже пример ограниченного объёма без края. Как реально выглядит наша Вселенная со стороны — вопрос бессмысленный, потому что никакого "со стороны" нет по текущим воззрениям. Есть только расширяющееся пространство и материя в нём.
Что до текущих представлений, пространство повсеместно искривлено гравитацией, плоским пространство не является нигде. Оно было бы плоским в отсутствии тяготеющих масс, однако, опять же в силу современных представлений, вся материя является тяготеющими массами, а без материи пространства не существует.
Dolios
09.06.2023 09:58-1Вы с терминологией определитесь. Вселенная таки плоская по текущим представлениям.
Но я склонен согласиться с тем, что ваш оппонент над вами издевается.
rombell
09.06.2023 09:58+1Если рассматривать всю Вселенную в целом, усредняя, то сейчас геометрия кажется очень близкой к Евклидовой. Что является одним из косвенных свидетельств раздувания на ранних этапах развития. Если кривизна и есть, то она в процессе раздувания разгладилась. Грубо говоря, если Вселенная — шар или тор, то такой огромный, что мы не можем измерить его кривизну.
Однако мой собеседник говорил про пространство — так вот пространство-то, как раз, везде и всюду искривлено.
Диалектика-с.
PrinceKorwin
09.06.2023 09:58+1В 2018 году группа учёных под руководством Джозефа Силка из Манчестерского университета закончила многолетний анализ данных «Планка», и по результатам этой работы было с 99%-й вероятностью установлено, что Вселенная не плоская, а обладает кривизной.
https://habr.com/ru/articles/720116/
Dolios
09.06.2023 09:58По этой ссылке компиляция из нескольких кривых переводов, о чем в комментариях неоднократно написано. На самом деле, всё не совсем так.
У этих флуктуаций есть определённый спектр: они бывают теплее или холоднее на определённую величину на определённых масштабах расстояний. В плоской Вселенной эти масштабы выглядят такими, какие они есть. В искривлённой Вселенной они казались бы больше (при положительной кривизне) или меньше (при отрицательной). Судя по видимому размеру флуктуаций, которые мы наблюдаем при помощи космического телескопа «Планк» и других приборов, мы можем сказать, что Вселенная плоская с точностью до 99,6%.
Это говорит нам о том, что если Вселенная искривлена, масштаб этих искривлений в 250 раз больше наблюдаемой нами части Вселенной, диаметр которой составляет уже 92 млрд световых лет.
PrinceKorwin
09.06.2023 09:58Даже если масштаб искривлений больше наблюдаемой части вселенной больше в 250 раз вселенная все равно искривлена. И это важно.
SergeyMax
09.06.2023 09:58+1Даже если масштаб искривлений больше наблюдаемой части вселенной больше в 250 раз вселенная все равно искривлена. И это важно.
Нет, это не важно. Потому что если у вас радиус кривизны больше размера всей вселенной (наблюдаемая часть тут вообще ни при чём), то вы всё равно не получаете ответа на вопрос "а что там на краю пространства".
SergeyMax
09.06.2023 09:58Трёхмерная гиперсфера — тоже пример ограниченного объёма без края
Пример интересный, но непонятно, что он должен продемонстрировать. Да, в четырёхмерном пространстве возможно существование трёхмерной сферы без края. Но мы живём не в четырёхмерном пространстве, и этот пример к нам неприменим.
rombell
09.06.2023 09:58По некоторым теориям (с) мы живём в 11 и более-мерном пространстве.
Непротиворечивые и самосогласованные квантовые теории струн возможны лишь в пространствах высшей размерности (больше четырёх, учитывая размерность, связанную со временем). В связи с этим в струнной физике открыт вопрос о размерности пространства-времени.
Пример призван продемонстрировать именно то, что и написано с самого начала: возможность замкнутого ограниченного пространства без края.
SergeyMax
09.06.2023 09:5811 и более-мерном пространстве
где остальные измерения свёрнуты и ненаблюдаются (с)
Пример призван продемонстрировать именно то, что и написано с самого начала: возможность замкнутого ограниченного пространства без края.
Честно говоря, данный пример скорее демонстрирует невозможность, нежели возможность.
rombell
09.06.2023 09:58где остальные измерения свёрнуты и ненаблюдаются
Ненаблюдаемость вовсе не мешает им быть или не быть
Честно говоря, данный пример скорее демонстрирует невозможность, нежели возможность.
Не готов ставить под сомнение Вашу честность. Если Вам так удобнее — хорошо.
warlock66613
09.06.2023 09:58Есть и замкнутые пространства без кривизны, например, тор — поверхность бублика.
