Расширяющаяся вселенная

[Prikol]

Someone в сообщении #902266 писал(а):

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Pphantom в сообщении #902241 писал(а):

У нас будут проблемы. Вы знаете, чему (примерно) равен радиус Шварцшильда для массы, находящейся в пределах наблюдаемой части Вселенной?

Ну если вас интересует примерно, то примерно 3/4 видимого радиуса Вселенной.

Давайте посчитаем. Отыскиваем значения нужных нам величин:
$c=299\,792\,458\text{ м/с}$ — скорость света,
$Y=31\,557\,600\text{ с}$ — средняя продолжительность юлианского года,
$G=6{,}67384\cdot 10^{-11}\text{ Н}\cdot\text{м}^2/\text{с}^2$ — гравитационная постоянная,
$\rho=9{,}31\cdot 10^{-27}\text{ кг/м}^3$ — средняя плотность наблюдаемой части Вселенной в настоящее время,
$R=46{,}5\cdot 10^9\text{ световых лет}$ — современный радиус наблюдаемой части Вселенной.

Радиус преобразуем в единицы системы СИ:
$R=46{,}5\cdot 10^9Yc\approx 4{,}4\cdot 10^{26}\text{ м}$.
Найдём массу наблюдаемой части Вселенной:
$m=\frac 43\pi R^3\rho\approx 3{,}32\cdot 10^{54}\text{ кг}$.
Наконец, найдём гравитационный радиус:
$R_g=\frac{2km}{c^2}\approx 4{,}93\cdot 10^{27}\text{ м}$.
Таким образом, ваш "апельсинчик" должен быть больше всей наблюдаемой части Вселенной в $\frac{R_g}R\approx 11{,}2$ раза даже без учёта массы, находящейся за пределами наблюдаемой части Вселенной.

Поэтому сингулярность в прошлом была, если в то время не нарушалось условие энергодоминантности.

Но Вы уже сами поняли, что насчёт "апельсина" сморозили глупость, и начали грубый троллинг:

Prikol в сообщении #902261 писал(а):

Я уже писал выше. Берем "апельсин" массой как видимая Вселенная и радиусом 4/5 ее радиуса. Радиус Шварцшильда - 3/4 ее радиуса.

Вы взяли данные из википедии ru, я из еn. Не будем спорить какая лучше, но в en радиус Шварцшильда дан 10 billions light years - http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

Если вы уверены в своих вычислениях, особенно в том, что надо брать радиус Вселенной 46 миллиардов световых лет, то исправьте в en.wikipedia цифру 10 billions light years на свою и мы все с радостью будем пользоваться вашей цифирью, но не ранее, чем en.wikipedia вашу цифирь проверит и утвердит.

[V_V_V]

Вижу, что публика уже в достаточной степени разогрета, поэтому для дальнейших размышлений хочу подбросить сообществу следующую статью:
http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ufn&paperid=1089&option_lang=rus

[Someone]

Prikol в сообщении #902273 писал(а):

Если вы уверены в своих вычислениях, особенно в том, что надо брать радиус Вселенной 46 миллиардов световых лет, то исправьте в en.wikipedia цифру 10 billions light years на свою и мы все с радостью будем пользоваться вашей цифирью, но не ранее, чем en.wikipedia вашу цифирь проверит и утвердит.

Откуда я знаю, что они там считали? Там даже ссылки на источник нет. Я взял исходные данные, подставил в формулу и вычислил. Я ошибся? Пересчитайте и покажите, что у Вас получилось.

Что касается расстояния, так ведь плотность я беру современную, поэтому и расстояние надо брать современное (в сопутствующих координатах, потому что именно в них Вселенная однородна), а не то, которое было 13 миллиардов лет назад.

[Prikol]

Someone в сообщении #902295 писал(а):

Откуда я знаю, что они там считали?

Статья о радиусе Шварцшильда является весьма популярной. Если бы они ошибались, это давно все увидели бы и исправили.

[Munin]

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Если при экстраполяции модели назад во времени мы дошли до размера "апельсина" и видим, что скорости направлены преимущественно внутрь, то мы обязаны продолжать. А если нет - то нет.

Ну и имеет место первый вариант.

