Расширение Солнечной системы

Munin · 30/01/06 72407

timik354 в сообщении #1083786 писал(а):

Расширение Вселенной происходит из-за темной энергии, которая находится в каждом кубометре вакуума.

Увы, это не так. Распространённая путаница:
- одно дело - само по себе расширение Вселенной - оно с тёмной энергией не связано;
- и совсем другое дело - ускорение расширения Вселенной - которое как раз обязано своим существованием тёмной энергии.

timik354 в сообщении #1083786 писал(а):

А так же эта темная энергия вызывает отрицательную гравитацию. В участках Вселенной, где положительная гравитация преобладает над отрицательной не происходит расширение(Это места больших скоплений масс: галактики, скопления галактик и т.д. )

Здесь продолжение этой путаницы, в итоге всё смешалось. Начать распутывать надо с другого конца, с отличий между скоростью и ускорением.

bondkim137 · 07/02/12 1403 Питер

Munin в сообщении #1083792 писал(а):

Увы, это не так. Распространённая путаница:
- одно дело - само по себе расширение Вселенной - оно с тёмной энергией не связано;
- и совсем другое дело - ускорение расширения Вселенной - которое как раз обязано своим существованием тёмной энергии.

неделю готовился вопрос написать, а оказалось, его уже горячо обсуждают..

прочитав тему, так и не понял:
- как действует темная энергия на гравитационную систему двух тел?
a) темная энергия работает как антигравитация и ослабляет 'ньютоновское' притяжение - соответсвенно, орбиты корректируются, но стабилизируются, пусть и становятся энергетически немного более 'богатыми' в классическом понимании.
b) темная энергия расширяет именно пр-во и тогда системе двух тел ничего не остается, как интегрально увеличивать орбиту.

и самое главное - если теория о существовании темной энергии впринципе рождена только благодаря тому, что имеет место быть ускорение расширения вселенной, то на основе каких экспериментальных фактов можно сделать выбор между a) и b) ?

Dmitriy40 · 20/08/14 11177 Россия, Москва

Странный пункт b), непонятно с чего бы орбитам увеличиваться, мне казалось в противовес первому должно быть сохранение орбит гравитационно связанных тел, а расширяться пространство "под ними", которое увлекает "за собой" лишь не связанные тела.
И если бы не свет с его постоянной скоростью относительно чего угодно, отличить оба варианта кажется было бы и нельзя. А вот с ним можно: если в первом случае время прохождения светового сигнала между телами равно $t_a=\dfrac{2R_a^*}{c}$ (расстояние скорректировано с учётом увеличения диаметра орбит), то во втором случае свет может вообще не дойти от одного тела до другого если расстояние между ними будет достаточно велико - пространство будет расширяться быстрее чем фотоны его преодолевают.
Насколько я понял, физики отдали предпочтение как раз второму варианту, из-за чего и возникает у несведущих людей путаница с возрастом Вселенной и её диаметром (наблюдаемой области).
И во втором варианте можно получить весьма странный для понимания парадокс: теоретически возможно изготовить жёсткое протяжённое тело малой плотности (чтобы пренебречь самогравитацией) достаточно большой конечной длины, фотоны от одного конца которого никогда не достигнут другого конца тела, несмотря на их скорость $c$ относительно любого участка тела. Материальное тело есть, длину его можно промерить рулеткой, она конечна, а вот фотонами - нельзя, длина оказывается бесконечно большой. И даже ещё бредовее, расставив ретрансляторы через каждый метр вдоль тела можно получить ситуацию, когда световой сигнал должен пройти их все за конечное время и в то же время никогда не должен дойти до другого конца тела.
Чёрт с ними с орбитами, там вопрос чем и как измерять их параметры (вам предложат вместо рулетки те же самые световые сигналы, выбором которых и аннулируют все различия), но что принципиально мешает построить такое тело чтобы начал сказываться эффект заметного увеличения времени прохождения светового сигнала (тонкую жёсткую струну длиной в сотню мегапарсек) - хотелось бы узнать. И если ничего не мешает, то что будет с фотонами при распространении вдоль тела.

bondkim137 · 07/02/12 1403 Питер

Dmitriy40 в сообщении #1086676 писал(а):

И даже ещё бредовее, расставив ретрансляторы через каждый метр вдоль тела можно получить ситуацию, когда световой сигнал должен пройти их все за конечное время и в то же время никогда не должен дойти до другого конца тела.