А ещё Вселенная, возможно, бесконечна. Но представлять расширяющуюся бесконечную Вселенную ещё сложнее, чем конечную. Поэтому вам сначала надо разобраться с конечным вариантом.PrinceKorwin
09.06.2023 09:58Есть и замкнутые пространства без кривизны, например, тор — поверхность бублика.
Ну вообще-то у тор в трёхмерном пространстве имеет точки положительной и отрицательной кривизны.
Это интеграл кривизны по всей поверхности тора равен нулю.
warlock66613
09.06.2023 09:58Согласен. Исправляюсь. "Существуют замкнутое плоское многообразие с топологией тора."
SergeyMax
09.06.2023 09:58Топология пространства - это вообще отдельный вопрос, но пока по наблюдениям за микроволновым излучением наличия каких-либо бутылок Кляйна и прочих странных топологий не выявлено.
kauri_39
09.06.2023 09:58-4Если мы добавим к поверхности шарика ещё одно пространственное измерение, то получим сам шарик — с краями и центром.
Философские понятия вечности и бесконечности более фундаментальны, чем физические понятия. Последние меняются по ходу изучения мира, и новыми из них наполняют вечность и бесконечность. ОТО создавалась для описания вечной и бесконечной (стационарной) Вселенной. Но оказалось, что мир в изучаемых масштабах динамичен. И ОТО его описывает плохо: в мире появились тёмная материя (в 5-кратном размере больше, чем барионной!), тёмная энергия (как будто не известны процессы, вызывающие расширение сред без снижения их плотности) и тёмный поток (неравномерное расширение периферийного участка Вселенной).
Поэтому если я не профессиональный физик, обязанный работать по принципу "заткнись и считай", то зачем мне такая парадигма и, в частности, LCDM-модель? И потом, в вечном и бесконечном сверхпространстве бесконечно много материи — в виде бесчисленного множества вселенных, соразмерных нашей (и не только).Давайте развернём эту мысль — наполним вечность и бесконечность новым динамичным миром. Многочисленные расширяющиеся вселенные однажды соприкоснутся и сдавят друг друга своими плотными вакуумными средами. Плотность вакуума в них начнёт расти и остановит шедшие в них эволюции материи. Почти все взаимно сжатые вселенные станут квантами вакуума во вселенной следующего масштаба пространства-времени. И только те вселенные, эволюция в которых привела к созданию стабильной системы цивилизаций, способной контролировать плотность вакуума — своей внутренней среды (как гомеостаз), станут квантами материи во вмещающей их вселенной следующего масштаба. Такие разумные вселенные будут выглядеть в ней как её фотоны. От них во вселенной следующего масштаба начнётся эволюция материи, аналогичная нашей.
Таких более масштабных вселенных в сверхпространстве тоже бесчисленное множество. И их ожидает аналогичное будущее. Аналогичным было и образование вселенных нашего масштаба. Значит, известные нам фотоны — это разумные вселенные предыдущего масштаба, с аналогичным происхождением. То есть в сверхпространстве постоянно образуются вселенные следующего масштаба пространства-времени из вселенных предыдущего масштаба. Поэтому в нём есть пятое масштабное измерение, его составляют бесчисленные масштабы бесчисленных вселенных.
Это 5-е измерение является источником новых квантов вакуума в его вселенском объёме. Их постоянное и повсеместное поступление в вакуум вызывает его космологическое расширение при его постоянной плотности (пока Вселенная свободно и ускоренно расширяется навстречу соседним вселенным).
И это же измерение обеспечивает работу поглотительного механизма гравитации. Суть его в том, что разумные вселенные, оказавшись в плотной среде, вынуждены постоянно ликвидировать давящие на них кванты вакуума вмещающей их вселенной. А ими являются уже безжизненные взаимно сжатые вселенные их масштаба. Ликвидируя такой квант вакуума, разумная вселенная перемещается на его место давлением вакуума сзади, где вновь ликвидирует следующий квант и т.д. Остатки ликвидируемых квантов (вселенных) уходят в 5-е измерение.
Постоянное перемещение разумной вселенной выглядит как перемещение фотона в вакууме. Сколько квантов вакуума в единицу времени ликвидирует такой фотон, такова и его частота, энергия. Первичный плотный вакуум побуждает разумные вселенные объединяться во множества с разной их численностью — в фотоны высоких энергий. Эволюция материи начинается с объединения фотонов в системы — частицы с массой покоя, главными из них являются кварки. При аннигиляции кварки распадаются обратно на фотоны.
Поэтому гравитация массивных тел основана на постоянном снижении плотности вакуума внутри их материи, что вызывает постоянное расширение и ускоренное движение вакуума из космоса в материю массивных тел. Свободно падающие на их поверхность тела являются индикаторами такого движения вакуума. Такое представление гравполя подтверждается принципом эквивалентности инертной и гравитационной массы, рассмотренным не в пустоте, а в физическом вакууме.
