Вы, возможно, представляете себе Вселенную бесконечной, и, честно говоря, она и правда может оказаться такой – но не думаю, что мы когда-нибудь узнаем об этом. Благодаря Большому взрыву – тому факту, что у Вселенной есть день рождения, и что назад мы можем отматывать время не бесконечно – и тому, что скорость света конечна, мы ограничены в том, какую часть Вселенной мы можем наблюдать. Дожив до сегодняшнего дня, наблюдаемая часть Вселенной возрастом 13,8 млрд лет, простирается на 46,1 млрд световых лет во всех направлениях от нас. Так какого же размера была она тогда, 13,8 млрд лет назад? Джо Мускарелла спрашивает:
Я читал очень разные объяснения по поводу размеров вселенной сразу по окончанию космической инфляции. Один источник утверждает, что она была размером в 0,77 см, другой – размером с футбольный мяч, третий – что больше обозримой вселенной. Так какой же правильный ответ?
Неплохой год выдался для вопросов по поводу работ Эйнштейна и природы пространства-времени. Это вполне соответствует 100-летнему юбилею Общей теории относительности. Давайте начнём с обсуждения видимой нами Вселенной.
Наблюдая за отдалёнными галактиками, так далеко, как только могут заглянуть наши телескопы, мы легко можем измерить некоторые параметры конкретной галактики, а именно:
• Величину её красного смещения, то есть сдвиг испущенного ими света от инерциальной системы покоя,
• Видимая яркость, или количество света, дошедшего до нас через большое расстояние,
• Видимый размер, или размер в угловых градусах, занимаемый ею на небе.
Это очень важно, поскольку если нам известна скорость света (одна из немногих точно известных нам вещей), и собственная яркость или размер объекта (мы считаем, что они нам известны), то мы можем подсчитать, на каком расстоянии от нас находится данный объект
На самом деле мы можем лишь прикидывать яркость и размеры объекта, используя некоторые предположения. Если вы видите взрыв сверхновой в удалённой галактике, вы предполагаете её собственную яркость на основе наблюдавшейся когда-то более близкой сверхновой, но вы также предполагаете, что у той сверхновой было такое же окружение, сама она была такой же, и между ней и вами нет ничего, что изменило бы получаемый вами сигнал. Астрономы называют эти три предположения эффектами эволюции (отличается ли более старый/более удалённый объект), окружения (расположены ли эти объекты совсем не там, где мы думаем) и угасанием (если что-то блокирует свет), в дополнение к тем эффектам, о влиянии которых мы не подозреваем.
Если мы правильно угадали собственную яркость (или размер) видимого объекта, тогда на основе простого отношения яркости к расстоянию мы можем определить расстояние до них. Более того, измеряя красное смещение, можно узнать, насколько Вселенная расширилась за то время, пока свет шёл до нас. И поскольку существует вполне определённая взаимосвязь между материей/энергией и пространством-временем – то, что даёт нам Эйнштейновская ОТО – мы можем использовать эту информацию для определения разных комбинаций всех форм материи и энергии, присутствующих во Вселенной.
Но и это ещё не всё!
Если вы знаете, из чего состоит ваша Вселенная, а у нас это:
• 0.01%? — излучение (фотоны)
• 0.1% — нейтрино (в миллион раз менее массивные, чем электроны)
• 4.9% — обычная материя, включая планеты, звёзды, галактики, газ, пыль, плазму, чёрные дыры
• 27% — тёмная материя, гравитационно взаимодействующая с обычной, но отличающаяся от всех частиц Стандартной модели
• 68% — тёмная энергия, заставляющая расширение Вселенной ускоряться
то вы можете использовать это знание для обратной экстраполяции по времени до любой точки в прошлом Вселенной, и выяснить, какая смесь плотностей энергии была тогда, и какого она была размера в любой момент.
Так что, специально для вас, Джо, я проделал все вычисления. И отметил их на логарифмической шкале, как более информативной.
Видно, что хотя вклад тёмной энергии сегодня велик, но эта ситуация возникла недавно. Большую часть первых 9 млрд лет истории Вселенной материя – комбинация нормальной и тёмной материи – была основным компонентом Вселенной. Но первые несколько тысяч лет излучение (в виде фотонов и нейтрино) было ещё более важным, чем материя!
Я перечисляю всё это, потому что разные компоненты, излучение, материя, тёмная энергия, влияют на расширение Вселенной по-разному. Хотя нам известно, что сегодня Вселенная простирается на 46,1 млрд световых лет в любом направлении, для подсчёта её размера в заданный момент нам необходимо знать точную комбинацию того, что было в ней в каждую из эпох в прошлом. Вот, как это выглядит.
Несколько интересных вех в прошлом:
• Диаметр Млечного пути – 100 000 световых лет. У наблюдаемой Вселенной был такой радиус, когда ей было 3 года.
• Когда Вселенной был год, она была сильно горячее и плотнее, чем сегодня. Это значит, что температура Вселенной превышала 2 миллиона кельвинов.
• В возрасте одной секунды она была слишком горячей для того, чтобы в ней могли возникнут стабильные ядра. Протоны и нейтроны находились в море горячей плазмы. Кроме того, у всей наблюдаемой Вселенной был такой радиус, что если бы мы очертили его вокруг нашего сегодняшнего Солнца, он включил бы в себя всего семь ближайших звёздных систем, самая дальняя из которых — Ross 154 [9,6 световых лет – прим. перев.]
• Когда-то радиус Вселенной был равен расстоянию от Земли до Солнца, это было в возрасте сек. Скорость расширения тогдашней Вселенной была в раз больше, чем сегодня.
Мы можем идти назад и дальше, туда, где впервые закончилась инфляция, породив Большой взрыв. Мы хотели бы экстраполировать Вселенную назад вплоть до сингулярности, но инфляция устраняет такую необходимость. Она заменяет её на период экспоненциального расширения неопределённой продолжительности, и заканчивается она с рождением горячего, плотного и расширяющегося состояния, которое мы ассоциируем с началом Вселенной. Мы соединяемся с последней крошечной долей инфляции где-то на промежутке от до секунд. Когда бы точно это ни произошло, нам нужно посчитать размер Вселенной именно тогда, в конце инфляции и начале Большого взрыва.
Изображение слегка устарело – возраст Вселенной составляет 13,8 млрд лет
И вновь, речь идёт о размере наблюдаемой Вселенной. Реальный «размер Вселенной» наверняка намного больше, чем мы можем увидеть, но мы не знаем, насколько. Наши наилучшие наблюдения, Слоановский цифровой небесный обзор и космическая обсерватория Планк, дают нам понять, что если Вселенная и загибается, где-то замыкаясь на себя, то видимая нами часть настолько неотличима от плоской Вселенной, что вся Вселенная должна быть, по меньшей мере, в 250 раз больше, чем радиус наблюдаемой её части.
В принципе она вообще может быть бесконечной, поскольку нам неведомо то, чем она занималась на ранних стадиях инфляции. Всё, что происходило до самой последней доли секунды в истории инфляции, было очищено, судя по тому, что мы можем сказать об инфляции на основании наблюдений. Но если говорить о размере наблюдаемой Вселенной, и учитывать, что мы можем достичь лишь промежутка между и секунд инфляции перед Большим взрывом, тогда мы знаем, что тогда наблюдаемая часть Вселенной была размером от 17 см (для ) до 168 метров (для ), и именно такой она была перед началом горячего и плотного состояния, которое мы зовём Большим взрывом.
Ответ про 17 см, кстати, примерно соответствует размеру футбольного мяча! Так что, если вам было интересно, какое из перечисленных предположений было ближе к правильному, можете использовать это. Меньше сантиметра – это слишком мало, у нас есть ограничения, вытекающие из реликтового излучения, говорящие, что инфляция не могла закончиться на таких высоких энергиях, то есть такой размер Вселенной в начале Большого взрыва исключается. Ответ про размер больший, чем сегодняшняя Вселенная, видимо, относился к оценкам размера всей ненаблюдаемой Вселенной, что, вероятно, правильно, но измерить его всё равно не представляется возможным.