Достаточно длинное тело постоянной длины не сможет существовать, т.к. его концы будут вынуждены двигаться со сверхсветовой скоростью в среде в расширяющейся Вселенной, если все идет по сценарию b)

Investig · 29/12/15 ∞ 2

>> Достаточно длинное тело постоянной длины не сможет существовать, т.к. его концы будут вынуждены двигаться со сверхсветовой скоростью в среде в расширяющейся Вселенной

Вы бы хотя бы открыли википедию, прежде чем писать такие вещи. Вот несколько цитат, прочтите их хотя бы бегло

В основу теоретических объяснений и описаний этих явлений положен космологический принцип, суть которого в том, что наблюдатели, независимо от места и направления наблюдения, в среднем обнаруживают одну и ту же картину. Сами теории стремятся объяснить и описать происхождение химических элементов, ход развития и причину расширения, возникновение крупномасштабной структуры.

Представляя Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем её уникальной и единственной. И вместе с этим лишаем себя возможности описать её в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, она — система систем, и поэтому в её отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер. Вместо этого приходится прибегать к языку термодинамики, употребляя такие понятия как плотность, давление, температура, химический состав.

При переходе к масштабам меньше 100 Мпк обнаруживается чёткая ячеистая структура. Внутри ячеек пустота — войды. А стенки образованы из сверхскоплений галактик. Эти сверскопления — верхний уровень целой иерархии, затем идут скопления галактик, потом локальные группы галактик, а самый нижний уровень (масштаб 5—200 кпк) — это огромное многообразие самых различных объектов. Конечно, все они — галактики, но все они различны: это и линзовидные, неправильные, эллиптические, спиральные, с полярным кольцами, с активными ядрами и т. д.

Если изотропно расширяющуюся среду рассматривать в системе координат, жёстко связанной с материей, то расширение Вселенной формально сводится к изменению масштабного фактора всей координатной сетки, в узлах которой «посажены» галактики. Такую систему координат называют сопутствующей. Начало же отсчёта обычно прикрепляют к наблюдателю.

Единой точки зрения, является ли Вселенная действительно бесконечной или конечной в пространстве и объёме, не существует. Тем не менее, наблюдаемая Вселенная конечна, поскольку конечна скорость света и существовал Большой Взрыв.

Dmitriy40 · 20/08/14 11177 Россия, Москва

bondkim137 в сообщении #1086722 писал(а):

т.к. его концы будут вынуждены двигаться со сверхсветовой скоростью в среде

Среды нет, есть пространство, среде не эквивалентное.
Концы двигаться не обязаны - они являются сильносвязанной системой (через электромагнитные силы упругости, вместо гравитации для орбит), потому на расширение пространства им наплевать. А вот фотонам - очень не наплевать. И в этом и проблема.

bondkim137 в сообщении #1086722 писал(а):

Достаточно длинное тело постоянной длины не сможет существовать,

Не вижу никаких причин ему не существовать, приведите хоть какие-то силы его порвущие или по другому уничтожающие? Тёмная энергия меньше на порядки ...

bondkim137 · 07/02/12 1403 Питер

Dmitriy40 в сообщении #1086730 писал(а):

Среды нет, есть пространство, среде не эквивалентное.

Есть галактики, газ и прочие удаленные объекты. Я их имел в виду под средой. Удаленная часть тела фиксированной длины по определению не сможет покоиться в системе удаленного убегающего наблюдателя.

Dmitriy40 в сообщении #1086730 писал(а):

Концы двигаться не обязаны.... ...на расширение пространства им наплевать. А вот фотонам - очень не наплевать. И в этом и проблема.

Это бред какой-то imho.

bondkim137 в сообщении #1086722 писал(а):

Тёмная энергия меньше на порядки ...

Тут вопрос - что такое темная энергия и как ее считать.

-- 29.12.2015, 12:14 --

Investig в сообщении #1086728 писал(а):

Вы бы хотя бы открыли википедию, прежде чем писать такие вещи. Вот несколько цитат, прочтите их хотя бы бегло

Открыл, прочел бегло, плюнул и закрыл. По теме в Вашей цитате ничего не нашел

arseniiv · 27/04/09 28128

bondkim137 в сообщении #1086734 писал(а):

Тут вопрос - что такое темная энергия и как ее считать.

Ну, это что-то с характерным тензором энергии-импульса-натяжений, и считать как обычно в ОТО. ТЭИ будет такой: $-\dfrac{\Lambda g_{\mu\nu}}{8\pi}$ . (В единицах $c = G = 1$ .) Может, не угадал суть вопроса.

shkolnik · 01/11/10 118

Dmitriy40 в сообщении #1086730 писал(а):

Концы двигаться не обязаны - они являются сильносвязанной системой (через электромагнитные силы упругости, вместо гравитации для орбит), потому на расширение пространства им наплевать. А вот фотонам - очень не наплевать. И в этом и проблема.