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Это я читал в начале каждого учебника. И это именно то, что мне никогда не нравилось. Потому что условие однородности появляется в моделях вовсе не потому, что однородность НАБЛЮДАЕТСЯ на больших масштабах, а совсем по другой причине. Однородность авторы вводят искусственно для того, чтобы потом суметь решить уравнения аналитически. Если однородности не будет, то вместо ОДУ возникнут УЧП, которые ваши авторы решать не умеют.

Очень вредно думать, что вы единственный на свете умеете решать УЧП. На самом деле, однородное решение - первое приближение, на фоне которого рассматриваются возмущения. Это вообще гораздо проще, потому что они ньютоновские. Очень долго эти возмущения просто не были первостепенной задачей космологии (согласия не было даже в первом приближении, точнее, одни части картины стыковались, другие - нет), и только в post-1998 эпоху, наконец, всерьёз заинтересовали космологов. Так что, в старых и базовых учебниках до возмущений дело вообще не доходит, в новых и углублённых - они обсуждаются.

Причина - именно в наблюдениях, нечего тут ничего выдумывать. По крайней мере, всю вторую половину 20 века. Что там происходило в 20-е - не важно.

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

С наблюдаемой анизотропией я не спрорю. Но "наблюдаемую" однородность пока никто еще не видел.

Оговорка: изотропия.
Наблюдаемая однородность: гуглить high-redshift survey, SDSS, 2dF (2dFGRS), исторически CfA.

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

И вообще, вы сами подумайте, однородность кое-как наблюдается на растояниях может быть 1 миллиард световых лет. Но ее почему-то распространяют на бесконечное число световых лет. Абсурд зашкаливает!

Абсурд - это панические вопли на пустом месте.

Пусть однородности нет. Тогда первая мысль - что неоднородность можно представить в виде ряда Тейлора. Оцениваем величину первой поправки к однородности... видим, что она мала... приглашаем Оккама с его бритвой. Вопрос закрыт.

(Вопрос, фактически, постоянно то открывается, то закрывается, по мере того, как тот или иной обзор откроет штуки типа Great Wall, но сейчас уже хорошо видно, что эти штуки укладываются в малую амплитуду отклонений, допускаемую BAO - иногда на грани, но это самый максимум.)

Prikol в сообщении #902273 писал(а):

Вы взяли данные из википедии ru, я из еn. Не будем спорить какая лучше, но в en радиус Шварцшильда дан 10 billions light years

Надо уметь самому считать.

V_V_V в сообщении #902281 писал(а):

Вижу, что публика уже в достаточной степени разогрета, поэтому для дальнейших размышлений хочу подбросить сообществу следующую статью:
http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml ... n_lang=rus

См. дату. В 1995, действительно, были проблемы. В 1998 всё сошлось, проблемы оказались не против космологии расширяющейся Вселенной.

Prikol в сообщении #902305 писал(а):

Статья о радиусе Шварцшильда является весьма популярной. Если бы они ошибались, это давно все увидели бы и исправили.

Аргумент из серии "миллионы офисных хомячков не могут ошибаться". Чистой воды троллинг.

Всё, серьёзный разговор закончился, явно.

[Someone]

Prikol в сообщении #902305 писал(а):

Статья о радиусе Шварцшильда является весьма популярной. Если бы они ошибались, это давно все увидели бы и исправили.

Блажен, кто верует.

Но опровергнуть мои вычисления Вы не можете?

Prikol в сообщении #902273 писал(а):

Вы взяли данные из википедии ru, я из еn.

В соответствующих статьях англоязычной Википедии приведены те же данные, что и у меня. Возможно, с незначительными отклонениями.

[nikolaycons]

Цитата:

Нету никакого "вне апельсина". Вы что, и модели Фридмана-Леметра не знаете? Она описывает бескрайнюю Вселенную. Всю сосредоточенную в "апельсине" (для плоских/открытых вариантов - подразумевается масштабный фактор, равный в настоящее время радиусу наблюдаемой части Вселенной).

Т. е. если плоскость замкнута, то мы имеем замкнутую, бескрайнюю Вселенную.
Размыкаем, получаем с конечным радиусом.
А как проверяют, в каком состоянии существует Вселенная - замкнутом или разомкнутом?
Можно ли посчитать что-либо, если состояние не замкнуто и расходится?

[Munin]

nikolaycons в сообщении #902312 писал(а):

Т. е. если плоскость замкнута, то мы имеем замкнутую, бескрайнюю Вселенную.
Размыкаем, получаем с конечным радиусом.

Нет.