Так какого же размера была Вселенная, когда она только родилась? Если верны наши лучшие модели инфляции, то где-то от размера человеческой головы до городского блока с небоскрёбами. А если с того момента немного подождать, всего 13,8 млрд лет, то у вас будет вся наша сегодняшняя Вселенная.
Комментарии (85)
Eklykti
23.01.2017 02:15+110 световых лет за секунду?
TheShock
23.01.2017 04:07+1, судя по графику она расширялась именно с такой скоростью. На расширение пространства не действует ограничение в с?
EndUser
23.01.2017 04:11+4Не действует.
Если бы вселенная расширялась не более, чем со скоростью света, то она имела бы размер ровно равный 13.8 млрд световых лет или меньше. А нынешние оценки дают 46.1 млрд световых лет. Значит в какой-то момент скорость света была превышена эти расширением.TheShock
23.01.2017 04:31-2Наверное, 13,8*2 (радиус ведь), но это все-равно меньше. И в чем физика процесса? Я плох с ТО, но очень часто слышал утверждения, что с не может быть превышено ни при каких условиях.
sim2q
23.01.2017 05:01Я тоже лох и тоже пришел в комменты уточнить этот вопрос, что и после инфляции оказывается скорость расширения была выше скорости света. Но видимо нарушений нет т.к. попасть из одной расширяющейся больше скорости света области в другую (относительно которой скорость выше скорости света) скажем в другой «край» вселенной невозможно
EndUser
23.01.2017 05:32+6Чем превышено? ;-)
Есть множество объектов, которые могут иметь скорость выше «скорости света в вакууме». Начать со светового зайчика от лазерной указки (на расстоянии до Луны), групповая скорость волн, можно много напридумывать.
Но смысл формулировки таков: «нельзя передать влияние (информацию) со скоростью выше, чем c».
Становится понятно, что когда зайчик прыгает из точки A в точку B — он всё равно не передаст информации из точки A в точку B.
Каждое событие, например вспышка, имеет личную сферу влияния, и она расширяется со скоростью света. Внутри этого шара наша точка (событие, решение, поступок) может влиять на что-то, может полениться, но дальше сферы влияние невозможно в принципе. Ведь нельзя передать влияние быстрее c. Эта сфера называется «горизонтом событий» (одним из).
Две точки пространства могут удаляться друг от друга со скоростью выше c. Если звезда из-за расширения пространства удаляется от наблюдателя быстрее скорости света, то взрыв звезды наблюдатель никогда уже не увидит. Потому, что эта вспышка будет распространяться со скоростью света, медленнее, чем прирастает пространство между ними. Может быть, в древности наблюдатель имел возможность увидеть тогдашнюю вспышку. Но теперь из-за ускоряющегося расширения вселенной наблюдатель выпал из горизонта событий той звезды, и сегодняшних новостей от неё не дождётся.
«Скоро» мы перестанем видеть реликтовое излучение, потом дальние галактики, затем ближние…niknamezanat
23.01.2017 09:08-1Световой зайчик от лазерной указки нигде и никогда выше скорости света не перемешается. Его можно только «размазать», пропорционально угловой скорости, или грубо говоря, зайчик будет с разрывами
black_semargl
23.01.2017 11:18Зайчик не является объектом, просто один фотон прибегает в одну точку, а потом другой фотон в другую — с интервалом меньшим, чем требуется свету преодолеть расстояние между этими точками.
EndUser
23.01.2017 18:07Он является умозрительным объектом, не являясь физическим.
Но эта граница весьма размыта — облако физический объект или умозрительное выделение сегмента пространства с водяным конденсатом? Разум может резать ткань вселенной на весьма причудливые куски, вроде бы, не имеющие реальных внутренних взаимосвязей. Или не тех взаимосвязей, которые подразумеваются рассуждающим.
Так что да, зайчик не является, вроде бы, физическим объектом. :-)
Но Человеку хочется превысить скорость света хотя бы умозрительно.
niknamezanat
24.01.2017 09:12В том то и дело, что очень часто объекты, у которых имеются свои параметры и характеристики, подменяют каким-то больным воображением. Абстрактный световой зайчик — это узконаправленный определённый световой поток от одного источника и с нулевым рассеянием.
alexzzam
23.01.2017 15:41+1Небольшая поправка: «дальние» галактики мы уже не видим, поэтому говорят отдельно о размере видимой вселенной, который сильно меньше, чем размер вообще вселенной.
А реликтовое излучение мы видеть наоборот не перестанем, потому что это не свет с удаляющегося края, а свет всего объёма. Его видно во всех точках и с любого направления.black_semargl
23.01.2017 17:01Нет, реликтовое излучение — это излучение заполнявшей вселенную плазмы, на момент обретения вселенной прозрачности.
Исходная температура ~3000К, момент 400 тысяч лет от Большого Взрыва. Нынешняя длина волны 1,9 мм.
А дальние галактики мы не видим потому что они слишком инфракрасные и слабые для имеющихся средств обнаружения. Реальные ИК-телескопы пока не умеют — Спитцер 3 -180 мкм, Гершель 60 — 670 мкмalexzzam
23.01.2017 19:18Ну да, «реликтовое излучение — это излучение заполнявшей вселенную плазмы», согласен. Именно поэтому мы от него никогда не удалимся, я про это и говорю.
Про дальние галактики согласен, что есть теоретически видимые, а практически слишком тусклые. Но, как я понимаю, есть и теоретически невидимые, которые уехали за горизонт событий. Причём уехавшее пространство оценивают в несколько раз большим, чем видимое.black_semargl
24.01.2017 11:38Как я понимаю — за горизонт событий должно сначала реликтовое уехать.
Пока же туда уехало только то, что было до него — например до даты 200000 лет от БВ (цифра с потолка)alexzzam
24.01.2017 12:31Реликтовое уехало бы, если бы было испущено чем-то удалённым. Но оно было испущено по всему объёму и во все стороны. Поэтому оно присутствует сейчас во всех точках пространства и летит в них во все стороны. Поэтому сколько не жди, а оно так и будет во всех точках. Ну, длина волны растёт, конечно.
black_semargl
24.01.2017 14:30Реликтовое испущено как раз удалённым.
В определённый момент вселенная обрела прозрачность, практически единовременно по всему объёму — и если бы имел место наблюдатель, он бы видел себя в центре плазменного пузыря, стенка которого удаляется со скоростью света.
А так как вселенная расширяется — видимая температура стенки этого пузыря падает… и в какой то момент должна перейти через ноль.
Mad__Max
28.01.2017 19:57+1Реликтовое излучение испущено именно удаленным объектами. Самыми удаленными из тех что сейчас возможно наблюдать. Все видимые или хотя бы потенциально видимые материальные объекты находятся ближе к нам.
Да, оно когда-то испускалось ВСЕМ объемом пространства вселенной. Но то излучение, которое испускалось близкими к нам объемами пространства уже пролетело мимо нас в прошлом и никогда уже не вернется (если пока забыть про идею о возможной конечности и замкнутости вселенной, когда оно сможет сделать полный круг и вернуться).
Сейчас мы фиксируем только излучение от довольно узкой поверхности сферы находящейся от нас на расстоянии порядка 13.7 млрд. световых лет (т.к. излучение от всех более близких объемов уже прошло мимо нас), точнее от мест которые находились на таком расстоянии в момент излучения (а сейчас это расстояние уже больше 40 млрд. световых лет — с учетом расширения пространства пока этот излученный свет шел до нас).
