"Таймлапс будущего Вселенной "

[rockclimber]

Pphantom в сообщении #1385420 писал(а):

Расширение Вселенной (даже ускоренное) само по себе не должно приводить к разрыву связанных объектов, расстояния между такими объектами просто будут увеличиваться со временем, так что в рамках обычной модели атомы (а также галактики и даже скопления галактик) уцелеют. А вот ситуация, когда силы отталкивания могут начать доминировать и на малых масштабах - это куда более далеко идущая гипотеза.

Пользуясь случаем, хочу спросить, давно интересно было. Сейчас, насколько я понимаю, измерены скорости убегания галактик на разных расстояниях от нас, и из сравнения сделали вывод, что скорость со временем увеличивается. А хватает ли точности данных для того, чтобы сказать, как именно увеличивается (равноускоренно или как-то иначе)? Я так понимаю, что чтобы различать ситуации в ряду "какое-то разбегание", "равноускоренное разбегание", "разбегание с ускорением, изменяющимся по такому-то закону" для перехода к каждому следующему случаю требуются все более точные измерения, и конкретный вид зависимости ускорения от времени точно не известен. Или нет?

[Pphantom]

rockclimber в сообщении #1385477 писал(а):

А хватает ли точности данных для того, чтобы сказать, как именно увеличивается (равноускоренно или как-то иначе)? Я так понимаю, что чтобы различать ситуации в ряду "какое-то разбегание", "равноускоренное разбегание", "разбегание с ускорением, изменяющимся по такому-то закону" для перехода к каждому следующему случаю требуются все более точные измерения, и конкретный вид зависимости ускорения от времени точно не известен. Или нет?

Точно он в любом случае известен не будет.

В общем, ответ на исходный вопрос - скорее нет. Точности данных хватает на то, чтобы заметить отклонение от закона Хаббла, но это практически все.

[rockclimber]

А теоретические модели как устроены в этой части? Я так понимаю, что есть какие-то общие принципы, на их основе что-то вычисляют, и одним из продуктов таких вычислений является конкретный вид зависимости скорости разбегания от времени. Какие варианты сейчас рассматриваются? Линейная зависимость, степенная, экспоненциальная, еще что-то?

[Munin]

rockclimber в сообщении #1385477 писал(а):

А хватает ли точности данных для того, чтобы сказать, как именно увеличивается (равноускоренно или как-то иначе)?

В пределах доступной точности - совместимо с $\Lambda=\mathrm{const}.$ Это не равноускоренно, это более сложное поведение. Другие сценарии проверялись, и на них наблюдениями наложены ограничения, чтобы они не отличались от константного слишком сильно. К счастью для них, они все имеют соответствующий настроечный параметр, устремляя который к пределу, можно перейти к константному сценарию. Таким образом, никакие наблюдения, подтверждающие константу, не могут эти другие сценарии отсечь, а могут только наложить ограничения.

-- 02.04.2019 17:25:08 --

rockclimber в сообщении #1385481 писал(а):

Я так понимаю, что есть какие-то общие принципы, на их основе что-то вычисляют, и одним из продуктов таких вычислений является конкретный вид зависимости скорости разбегания от времени. Какие варианты сейчас рассматриваются? Линейная зависимость, степенная, экспоненциальная, еще что-то?

Да, есть общие принципы - уравнение состояния тёмной энергии. Гуглите по этому названию. Предлагается несколько вариантов, из которых простейший и лидирующий - вакуумное уравнение состояния, aka вакуумная энергия, aka лямбда-член. Он не даёт "большого разрыва" (Big Rip), а "фантомная энергия" - даёт. Впрочем, тут больше нарочито причудливых названий, чем обоснованных предсказаний. Эта самая "ф. э." предлагается из принципа "а почему бы и не так?".

По поводу функций: нет, все они сложнее. Они вычисляются как решения некоторого дифура, параметры которого и есть подставляемый вариант модели. Но они похожи на степенные, с малыми поправками. Показатель степени зависит от доминирующего компонента Вселенной, его уравнения состояния. Но на сегодня DE доминирует не полностью, а половину времени жизни Вселенной доминировало вещество (тёмное + обычное, но главное, холодное). Из-за этого решения не столь простые.

