2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Моделирование материи жидкостями в космологии
Сообщение20.05.2017, 22:17 


28/08/13
521
Интересует такой вопрос - если в космологической модели есть сразу две жидкости, пылевидная $(p=0)$, моделирующая вещество, и ультрарелятивистская $(p=\rho/3)$, моделирующая излучение, то могут ли они в одной и той же СО иметь одну и ту же скорость? Мне кажется, что нет, поскольку если пыль разогнать до больших скоростей, то её давлением пренебречь будет уже нельзя. С другой стороны, не уверен, что правильно интерпретирую скорость ультрарелятивистской жидкости: обязана ли она быть большой - ведь уравнение состояния $p=\rho/3$ касается скоростей внутренних движений частиц жидкости, а не её движения как целого.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование материи жидкостями в космологии
Сообщение20.05.2017, 22:25 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Ascold в сообщении #1217664 писал(а):
Интересует такой вопрос - если в космологической модели есть сразу две жидкости, пылевидная $(p=0)$, моделирующая вещество, и ультрарелятивистская $(p=\rho/3)$, моделирующая излучение, то могут ли они в одной и той же СО иметь одну и ту же скорость?
Почему бы и нет?
Ascold в сообщении #1217664 писал(а):
С другой стороны, не уверен, что правильно интерпретирую скорость ультрарелятивистской жидкости: обязана ли она быть большой - ведь уравнение состояния $p=\rho/3$ касается скоростей внутренних движений частиц жидкости, а не её движения как целого.
Именно. Вы путаете "тепловые скорости" и макроскопическую скорость течения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование материи жидкостями в космологии
Сообщение21.05.2017, 10:06 


28/08/13
521
Pphantom в сообщении #1217666 писал(а):
Именно. Вы путаете "тепловые скорости" и макроскопическую скорость течения.

Всё равно немного не пойму - если жидкостью с $p=\rho/3$ моделируется именно электромагнитное излучение, то как оно может сопутствовать пыли, как представить себе такую картину - поток фотонов, сопутствующий потоку массивных частиц?

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование материи жидкостями в космологии
Сообщение21.05.2017, 13:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Вспомните обычный школьный газ. В нём молекулы шарашат вперёд-назад со скоростью порядка скорости звука - сотни метров в секунду. Однако сам газ в целом можно считать медленно текущим, например, у вас в комнате над чайником. Там явно не сотни метров в секунду, а то бы всю мебель сдуло. Ключ в том, что "в целом" - это усреднение вектора скорости по многим молекулам. Имеете максвелловский "колокольчик" в пространстве скоростей, и одна величина - "ширина" этого "колокольчика", а другая - "положение его центра тяжести".

Вот примерно то же самое можно представить себе и для фотонного газа. Сами фотоны летят со скоростью света. Но одни - туда, а другие - обратно. И в среднем ни туда и ни сюда. Взяв распределение, можно вычислить некоторую среднюю скорость.
    (Чтобы не запутаться со скоростями, импульсами и т. п., можно исходить из определения: средняя скорость - это такая скорость, что если её придать некоторому макроскопическому наблюдательному прибору, то он в среднем не будет испытывать давления света ни в какую сторону.)

Разумеется, если взять отдельную пылинку и отдельный фотон, то они будут двигаться с разными скоростями. Ну и что? Пыль в целом, и фотонный газ в целом, могут двигаться с равными.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование материи жидкостями в космологии
Сообщение21.05.2017, 13:22 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Ascold в сообщении #1217749 писал(а):
поток фотонов, сопутствующий потоку массивных частиц?
А в чем проблема?

Давайте возьмем конкретный пример, возможно, так будет проще. Раз Вы интересовались космологией, то наверняка знаете, что Солнце движется относительно реликтового фона со скоростью $4 \cdot 10^2$ км/с. Но это же означает, что относительно гелиоцентрической СО с той же скоростью в противоположном направлении движется реликтовое излучение. Найти какую-нибудь галактику, летящую относительно Солнца туда же с той же скоростью, явно не проблема, соответственно, это готовый случай интересующей Вас ситуации.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group