И эта сфера быстро удаляется от нас помимо снижения температуры. Так что если расширение вселенной не изменится, то в будущем мы перестанем видеть РИ полностью, а не просто будем наблюдать все большее и большее увеличение длин волн.
TheShock
24.01.2017 02:29Есть множество объектов, которые могут иметь скорость выше «скорости света в вакууме». Начать со светового зайчика от лазерной указки (на расстоянии до Луны), групповая скорость волн, можно много напридумывать.
Но смысл формулировки таков: «нельзя передать влияние (информацию) со скоростью выше, чем c».
Ну с зайчиком то очевидно ведь, а если рассмотривать его в контексте фотонов, то даже интуитивно понятно почему. А вот если взять вселенную, то радиус вселенной 23 миллиарда световых лет. И материя из эпицентра взрыва за 13 миллиардов световых лет прошла 23 миллиарда световых лет. И если бы в том месте (я понимаю, что пространства даже не существовало, но образно) существовала разумная жизнь, то она бы получила информацию о большом взрыве, который произошел от нее в 23 миллиардов световых лет за 13, т.е. со скоростью 1.77с.
Я не фрик и не стараюсь опровергнуть теорию относительности дома на диване, просто я не понимаю и пытаюсь разобраться.alexzzam
24.01.2017 12:38Пространства там не было, это важно. (Там == «вне вселенной»)
А что касается каких-то объектов, которые за 13 миллиардов лет оказались на расстоянии 23 миллиарда, то всё так и есть. И ничего не нарушается, потому что не объект внутри пространства движется быстрее скорости света, а пространства между ними многонапихалипоявилось за это время.
maxzhurkin
23.01.2017 06:33+1Если рассуждать подобным образом, то, чтобы прийти к выводу о невозможности расширения вообще, достаточно одной только непреодолимости скорости света из всей ТО: при любой, сколь угодно малой скорости расширения бесконечного пространства, можно выбрать такое расстояние, что любые две точки, разделённые им, будут удаляться друг от друга со скоростью, превышающей c (или, даже, nc, где n — любое целое).
TheShock
24.01.2017 02:36Это да, но я скорее спрашиваю про другое. Вот была материя. Ну вот молекула из которой состоит мой стул. Или стул, который сейчас стоит на планете зеленых человечков на краю вселенной.
Я не знаю, чем эта молекула была через 10 минут после начала большого взрыва. Водородом или энергией? Или чем-то ещё? И вот 13 млрд лет назад она была, допустим, в эпицентре большого взрыва, а сейчас находится в 23 млрд лет от того места.maxzhurkin
24.01.2017 06:25Если верить ТО, то у БВ нет эпицентра (и не было никогда). Так же, многие физики предостерегают от смешения понятий обозримой вселенной и вселенной в общем. Что касается энергии/вещества, то по моим представлениям, его происхождение принципиально неустановимо, к сожалению, сильно затрудняюсь с обоснованием этого мнения. Помимо всего этого, заметил тенденцию в научпопе отделять момент зарождения вселенной от большого взрыва.
ARad
23.01.2017 05:16Я вот не понимаю. Если вся масса видимой вселенной была сконцентрирована в таком объеме, то видимая вселенная была черной дырой? И когда видимая вселенная перестала быть черной дырой?
dipsy
23.01.2017 06:07Черной дырой она могла быть, если бы находилась в пространстве, но пространства тогда ещё не было.
Тут вопросов больше, чем ответов, конечно же. Начиная от «где же всё это находилось тогда», до «откуда взялось изначально упорядоченное состояние с низкой энтропией, если она принципиально всё время только увеличивается», и кстати о времени, его же тоже до момента начала инфляции не было.ARad
23.01.2017 06:23Как это не было пространства? Инфляция уже закончилась, и вселенная уже была создана. При этом видимая вселенная была размером от мяча до нескольких городских кварталов и очень горячая.
dipsy
23.01.2017 11:02Внутри вселенной пространство было, снаружи — не факт. А черная дыра образуется, если в замкнутой области внутри пространства сосредоточена некоторая критическая плотность массы.
ARad
23.01.2017 12:48О том и речь, что вся видимая вселенная была размером с мяч, значит масса любой ее части превышала критическую. Т.е. как потом эти части, которые были черными дырами перестали ими быть?
black_semargl
23.01.2017 17:04Для ЧД нужна не столько масса, сколько градиент силы.
А может ли он иметь место если любая масса тянет другую одновременно во все стороны?ARad
23.01.2017 17:12Согласен, но вселенная не абсолютно равномерная.
black_semargl
23.01.2017 17:30Возможно, неравномерности были недостаточно большими.
Плюс насчет содержимого ЧД — фотон из сингулярности вылететь не может, но нет запрета на выдавливание вещества сквозь горизонт давлением.ARad
23.01.2017 18:37Нет такого термина выдавливание. Там сила в другом направлении.
black_semargl
24.01.2017 11:52Гравитационная сила вниз, сила отталкивания частиц вверх.
В определённых ситуациях вторая может оказаться больше. Всё упирается в то, какова внутренняя структура сингулярности.
nvksv
24.01.2017 12:08нет запрета на выдавливание вещества сквозь горизонт давлением
Световой конус при приближении к ЧД наклоняется в ее сторону. На горизонте событий световой конус наклоняется так, что только одна линия идет параллельно ЧД, остальные — внутрь. Граница ЧД потому и называется горизонтом событий, что ничто, даже свет, не может выйти за нее. А материя, имеющая массу покоя, имеет мировые линии строго внутри светового конуса и на даже границе ЧД все равно будет двигаться только внутрь ЧД.black_semargl
24.01.2017 14:41Это для свободно летящей частицы.
А есть ещё чисто математические умствования типа «можно ли опустить сверхпрочный канат в ЧД и выдернуть его потом назад»
Но если сверхпрочных канатов в природе не бывает, то предельная плотность вещества возможно имеет место.
И даже если нет — то уплотнение идёт ступенчато и не факт что даже в сингулярности создаётся нужное давление. Нейтронные звёзды не коллапсируют, по крайней мере.nvksv
24.01.2017 17:41+1Световой конус ограничивает все возможные мировые линии, исходящие из указанной точки. Движения выше скорости света не бывает, и с массой покоя даже ее невозможно достичь, хоть какие двигатели строй, хоть какие силы прикладывай, хоть сколько энергии трать — все мировые линии в итоге все равно будут внутри светового конуса. Так говорят СТО и ОТО.
Если на горизонте событий световой конус наклонен так, что мировых линий, идущих наружу, нет — это означает, что ничто этот горизонт событий не покинет. Сверхпрочный канат, опущенный в ЧД, застрянет в ней как в храповике — внутрь можно, наружу нельзя. Сверхплотные вещества сами благополучно упадут в ЧД и опереться на них никак не получится. Что творится внутри ЧД, нам не известно (по буквальному прочтению решения Шварцшильда, внутри местами меняются пространство и время, а такие фокусы есть признак выхода за границы применимости) — но если есть хоть какой-нибудь способ покинуть ЧД, это прямо означает нарушение ОТО. За такое и в Стокгольм пригласить могут.black_semargl
25.01.2017 09:47Падающая на ЧД частица в момент достижения горизонта достигает скорости света и её масса становится бесконечной… а если мы получили в физических расчётах бесконечность, значит у нас неправильная формула.
Ну а как работает правильная — пока можно только гадать. И ряд вариантов утверждают о возможности вылезти назад.nvksv
25.01.2017 11:51Падающая на ЧД частица в момент достижения горизонта достигает скорости света
Скорость частицы измеряется относительно чего? Относительно планеты Земля? Или относительно самой ЧД — но, простите, в метрике Шварцвальда есть способы записи координат, не дающие координатной сингулярности на горизонте событий.black_semargl
26.01.2017 15:49Из метрики шварцшильда следует, что гравитационная воронка при приближении к ГР превращается в «трубу» бесконечной длины. И в которой тем не менее постоянный гравитационный потенциал на метр её длины.