Два вопроса.
Струна даже одноатомной толщины длинной в мега парсек разве не съежится от самогравитации ?
Электромагнитные силы упругости разве это не обмен квантами электромагнитного поля, по сути теми же фотонами ?

Т.е. струна либо съежится, от самогравитации, либо разорвется от описанного вами эффекта (когда силы упругости - аналог ретрансляторов фотонов). Представьте, что ретрансляторы - это атомы, а обмен квантами - это силы упругости.
Кстати, а ведь если гравитация сама распространяется со скоростью света и ее носителями являются кванты гравитационного взаимодействия (гравитоны), то это прямой аналог ваших ретрансляторов для фотонов - сил электромагнитной упругости. Только в данном случае ретрансляторами является материя скоплений и сверхскоплений. Гравитоны движутся между их близкими участками со скоростью света и стягивают их, однако, на больших расстояниях их действие ослабевает по тем же причинам, по которым у вас свет не может долететь до второго конца струны. Вот эти концы и разлетаются, т.к. из-за конечности скорости распространения гравитации, на больших масштабах она ослабевает.

Dmitriy40 · 20/08/14 11177 Россия, Москва

shkolnik
Не съёжится, т.к. прочность материала во много-много раз превышает силы гравитации самой на себя. Тонкую я взял лишь чтобы пренебречь искривлением пространства вокруг струны и не учитывать все эти несущественные (для рассматриваемого вопроса) поправки.

Да, разумеется обмен квантами, но - локально, между (относительно) соседними атомами, а не между сильно удалёнными концами, точнее все более дальние будут вносить лишь очень небольшую поправку, ничего качественно не меняющую. Правда это тоже по хорошему надо бы обосновывать расчётами ...

Да вот вроде бы и нет никакого описанного мною эффекта, точнее я не вижу сил действующих на концы, хоть примерно сравнимых с силами упругости.

bondkim137 · 07/02/12 1403 Питер

Munin в сообщении #1083792 писал(а):

Увы, это не так. Распространённая путаница:
- одно дело - само по себе расширение Вселенной - оно с тёмной энергией не связано;
- и совсем другое дело - ускорение расширения Вселенной - которое как раз обязано своим существованием тёмной энергии.

Здесь продолжение этой путаницы, в итоге всё смешалось. Начать распутывать надо с другого конца, с отличий между скоростью и ускорением.

Это ближе к сценарию a)
Тогда расширения пр-ва в том виде, в каком любят в научпопе шарики надувать, нет - как и поверхности самого шарика. Но тогда возникает вопрос о сверхсветовых скоростях удаленных объектов - ведь они имеют место быть и при нулевых ускорениях.
В общем, я понял, что я ничего не понял

Munin · 30/01/06 72407

bondkim137 в сообщении #1086656 писал(а):

прочитав тему, так и не понял:
- как действует темная энергия на гравитационную систему двух тел?
a) темная энергия работает как антигравитация и ослабляет 'ньютоновское' притяжение - соответсвенно, орбиты корректируются, но стабилизируются, пусть и становятся энергетически немного более 'богатыми' в классическом понимании.
b) темная энергия расширяет именно пр-во и тогда системе двух тел ничего не остается, как интегрально увеличивать орбиту.

Ни то, ни другое. Тёмная энергия действует как добавочное тело, расталкивающее два тела своей гравитацией. На ньютоновском уровне, можно взять шар, построенный на расстоянии между телами, как на диаметре, и вклад тёмной энергии будет как вклад такого шара с заданной плотностью, взятый с обратным знаком.

Таким образом, орбиты могут стабилизироваться. Орбиты могут превратиться в неограниченный разлёт. Что именно с ними произойдёт - зависит от конкретных начальных условий. Обсуждать, что будет, без уточнения начальных условий, - бессмысленно.

"Расширяет именно пространство" - бессмысленная формулировка.

bondkim137 в сообщении #1086656 писал(а):

и самое главное - если теория о существовании темной энергии впринципе рождена только благодаря тому, что имеет место быть ускорение расширения вселенной, то на основе каких экспериментальных фактов можно сделать выбор между a) и b) ?

Между ними не делают выбора. Как я уже сказал, они оба неверны.

-- 29.12.2015 20:35:07 --

Investig в сообщении #1086728 писал(а):

Представляя Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем её уникальной и единственной. И вместе с этим лишаем себя возможности описать её в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, она — система систем, и поэтому в её отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер.

Это ерунда. О массе, форме и размере Вселенной говорить можно (хотя и не в смысле классической механики, то есть понятия другие, но слова всё-таки использовать законно).