Проверкой этой динамичной модели мира является доказательство разумности фотона. Например, такое. Если за ним стоят разумные вселенные, вынужденные ликвидировать кванты вакуума для своего выживания в плотной среде, то они должны снижать темп ликвидации квантов (свою частоту) при попадании в менее плотную среду — в гравитационное поле массивного тела. Это и наблюдается в реальности, проявляется как предсказанное ОТО замедление времени. Например, частота фотонов, излучаемых цезием в атомных часах, на Земле равна 9192631770 Гц, а на орбите gps она равна 9192631775 Гц (в земную секунду).
С такой моделью мира человечеству можно развивать свою цивилизацию и входить в их вселенскую систему...
Извините за многабукв, надо бы статью написать, да никак не соберусь.
rombell
09.06.2023 09:58+3Не надо писать статью, пожалуйста.
Начать с начала — добавить измерение можно по-разному, и далеко не всегда можно получить шарик с краями и центром. См. многообразия. См. свёрнутые измерения.
Философских категорий много, но всё, придуманное человеческим разумом, совершенно не обязательно реализуется во Вселенной. Я вот придумал, что мои родители сидят в другой комнате прямо сейчас. Но — не сидят и никогда уже не будут сидеть.
Физика описывает мир таким, каким мы его наблюдаем, и ОТО отлично справляется с этим. И наличие тёпной материи и тёмной энергии не означает, что теория плоха, а означает, что мир себя проявляет вот таким образом. Только и всего.
И так далее.kauri_39
09.06.2023 09:58-1но всё, придуманное человеческим разумом, совершенно не обязательно реализуется во Вселенной.
К этому относятся и математические абстракции с дополнительными пространственными (и свёрнутыми) измерениями.
Физика описывает мир таким, каким мы его наблюдаем, и ОТО отлично справляется с этим.
Нет, иначе бы учёные не пытались создать теорию квантовой гравитации. Но для этого нужно сначала понять природу гравитации. Мир сложный, и не всё в нём укладывается в старые физические теории.
zkutch
09.06.2023 09:58А если край просто "зеркальное" отображение "внутренней" части на "внешнюю"? Т.е. край то есть, но проходя его возвращаешься назад. Т.е. за краем то же что и внутри. Вселенная бесконечна, но "ограниченна" - правильные шестиугольники рассыпаны на бесконечной плоскости и во всех происходит одно и то же. И все шестиугольники однообразно пульсируют: то сокращаются, то расширяются. И край есть и мы в клетке.
rombell
09.06.2023 09:58это тор или вообще какое-нибудь хитрое многообразие; принципиальной разницы для нас нет
zkutch
09.06.2023 09:58Да, на принципиальном уровне. Будет интересно где и как возникают различия зависящее от конкретной имплементации. Если это вообще так. А, может еще и совсем не так. Интересно, черт, все-таки, как этот мир устроен.
rombell
09.06.2023 09:58Согласен. Наука — чертовски интересно! Это не байтики в JSON перегонять. К сожалению, в своё время (в святые 90е) был поставлен перед выбором и выбрал
сытно жратьсодержать семью, да так и завяз. Хотя при выпуске даже договорился в лабе (НИИАиЭ) вернуться, когда на квартиру заработаю. Но к тому времени и сам втянулся, и в лабе уже мало кто остался.
Spaceoddity
09.06.2023 09:58А с чего вы взяли что нет ни края, ни чего-то за краем?))
Я вот вполне допускаю, что "за краем" вполне может быть даже корпус какого-то убер-мощного процессора, реализующего некий "клеточный автомат". А Большой взрыв - подача питания на этот процессор))
K_Chicago
09.06.2023 09:58было бы прикольно за "краем" встретить опять все сначала, от предыдущего BigBang :)
0x1A4
09.06.2023 09:58+1Встречал такую симпатичную гипотезу, что черные дыры это дочерние вселенные, "отростки" от нашей вселенной, равно как и наша вселенная является отростком от некой материнской и снаружи выглядит тоже как локальная сингулярность.
santa324
09.06.2023 09:58+2И в таком случае эти отростки еще и вне нашего времени. Если падать на черную дыру, то для внешнего наблюдателя падение будет вечным. А для падающего, история вселенной снаружи завешится еще до того как он пересечет горизонт событий.
Но падать лучше на сверхмассивную, а то разорвет приливными силами раньше чем увидишь конц вселенной )
0x1A4
09.06.2023 09:58+7Но падать лучше на сверхмассивную
А в это время обитатели сверхмассивной будут гадать откуда у них «лишняя» энергия и материя берется и почему расширение их вселенной нелинейное, может быть предложат ввести для компенсации понятие темных материи и энергии, чтобы физика сходилась.
