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 На страницу Пред.  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  След.
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 01:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


06/07/11
5600
кран.набрать.грамота

(О самостоятельных попытках решения)

Munin в сообщении #1385992 писал(а):
Влияет ли расширение такой Вселенной на связанные системы? Такие как отдельная галактика, планетная система, атом? Вот это вопрос непростой, и я хотел бы его предложить на самостоятельное решение rockclimber и Dmitriy40, с выкладыванием рассуждений в этой теме. (Позже я изложу своё мнение, или сошлюсь на него.)
Дочитал только до этого сообщения, дальше пока не читал (видел, что написано далее еще много, пока просто пролистал).

Я сначала пробовал написать свои попытки. Раза три переписывал на разный манер. А потом перечитывал и понимал, что это просто бред. Собственно, еще когда я только пришел на форум, я понял, что научно-популярные объяснения - они для тех, кто вообще не в теме, и просто объяснение в общих чертах, что к чему. После какого-то объема прочитанного научпопа продолжать в том же духе смысла не имеет, надо либо углубляться в учебники, либо просто смириться с тем, что глубже уже не разберешься. И я, похоже, до этого уровня давно дошел. После этого я уже сто раз себе давал обещание ничего больше на физические темы не спрашивать (потому что от ответов на все мои вопросы у меня одно только расстройство), ну вот в очередной раз "сорвался". Извините, что отнял столько времени. Книги, в которых есть ответы на мои вопросы, уже сто раз на форуме названы, и давно скачаны. Как только мне действительно захочется узнать ответ, я знаю, где искать.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 02:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72408
Жаль. Жаль, что вы останавливаетесь в шаге от вкусненького.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 13:15 


03/12/18
240
Munin в сообщении #1385688 писал(а):

Toolt в сообщении #1385682 писал(а):
а вот что там в показателе - найти непросто, что за "постоянная с размерностью обратной длины" и где ее искать, видимо надо глубоко копать, и явно не стоит

На самом деле, сто́ит. Это просто масса пиона ($\pi$-мезона), который играет роль юкавского мезона на столь больших межнуклонных расстояниях. Разумеется, надо суметь перевести её из единиц массы в единицы длины, ну это вы должны справиться.

Перевод массы в длину - это удивительно... То, что в формуле как-то используется масса $\pi$ - мезона, это я читал, когда поискал про формулу, а вот дальше... Осторожно спрошу: это из
$l_p=\frac{\hbar}{m_p\cdot c}$ ? Только вместо m подставить массу пиона? Если нет, то скорее всего, не справился...
Если да, то следующий этап - это как скрестить кг с МэВ :-) .

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 14:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72408
Toolt в сообщении #1386270 писал(а):
Осторожно спрошу: это из $l_p=\frac{\hbar}{m_p\cdot c}$ ? Только вместо m подставить массу пиона

Да, правильно. Буквы $\hbar$ и $c$ воспринимаются в физике чисто как переводные коэффициенты между разными единицами измерения величин, а величины на самом деле одни и те же:
    $l=ct$ - расстояние и время - это расстояния в 4-мерном пространстве-времени;
    $v=l/t$ - скорость - это безразмерная величина, выражающаяся в долях от безразмерной единицы $c$ (соответствующей единичному наклону в пространстве-времени);
    $\omega=2\pi/T=ck=2\pi c/\lambda$ - пространственная и временная частота тоже одинаковы;
    $E=pc=mc^2$ - энергия по сути то же, что и импульс и масса (подробности в учебниках СТО);
    $j=I/l^2=\rho c=qc/l^3$ - плотность заряда - то же, что и плотность тока; дальше связываются между собой ещё полдесятка разных величин, не буду всё выписывать;
    $E=\hbar\omega$ - энергия по сути есть частота (частота колебаний волновой функции);
    $p=\hbar k$ - аналогично, импульс есть пространственная частота.