[Pphantom]

rockclimber в сообщении #1385481 писал(а):

Какие варианты сейчас рассматриваются? Линейная зависимость, степенная, экспоненциальная, еще что-то?

В общем-то Munin уже ответил, так что остается разве что добавить, что в теоретических моделях фиксируется не закон расширения, а физические свойства механизма, который приводит к ускоренному расширению: ненулевой константный лямбда-член, уравнение состояния вакуума, "квинтэссенция", "фантомная энергия" (вот она как раз и дает тот результат, с которого это обсуждение началось) и т.п.

[Munin]

Правда, настоящие физики-HEP-щики смотрят на это снисходительно, поскольку знают, что истинная теория, будь то КТП или струны, накладывает сильнейшие ограничения на уравнение состояния, и на долю DE не остаётся практически никаких вариантов, кроме константного.

[Toolt]

Munin в сообщении #1385462 писал(а):

Абсолютно неверно. По многим пунктам.

Вы, как всегда, суровы и предельно кратки.
А если конкретно по этим многим пунктам? Хотя бы также кратко? Если я их разобью на конкретные высказывания?
Верно ли (пусть даже не совсем грамотно) или неверно каждое из высказываний:
1. Согласно одной из теорий (не относящихся к приоритетным), в конечный период жизни Вселенной произойдет разрушения ядер атомов, при этом (как показано в фильме) протоны покидают ядро (отделяются от других нуклонов, отдаляются друг от друга на значительное расстояние, многократно превышающее радиус атома).
(Здесь все-таки, скорее всего, "верно", поскольку это просто описание фрагмента из фильма, который и требуется попытаться объяснить, невзирая на маловероятность явления).
2. Согласно этой теории, разрушение ядер атомов происходит за счет расширения пространства-времени.
(Здесь тоже все-таки, скорее всего, "верно", т.к. это объяснение в этой теме в принципе было "одобрено").
Примечание: Вопрос об источнике энергии для такого процесса (преодоление ядерных сил) в данном случае не рассматривается, т.к. неизвестна и природа сил, вызывающих ускоренное расширение Вселенной.
3. Протоны в ядре удерживаются за счет сильного ядерного взаимодействия, причем сила ядерного притяжения в 100-1000 раз превышает кулоновские силы отталкивания, действующие на протоны.
4. Ядерные силы являются короткодействующими и действуют на расстояниях $1,5-2,2 \cdot 10^-^1^5$ м. Ядерные силы убывают с расстоянием по экспоненциальному закону и за пределами указанного в диапазоне максимального расстояния их можно считать равными нулю.
5. Кулоновские силы отталкивания, действующие между протонами, многократно слабее ядерных сил, но убывают пропорционально квадрату расстояния. Эти силы продолжают эффективно действовать и на расстояниях, превышающих указанные в п.4.
6. Когда протон покидает ядро атома, это означает, что он увеличивает расстояние от ядра атома (от других нуклонов), в том числе и на расстояния, превышающие указанные в п.4.
7. Учитывая п.5 и п.6., протон может в какой-то момент времени оказаться на расстоянии от ядра атома (от других нуклонов), которое превышает указанное в п.4, но на котором сохраняются кулоновские силы отталкивания.
8. Учитывая п. 7, протон под действием кулоновских сил отталкивания и в отсутствие ядерных сил получает ускорение и способен выйти за пределы атома.

Возможно (скорее всего), у меня здесь изложено слишком примитивно и скучно, но зато вроде бы логично, и некоторые пункты прямо (хотя и по памяти) цитируют учебники. Где здесь неверные высказывания?

[Pphantom]

В общем да, хотя это в предположении существования "истинной теории".

[Munin]

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

Вы, как всегда, суровы и предельно кратки.

Я не всегда имею возможность отвечать подробно.

Toolt в сообщении #1385455 писал(а):

Сильное ядерное взаимодействие - оно конечно очень сильное, но стремительно убывает с расстоянием, гораздо быстрее , чем электромагнитное взаимодействие. В какой-то момент электромагнитное взаимодействие становится значительно сильнее ядерных сил, и протон не просто медленно удаляется от ядра (с расширением пространства-времени), а получает вполне конкретный импульс за счет сил отталкивания.