AlienJust
09.06.2023 09:58Получается, что Вселенная -- ЧД в четырёхмерном пространстве (У обычной ЧД в нашей Вселенной пространство двумерное)? Время -- характеристика постоянного стремления сжатия в сингулярность? :-D
rombell
09.06.2023 09:58+1Как объясняют нынче, не будет. Вещество таки попадает в ЧД, более того они ещё и сливаются прямо на наших глазах.
warlock66613
09.06.2023 09:58Если падать на черную дыру, то для внешнего наблюдателя падение будет вечным. А для падающего, история вселенной снаружи завешится еще до того как он пересечет горизонт событий.
Это на самом деле больше артефакты не самого удачного (для данной ситуации) способа синхронизации часов разных наблюдателей, чем реальные физические явления.
rombell
09.06.2023 09:58И тут мы плавно переходим к вопросу, что такое "реальные физические явления"?
Наколько мне известно, реальным считается данное нам в ощущениях. В ощущениях нам дано (согласно ОТО и вроде даже наблюдательно) замедление при приближении к горизонту. То, что происходит с самим падающим телом при пересечении границы, мы (удалённые наблюдатели) знать не можем принципиально, согласно тому же ОТО.warlock66613
09.06.2023 09:58В случае ОТО (и не только, но не буду настаивать что в самом общем случае) "реальные физические явления" — это такие, которые не зависят от произвола, возникающего при физическом описании. Уже в СТО не существует объективной процедуры синхронизации удалённых часов, хотя процедура Эйнштейна и выделяется среди прочих хорошими свойствами. В ОТО синхронизация часов разных наблюдателей (какие моменты считать одновременными) ещё более произвольна и нет объективных причин предпочитать одну другой. То, что при одном способе синхронизации оказывается, что одни из часов "показывают бесконечность" когда другие "показывают ноль" не означает ещё что вселенная (или её часть) перестанет существовать когда вторые часы покажут больше чем ноль. Потому что при другом способе синхронизации такого не будет, а объективных причин предпочитать один способ другому нет.
Что касается "наблюдательно". Если вы будете следить за падающим наблюдателем, вы действительно не увидете чтобы он пересёк горизонт (поправки из-за конечности массы мы сейчас не обуждаем). Но в известном смысле то что вы при этом видите — это иллюзия, замедленное кино, записанное в излучении, испущенном падающим наблюдателем и "замороженным" сверхсильным тяготением. А сам наблюдатель "в это время" (насколько это выражение вообще применимо в ОТО) уже давно внутри дыры.
А что происходит с наблюдателем при пересечении горизонта мы знаем. Не из наблюдения, но знаем. Мы не можем знать, чесал ли он в этом момент нос и другие конкретные подробности. Точно так же мы не знаем что именно случилось с конкретным человеком, уехавшим в Автралию, если он с нами не общается, но _в принципе_ что происходит с такими людьми мы знаем и поэтому можем даже с определённой вероятностью угадать судьбу конкретного человека.rombell
09.06.2023 09:58+1В физике "реальные физические явления" — это то, что происходит. ОТО хорошая теория, которая описывает происходящее, но не надо ставить телегу впереди лошади — именно происходящее является критерием истинности теории, а не наоборот. ОТО хороша ровно до тех пор, пока точно описывает и предсказывает. Собственно, чёрные дыры — это как раз граница применимости ОТО, и применять её на границе нельзя. Что нам убедительно доказывает слияние чёрных дыр, с точки зрения ОТО невозможное — они должны бы заморозиться на границе друг друга, но нет.
Мы приницпиально не знаем, как получить информацию из внутренностей ЧД, поэтому никакой синхронизации с пробником не может быть. Нам остаётся только позиция удалённого наблюдателя, с точки зрения которого должно быть бесконечное замедление, однако фактически его не происходит. Поэтому мы не можем говорить о точке зрения наблюдателя на пробнике — у нас принципиально нет возможности её узнать (в отиличие от новоиспечённого австралийца из Вашего примера). А значит, там внутри могут быть сверхцивилизации, выход в другую Вселенную, единороги с эльфами и дырки в шкафах, и что угодно ещё — это никак не влияет на нас.
Всё, что мы не можем увидеть и померять — мы предполагаем, а не знаем. Про наблюдателя на пробнике мы можем только предполагать, базируясь на той либо другой теории, но кроме ОТО у нас ничего на таких масштабах, а ОТО не работает на горизонте. Поэтому нельзя утверждать даже что мы можем что-то достоверно предполагать про наблюдателя на пробнике. А недостоверно можно предполагать что угодно, хоть ангелов на входе под горизонт — имеем право.warlock66613
09.06.2023 09:58слияние чёрных дыр, с точки зрения ОТО невозможное — они должны бы заморозиться на границе друг друга, но нет
Нет, конечно. Слияние было рассчитано как раз в рамках ОТО. Хотя это довольно занятный процесс и в некотором смысле они действительно "замораживаются на границе друг друга". Но слиянию это никак не мешает.