Каждой квантовой частице соответствует её "собственная уникальная" длина волны, которая называется комптоновской длиной волны (или частотой). Это длина волны в пространстве-времени, когда эта частица распространяется свободно. А в юкавском взаимодействии распространение не свободное, и эта длина становится характерной длиной затухания экспоненты.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 16:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
27349
Munin в сообщении #1386282 писал(а):
пространственная и временная частота тоже одинаковы;
энергия по сути то же, что и импульс и масса
<…>
Ну при вашем подходе к точности это звучит немного страшно. Одна и та же размерность — то понятно, но всё же это компоненты 4-величин, и «то же» выглядит в этом смысле странно; мы ведь обычно не станем называть что угодно размерности интервала, но не «являющееся» времениподобным, временем (кроме того, что творится под горизонтом событий чёрной дыры, как понимаю). Тут конечно из-за неудачной сигнатуры пространства-времени, и в другом случае такие ограничения физика на терминологию бы скорее всего не наложила.

А вот с $\hbar$ этой проблемы уже нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 17:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72408
Я немного скомкал и срезал углы. Ради краткости.

Но в то же время, что угодно размерности интервала я готов понимать как время, и искать этому разумную физическую интерпретацию. Может быть, поначалу неочевидную. Но если найду, это будет ценным знанием - типа изоморфизма математических структур.

-- 06.04.2019 17:17:03 --

А насчёт $\hbar$ - ну-ка, скажите, комптоновская длина волны - наибольшая или наименьшая возможная для (реальной) частицы? А комптоновская частота?

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение06.04.2019, 17:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
27349
Munin в сообщении #1386298 писал(а):
Но в то же время, что угодно размерности интервала я готов понимать как время, и искать этому разумную физическую интерпретацию.
Да, вот я как раз хотел написать, что из-за написанного в моём предыдущем посте мне не очень нравятся термины времениподобный и пространственноподобный. Если бы не причинность и не то, что там творится в КТП с тахионными полями, мы могли бы совершенно нормально рассматривать частицу, движущуюся по произвольной непрерывной кривой, ну и проинтегрированный по ней интервал будет натурально её собственным временем. И в пространствах-временах с другими сигнатурами «времениподобность» ещё явственнее разойдётся с собственно временем, потому что классическая частица ведь не может двигаться не по кривой, всё ортогональное её 4-скорости будет ей «пространственно».

Munin в сообщении #1386298 писал(а):
А насчёт $\hbar$ - ну-ка, скажите, комптоновская длина волны - наибольшая или наименьшая возможная для (реальной) частицы? А комптоновская частота?
(Если $m>0$.) Ну раз частота наименьшая, то длина волны наибольшая. Гиперболоиды из моего зрительного поля уже никуда не денутся!

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение08.04.2019, 23:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
2896

(Оффтоп)

Dan B-Yallay в сообщении #1386051 писал(а):
Неужели за 30-50 (или сколько там) лет наблюдений за какой-то галактикой(ми) она(и) стала(и) отдаляться заметно быстрее?

Кстати, если кому-то ещё интересно, я несколько переписал http://www.k-labs.ru/grel/lSchwar.html . И что-то мне показалось, что скоро точности измерений в солнечной системе станет хватать для введения "поправок" на постоянную Хаббла...

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение12.04.2019, 10:04 


31/07/14
572
Я понял, но не врубился.
Ещё раз про "пространство" (которое на самом деле не расширяется).

Есть такой учебник -

А. В. Засов, К. А. Постнов
Общая АСТРОФИЗИКА
МГУ, Физический факультет
Государственный астрономический институт
им. П. К. Штернберга.
Рекомендовано Учебно-Методическим Объединением
по классическому университетскому образованию
в качестве учебного пособия для студентов ВУЗов,
обучающихся по специальностям:
010701 - Физика, 010702 - Астрономия.
Фрязино 2006.


