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 1, 2, 3, 4  След.
 
 Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение25.04.2021, 10:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
Здравствуйте! Заинтересовался темой компьютерного моделирования в астрономии. В частности, интересует вопрос моделирования образование первоначальных сгустков материи во Вселенной. В открытом доступе есть достаточно продвинутые программы моделирования. Но вопрос не об этом. Вопрос в том, из каких предположений надо будет исходить при этом моделировании.

1) Вопрос первый. Как вообще представлять себе расширение Вселенной? Я представляю это так, что новое пространство (физический вакуум, который имеет энергию и отрицательное давление) рождается потихоньку постоянно везде. Тем самым он как-бы расталкивает находящиеся в пространстве частицы материи. (Будут ли они на самом деле при этом расталкиваться и с какой скоростью, это вопрос очень отдельный.) Правильно ли моё представление?

2) Вопрос второй. В связи с уточнение первого вопроса рассмотрим мысленный эксперимент. Допустим где-то вдали от звёзд в полном вакууме расположены два зеркала. Пусть между ними туда-сюда бегает свет. Для простоты предположим, что зеркала лёгкие, расположены очень далеко друг от друга и гравитационное взаимодействие между ними настолько малое, что уравновешивается давлением света. Что произойдёт с годами в связи с расширением Вселенной? Зеркала отойдут друг от друга пропорционально этому расширению? Фотоны потеряют энергию просто в силу расширения Вселенной? Есть ли где-то строгое объяснение этой потери энергии? Популярное объяснение этого факта мне понятно. Поскольку во Вселенной масштабный фактор увеличивается, то и длина волны фотонов тоже. А что будет с другими частицами, которые в силу квантово-волнового дуализма где-то и волны? Будут ли и они терять энергию и будет ли эта потеря уменьшаться с ростом массы частиц?

3) Правильно ли я понимаю, что на закон сохранения энергии мы опираться не можем и общая энергия фотонов будет уменьшаться? (Этот факт вроде общеизвестный). А что с общей энергией других частиц? Вопрос о трансформации энергии для меня важен, поскольку образование сгустков вещества, как мне кажется, будет увеличиваться при отводе энергии.

4) Правильно ли я понимаю, что нужную точность моделирования вполне обеспечит представление Вселенной глобально плоской в виде трёхмерного тора? Гравитацию вполне можно моделировать в ньютоновском приближении.

5) Что вообще советуете почитать на эту тему? Пока начал с первого тома Горбунова и Рубакова. Начало простое. Дальше уже сложнее. Есть ли книги именно про моделирование?

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение25.04.2021, 10:37 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
мат-ламер в сообщении #1515587 писал(а):
Вопрос в том, из каких предположений надо будет исходить при этом моделировании.

Из предположения ограниченности вычислительных ресурсов. То есть из поиска модели, которая эффективно снижает требования к мощности вычислительной среды до доступной, но все еще имеет достаточную для решения поставленной задачи точность

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение25.04.2021, 19:01 


17/10/16
4912
мат-ламер в сообщении #1515587 писал(а):
Как вообще представлять себе расширение Вселенной?

Да как обычно. Муравьишки бегают по шарику, а шарик надувается. В этой картинке есть, по моему, все что нужно. Тут тебе и пекулярные скорости муравьишек (относительно поверхности шарика), и увеличение расстояния между всеми муравьишками, даже если их пекулярные скорости равны нулю, и красное доплеровское смещение (которое зависит только от пекулярных скоростей), и космологическое красное смещение (сохраняется угловой, а не линейный размер волны света), и гравитационная связанность близких объектов (несколько муравьишек сцепились, расстояния между ними больше не увеличиваются, хотя они и ощущают небольшие силы, стремящиеся их растащить), и горизонт частиц для каждого муравьишки (если он есть).

мат-ламер в сообщении #1515587 писал(а):
Правильно ли я понимаю, что на закон сохранения энергии мы опираться не можем и общая энергия фотонов будет уменьшаться?


Потенциальная энергия гравитации отрицательна. При расширении Вселенной она приближается к нулю. А энергия фотонов (и всего остального вещества) положительна и тоже приближается к нулю при расширении. Эта сумма не меняется и всегда равна нулю.

Фотонам не обязательно сталкиваться с чем-то, отражаться от зеркал и вообще как-то взаимодействовать с веществом, чтобы терять энергию в результате космологического расширения. Они "краснеют" по всему своему пути. Это покраснение накапливается. Не то, что доплеровское красное смещение, которое возникает в точке, когда свет отражается от убегающего зеркала. Это совсем разные эффекты.