Мы приницпиально не знаем, как получить информацию из внутренностей ЧД, поэтому никакой синхронизации с пробником не может быть.
Синхронизация возможна и без передачи информации.
там внутри могут быть сверхцивилизации, выход в другую Вселенную, единороги с эльфами и дырки в шкафах, и что угодно ещё
Только в том же смысле, в каком это всё может быть у вас за спиной когда вы не видите.
Всё, что мы не можем увидеть и померять — мы предполагаем, а не знаем.
Мы, очевидно, ничего не можем увидеть, тем более померять. Тем не менее, кое-что мы, определённо, знаем. Значит вы неправы.
rombell
09.06.2023 09:58+1Слияние было рассчитано как раз в рамках ОТО
Как в рамках ОТО проходится последний зазор, где время должно застыть? Я в курсе про возникающий горб, однако, если Вы — настоящий
сантехникспециалист, прошу пояснить.Синхронизация возможна и без передачи информации.
Это что-то новое для меня. Синхронизация по определению подразумевает передачу информации. Как именно можно обойтись?
Только в том же смысле, в каком это всё может быть у вас за спиной когда вы не видите.
Абсолютно нет. Я могу записать, что происходит у меня за спиной, на видео. Я могу попросить чужую запись. Я могу поймать лучи, испущенные за моей спиной и завернувшиеся вокруг ближайшей чёрной дыры.
Но я никаким образом не могу узнать, что происходит под горизонтом.Мы, очевидно, ничего не можем увидеть, тем более померять.
Мы, совершенно определённо, можем увидеть и измерить достаточно многое. От света удалённых звёзд до размера ручки на столе передо мной. Ваше утверждение ложно.
warlock66613
09.06.2023 09:58
Horizons Это слияние чёрных дыр. Ключевое здесь то, что т. н. кажущиеся горизонты чёрных дыр не пересекаются и одна дыра в другую не падает в этом смысле. Истинные же горизонты объединяются. "Зазора" нет, потому что он есть только в идеализированном случае когда падающее в ЧД пробное тело не возмущает гравитационное поле. Ну и это замедление связано больше как раз с кажущимися горизонтами, а не с истинными. Подробно рассказывать — это на статью потянет.
rombell
09.06.2023 09:58Так просто дайте ссылку на нормальную статью для интересующихся. Мне по-прежнему не понятно, почему замедление связано с кажущимися горизонтами, если сигнал не может быть получен как раз из-под истинных. К сожалению, на русском языке мне не попалось вменяемых науч-поп книг, отражающих современное понимание чёрных дыр. Я читал Торна "Черные дыры и складки времени", но это сплошная вода и совершенно бредовые домыслы о мотивах других людей, а не научпоп в советском смысле.
Dgolubetd
09.06.2023 09:58А для падающего, история вселенной снаружи завешится еще до того как он пересечет горизонт событий.
Мне кажется с этой теорией что-то не так:
А доживет ли сама черная дыра до конца вселенной?
Падающий ведь не падает бесконечно. Это только эффект. Как минимум он будет разорван\раздавлен\мерт задолго до смерти самой черной дыры, а значит и до конца вселенной.
Ещё куча вопросов, которые я не могу сформулировать..
rombell
09.06.2023 09:58"0". Уже известно, что заморозки нет — само слияние чёрных дыр опровергает бесконечную заморозку. Причём сливаются они быстро.
"1". По имеющимся представлениям будет Большой Разрыв, в процессе которого поначалу уцелеют только чёрные дыры, и они испарятся в ноль. По другим представлениям, без Разрыва, Вселенная либо будет неограниченно расширяться с более медленным, но всё ещё испарением чёрных дыр, либо схлопнется, тогда ЧД либо слипнутся в конце цикла, либо послужат началу новой Вселенной после отскока (привет от Горькавого)
"2". В таких случаях всегда говорится про условного наблюдателя, разумеется, реальный был бы уничтожен.PS Boomburum Зачем мне заменяют нумерацию пунктов в тексте? Я пишу "0, 1" а после сохранения отображается "1, 2"? Пришлось кавычки ставить
morijndael
09.06.2023 09:58Зачем мне заменяют нумерацию пунктов в тексте? Я пишу "0, 1" а после сохранения отображается "1, 2"? Пришлось кавычки ставить
Это особенности нумерованных списков в Markdown. Можно писать любые числа, а их потом отформатирует в HTML-список, где нумерация автоматическая
warlock66613
09.06.2023 09:58Вопросы правильные. Только это не теория, это известное некорректное следствие популярного изложения теории чёрных дыр. Это популярное изложение обладает качествами живучего мема, а более детальные изложения (хотя бы с применением диаграмм Пенроуза) — нет, поэтому и имеем то, что имеем.