Размыкаем - получаем незамкнутую бескрайнюю Вселенную.
И там, и там, чтобы за что-то зацепиться, надо ввести масштабный фактор. Чтобы его ввести, проще всего взять радиус наблюдаемой части Всеелнной в настоящее время, и следить, как эволюционирует именно этот конечный объём. В случае замкнутой Вселенной, он представляет собой просто постоянную долю полной сферы. И вот тут надо не путать два слова "радиус": радиус наблюдаемой части - измеряется по сфере; и радиус кривизны (в случае сферы - радиус сферы) - лежит вне сферы, и физического смысла не имеет, и может быть как положительным, так и отрицательным (открытая Вселенная), и бесконечным (плоская Вселенная).

nikolaycons в сообщении #902312 писал(а):

А как проверяют, в каком состоянии существует Вселенная - замкнутом или разомкнутом?

Вычисляют тот самый радиус кривизны, точнее, его обратную величину - кривизну, точнее, суммарную плотность Вселенной, делённую на критическую - величину $\Omega_\mathrm{tot}.$ Эта величина при $\Omega_\mathrm{tot}<1$ указывает на открытую Вселенную, при $\Omega_\mathrm{tot}=1$ - на плоскую, и при $\Omega_\mathrm{tot}>1$ - на замкнутую.

На протяжении второй половины 20 века в космологии была трудность: одни измерения указывали на $\Omega_\mathrm{tot}\approx 1$ - это измерения крупномасштабной геометрии самой по себе, а другие измерения - указывали на $\Omega_\mathrm{tot}\ll 1$ - это измерения плотности видимого вещества, звёзд и галактик. Это как раз одна из главных проблем космологии расширяющейся Вселенной, которая вызывала возражения даже после того, как в 50-е - 60-е годы были зарезаны все остальные конкурирующие варианты. И она была решена тем, что видим мы далеко не всю плотность Вселенной: очень большую её долю составляют скрытая масса (Dark Matter) и тёмная энергия. Так что, сегодня выясняется, что $\Omega_\mathrm{tot}\approx 1,$ а вторая оценка относится к $\Omega_b$ - плотности барионной материи (и то, её приходится исправлять за счёт газа).

Поскольку наблюдения не могут дать абсолютно точного числа, а только некоторый диапазон, то сегодняшнее значение $\Omega_\mathrm{tot}\approx 1$ означает, что возможны малые отклонения как в сторону больше единицы (замкнутая Вселенная), так и в сторону меньше единицы (открытая бесконечная Вселенная). Измерения этих отклонений улучшаются, диапазон стягивается (буквально за несколько лет он улучшился в разы), но ситуация остаётся прежней.

Зато, то, что можно точно сказать, это даже если Вселенная и замкнута, то её радиус кривизны гораздо больше радиуса видимой части, раз в 100 примерно, а то и ещё больше. То есть, проблема того же типа, как если бы мы пытались, стоя на футбольной площадке, измерять радиус Земли: круглая она вообще или плоская, определить трудно.

nikolaycons в сообщении #902312 писал(а):

Можно ли посчитать что-либо, если состояние не замкнуто и расходится?

Можно, в расчёте на выбранный объём.

[nikolaycons]

Цитата:

Можно, в расчёте на выбранный объём.

Т.е мы фиксируем энергию, делаем ее числом.

[Pphantom]

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Хорошо, есть два варианта. Один доказывает существование в прошлом крайне высоких значений температуры Вселенной. Вобщем, нужна такая температура, чтобы данные по реликту сошлись. (мой вариант). Другой вариант доказывает ... ... ... (напишите ваш вариант)

А почему, собственно, два?

"Горячая Вселенная" - да, будет. Многое другое - тоже. Но наблюдательным доказательством существования сингулярности это все не является.

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Точнее интересов существует over 9000.

Нет, это не так. Хотя бы потому, что на Земле нет такого количества космологов.

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Если при экстраполяции модели назад во времени мы дошли до размера "апельсина" и видим, что скорости направлены преимущественно внутрь, то мы обязаны продолжать. А если нет - то нет.

Скорости чего должны быть направлены внутрь? А скорость расширения будет ненулевой, так что продолжать действительно придется.

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Ну если вас интересует именно примерно, то примерно 3/4 видимого радиуса Вселенной.