Мне кажется, рановато Вам этим моделированием заниматься. Я и сам о космологии имею только самые общие представления, но и то чувствую, что подготовки Вам не хватает.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение26.04.2021, 07:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
sergey zhukov в сообщении #1515633 писал(а):
Мне кажется, рановато Вам этим моделированием заниматься

Позвольте не согласиться. Серьёзным моделированием - да. Но пока я собираюсь заняться этим моделированием с чисто познавательной целью. Полагаю, что это поможет мне в освоении теории. Приведу пример.
sergey zhukov в сообщении #1515633 писал(а):
и гравитационная связанность близких объектов (несколько муравьишек сцепились, расстояния между ними больше не увеличиваются, хотя они и ощущают небольшие силы, стремящиеся их растащить),

Остановлюсь на этом моменте по подробнее. Допустим у нас есть игрушечная модельная вселенная, в которой у нас есть две неподвижные материальные частицы, которые никак не взаимодействуют между собой. Что произойдёт при расширении этой вселенной? Если я правильно понял смысл расширения вселенной, то расстояние между этими материальными точками будет увеличиваться пропорционально расширению вселенной. Добавим теперь ну очень крайнее малое гравитационное взаимодействие между точками. Что произойдёт? Полагаю, что ничего особенного. Расширение вселенной будет всё так же расталкивать эти точки. Но на это наложится эффект гравитационного взаимодействия. Оба эффекта будут суммироваться Теперь будем потихоньку увеличивать силу гравитационного взаимодействия. Что теперь будет происходить? Полагаю, что качественно ничего нового не произойдёт. Вселенная как расталкивала объекты, так и будет расталкивать. А вот эффект гравитационного взаимодействия будет всё увеличиваться и увеличиваться. И при дальнейшем увеличении он сильно превысит эффект от расталкивания объектов по причине расширения вселенной. Но тут важны подробности. Мы можем заставить эти две точки вращаться вокруг общего центра тяжести. Как будет увеличиваться радиус их орбит? Дифференциальное уравнение я пожалуй и мог составить бы для описания этого процесса. Но аналитически решить - вряд ли. Поэтому мы моделируем процесс численно. Как-то аппроксимируем получающиеся зависимости. После чего ищем статьи на эту тему и сравниваем результаты. После чего уже находим свои ошибки и тщательно изучаем статьи. А потом читаем обсуждение этого вопроса на форуме. Мне кажется, что так процесс познания будет интереснее. (Пример с двумя материальными точками носит сугубо иллюстративный характер).

-- Пн апр 26, 2021 08:25:43 --

sergey zhukov в сообщении #1515633 писал(а):
Потенциальная энергия гравитации отрицательна. При расширении Вселенной она приближается к нулю. А энергия фотонов (и всего остального вещества) положительна и тоже приближается к нулю при расширении. Эта сумма не меняется и всегда равна нулю.

Про то, что эта сумма равна нулю, я мельком читал, но не осмыслил. По поводу этого у меня возникли вопросы.

1) Является ли сей факт равенства нулю суммы всех энергий следствием, вытекающим прямо из наблюдений? То есть заценили все энергии, сложили. И, о чудо! Сумма получилась с очень большой точностью равной нулю. Это предположение мне кажется маловероятным, ибо достаточно большой разброс энергий разного происхождения.

2) Является ли сей факт равенства нулю суммы всех энергий законом, вытекающим из каких-то более глобальных предположений, например, свойства симметрии Вселенной? Тут у меня сомнения, поскольку вроде в ОТО закона сохранения энергии нет. Наша Вселенная не стационарна. Симметрии относительно времени нет.

3) Является ли сей факт просто постулируемым законом? То есть мы решили, что он должен выполняться. После чего подобрали параметры ЛCDM модели, чтобы он выполнялся. Притом, чтобы это согласовывалось с наблюдаемым космологическим красным смещением и анизотропией реликтового излучения. Мне эта версия кажется наиболее правдоподобной из трёх.

-- Пн апр 26, 2021 08:27:12 --

мат-ламер в сообщении #1515587 писал(а):
А что будет с другими частицами, которые в силу квантово-волнового дуализма где-то и волны? Будут ли и они терять энергию и будет ли эта потеря уменьшаться с ростом массы частиц?

Этот вопрос снимается. Пока читаю вот это: https://dxdy.ru/topic135919.html .

-- Пн апр 26, 2021 08:29:46 --

мат-ламер в сообщении #1515587 писал(а):
Вопрос второй. В связи с уточнение первого вопроса рассмотрим мысленный эксперимент. Допустим где-то вдали от звёзд в полном вакууме расположены два зеркала. Пусть между ними туда-сюда бегает свет.

Этот вопрос уточнил. Как я понял, да зеркала будут удаляться друг от друга. Да, частота света будет постепенно уменьшаться.