Sdima1357
09.06.2023 09:58+4Чисто умозрительно ... Ещё забавнее если элементарные частицы это вселенные, в которых наша выглядит как элементарная частица. Огромные массы вселённых-частиц скомпесированны огромной энергией связи. То есть изнутри и снаружи топологически равнозначно с точностью до некоторого взаиного преобразования
phenik
09.06.2023 09:58+8С этими краями нужно быть осторожнее, это исторически сложившиеся нелепицы. На самом деле, то что в статье называется "краями" являются началами. А мы является, что не на есть последним краем. И все это простираются в неизвестность микромира (иллюстрация), где как-то вероятно связано с самым началом. Это сложнее геометрических интерпретаций и аналогий с точками на расширяющемся шаре.
saag
09.06.2023 09:58+2Ну предположим, что наша вселенная есть гравитационный пузырь, который образовался, когда в определенный участок пространства было выброшено огромное количество материи, пространство искривилось под действии гравитационных сил и замкнулось (опыт с листом тонкой резины и наливаемой в центр листа водой), по сути мы живем в каком то подобии черной дыры и старина Хью Эверетт был не так уж и не прав со своей теорией мультиверса в 1957 году, можно предположить, что таких "пузырей" было больше чем один. Если взять гипотетический супербыстрый космический корабль и полететь к краю вселенной, то в результате искривления пространства корабль вернется примерно туда откуда стартовал. Край есть, но он бескрайний:-)
begin_end
09.06.2023 09:58+3Угу, только пузырь это путающее понятие, так как подразумевает сферу, а у сферы есть край. А у вселенской «сферы» гипотетический «край» бесшовно срощен с противоположным краем — таким образом, понятие края теряет смысл, а получившаяся фигура сложновообразима нашим трехмерным мышлением.
Я каждый раз представляю себе простую аналогию с двухмерным пространством, края которого срощены.Например, кусок сетки:
Объект в такой сетке будет двигаться без достижения границ.Для двухмерного существа это будет ровная бесконечная плоскость:
Однако извне, мы с понятием о трехмерности увидим это иначе.Вот так:
Теперь достаточно представить, что у нашей трехмерной сетки, а точнее уже кубов срощены не только края x, y — но и высота z. Изнутри мы ничего не поймем, а четырехмерный наблюдатель увидел бы соответствующую 4d фигуру (и это без учета времени, как дополнительного не пространственного измерения и с которым все еще усложнится).Наиболее распространенное мнение - гипертор:
AYamangulov
09.06.2023 09:58Поскольку горячий Большой взрыв произошёл в известное, конечное время в прошлом — 13,8 миллиарда лет назад
Вот эта глупость всегда приводила меня в восторг. С одной стороны - построения теоретической физики настолько сложны, что, казалось бы, люди, их осуществляющие, должны быть идеальными мыслителями во всех смыслах этого слова. С другой стороны - даже максимально признаваемая сегодня модель ОТО предполагает замедление темпа времени вблизи скоцентрированных масс, чем больше масса и ее концентрация - тем больше замедление времени. Представьте себе ретроспективу развития вселенной назад во времени - чем ближе к моменту Большого Взрыва ( в существовании которого, кстати, уже возникли серьезные сомнения) - тем более с точки зрения внешнего к ней наблюдателя время в ней течет медленнее и медленнее, потому что вселенная все компактнее и компактнее. Между тем, современные построения для определения возраста вселенной никаким образом даже не упоминают, в какой системе отсчета этот возраст вычисляется. Для внешнего наблюдателя или для внутреннего? А если внутреннего - то где он находится относительно предполагаемого "края вселенной"? И так далее - вопросов касательно этого можно составить очень много. Поэтому эта цифра представляется мне в высшей степени сомнительной. Когда некоторые теоретики пытаются делать слишком глобальные предположения относительно всей вселенной в целом - они удивительным образом резко глупеют. Чем больше объект изучения - тем глупее выводы и тем сомнительнее их достоверность. Просто потому, что приходится все больше и больше ограничивать краевые условия задачи и делать все больше сомнительных обобщений. Претендую на то, что это - новый закон о природе человеческого знания, "закон возрастания сомнительности теоретической модели при увеличении объекта, рассматриваемого моделью" )))
vedenin1980
09.06.2023 09:58Для внутреннего, относительно любой точки пространства. Для физиков вполне очевидно, что 13,8 миллиарда лет это довольно условная цифра, есть взять центр очень крупной звезды, то там пройдет намного меньше времени от БВ.