Это не совсем так, но для начала сойдет. И так уже начинаются проблемы - эпохи, когда размеры наблюдаемой сейчас области Вселенной были меньше, вполне доступны для наблюдений. Т.е. "апельсин" придется проскочить просто в силу наличия наблюдательных данных о более ранних стадиях.

[Prikol]

Munin в сообщении #902307 писал(а):

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

И вообще, вы сами подумайте, однородность кое-как наблюдается на растояниях может быть 1 миллиард световых лет. Но ее почему-то распространяют на бесконечное число световых лет. Абсурд зашкаливает!

Пусть однородности нет. Тогда первая мысль - что неоднородность можно представить в виде ряда Тейлора. Оцениваем величину первой поправки к однородности... видим, что она мала...

Точнее видим, что она мала на растояниях порядка млрд световых лет. А на растояниях в 10 или 100 раз больше она уже превышает нулевой член вашего ряда Тейлора, да и знак у нее отрицательный. Причем не забывайте, что тянуть ряд Тейлора надо до бесконечных растояний.

Представьте на минуту, что Вселенная в 20 раз старше, чем считается. Это кстати намного легче, чем представить невидимую материю неизвестной природы, которой в 20 раз больше, чем видимой. Тогда мы можем видеть на растояние 270 млрд световых лет и самые дальние квазары, которые мы видим на растоянии порядка 10 млрд световых лет будут на самом деле краем ВСЕЙ Вселенной. Причем все прекрасно сходится с наблюдениями. На растояниях менее порядка 10 млрд световых лет все более-менее однородно, а дальше - резкий облом до нуля. Опровергайте!

Munin в сообщении #902307 писал(а):

Prikol в сообщении #902305 писал(а):

Статья о радиусе Шварцшильда является весьма популярной. Если бы они ошибались, это давно все увидели бы и исправили.

Аргумент из серии "миллионы офисных хомячков не могут ошибаться".

Вы подменяете тезис. Речь идет не о "миллионах офисных хомячков", которые действительно "не могут ошибаться" потому что они этих вычислений не делают. Речь идет о сотнях специалистов.

-- 31.08.2014, 17:49 --

Someone в сообщении #902308 писал(а):

Но опровергнуть мои вычисления Вы не можете?

Ваша масса Вселенной раз в 20 превышает массу видимого вещества.

Темная невидимая материя неизвестной природы - это то, что требуется для подгонки. Но если отклонения имеют совсем другую природу, то темная материя мигом исчезнет.

[Munin]

nikolaycons в сообщении #902324 писал(а):

Т.е мы фиксируем энергию, делаем ее числом.

Мы фиксируем кусок Вселенной, "откуда докуда считать". У него получается и конечный объём, и конечная энергия (в определённом смысле), и всё остальное.

Pphantom в сообщении #902331 писал(а):

Скорости чего должны быть направлены внутрь?

Matter.

[Prikol]

Pphantom в сообщении #902331 писал(а):

Prikol в сообщении #902254 писал(а):

Хорошо, есть два варианта. Один доказывает существование в прошлом крайне высоких значений температуры Вселенной. Вобщем, нужна такая температура, чтобы данные по реликту сошлись. (мой вариант). Другой вариант доказывает ... ... ... (напишите ваш вариант)

А почему, собственно, два?

"Горячая Вселенная" - да, будет. Многое другое - тоже. Но наблюдательным доказательством существования сингулярности это все не является.

Хорошо, пусть не два, а больше. Так даже лучше.

Как выглядит происхождение Вселенной в нескольких наиболее интересных ваших сценариях, не совпадающих со стандартной моделью БВ с сингулярностью (бесконечностью) в начале?

Pphantom в сообщении #902331 писал(а):

Скорости чего должны быть направлены внутрь?

Средняя (не хаотическая) скорость движения материи.

[Munin]

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Точнее видим, что она мала на растояниях порядка млрд световых лет. А на растояниях в 10 или 100 раз больше она уже превышает нулевой член вашего ряда Тейлора, да и знак у нее отрицательный.

Очень жаль, но вы позорнейше не знакомы с данными.

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Причем не забывайте, что тянуть ряд Тейлора надо до бесконечных растояний.

Достаточно взять горизонт событий - а это как раз радиус наблюдаемой части Вселенной.

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Это кстати намного легче, чем представить

Как всегда, глупости вообще проще представить, чем вещи серьёзные, доказанные наукой.