1. Сравнительная сила ядерного и электромагнитного взаимодействий не меняется.
2. Протон не удаляется от ядра.
3. Нет никакого расширения пространства-времени.
4. С космологическим расширением протон не удаляется от ядра, его влияние на связанные системы иное.
5. Протон не получает импульса.

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

при этом (как показано в фильме)

Как говорил на эту тему проф. Преображенский,

"Не читайте перед обедом советских газет."

Я этого "фильма" не смотрел, и вам не советую. Злой Евгений Машеров бросил лопату навоза на вентилятор, за что покарает его мироздание, но чем быстрее мы все об этом забудем, тем лучше.

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

Согласно одной из теорий (не относящихся к приоритетным)

В науке столько "не приоритетных" теорий, что на каждый бред найдётся по нескольку штук. К этому надо здраво относиться. А пока вы не умеете (не имеете достаточно квалификации, чтобы сортировать их самостоятельно, или хотя бы доверять нужным экспертам), лучше во всё это вообще не соваться.

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

2. Согласно этой теории, разрушение ядер атомов происходит за счет расширения пространства-времени.

Это катастрофический бред.

(Уважаемому Pphantom можно на это смотреть сквозь пальцы, у него другая специализация.)

Я этому бреду посвятил большие объяснения на форуме. Но не помогает. Те, кто слушали меня тогда, притихли, зато пришли новые форумчане, и что, им всё повторяй по-новой? Посылать читать старые темы - не помогает.

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

Примечание: Вопрос об источнике энергии для такого процесса (преодоление ядерных сил) в данном случае не рассматривается, т.к. неизвестна и природа сил, вызывающих ускоренное расширение Вселенной.

Ещё один катастрофический бред. Всё там известно и просто как дважды два (если верна теория вакуума; это ещё один аргумент за неё).

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

3. Протоны в ядре удерживаются за счет сильного ядерного взаимодействия, причем сила ядерного притяжения в 100-1000 раз превышает кулоновские силы отталкивания, действующие на протоны.

Требует уточнения. Указанная величина отношения сил (до $10^3$ она не доходит, её начальное значение примерно $\alpha^{-1}=137$) уменьшается с ростом атомного номера, и атомы около урана и далее - распадаются именно потому, что эти силы становятся примерно равны по величине.

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

4. Ядерные силы являются короткодействующими и действуют на расстояниях $1,5-2,2 \cdot 10^-^1^5$ м. Ядерные силы убывают с расстоянием по экспоненциальному закону и за пределами указанного в диапазоне максимального расстояния их можно считать равными нулю.

Ну, если для вас $e^{-1{,}5}=0,$ то да. Для меня это 0,21.

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

5. Кулоновские силы отталкивания, действующие между протонами, многократно слабее ядерных сил, но убывают пропорционально квадрату расстояния. Эти силы продолжают эффективно действовать и на расстояниях, превышающих указанные в п.4.
6. Когда протон покидает ядро атома, это означает, что он увеличивает расстояние от ядра атома (от других нуклонов), в том числе и на расстояния, превышающие указанные в п.4.
7. Учитывая п.5 и п.6., протон может в какой-то момент времени оказаться на расстоянии от ядра атома (от других нуклонов), которое превышает указанное в п.4, но на котором сохраняются кулоновские силы отталкивания.
8. Учитывая п. 7, протон под действием кулоновских сил отталкивания и в отсутствие ядерных сил получает ускорение и способен выйти за пределы атома.

Тут всё верно, но только "когда покидает".

[Toolt]

Munin в сообщении #1385580 писал(а):

Toolt в сообщении #1385545 писал(а):

4. Ядерные силы являются короткодействующими и действуют на расстояниях $1,5-2,2 \cdot 10^-^1^5$ м. Ядерные силы убывают с расстоянием по экспоненциальному закону и за пределами указанного в диапазоне максимального расстояния их можно считать равными нулю.