Но бесконечностей в реальном мире не бывает.
Кроме того, раз пространство наполнено тёмной энергией, а энергия это тоже масса — то и масса самой этой трубы тоже получится бесконечной, что приведёт к росту ГР…
В общем, что-то тут не так.
ra3vdx
23.01.2017 06:07Ну да. Жила-была Вселенная с «неправильными» фундаментальными константами, в результате чего она превысила предел Оппенгеймера — Волкова и сколллапсировала в ЧД.
Не утверждаю, что мы живём внутри ЧД (читал соображения на эту тему, показались убедительными), как вариант — похоже на «белую дыру», «вывернутую» в мультивселенную Ли Смолина.
Не берусь этого утверждать, но пусть меня поправят, если это принципиально невозможно.
nvksv
23.01.2017 07:11+2Могу, конечно, ошибаться, но кажется мне, что все дело — именно в сверхсветовом расширении. Материя уходила за горизонт событий раньше, чем гравитация успевала ее достаточно замедлить. Так что решение Шварцшильда для новорожденной Вселенной было неприменимо.
QWhisper
23.01.2017 11:33Из этого следует забавный вывод, что если бы там был наблюдатель, то фактически он бы как и мы видел бы лишь часть вселенной, так как горизонт событий был бы всего несколько сантиметров.
ARad
23.01.2017 12:54После окончании инфляции скорость расширения была больше скорости света? Т.е. инфляция еще не окончилась? Что тогда считать окончанием фазы инфляции, если на тот момент еще законы ОТО не действовали? Как тогда называется эта фаза. когда инфляция уже закончилась, а законы ОТО еще не действуют? Я то как раз считал, что когда окончилась эра инфляции — скорость инфляции стала меньше скорости света и законы ОТО стали действовать.
nvksv
23.01.2017 13:10Никто не запрещает разным удаленным участкам пространства (и материи на них) двигаться относительно друг друга со сверсветовой скоростью. ОТО и СТО накладывают ограничения только на скорости взаимодействующих систем. А невзаимодействующие могут двигаться как им угодно. Горизонт событий для того и придуман, чтобы отделить одно от другого.
ARad
23.01.2017 15:33Пространство может расширяться быстрее скорости света, но там уже не будет работать ОТО следовательно это какая-то вселенная, где инфляция еще не закончилась. А здесь речь о нашей вселенной после окончания инфляции.
alexzzam
23.01.2017 15:45Вы так говорите, будто в нашей вселенной нет участков, удаляющихся от нас быстрее скорости света.
yousoufian
23.01.2017 07:14Ну, по текущим оценкам массы и размера, — она всё еще черная дыра =)
ARad
23.01.2017 13:02Нет. По данным WMAP, наблюдаемая Вселенная является плоской (в пределах погрешности). Исходя из этого, согласно модели Фридмана, средняя плотность Вселенной равна критической: ? = ?с с точностью порядка 1 %.
Karpion
24.01.2017 21:34Вселенная расширялась слишком быстро, так что гравитация от одного «атома» (атомов тогда ещё не было — это слово надо понимать буквально, как «неделимая частица») не успевала «дотянуться» достаточно далеко и захватить в радиус Шварцшильда достаточно вещества.
И вообще, надо понимать, что ЧД — это некий объект, расписанный для «нормального пространства», т.е. пространства, где плотность материи мала, так что пространство в целом близко к евклидовому. А в первые дни после БВ пространство было замкнутым («закольцованным») и малого радиуса — так что оно было неевклидовым. Т.е. математику ЧД надо переписывать.
Кстати, есть сильное подозрение, что видимая Вселенная в наше время — вполне себе ЧД. Ибо она заполнена материей более-менее равномерно, так что с ростом радиуса масса растёт кубически и в какой-то момент превышает критическую. Осталось оценить количество тёмной материи, и тогда становится понятен критический радиус.
Но т.к. Вселенная расширяется достаточно быстро (быстрее света на дальних расстояниях), то гравитация «не догоняет» это расширение — и ЧД возникнуть не может.
Короче говоря, всё сложно.
Alex_ME
23.01.2017 10:13Вот такой вопрос, что же такое "наблюдаемая часть вселенной на 10^-35 с после завершения инфляции"?
Т.е. было пространство, которое экспотенциально расширялось за счет энергии скалярного поля. В какой-то момент по какой-то причине в отдельном регионе пространства инфляция закончилась и участок пространства перестал экспоненциально расширяться — это БВ — и размер этого участка был 17см и затем уже начала расширяться "обычным способом" (вплоть до недавнего времени, когда темная энергия начала доминировать)?
И откуда взялась энергия\излучение для "горячего и плотного состояния"?
dfgwer
23.01.2017 12:38Вдруг неожиданно понял, что угловой размер далеких галактик больше, чем говорит нам Евклидова геометрия. Ведь тогда пространства было меньше и соответственно одна галактика занимало намного большую часть небесной сферы.
nvksv
23.01.2017 13:00С чего бы это вдруг? Свет путешествует по прямой даже с учетом расширения Вселенной. Если с разных краев галактики было испущено по фотону (одновременно, 10 млрд лет назад), в момент попадания в глаз наблюдателя (предположим, что тоже одновременно) он увидит между ними угол, соответствующий видимому положению этой галактики на 10 млрд св. лет. В момент испускания Земля (или что там было до нее) была куда ближе и фотоны ушли не к ней, а как будто бы мимо, по почти параллельным прямым — но потом, через 10 млрд лет, они сблизились и наконец нагнали Землю. Рассматривайте ситуацию в системе отсчета галактики, так куда проще получается.
taujavarob
23.01.2017 17:06-3Если верны наши лучшие модели инфляции, то где-то от размера человеческой головы до городского блока с небоскрёбами.
Хм. Опять Антропный принцип — Вселенная просто должна вмещаться в человеческую голову. Иначе то зачем она?
Мы можем идти назад и дальше, туда, где впервые закончилась инфляция, породив Большой взрыв. Мы хотели бы экстраполировать Вселенную назад вплоть до сингулярности, но инфляция устраняет такую необходимость. Она заменяет её на период экспоненциального расширения неопределённой продолжительности, и заканчивается она с рождением горячего, плотного и расширяющегося состояния, которое мы ассоциируем с началом Вселенной. Мы соединяемся с последней крошечной долей инфляции где-то на промежутке от до секунд. Когда бы точно это ни произошло, нам нужно посчитать размер Вселенной именно тогда, в конце инфляции и начале Большого взрыва.
Есть мнение что это экспоненциальное расширение неопределённой продолжительности продолжалось 6 дней.EndUser
24.01.2017 10:49-1Есть и такие мнения:
1) Метрика пространства и времени была другая. Если бы мы могли сделать сверхтвёрдую негорючую линейку и отправить в прошлое, то совершенно неизвестно, что бы мы с ней могли намерять с исследуемым диаметром всеобъемлющего пространства — мяч, стадион или несколько септиллионы километров. А смотреть на всеобъемлющее пространство нашей вселенной снаружи, как на мяч, поместив наблюдателя в предыдущее пространство с неизвестными метриками ещё более спекулятивно.
2) «Не парьте мозг придирками. 6-7 дней это поэтическое описание 6-7 периодов времени до появления homo sapiens, а не точно 144-168 часов в нынешнем понимании. Сосредоточьтесь на душевных и ритуальных проблемах».
kauri_39
24.01.2017 18:30А была ли вообще стадия инфляции, чему она служит? Якобы она может объяснить нынешнюю однородность Вселенной, одинаковость развития её материи в противоположных краях, что не может обеспечить обмен световыми сигналами.