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Представьте на минуту, что Вселенная в 20 раз старше, чем считается. ... Тогда мы можем видеть на растояние 270 млрд световых лет и самые дальние квазары, которые мы видим на растоянии порядка 10 млрд световых лет будут на самом деле краем ВСЕЙ Вселенной. Причем все прекрасно сходится с наблюдениями. На растояниях менее порядка 10 млрд световых лет все более-менее однородно, а дальше - резкий облом до нуля. Опровергайте!

Это какая-то бредятина без формул и смысла, опровергать в ней пока что нечего. (Один и тот же квазар то на 270 Gly, то на 10 Gly... пьяные глюки.) Когда и если вы это доведёте до чего-то внятного, опровергать будет что, и будет это легко: для начала, согласие с ОТО, согласие с наблюдаемой формой Вселенной и плотностью галактик, согласие с постоянной Хаббла, согласие с наблюдаемым $z$ реликта. А пока - резкий облом до нуля.

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Вы подменяете тезис. Речь идет не о "миллионах офисных хомячков", которые действительно "не могут ошибаться" потому что они этих вычислений не делают. Речь идет о сотнях специалистов.

Вот это как раз и есть бред. Какие сотни специалистов? В википедии-то? Там их почти везде 1,0±0,5, иногда меньше.

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Темная невидимая материя неизвестной природы - это то, что требуется для подгонки.

На самом деле, на неё указывают и другие наблюдательные данные, так что это не подгонка ad hoc. А сейчас - уже и компьютерные эксперименты.

-- 31.08.2014 18:02:33 --

Prikol в сообщении #902352 писал(а):

Как выглядит происхождение Вселенной в нескольких наиболее интересных сценариях, не совпадающих со стандартной моделью БВ с сингулярностью (бесконечностью) в начале?

1. Написано в учебниках по космологии, особенно старых.
2. Давно уже неактуально, потому что все эти "наиболее интересные сценарии" зарезаны наблюдениями.

[Prikol]

Munin в сообщении #902353 писал(а):

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Точнее видим, что она мала на растояниях порядка млрд световых лет. А на растояниях в 10 или 100 раз больше она уже превышает нулевой член вашего ряда Тейлора, да и знак у нее отрицательный.

Очень жаль, но вы позорнейше не знакомы с данными.

Очень жаль, но вы позорнейше не знакомы с рядами Тейлора. Пусть первый член вашего ряда Тейлора дает МАЛУЮ поправку 5% на растоянии 10 млрд световых лет. Тогда на растоянии 200 млрд световых лет это уже будет "поправище" в 100%

А если второй член вашего ряда Тейлора дает МАЛУЮ поправку 5% на растоянии 10 млрд световых лет. То на растоянии 200 млрд световых лет это уже будет "сверх-поправище" в 2000%

Munin в сообщении #902353 писал(а):

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Причем не забывайте, что тянуть ряд Тейлора надо до бесконечных растояний.

Достаточно взять горизонт событий - а это как раз радиус наблюдаемой части Вселенной.

Нет, не достаточно! Допущение - "будем рассматривать ОДНОРОДНУЮ вселенную" в космологических моделях означает, что речь идет о ВСЕЙ вселенной, а не только о видимой в данный момент ее части. И еще это означает, что ВСЯ Вселенная бесконечна.

Munin в сообщении #902353 писал(а):

Prikol в сообщении #902346 писал(а):

Представьте на минуту, что Вселенная в 20 раз старше, чем считается. ... Тогда мы можем видеть на растояние 270 млрд световых лет и самые дальние квазары, которые мы видим на растоянии порядка 10 млрд световых лет будут на самом деле краем ВСЕЙ Вселенной. Причем все прекрасно сходится с наблюдениями. На растояниях менее порядка 10 млрд световых лет все более-менее однородно, а дальше - резкий облом до нуля. Опровергайте!

Один и тот же квазар то на 270 Gly, то на 10 Gly...

Вы о чем?
На 270 Gly мы никаких квазаров не видим, максимум на 10 Gly!
Ну хорошо! Немного дальше - на 11 Gly, но никак не на 270 Gly.

Munin в сообщении #902353 писал(а):

... согласие с постоянной Хаббла

С какой еще "постоянной"???
Уже даже по ящику сказали, что она не постоянная, а растущая. Скорость разбегания галлактик растет. Значит в прошлом она была меньше, чем сейчас и поэтому оценки возраста Вселенной придется увеличить.