Тут нужно понимать, что чем ближе к БВ, тем Вселенная однороднее, условно за 1 секунду до БВ время будет идти во всей Вселенной одинаково, просто потому что она будет крошечной. То что для внешего наблюдателя за эту 1 секунду может пройти 1 млд. лет это нормально, но так как никакого внешнего наблюдателя нам неизвестно — это неважно.
Между тем, современные построения для определения возраста вселенной никаким образом даже не упоминают, в какой системе отсчета этот возраст вычисляется
Не так, в соверменных НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ построениях — ну сложно объяснить обывателю все эти штуки с замдлениям времени, реальные ученые при необходимости все учитывают.
videoelektronic
09.06.2023 09:58-2Слог статьи и форма подачи материала говорит о том, что изначально статья не российского происхождения. Скорее всего это набор переводов надёрганных из текстов иностранных авторов.
kauri_39
09.06.2023 09:58+1Главное — это повод порассуждать о мироздании. Есть в нас такая потребность, и она растёт по мере изменения общественного бытия. Ну, или должна расти...
videoelektronic
09.06.2023 09:58В этой статье я не увидел ни одной мысли, которая бы принадлежала лично человеку, который записан тут автором.
Что касается моей личной позиции по поводу рассуждений о мироздании, то она заключается в том, что официальное научное (как бы "научное") представление о мироздании по достоверности не сильно отличается от библейского варианта. Более того, это "научное" представление очень сильно попахивает паразитизмом и компромиссными суждениями.
О справедливости моего мнения говорит хотя бы тот факт, что выдаваемое за "науку о мироздании" ничего не внесло в прикладные применения науки. Вообще ничего.
kauri_39
09.06.2023 09:58Автор собрал научные данные по образованию и расширению Вселенной, получилась нормальная научно-популярная статья. Собственные мысли на эту тему здесь не очень жалуют. Их мало подтверждать фактами, надо ещё увлечь читателей следить за логикой автора, а на такой труд не все согласны. Особенно, если выводы выходят за рамки стандартного мировоззрения.
Вот Вы упомянули о недостоверном библейском варианте мироздания. А ведь у него с моим пятимерным мультиверсом, построенным в соответствии с научным методом, оказалось много общего. Жаль, что вникать в это будут единицы, а большинство отреагирует по привычке.
Да, "наука о мироздании" далеко отстоит от прикладных наук. Но от неё есть польза человечеству: она предсказывает будущее, к которому нужно заранее и всем вместе готовиться. Правда, такой вариант будущего, требующий оперативной реакции, она ещё не предсказывает. Но завтра может и предсказать. Например, наше скорое рождение во вселенскую систему цивилизаций. А у нас на Земле всё ещё примитивная глобальная формация с идейной раздробленностью массового сознания...
allburov
09.06.2023 09:58Мне очень нравится как освещает космическую тему https://youtube.com/@kurzgesagt - у них видео не только на космическую тематику, но и полно других (но от космических лично я без ума).
Больше понравилось видео про пределы человечества - https://youtu.be/uzkD5SeuwzM
Если кратко - даже если у нас будут технологии и возможности путешествовать со скоростью света, то мы не сможем улететь дальше нашей локальной группы галактик.
freylis
Тот прекрасный случай, когда на обеде натыкаешься действительно на интересную статью. Спасибо вам!
P.S.: ну теперь просто просится статья про возраст и расстояния. Каким образом 14млрд превратились в 45млрд и почему это только половина
victor_1212
> Каким образом 14млрд превратились в 45млрд и почему это только половина
вселенная расширяется, заметим эта статья типа компиляция переводов, к сожалению без указания источников, там это есть + интересные картинки
см. например
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/logarithmic-view-universe/
https://www.visualcapitalist.com/cp/map-of-the-entire-known-universe/
klounader
а прикинь это всё размером с человеческий глаз. а ведь мы там где-то на земле крошечные совсем и нас ничтожно мало. но мы та самая будущая раковая опухоль в этом глазу через какие-то миллионы лет. а пока там где-то в большом мире даже и не подозревают о нашем существовании. пациент на приёме у окулиста жив-цел-орёл.
SPITFIREMK1
Пространство за это время расширилось.
event1
пространство расширяется быстрее скорости света. Соответственно, добро разлетелось на 45 млрд световых лет за 14 млрд лет.
acsent1
Интересно есть ли какое фундаментальное ограничение скорости расширения пространства. Ведь даже по этим цифрам оно куда больше чем скорость света
event1
Я не настоящий сварщик, но мне кажется, что физики сначала создают фундаментальные теории, а потом, когда новые эксперименты демонстрируют их ограничение, ещё некоторое время придумывают патчи. Пока не придумают более общую теорию. Пространство расширяющееся быстрее самой быстрой скорости, а так же тёмная энергия — это такие патчи
rombell
Это очевидно, и именно так и работает в любой области знания
AlchemistDark
Примерно про это и писал Поппер, который создал понятие науки в современном смысле.
rombell
По текущим представлениям — нет, см "большой разрыв", когда скорость расширения возрастёт до такой степени, что будет разрывать даже ядра. А потом ещё возрастёт. И ещё.