Но можно, вслед за Пенроузом, сомневаться в том, что однородность Вселенной объяснима выравниванием температуры фотонов в её малом по объёму зародыше. Ведь в течение почти 14 млрд лет эволюция всей материи, галактик проходила синхронно!
Однако нам известны мгновенные синхронные взаимодействия запутанных частиц. Может быть, вся материя Вселенной, начиная с фотонов, обладает запутанностью? Только мы её не выявляем, если сами не создадим пары запутанных частиц. Декогеренция, наверное, не просто разрушение запутанности, а передача информации о состоянии одной из частиц её окружению.
Замечаем передачу информации лишь тогда, когда её носителем служит хотя бы фотон. Но возможны и другие носители информации. Если есть среда, обладающая энергетической плотностью, которая проявляется, например, в эффекте Казимира, то в ней должны быть и продольные волны. Никто же не доказал невозможность их существования, при том, что поперечные электромагнитные волны в ней есть. Поэтому ничто не мешает предположить их участие в мгновенном взаимодействии запутанных частиц.
И почему нельзя считать, что у расширяющейся Вселенной нет центра и внешней границы? Пусть она будет в миллиард или в сто миллиардов раз больше нашего объёма Хаблла, который расширяясь, удаляется от её центра. Это как раз бы объяснило некоторую анизотропию Вселенной — её тёмный поток, общее движение всех видимых нами кластеров.
Выявление такого потока находится пока на пределе измерительной точности используемых приборов, но Вселенная как расширяющийся ограниченный объект вписывается в концепцию мультивселенной. Вселенная, рождённая 14 млрд лет назад, по определению не может быть вечной и бесконечной, а мультивселенная — может.
Интересно было бы теоретически проследить за будущим бесчисленного множества расширяющихся вселенных, соразмерных нашей. Что произойдёт при взаимном сжатии их расширяющихся энергетически плотных сред? Оно произойдёт в каком-то случайном центре множества вселенных, и от него быстро, лавинообразно распространится вокруг. Это напоминает инфляционный период рождения нашей Вселенной.
Расширение взаимно сжатых вселенных станет невозможным из-за давления на их объём новых внешних вселенных, сливающихся с этим объёмом. От этого плотность сред внутренних вселенных станет быстро расти — до предела, за которым начнётся… большой взрыв новообразованного пространства макровселенной.
Итак, вселенные одного масштаба образуются из вселенных предыдущего масштаба. И масштабов пространств вселенных — бесчисленное множество. Это объясняет многое, но — пока только для меня.nvksv
24.01.2017 20:10А была ли вообще стадия инфляции, чему она служит? Якобы она может объяснить нынешнюю однородность Вселенной
В Википедии неплохо на эту тему написано.
Может быть, вся материя Вселенной, начиная с фотонов, обладает запутанностью?
Конечно (особенно в интерпретации Эверетта). Вот только запутанность сама по себе ничего не выравнивает и никаких космологических проблем решить не может.
Поэтому ничто не мешает предположить их участие в мгновенном взаимодействии запутанных частиц.
Даже если коллапс сцепленных частиц происходит одновременно, никакой передачи информации при этом не происходит. Ну хорошо, Вы подбрасываете монетку и Маск на Марсе тоже ее подбрасывает, Вы знаете, что у вас обоих выпадает всегда одно и то же — только что с этого толку, если у вас орел и решка всегда выпадают случайно? Надо обмениваться информацией по обычному каналу, ограниченному скоростью света, чтобы передавать что-то осмысленное.
И почему нельзя считать, что у расширяющейся Вселенной нет центра и внешней границы?
Может быть, где-то там, далеко за горизонтом событий, они и есть. Но в пределах видимой нам Вселенной нам от этого ни холодно ни жарко. Так же, как человек, парящий в невесомости в глухом железном ящике, не способен понять, падает ли он в лифте, летит по параболе в самолете-лаборатории, кружится на орбите вокруг Земли или вообще плывет где-то далеко в глубоком космосе, наша Вселенная не способна различить, откуда идет расширение — со всех ракурсов, из всех точек все выглядит совершенно одинаково. Математически это описывается очень просто, теории относительности на этом и построены.
Что произойдёт при взаимном сжатии их расширяющихся энергетически плотных сред?
Расширение происходит очень однородно, оно не может что-то сжать. Это не две гранаты, которые взорвали рядом — скорее, это взрыв одной мега-гранаты, после которого прежде соседние кусочки ее оболочки разлетаются не пересекаясь, каждая в свою сторону. Если говорить строго, при общем расширении сжатие чего-либо возможно, только когда различные участки расширяются с разной скоростью. Никаких признаков этого в нашей Вселенной не найдено.kauri_39
25.01.2017 23:51С объяснением в Википедии я как раз и не согласен по названным выше причинам. Повторю их.
На мой взгляд, невозможно соблюдать синхронное развитие материи в противоположных частях Вселенной, длящееся миллиарды лет, лишь на основе выравнивания температуры фотонов в малом объёме пространства инфляционной стадии. У нас на Земле тоже была стадия выравнивания в эволюции животного мира на едином материке Пангея, но как только он разделился на разные континенты, то и скорость эволюции на них, которая требует непосредственного взаимодействия животных, стала разной.
Обеспечить постоянную синхронизацию в эволюции неживой материи могут почти мгновенные продольные волны в энергетически плотной среде, заполняющей всё пространство. Никем не доказано отсутствие этих волн, а существование плотной среды для них давно доказано (она вызывает Лэмбовский сдвиг частиц и ускоренный разлёт кластеров).
При этом давно известно явление мгновенного взаимодействия запутанных частиц, которое можно объяснить с помощью таких волн. Почему люди пока не могут использовать запутанные частицы для своего мгновенного обмена информацией я понимаю, это объяснялось не раз. Но временная невозможность для нас не исключает наблюдаемую возможность для них. Запутанные частицы связаны общим происхождением и законом сохранения свойств квантовой системы, частями которой они являются. Но это физически разные части, они способны удаляться друг от друга на сколь угодно большие расстояния, и поэтому синхронные изменения их собственных свойств (спина, энергии) невозможно объяснить без мгновенного обмена информацией об этих изменениях между запутанными частицами.
Возможно, всякое изменение свойства или состояния частицы — её спина, энергии — порождает соответствующие продольные волны в окружающей плотной среде. Они почти мгновенно достигают запутанную с ней частицу и тут же вызывают у ней ответную реакцию, которую мы регистрируем. Обмен информацией между незапутанными частицами тоже существует, только мы его не регистрируем — не разработан пока механизм его регистрации. Поэтому, например, переход электрона на нижний уровень мы называем спонтанным, и излучённый им фотон — спонтанным, случайным излучением. А никакое оно не случайное, а вызванное вполне конкретной причиной, например, поглощением фотона другим электроном, происшедшее где-то рядом или в другой галактике.
Про расширение Вселенной с краями и центром.
Спасибо за объяснения — Вам и black_semargl, но до меня, дилетанта, не доходят ваши аргументы. Вы их понимаете лучше, поэтому наверняка заметите, работают ли они в объёме Хаббла, который расширяется и при этом удаляется от очень далёкого центра очень большой расширяющейся Вселенной.
На мой взгляд, они работают. Вокруг любой точки нашего объёма, в том числе и на его условной границе, будет свой объём Хаббла, ОТО торжествует. Однако если мы так будем мысленно путешествовать против тёмного потока — общего движения всех кластеров в нашем объёме, то можем после миллионного или миллиардного соседнего объёма выйти на совсем свободный от материи объём Хаббла — супервойд с наибольшей энергетической плотностью среды, он же центр Вселенной.