Почти исключительно там употребляется термин "расширение Вселенной". Но есть и такой пассаж

Цитата:
12.6.3. Распространение света. Красное смещение
Перейдем от обсуждения абстрактных математических моделей
к реально наблюдаемым величинам. Основная информация от
космических объектов получается из наблюдения электромагнитных
волн (света). В сопутствующей системе координат галактики
можно считать покоящимися (с точностью до пекулярных скоростей), а
расстояния между ними постоянно возрастающими из-за расшире-
ния пространства. Покажем, что длины волн колебаний,
распространяющихся в таком пространстве, меняются со временем по тому же
закону, что и масштабный фактор $a(t)$.
...

Как видно, свойство расширения у пространства не отнимается. Но термин "расширение Вселенной" имеет, видимо, более широкий охват, и потому употребляется главным образом.


Munin в сообщении #1385772 писал(а):
P. S. Мне казалось, chislo_avogadro закончил уже свою кампанию невежества на форуме? Что, всё пошло по-новой? На всякий случай скажу, что модераторы за последние годы стали только злее.

Небольшой таймлапс прошлого, эпизод первый --
post1072042.html#p1072042 (основной сюжет),
topic87075.html (пролог и эпилог).

Если человек имеет за плечами (как один пример) такую тему, где он не в состоянии понять старательно разжёвываемых ему фундаментальных положений физики, то громкость своих заявлений он смело может убавить.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение12.04.2019, 15:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17339
Москва
chislo_avogadro в сообщении #1387223 писал(а):
Как видно, свойство расширения у пространства не отнимается.
Будьте любезны, опишите конкретную процедуру измерения. Как это "расширение" обнаружить? На разлёт галактик ссылаться не будем, потому что совершенно очевидно, что "расширение пространства" — не то же самое, что разлёт галактик. Галактики к конкретным точкам пространства не привязаны.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение13.04.2019, 01:57 
Заслуженный участник


20/08/14
7250
Россия, Москва
Someone
Мне кажется это не сложно: пусть в начале координат задана ИСО, в момент времени 0 по её часам мимо пролетает тело на скорости 0.5c и синхронизирует свои часы с ИСО, спустя 1млрд.лет в ИСО из того же начала координат вслед телу пускают световой импульс. Если пространство не расширяется, то до тела импульс света дойдёт в момент времени $\sqrt{5}$млрд.лет по часам тела. Если расширяется - то показания часов тела могут быть и другими (зависит от конкретного вида масштабного фактора $a(t)$).
Если очень хочется вернуть информацию в начало координат, то тело может отправить показания своих часов в момент прихода импульса ответным импульсом, который дойдёт до начала координат в момент времени 3млрд.лет (по часам ИСО начала координат). При расширении пространства и тело, и свет туда, и свет обратно будут снесены расширением и показания часов будут больше (т.к. свет будет проходить большее расстояние). Можно и просто зеркало отправить с телом, всё равно обратно в начало координат свет вернётся позже 3млрд.лет если есть расширение пространства (и снос света и/или тела).
Впрочем это лишь СТО, а как выше говорили она плохо работает в условиях ОТО, так что может я и крупно ошибаюсь с расчётами (и вообще с их методикой).

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение13.04.2019, 02:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72408
Вот спрашивается, зачем я писал несколько постов, подробно расписывая физические причинно-следственные связи?
Опять "расширение приводит к изменению движения тел".

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение13.04.2019, 03:32 
Заслуженный участник


20/08/14
7250
Россия, Москва
Ну насколько до меня дошло, "расширением пространства" называют факт $a(t)\ne1$ и соответственно весь этот процесс изменения фиксированных координат от времени. И мне показалось этот факт имеет (может иметь) вполне наблюдаемые следствия (время прихода отражённого импульса больше 3млрд.лет). В отличии от просто разлёта тел/галактик по инерции.
С другой стороны я написал ещё и затем чтобы мне прямо сказали "нет, всё не так, улетающие часы покажут 8млрд.лет, а земные не 3, а 100500млрд.лет - вот такой хитрый $a(t)$ может быть, аднака". ;-) Успокоюсь и пойду застрелюсь. :mrgreen: Ну или программки попишу.