Хорошо, что мы не доживём.
vedenin1980
"Большой разрыв" это только гипотеза, насколько знаю, более популярной версия это Большое замерзание или Тепловая смерть Вселенной, когда темная энергия никогда не превзойдет гравитационные силы в пределах нашей Галактики и все закончится когда во всей вселенной установится температура почти абсолютного нуля.
rombell
Гипотеза, конечно, и будет таковой, пока мы не разберёмся с тёмной энергией детальнее. До этого ещё далеко. Насчёт "популярнее" — откуда такие сведения?
Andrew_Webrion
Не гипотеза, а теория.
Нет никакой гипотезы Большого Взрыва.
Dolios
Предыдущий оратор писел про Большой Разрыв. И это гипотеза.
Забавно, что вы 3.5 года ждали, чтобы написать свой первый комментарий, но, в итоге, поторопились и не прочитали внимательно, на что отвечаете.
Wesha
"...Но вот детей жалко." (c) Петросян.
santa324
Расстояние тоже относительно, сейчас до галактик некоторое расстояние. Самые далекие галактики удаляются на субсвете, если разогнатся до их скорости (что-бы перестали удаляться) то расстояние изменится.
rombell
Расстояние изменяется каждый раз, когда Вы меняете свою скорость, даже просто встав с кресла. И даже просто сидя на месте — потому что двигаетесь весте с Землёй, да ещё и вращаетесь.
Не говоря уже о том, что они и так удаляются.
santa324
И к чему это? Я про релятивистское Лоренцево сокращение расстояний.
Например галактика GN-z11 удаляется от нас на более чем 98% от скорости света, при этом сжатие расстояний 5 раз примерно. Наблюдаемое расстояние до нее а 5 раз сжато. Если разогнатся до ее скорости, оказаться относительно нее неподвижным, наблюдаемое расстояние должно увеличиться в 5 раз.
rombell
И я про то же самое. Релятивистское сжатие работает на любых скоростях, а не только на релятивистских. Даже при вращении Земли точка на её поверхности меняет скорость относительно удалнного объекта, тем самым меняя расстояние в силу СТО.
Кстати, нельзя сказать, сжато или расширено расстояние. Оно просто есть.
Source
Это не так. Если бы пространство расширялось со скоростью света, то свет ни от одной звезды до нас не долетел бы.
Это всё несколько контринтуитивно, возможно статья поможет: https://naked-science.ru/article/nakedscience/rasshiryaetsya-li-vselennaya
Tarakanator
В теории относительности нет одновременных событий. Одновременность субъективна.
Теперь вопрос со звёздочкой: вот у вас есть 2 перемещающихся точки, как измерить расстояние между ними, если вы не можете одновременно измерить их координаты?
С измерением расстояния от нас до края наблюдаемой вселенной такая-же проблема.
khajiit
Возьмем две планеты, скажем, Венеру и Марс…
И близко не такая же.
Но зная, что в прошлом вселенная была компактной, и присовокупив к этому ее однородность и изотропность, а так же известные характеристики темной энергии, можно ограничить этот размер снизу.
Tarakanator
Ну и какое расстояние между Венерой и Марсом?
Попробуйте дать ответ одним числом без уточнений типа на 15 февраля 2000 года с точки зрения человека на Земле.
khajiit
Речь зашла об измерении расстояния между двумя перемещающимися точками.
Имея известные параметры орбит и стартовые координаты можно вычислить расстояние между двумя точками на этих орбитах без необходимости одновременности измерений.
Причем от местоположения результат зависеть не будет — только от времени.
Если вы не хотите привязываться ко времени, то вам нужны не простые две точки, а точки покоящиеся в пространстве. Что немного сломает физику, не говоря уже о том, что противоречит стратовому условию: точки названы перемещающимися.
runaway
В момент времени Т фиксируем координаты точки А и отправляем их со скоростью света в точку В. Через некоторое время, в точке В получают эти координаты, отматывают своё положение на тот момент - и получают одновременные координаты двух точек, А и В. Да, постфактум, но это возможно.
rombell
Для этого требуется синхронизация часов. Которая делается либо через принос часов в одну точку, либо исходя из знания расстояния.
Синхронизация часов — одна из основных проблем.
runaway
Синхронизация часов не требуется.
rombell
Напишите уравнения. Как Вы узнаете в В "момент Т", в который из А отослали координаты в В? Без синхронизации — никак.
runaway
Да, вы правы. Признаю, глупость написал.