Продолжая движение, придём к краю Вселенной. На нём, возможно, энергетическая плотность среды минимальна, сравнима с плотностью внешней для Вселенной среды. В этой внешней среде наша Вселенная расширяется навстречу соседним соразмерным с ней вселенным. В крайних объёмах Хаббла привычное нам ячеистое распределение материи может быть весьма оригинальным. Уже в нашем объеме есть гигантские структуры — стены из скоплений галактик протяжённостью 10 млрд св. лет. Поэтому вся поверхность нашей Вселенной может быть затянута крупноячеистой сеткой из очень разреженных скоплений галактик.
Множество таких вселенных вполне соответствует какому-нибудь варианту мультивселенной. Условия в каком-нибудь «микроскопическом» объёме Хаббла одной их вселенных вполне соответствуют наблюдаемым нами. Значит, взаимное сжатие таких вселенных — вполне реальное событие. И образование из них плотного пространства более масштабной вселенной — тоже.
Это единственный вариант мультиверса, имеющий подтверждение в виде мгновенного взаимодействия запутанных частиц. И при этом он не противоречит законам, установленным для наблюдаемой части нашей Вселенной.nvksv
26.01.2017 10:25+1Вы постоянно используете термин «энергетическая плотность среды». Что Вы под ним понимаете? Энергию нулевых колебаний вакуума (судя по ссылке на лэмбовский сдвиг)? Энергию моря Дирака? Если так, то лично мне теории, предсказывающие в них продольные или поперечные колебания, которые могут распространяться волнами с бесконечной скоростью, неизвестны — если такие известны Вам, просветите меня, будьте добры. Если что-то вроде гравитационных тензоров и гравитационных же волн (что можно хоть как-то прикрутить к темной энергии) — то с квантовыми эффектами у них все еще хуже. Основывать же что-то на утверждении, что «отсутствие не доказано» — это тупиковый путь: я в ответ могу сказать, что отсутствие волшебных фей с калькуляторами в лапках тоже не доказано.
Кроме того, Вы постоянно говорите «почти мгновенные», «синхронные изменения» — но проблема в том, что пространство и время связаны между собой (это специальная теория относительности). Уверенно говорить об одновременности двух событий можно только если они происходят в одном месте — а если они пространственно разнесены, особенно на межгалактические расстояния, их одновременность будет зависить от скорости движения наблюдателя: если для неподвижного наблюдателя события рядом с ним и в соседней галактике происходят одновременно, то для движущегося в сторону этой галактики наблюдателя дальнее событие произойдет в прошлом (раньше ближнего события). Отсюда, кстати, следует интересный вывод: когда Вы ускоряетесь, половина Вселенной перед Вами спешно перемещается в будущее, а другая, позади Вас — в прошлое (это решение парадокса близнецов, кстати). Если кто-то посередине между нами и галактикой Андромеды (которая приближается к нам), одновременно отправит нам по фотону, то с точки зрения отправителя мы получим их одновременно, с нашей — андромедяне получат фотон раньше нас, а андромедяне будут утверждать, что первыми свой фотон получили мы. Так утверждает СТО, а она проверена очень строго, включая эффекты изменения времени, и любая альтернативная ей теория вынуждена будет утверждать что-то аналогичное, просто так ввести глобальное время, как у Ньютона, не получится.
Это я к чему говорю: квантовая запутанность потому и вызывает столько споров, что ее невозможно объяснить никаким обменом информацией между частицами (мгновенным, какими-то волнами или чем-то еще) — просто потому, что порядок и время событий, происходящих в пространственно далеких точках, могут быть любыми, достаточно выбрать соответствующего наблюдателя. А галактики движутся относительно друг друга, причем с весьма приличными скоростями! Если фотоны в абзаце выше запутаны и мы измеряем их поляризацию — откуда и куда должна идти волна с информацией о коллапсе?
Один из вариантов решения проблемы запутанности (ныне, после проверки нарушения неравенств Белла, считающийся отвергнутым, но полезный для понимания) — скрытые параметры. Т.е. когда спутанные фотоны излучаются, они получают набор неких скрытых параметров, содержащих в себе инструкцию, как именно надо проходить через поляризаторы. Тем самым фотонам, удалившимся друг от друга, не нужно обмениваться информацией, чтобы проявлять связанные свойства на дальнем расстоянии. Другой вариант (более философский) — многомировая модель, когда наблюдатель и наблюдаемые объекты также запутаны между собой и, соответственно, никаких коллапсов волновых функций не происходит, а значит, наблюдатель по определению никогда не увидит нарушения запутанности — просто потому, что он видит только укладывающееся в условия запутанности, а остальные случаи видят другие наблюдатели с другими условиями.
На мой взгляд, невозможно соблюдать синхронное развитие материи в противоположных частях Вселенной, длящееся миллиарды лет
Бросьте камень в спокойное озеро — круги будут идти долго и все это время будут правильной формы. Вселенная не похожа на спокойное озеро — но именно благодаря стадии инфляции сразу после ее окончания она стала очень плоской и однородной, до уровня 10^-60 и менее — а это очень, очень, очень малая величина. А все потому, что инфляция мгновенно, за 10^-35 сек, раздула первоначальную микроскопическую крупинку пространства много более, чем в 10^60 раз, сгладив все неоднородности и равномерно наполнив пространство энергией (выделившейся из инфлатонного поля), которая в дальнейшем превратилась в фотоны, барионную материю и все остальное содержимое нашей Вселенной. В дальнейшем, по мере расширения, на вещество действовали различные неустойчивости (вроде гравитационной неустойчивости Джинса), которые создали галактические кластеры, галактики, звезды и все такое — но крупномасштабная структура Вселенной осталась достаточно однородной, поскольку время взаимодействия в таком масштабе вполне сравнимо со всем временем существования Вселенной и неоднородности просто не успели вырасти (а с учетом ускоряющегося расширения Вселенной — уже никогда не успеют). Изучая нашу Вселенную, мы видим ее однородность и изотропность — есть какие-то внутренние движения и структуры, но они все местные. На очень большом масштабе все очень спокойно.
Продолжая движение, придём к краю Вселенной.
Мы с Вами — никогда не придем к этому краю. Потому что вокруг нас есть горизонт событий, за который постепенно уходят дальние галактики, которые становятся потерянными для нас навсегда. Даже если мы сядем на мощнейшую ракету с бесконечным запасом топлива, мы не сможем достичь этих галактик. На горизонте событий они преобретают скорость света (по отношению к Земле) и продолжают ускоряться — а мы будем лететь медленнее, чем свет, и всегда будем проигрывать расширению Вселенной битву за скорость. С их точки зрения — это мы уплываем за их горизонт событий. Про то пространство, что изначально, сразу после Большого Взрыва, располагалось слишком далеко от нас, я уже даже не говорю, его для нас никогда и не было. Потому наша Вселенная для нас заканчивается на горизонте событий, разрывающем любое взаимодействие (электромагнитное, слабое, сильное, гравитационное — любое). Никаких способов узнать, что же там, за этим горизонтом, у нас нет. Мы можем только предполагать.