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение13.04.2019, 12:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72408
Dmitriy40 в сообщении #1387406 писал(а):
И мне показалось этот факт имеет (может иметь) вполне наблюдаемые следствия (время прихода отражённого импульса больше 3млрд.лет).

С этим фактом могут быть связаны вполне наблюдаемые эффекты. Их можно рассчитать один через другой. Но следствиями они не будут, в смысле физических причинно-следственных связей.

Dmitriy40 в сообщении #1387406 писал(а):
В отличии от просто разлёта тел/галактик по инерции.

Да, отличия от разлёта галактик по инерции в плоском пространстве-времени - будут.

С другой стороны, причинами и этих отличий, и отличий $a(t)\ne\operatorname{linear}(t),$ будет одна и та же причина: гравитация и галактик, и тёмного вещества, и тёмной энергии.

-- 13.04.2019 13:04:07 --

Dmitriy40 в сообщении #1387406 писал(а):
вот такой хитрый $a(t)$ может быть, аднака

Если мы задаём $a(t)$ "руками", насильно, то получаем неизвестно как взявшуюся историю расширения вселенной. Соответственно, непонятно и что её вызвало. И как это что-то могло повлиять на движения тел и световых импульсов. Поэтому, на самом деле задают не хитрый $a(t),$ а хитрое состояние вещества, а оттуда $a(t)$ получают уже как следствие расчётом. И мы имеем две причинно-следственных связи:
- гравитация вещества с данным уравнением состояния, плюс начальная скорость разлёта вещества, $\Rightarrow$ форма $a(t)$;
- гравитация вещества с данным уравнением состояния, плюс начальная скорость тела (света), $\Rightarrow$ движение тела (света).

Но у нас случается такое удачное стечение обстоятельств, что гравитация на всё действует одинаково. И когда тело пролетает мимо каких-то галактик, то оно испытывает такую же гравитацию, как и эти галактики. А какую гравитацию они сейчас испытывают - заложено в форме $a(t)$ в этот же момент времени (а именно, во второй производной). Так что, зная историю $a(t),$ можно понять и историю гравитационных влияний на тело или свет, и вычислить их движение.

Но не потому, что $a(t)$ такой хитрый, а потому что содержимое вселенной "такой хитрый". Причём хватит уже "такой хитрый", как простые сочетания вещества и $\Lambda$-члена. Этих параметров уже хватает, чтобы задать, например, любые $a(t_0),\dot{a}(t_0),\ddot{a}(t_0),$ и иметь двухпараметрическое семейство решений $a(t).$

 Профиль  
                  
 
 Re: "Таймлапс будущего Вселенной "
Сообщение13.04.2019, 15:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17339
Москва
Dmitriy40 в сообщении #1387402 писал(а):
Мне кажется это не сложно: пусть в начале координат задана ИСО, в момент времени 0 по её часам мимо пролетает тело на скорости 0.5c и синхронизирует свои часы с ИСО, спустя 1млрд.лет в ИСО из того же начала координат вслед телу пускают световой импульс.
Извините, но Вы мне сейчас рассказываете о влиянии геометрии пространства-времени на движение тел и распространение электромагнитных сигналов. Меня же вообще интересует осмысленность сочетания слов "расширение пространства".
Вот в том отрывке, который процитировал chislo_avogadro, говорится о расширении пространства, а имеется в виду расширение сопутствующей системы координат. А если мы возьмём систему координат, которая не расширяется? Она не будет сопутствующей и, вероятно, будет менее удобной. Что в этом случае будет с расширением пространства?

Чтобы осмысленно говорить о расширении пространства, нужно иметь возможность пометить точки пространства и отслеживать их перемещение. Я не вижу никакого физически осмысленного способа это сделать, особенно если учесть, что пространство, время и пространств-время — не физические объекты, а логические конструкции, моделирующие определённые отношения в физическом мире.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 113 ]  На страницу Пред.  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  След.

Модераторы: photon, Aer, whiterussian, Jnrty, Парджеттер, Pphantom, 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