Ну, если для вас $e^{-1{,}5}=0,$ то да. Для меня это 0,21.

Спасибо. Но вот это замечание что-то не понял (и не ожидал на это замечаний). Я указал диапазон и фразу о нулевом значении ядерной силы на большем расстоянии, чем максимально указанное в диапазоне, по памяти, но вот открыл сейчас Савельева, Том 3, стр. 442:
"Ядерные силы являются короткодействующими - при расстояниях между нуклонами, превышающих примерно $2\cdot 10^-^1^3$ см, действие их уже не обнаруживается".
Что же я сказал неправильного в этом высказывании? Разве что я указал в метрах, а в учебнике в сантиметрах, ну так все правильно, если привести к одним единицам. Даже еще и фора (2,2 вместо 2). Я написал "равными нулю", а в учебнике "не обнаруживаются" - разве не одно и то же? (Ну, или если уж придираться к словам, то тогда можно сказать, что и в километре ядерные силы не равны нулю).

[Munin]

Toolt в сообщении #1385588 писал(а):

но вот открыл сейчас Савельева, Том 3, стр. 442

О да, это, конечно, учебник по ядерной физике.

Там хотя бы формула потенциала Юкавы приведена? Или так, пустопорожняя болтовня?

См:

Munin в сообщении #1385580 писал(а):

пока вы не умеете (не имеете достаточно квалификации, чтобы сортировать их самостоятельно, или хотя бы доверять нужным экспертам)

Не имеете вы квалификации, чтобы разобраться, в каких книжках надо смотреть информацию о ядерных силах, а в каких - она недостаточна. Савельев, при всём уважении, не для того предназначен. Там, мягко говоря, и про космологическое расширение нечего смотреть.

-- 02.04.2019 23:37:13 --

Про экспоненту-то вы правильно написали. Так что там в показателе ея стоит-то?

[Pphantom]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1385580 писал(а):

Это катастрофический бред.

(Уважаемому Pphantom можно на это смотреть сквозь пальцы, у него другая специализация.)

Я этому бреду посвятил большие объяснения на форуме. Но не помогает.

А бестолку. Те, кто эти объяснения поймут, в них не нуждаются, а те, кто не поймут - те не поймут. Это тот случай, когда популяризация изначально вредна, но если уж она состоялась, то лучше, если у человека в голове останется что-то не вполне точное, но более-менее адекватно описывающее положение дел, чем ворох бессмысленных (для него) более правильных утверждений.

[Geen]

(Dan B-Yallay)

Dan B-Yallay в сообщении #1385433 писал(а):

Другими словами -- где эта граница, за которой объекты "не связаны"?

http://www.k-labs.ru/grel/lSchwar.html - для Солнца примерно 200 св.лет...

[Munin]

Pphantom в сообщении #1385611 писал(а):

Это тот случай, когда популяризация изначально вредна, но если уж она состоялась, то лучше, если у человека в голове останется что-то не вполне точное, но более-менее адекватно описывающее положение дел, чем ворох бессмысленных (для него) более правильных утверждений.

Ну вот я продолжаю считать, что "расширение пространства" (а тут уже "расширение пространства-времени") - это не то, что более-менее адекватно описывает положение дел.

С. Попов в своих науч-поп материалах этим термином не пользуется, что укрепляет меня в моём мнении. Хотя он признаёт, что он не космолог и не ОТО-лог, из научных популяризаторов он наиболее близок к этому - по крайней мере, затрагивает эти темы.

[Pphantom]

А нет тут устоявшейся терминологии, равно как и самосогласованных моделей. Конечно, правильнее сказать, что обсуждаемый эффект получится для уравнения состояния среды, для которого выполнено условие $p/\varepsilon < -1$... но только придется объяснять, откуда эта среда берется, как это согласуется с ОТО и моделями на ее основе, почему это приводит к подобному результату и т.д. и т.п. При этом конечный результат (в смысле "расширения пространства") таки будет, что бы там не было зарыто в деталях.

Ну а то, что Сергей терминологией не пользуется... он все-таки популярные лекции читает, где терминология без пояснения ее смысла откровенно противопоказана (а пояснения смысла нередко еще более неуместны).