Современная наука опирается на несколько принципов относительности (слабый, сильный), которые многократно и чрезвычайно точно проверены — они не оставляют нам шансов выяснить, как именно движется вся наша Вселенная целиком. Про пример с космонавтом в железном ящике я писал выше. Он просто парит, видит только железные стенки и ничего не может определить. Так же и мы. Так же и какой-нибудь обитатель самого края видимой нам Вселенной — для него его Вселенная точно такая же (как для нас — если бы он мог сравнить; причем она включает в себя недоступное нам и кусочек нашей), он располагается в центре, а мы живем на ее краю и приближаемся к его горизонту событий. Все абсолютно симметрично. С точки зрения Демиурга у расширения Метавселенной может быть центр — а если рассматривать ее крохотный кусочек, двигаясь только по инерции и воле сил расширения, центром такого расширения будет сам наблюдатель. Математически это выражается очень просто, любое расширение с мультипликативным размерным фактором обладает таким свойством: все расстояния от этого частного наблюдателя до видимых ему объектов также будут расширяться с этим же фактором, независимо от положения самого наблюдателя и направления его взгляда. Именно поэтому говорят, что у Вселенной нет центра — потому что он везде.dipsy
26.01.2017 10:46Ага, вижу понимающего человека, может подскажете, вот такой вопрос давно мучает в связи с горизонтом событий и убеганием галактик за него: а как же тогда «парадокс муравья на канате», который (муравей) всё равно доберется до края, даже если канат будет растягиваться со скоростью на порядки большей?
nvksv
26.01.2017 11:18+1Разберем сначала парадокс муравья. Фишка в том, что канат позади муравья тоже натягивается и тем самым переносит его вперед (сохраняя пройденную долю каната), поэтому удобнее смотреть не на муравья, а на сам канат. Нанесем на него размерные отметки. Муравей стартует, канат равномерно растягивается. Сначала муравей проходит 1 отметку в секунду, через N секунд он будет проходить 1/2 отм/с, еще через N — 1/3 отм/с. Т.е. получается гармонический ряд, а его сумма — расходится, т.е. возьмите любое число — через много-много секунд после старта (примерно по логарифму времени) муравей достигнет соответствующей отметки, матан это гарантирует. Если резиновый канат будет растягиваться быстрее (по квадратичному закону, например), ряд сойдется, а это будет означать, что муравей застрянет перед какой-то отметкой.
Вопрос про сравнение Вселенной и муравья на канате — очень правильный и хитрый. Вселенная расширяется ускоренно, по экспоненте — поэтому образуются горизонты событий, на которых «застревают» фотоны и путешественники (они пройдут какую-то долю расстояния до галактики на краю, а потом доля начнет даже сокращаться — когда скорость убегания этой галактики привысит скорость света). А вот если бы ускоренного расширения не было, Вселенная бы замедлялась или вообще бы коллапсировала — вот тогда размер горизонтов событий бесконечно бы рос (почти) пропорционально возрасту Вселенной, а наши фотоны и путешественники рано или поздно, но за конечное время достигли бы любой своей цели.nvksv
26.01.2017 12:27+1а потом доля начнет даже сокращаться
Нет, не будет сокращаться. Ошибся. Доля просто остановится в каком-то значении. Даже с учетом скорости света: в один прекрасный момент расширение раздвинет путешественника и галактику-источник так, что она сама его превысит.
kauri_39
27.01.2017 14:01-1Спасибо за объяснения, я вовсе не против СТО и ОТО в рамках их применимости. Но ведь Вы и сами понимаете их ограниченность в описании окружающего мира. Они однозначно являются частным случаем более общей физической теории, которая описывает гравитационные взаимодействия на квантовом уровне. Ну нет у нас такой теории, физики её ищут. Однако строить на теории Эйнштейна космологию более масштабной Вселенной, чем объём Хаббла, не очень продуктивно. Мы же не надеемся верно описать известную нам космологию на основе теории Ньютона.
Поэтому есть смысл сделать философское отступление и заметить, как изменилось человечество со времён Ньютона. Нашу цивилизацию изменили в том числе и новые знания физики. Теперь мы — единый планетарный организм. Для общения людей создана глобальная сеть обмена информацией. Носителем информации в ней являются фотоны — корпускулы света, поведение которых изучал Ньютон. Если бы в его время кто-то открыл будущее человечества — современную нам цивилизацию с её интернетом, пусть и без описания его физической основы, сэр Исаак поверил бы? Или его окружение, его последователи? Нет, конечно.
У меня такая же проблема. В третьей моей публикации выводится общий закон эволюции материи. Он на качественном уровне описывает уже не только объединение людей на одной планете, но и объединение цивилизаций в одной Вселенной, и даже далее. У такого нашего общего будущего есть физические следствия — существование сверхсветовой связи.
Закон никем не опровергнут, можете убедиться сами. А если будущее верно, то можно найти и в известных нам физических знаниях намёки на будущие знания — на квантовую гравитацию, мгновенный обмен информацией, которые изменят наш мир предсказанным образом. Этим я здесь и занимаюсь.
Теперь о частностях — о привязках будущих знаний к настоящим.
Если исходить из известных нам данных о мире, то существование продольных волн в энергетически плотной среде (вакууме, эфире) более вероятно, чем существование фей. Существуют же такие волны в твёрдых средах — звуковые волны. И они гораздо быстрее поперечных волн в них.
Но если такое предположить, то сразу возникают вопросы — как в энергетически плотной среде перемещаются тела, и почему среда при высокой плотности энергии не коллапсирует (согласно ОТО) в чёрную дыру?
Первый вопрос снимается, если предположить связанный с движением механизм гравитации. Материя тел поглощает кванты окружающей среды — её взаимно сжатые элементы, которые выводятся в пятое измерение (оно не геометрическое, это новое свойство пространства, объясняется в первой публикации). Поэтому к материи постоянно притекает, расширяясь и разрежаясь, внешняя более плотная среда, что проявляется как гравитационное поле тел. И если телу сообщить импульс — передать энергию фотонов или повлиять другим гравполем, то исходное распределение поглощения им среды нарушается, оно перераспределяется и усиливается в соответствии с полученным импульсом. Чем сильнее разница в поглощении среды с разных сторон тела, тем с большей скоростью оно движется в сторону большего её поглощения.
Второй вопрос не возникает, если различать энергию среды, заполняющей всё пространство, и энергию материи. Гравитирует только вторая, первая всегда проявляется как антигравитация. Потому что она всегда стремится к расширению, она состоит из взаимно сжатых элементов и постоянно пополняется ими из 5 измерения.
Если после этого возникает соблазн опять вспомнить фей, то нарисуйте по памяти картину постепенного расширения ряски на поверхности пруда. Ковёр ряски имеет 2 геометрических и 1 временное измерения, а расширяется благодаря неявному 4 измерению — толщи воды и воздуха. Его молекулы идут на создание новых упругих элементов этой среды — рождение новых растений ряски. Последние постоянно внедряются в ковёр ряски, и его уплотнение сверх нормы — своей «космологической постоянной» — тут же рассасывается, преобразуется в его расширение.
Это реальность, и такой аналогией вполне можно объяснить другую реальность — «масштабный фактор» и «тёмную энергию», действующие во Вселенной. Главное помнить, что нынешние физические знания не полны, что будущие полные знания изменят человечество больше, чем нынешние изменили человечество эпохи Ньютона, что будущее цивилизации можно предвидеть, и оно имеет корни в нашем времени.nvksv
27.01.2017 17:51+1У Вас к первой статье был такой прекрасный комментарий:
Формулы стоят за каждым научным понятием, которое я использую. Но во мне нетривиальные предсказания рождаются из анализа словесно выраженного смысла этих понятий, а не формульно выраженного их смысла. Поэтому я могу заметить и объяснить, например, совпадение между гравитационным и космологическим покраснением фотонов, но не все знатоки их выражающих формул могут сделать то же самое.
Будьте добры, формулы в студию.
И пожалуйста, постарайтесь, чтобы эти формулы объясняли экспериментально проверенные эффекты специальной и общей теорий относительности, описанные здесь, здесь, здесь и здесь. Я ожидаю, что Ваша теория будет способна не хуже их объяснить нам, что же все-таки происходит в нашем мире, не только на общих словах и аналогиях, но и количественно — или, в крайнем случае, качественно, предсказывая аналогичные явления и эффекты.kauri_39
28.01.2017 15:20-1Извините, но Вы меня не поняли. В цитированном Вами комментарии я не говорю, что мне известны формулы, стоящие «за каждым научным понятием, которое я использую». Потому что для предсказаний использую словесное, а не формульное выражение смысла этих понятий. Я же не физик, а философ-дилетант, и постоянно говорю об этом. У меня нет физической теории с присущим ей количественным описанием явлений. Откуда у философа формулы?
