О хаббловском красном смещении.

[Aleksand]

Красное смещение известно давно. Сначала это объясняли "старением" фотона, т.е. потери им энергии. Затем от этого отказались и стали считать, что фотон "краснеет" потому, что расширяется пространство. Это значит, что энергия его не меняется, хотя он и "покраснел". Да, но у нас есть фотон с такой же энергией, но он не очень "красный", т.к. родился только что. Получается два фотона с одинаковой энергией, но разного цвета? А разве такое бывает? Или, может быть, фотон, который прилетел издалека, всё-таки потерял энергию? Тогда причём тут расширение пространства?

[Munin]

Aleksand в сообщении #622567 писал(а):

Красное смещение известно давно. Сначала это объясняли "старением" фотона, т.е. потери им энергии.

Нет. Его никогда так не объясняли. Была такая гипотеза, но она была очень проблематична с самого начала, а потом и совсем была закрыта, когда было измерено замедление астрофизических процессов пропорционально $1+z.$

Aleksand в сообщении #622567 писал(а):

Затем от этого отказались и стали считать, что фотон "краснеет" потому, что расширяется пространство. Это значит, что энергия его не меняется, хотя он и "покраснел".

Нет, это этого не значит. Энергия покрасневшего фотона меньше, чем исходного, в $1+z$ раз.

Aleksand в сообщении #622567 писал(а):

Или, может быть, фотон, который прилетел издалека, всё-таки потерял энергию?

Потерял.

Aleksand в сообщении #622567 писал(а):

Тогда причём тут расширение пространства?

$\tfrac{D}{dt}k_{\mu}=\tfrac{d}{dt}k_{\mu}-\Gamma^\lambda_{\mu\nu}\tfrac{\,dx^{\nu}\,}{dt}k_\lambda.$ Вот во втором слагаемом вклад "расширения пространства".

[Aleksand]

С формулами, как Вы знаете, я не дружу (Дружу только тогда, когда мне нужно конкретно что-нибудь сосчитать). Думать формулами (и графиками) я не умею. Ну я попробую разобраться в Ваших формулах. Да оно и так чувствуется "не то". Да у меня ещё будут вопросы. Но позже.

[Munin]

Aleksand в сообщении #622648 писал(а):

С формулами, как Вы знаете, я не дружу

И это самая большая ваша проблема, и всех остальных толп невежд. Кто начинает дружить с формулами, тот быстро избавляется от мусора в голове.

[Aleksand]

Я правильно Вас понял, что энергия фотона уменьшается ровно настолько, насколько увеличивается длина волны. Причина этому - расширение вселенной. Получается что энергия исчезает неведомо куда? Скажем, произошла вспышка сверхновой. Выделелось какое-то кол-во энергии. Эту вспышку можно наблюдать в течении 2-х недель, а можно, в зависимости от расстояния, - в течении месяца. Ну от этого изменится наблюдаемая мощность вспышки. Джоули-то никуда не денутся? Или, всё-таки исчезают?

[Munin]

Aleksand в сообщении #623237 писал(а):

Я правильно Вас понял, что энергия фотона уменьшается ровно настолько, насколько увеличивается длина волны.

Я именно этого не говорил, но это, несомненно, так. Для фотона выполняются $E=h\nu$ и $\nu=c/\lambda$ (пишу в "школьном" виде, а вообще эти формулы в физике больше распространены в форме $E=\hbar\omega$ и $\omega=ck$).

Aleksand в сообщении #623237 писал(а):

Причина этому - расширение вселенной.

Причины этому могут быть разные, в данном случае - да.

Aleksand в сообщении #623237 писал(а):

Получается что энергия исчезает неведомо куда?

Нет, почему? Если вы разгонитесь со скоростью $v=(\nu_1-\nu_2)/(\nu_1+\nu_2)$ навстречу фотону, то получите обратно всю его энергию. А так, вы просто находитесь не в той системе отсчёта.

Aleksand в сообщении #623237 писал(а):

Джоули-то никуда не денутся?

Никуда не денутся, если их правильно посчитать.

[ИгорЪ]

Munin
А что это за формула с кристофелями, кто такие $x,t$ ? $k$-это 4-импульс, как я понимаю?

[Munin]

$k$ - это волновой 4-вектор, $x^\mu=(t,x,y,z),$ система координат Фридмана-Леметра с собственными временем и пространственными координатами.

[ИгорЪ]

Munin
Надо нулю что ли приравнять?

[Munin]

Что и зачем надо приравнять нулю? Знак равенства там уже стоит.

[VPD]

Munin в сообщении #622639 писал(а):

... Вот во втором слагаемом вклад "расширения пространства".

Пространство, таким образом, находится в ряду обычных физических объектов.
Любопытно, из чего этот "объект" состоит и где он черпает ресурс для своего расширения?

[Munin]

VPD в сообщении #623758 писал(а):

Пространство, таким образом, находится в ряду обычных физических объектов.

Это каким образом вы получили?

[ИгорЪ]

Munin
Ваша формула, просто равенство, справа - это выражение для параллельного переноса вектора вдоль кривой, слева ковариантная производной вектора, которая равна нулю при таком переносе. Правда обычно пишут плюс. Как это связано с красным смещением?

[Aleksand]

А вот такой вопрос: На больших расстояниях соблюдается ли второй (гравитационный) закон Ньютона? Или тела начинают отталкиваться?

Соображения такие: Возьмём Землю и Луну. Они покоятся. А чтобы они не падали, между ними есть подставка. Вселенная расширяется, но гравитационные силы большие.
Увеличим расстояние между Землёй и Луной. Теперь уже расширение пространства будет сказываться больше.
Наконец, на некотором расстоянии наступит невесомость. А если ещё увеличить расстояние, то гравитационные силы будут меньше силы отталкивания, и Луна и Земля начнут удаляться из-за того, что пространство расширяется. Правильно?

Вообще-то я думал что на таких расстояниях есть только гравитационные и электромагнитные силы. А тут ещё какие-то появились.

[IRINA-22]

Aleksand в сообщении #623816 писал(а):

Вселенная расширяется,

Да!

Aleksand в сообщении #623816 писал(а):

Луна и Земля начнут удаляться из-за того, что пространство расширяется

Нет. Иначе следуя вашей логике,расширяется всё. Человек(акселерация), расстояния между атомами...