Investig в сообщении #1086728 писал(а):

При переходе к масштабам меньше 100 Мпк обнаруживается чёткая ячеистая структура. ...расширение Вселенной формально сводится к изменению масштабного фактора всей координатной сетки, в узлах которой «посажены» галактики.

Ваши слова можно понять так, будто галактики расставлены в пространстве строго регулярно. Разумеется, это совершенно не так. Ячеистая структура - не "чёткая", а в среднем. Даже более того, она всего лишь статистическая, то есть в "стенках" и "узлах" ячеек - галактик в среднем больше, а в войдах - в среднем меньше, но это не значит, что их там нет совсем. Это просто различия в плавно меняющейся плотности.

И разумеется, галактики не "приклеены" к этой сетке, а движутся относительно неё. Это называется пекулярными скоростями галактик. Эти движения случайны, свои у каждой галактики, и в среднем не образуют какого-то слаженного потока, по крайней мере на больших масштабах.

-- 29.12.2015 20:38:36 --

Dmitriy40 в сообщении #1086730 писал(а):

Концы двигаться не обязаны - они являются сильносвязанной системой (через электромагнитные силы упругости, вместо гравитации для орбит), потому на расширение пространства им наплевать.

Вы ерунду какую-то придумали. От произнесения слов "сильносвязанная система" полноценная физическая модель не появляется из ничего. Её ещё надо построить, начать да кончить. А только уж после этого - заявлять что-то о свойствах.

bondkim137 в сообщении #1086862 писал(а):

В общем, я понял, что я ничего не понял

Это очень хорошо. Теперь осталось, чтобы это же поняли Dmitriy40 и shkolnik.

bondkim137 · 07/02/12 1403 Питер

Munin в сообщении #1086863 писал(а):

Тёмная энергия действует как добавочное тело, расталкивающее два тела своей гравитацией. На ньютоновском уровне, можно взять шар, построенный на расстоянии между телами, как на диаметре, и вклад тёмной энергии будет как вклад такого шара с заданной плотностью, взятый с обратным знаком.

под антигравитацией я конечно не имел в виду гравитацию, убывающую обратно-пропорционально квадрату расстояния с обратным знаком. просто какая-то другая сила с другим графиком, но противоположная по направлению гравитации.

Munin в сообщении #1086863 писал(а):

Таким образом, орбиты могут стабилизироваться. Орбиты могут превратиться в неограниченный разлёт. Что именно с ними произойдёт - зависит от конкретных начальных условий. Обсуждать, что будет, без уточнения начальных условий, - бессмысленно.

это понятно

Munin в сообщении #1086863 писал(а):

"Расширяет именно пространство" - бессмысленная формулировка.

почему бессмысленная? если пр-во конечно, то уже не такая бессмысленная. хотя к делу это похоже отношения не имеет.

bondkim137 в сообщении #1086656 писал(а):

Между ними не делают выбора. Как я уже сказал, они оба неверны.

а где истина в Вашем понимании? не понял, почему a) неверно

-- 29.12.2015, 20:59 --

Munin в сообщении #1086863 писал(а):

"Расширяет именно пространство" - бессмысленная формулировка.

зато большинство любителей, когда ее слышат, успокаиваются насчет сверхсветовых скоростей.
мол не парьтесь, что галактика убегает на сверхсветовой скорости - это не она убегает, а само пространство расширяется.

вот собственно теперь и непонятно - что же это такое - расширение пр-ва.
вашу ссылку читал, в ньютоновском приближении относительно понятно. но там проблем со сверхсветовыми скоростями и нет

shkolnik · 01/11/10 118

Dmitriy40 в сообщении #1086851 писал(а):

Да вот вроде бы и нет никакого описанного мною эффекта, точнее я не вижу сил действующих на концы, хоть примерно сравнимых с силами упругости.

Описанный вами эффект - и есть отсутствие действия каких-либо сил на соответствующих масштабах, где время существования соответствующих систем меньше, чем время, за которое они успели бы обменяться друг с другом парой сигналов (квантов электромагнитного или гравитационного взаимодействия). На этих масштабах материя ведет себя не хуже фотонов, взять ту же сверхсветовую скорость разбегания галактик.
А вот начальные условия - импульс и момент импульса у составляющей их материи, сохранились еще с начала инфляции. Одна из них - так называемая пекулярная скорость. Раз эти массы не взаимодействуют на таких масштабах, по описанным выше причинам, они просто разлетаются куда попало в соответствии с унаследованными скоростями с момента БВ, т.е. подальше друг от друга. Те же, что были ближе и летели навстречу друг другу, уже давно сжались и образовали гравитационно связанные системы, те же звездные системы, галактики, скопления, сверхскопления.

Munin · 30/01/06 72407