Но их нет и у физиков — тех формул, которые описывают квантовый механизм гравитации, выводят значение космологической постоянной. Так почему бы физикам не объединиться с философами для поиска пока умозрительного представления этих физических процессов? Философ может заглянуть в будущий мир, построенный на новой физике, и в общих чертах понять эту физику. Физик может конкретизировать общее представление философа, выразить его в количественном виде, провести экспериментальную проверку и получить новые знания.
Конечно, конкретизировать нужно не фантазии, а результат вполне научного предвидения, футурологической теории. Поэтому для плодотворного единения нужны особые физики и философы. Считаю, что мой общий закон эволюции может пригодиться для поиска новых физических знаний. Нет ли у Вас каких замечаний по его выводу?nvksv
28.01.2017 18:18+2Извините, но Вы меня тоже не поняли. Наша физическая реальность, окружающая нас, — как бы нам этого не хотелось — имеет очень строгий характер, в котором ничего не случается просто так. Все, что в ней происходит, имеет свое количественное выражение. Взаимосвязанные явления в первую очередь взаимосвязаны количественно — и главные связи обеспечивают законы сохранения. Не меньшую важность имеют симметрии, задающие скелет всех законов — а помимо прочего, симметрии задают единство всего происходящего во Вселенной и отсутствие исключений. Формулы в физике нужны только для одного — выражать количественные взаимосвязи и симметрии.
Любая модель, которая хочет что-то объяснять в физическом смысле, также так или иначе должна выражать эти самые количественные взаимосвязи и симметрии. Нельзя сказать: вот здесь у нас происходит вот это, а вот здесь — вон то. Нет, если что-то где-то происходит, это же будет происходить везде и всегда (это симметрии пространства и времени) для всех возможных случаев — причем в каждом из случаев будут прослеживаться количественные соотношения (законы сохранения никто никогда не отменял).
Когда Вы говорите про четвертое пространственное измерение, расширение пространства в результате притекания чего-то там, про более плотные среды — лично я сразу воспринимаю это через количественные соотношения и симметрии: как меняются законы с учетом нового измерения? может ли материя выйти из нашего трехмерного среза и где это наблюдалось? то, что притекает — сжимаемо ли оно, отчего зависит поток притекания, каковы законы циркуляции, как оно поглощается и что изменяется в результате поглощения? изменения энергетической плотности вакуума — как именно численно оно выражается, могут ли возникать гармонические колебания (подчиняется ли волновому уравнению), как соблюдается энергетический баланс? как все эффекты выглядят для движущихся наблюдателей (в том числе и на околосветовых скоростях)? соблюдается ли локальность? имеются ли выделенные точки, направления и системы отчета? дает ли новая теория предсказания новых эффектов, можно ли их экспериментально подтвердить? отменяет ли она какие-то эффекты более ранних теорий и как она объясняет эксперименты, демонстрирующие эти эффекты?
Все, абсолютно все эфирные теории срезаются именно на таких простых вопросах. Они рисуют красивую понятную картинку, но не могут объяснить ничего, что выходит за пределы рисования картин — дебет с кредитом у них никогда не сходится. Философия — это хорошо. Но мы все-таки живем в реальном мире.
black_semargl
25.01.2017 09:53А была ли вообще стадия инфляции, чему она служит?
Ну этот период можно считать стадией, когда время ещё «не запустилось» по-нормальному.
И почему нельзя считать, что у расширяющейся Вселенной нет центра и внешней границы?
Потому что Вселенная расширяется не в стороны, а «поперёк». Как оболочка надуваемого воздушного шарика.nvksv
25.01.2017 12:01Ну этот период можно считать стадией, когда время ещё «не запустилось» по-нормальному.
«Не запустилось» — это как?!
Потому что Вселенная расширяется не в стороны, а «поперёк». Как оболочка надуваемого воздушного шарика.
Т.е. как трехмерная поверхность какого-то там четырехмерного тела? Видимо так, потому что иначе «поперек» уместить некуда. Кстати, вспоминается голографический принцип — что-то в этом есть.
Можете сбросить ссылки на книги или статьи, подробнее описывающие такие теории? Я с удовольствием с ними ознакомлюсь.
artemerschow
25.01.2017 14:09Из серии Спросите Итана немного есть — https://geektimes.ru/post/252436/
nvksv
25.01.2017 14:23Это предположение Итана. В другой литературе я этого не встречал пока, потому и спрашиваю. Насколько мне известно, космологические модели ОТО, включая всеми любимую модель Фридмана, вполне ограничиваются только тремя пространственными измерениями.
black_semargl
26.01.2017 15:40«Не запустилось» — это как?!
ну а что такое время? Это что-то, связанное с пространством через скорость света.
Но — "… идея, что материя в ранней Вселенной первоначально находилась в состоянии, известном как ложный вакуум" А какова была скорость света в этом ложном вакууме? Может, другая?
И инфляция только по нашим нынешним часам аномально быстрая?taujavarob
26.01.2017 17:06-1А какова была скорость света в этом ложном вакууме? Может, другая?
И инфляция только по нашим нынешним часам аномально быстрая?
Есть мнение что это экспоненциальное расширение неопределённой продолжительности продолжалось 6 дней.
nvksv
26.01.2017 17:49Может быть, по их часам она и была медленная. Только никаких взаимодействий в процессе ее случиться не успело. Вселенная удваивалась раньше, чем свет (а с ним и все взаимодействия) успевал пройти хоть сколько-либо заметную часть нашей будущей Вселенной.
Физикам проще представить аномально быструю инфляцию, чем менять почти все фундаментальные константы.black_semargl
30.01.2017 10:58Да, совершенно верно — это интерпретация тогдашних событий с точки зрения нынешних констант. Так удобнее.
Но понимание того что и константы менялись снимает вопрос «почему тогда было так а сейчас иначе?»nvksv
30.01.2017 11:23Понимание того, что фундаментальные константы менялись, наведет в научном мире шороху такого, что какая-то там инфляция с ее простеньким p = ?? на этом фоне будет казаться мелкой фигней.
black_semargl
30.01.2017 13:12Скорость света в веществе другая и это никого не колышет.
А тогда плотность огого была.nvksv
30.01.2017 14:11+1Скорость фотонов в веществе — ровно такая же, как в вакууме. А вот скорость волнового фронта (цуга) — да, меньше. Там, если память не врет, все связано с переизлучением фотонов диполями вещества, в итоге чего получается интерференция, из-за которой волновой фронт начинает отставать. В объяснении могу ошибаться, этот раздел я уже давно благополучно забыл, но разделение самих фотонов и их фронта — факт.
И да, плотность (кг/м3) к оптической плотности никакого отношения не имеет. Про это даже у Перельмана есть.
ClearAirTurbulence
Извините, но городской блок — это всё же квартал; хотя сама идея использовать квартал как единицу измерения абсурдна по понятным причинам…
aram_pakhchanian
Ну если имеется ввиду квартал в даунтауне Нью-Йорка, то это вполне стабильная на глаз американца величина.
ClearAirTurbulence
Problem solved! Теперь давайте все будем разбираться, в каком городе живет автор каждой статьи, где квартал упоминается в качестве единицы измерения, и чему она, соответственно, равна.
В общем, много возни, вместо того, чтобы написать «100 метров» или хотя бы «300 футов». Популяризаторы такие популяризаторы…
В любом случае, непривычные единицы измерения в переводах принято конвертировать в привычные.
aram_pakhchanian
Это всегда сложный выбор. Футы и фунты часто не переводятся, так как использовались и в России, и придают определённый окрас тексту. Также опасно напрямую переводить фигуральные ориентиры. Ну не переводить же в метры фразу «At the height of Empire State Building» в «на высоте 381 метр». Но в скобках, наверное, полезно указать, как примечание переводчика.