-- Пн апр 26, 2021 08:37:49 --

Emergency в сообщении #1515591 писал(а):
Из предположения ограниченности вычислительных ресурсов. То есть из поиска модели, которая эффективно снижает требования к мощности вычислительной среды до доступной, но все еще имеет достаточную для решения поставленной задачи точность

А вот тут зависит от того, что мы хотим получить на выходе. Если мы хотим получить модель, максимально близкую по свойствам к нашей настоящей Вселенной, то это дело одно. Модель должна быть максимально достоверной (по возможности, с учётом наших ресурсов). И тут уже для моделирования в ряде случаев нужны и суперкомпьютеры. Другое дело, если нужно получить какие-то качественные выводы в условиях нехватки ресурсов. И тут уже нужно смотреть очень конкретно, чем мы можем пожертвовать, а чем нет. Например, в некоторых моделях n-точечного моделирования для больших расстояний между точками гравитация просто обрезается. Тут уже надо смотреть конкретно, к чему это может привести.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение26.04.2021, 20:23 


17/10/16
4912
мат-ламер
Простое однородное расширение пространства получается в модели, где плотность вещества по пространству одинакова (такое приближение используется в космологических моделях). Разумеется, в малых масштабах имеются значительные неоднородности в распределении плотности вещества. Поэтому нельзя говорить, что пространство везде расширяется одинаково, а гравитационные взаимодействия тел просто накладываются поверх этого расширения. Правильно будет решить уравнения ОТО для имеющегося неоднородного распределения вещества и найти, что в малых масштабах все происходит сложнее. Примерно, как облако газа: в большом масштабе оно просто расширяется и везде однородно, а на малых масштабах какая-то турбулентность, завихрения, хаотичное движение.

Если все же взять приближение "муравьишки на сфере", в котором сфера расширяется сама по себе, а муравьишки притягиваются по Ньютону, то процесс можно представлять так: на первом шаге время для муравьишек замирает, а шар увеличивает радиус на $dr$ (по какой-нибудь функции $dr=f(r,t)dt$). На втором шаге радиус шара остается постоянным, а муравьишки притягиваются по Ньютону в течении времени $dt$. И так далее.

Если взять в этой модели двух муравьишек, которые притягиваются друг к другу по Ньютону, а шар увеличивает свой радиус во времени экспоненциально (например, увеличивается в $e$ раз каждую секунду), то $dr=rdt$ и можно получить следующую зависимость расстояния между муравьишками во времени:
Изображение
Здесь показаны восемь разных кривых для восьми разных начальных расстояний между муравьишками. Видно, что если муравьишки изначально были близки, то быстро притягиваются друг к другу примерно так же, как если бы сфера не расширялась (за время их притяжения она не успевает существенно вырасти). Чем дальше изначально они были расставлены, тем дольше они притягиваются, причем сначала их даже разносит. А если их расставить слишком далеко, то их уносит друг от друга навсегда.

Про энергию. Равна сумма энергии вселенной нулю или нет - это отдельный вопрос. Но то, что она не меняется - это да.

Посмотрите в сети учебник по космологии Неда Райта. Там хорошо и просто многое рассматривается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение27.04.2021, 16:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
sergey zhukov
Большое спасибо за ответы! Мне нужно некоторое время, чтобы их обдумать и кое-что почитать.

sergey zhukov в сообщении #1515744 писал(а):
Про энергию. Равна сумма энергии вселенной нулю или нет - это отдельный вопрос. Но то, что она не меняется - это да.

Правильно я понимаю, что она не меняется по сумме всех видов материи? А по каждой компоненте может и меняться? К примеру, если мы вселенную заполним сугубо обычной материей, то сумма кинетической и гравитационной энергий этой материи будет сохраняться. При этом границы этой вселенной будут расширяться в соответствии тому, как это вещество движется. Если мы будем искусственно растягивать в модели границы вселенной, то уже сохранения энергии не будет. И если мы в модель добавим тёмную материю, она будет дополнительно расширять вселенную и энергия будет перераспределяться между тёмной энергией и обычным веществом.

И отдельно дополнительный вопрос по космологическому красному смещению. Я думаю, что это не будет офф-топиком в этой теме, поскольку тут уже затрагивался вопрос про потерю энергии фотонами. Мне сильно непонятно, как развивался вопрос в исторической перспективе. Надеюсь, что вы меня тут просветите. Вот у Зельдовича и Новикова я читал, что космологическое красное смещение вызывается эффектом Доплера. Если это сугубо так, и Вселенная расширялась линейно со временем, то и космологическое красное смещение линейно зависело бы от расстояния. И вроде раньше считалось, что это так. Но я понимаю, что космологическое красное смещение происходит не только от эффекта Доплера, но и просто от расширения Вселенной. Оба эффекта накладываются друг на друга (перемножаются). Да и Вселенная расширяется нелинейно со временем. Как она расширяется для начала (пока не начали считать), нам неизвестно. А расстояния мы можем оценить только для цефеид и сверхновых типа Iа, причём только для небольших красных смещений (наверное, для z=1..2, точно не знаю). Как мы можем по относительно небольшому количеству наблюдений очень точно заценить параметры Вселенной так, что мы знаем возраст Вселенной с очень большой точностью? Конечно, мы можем привлечь и другие наблюдения, типа анизотропии реликтового излучения. Вы не могли бы мне посоветовать почитать что-нибудь популярное на эту тему (либо видео на ютубе), как тут всё происходило в исторической перспективе, а не просто изложение полученных результатов? Если я что-то не так тут написал, прошу откорректировать мои понятия.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение27.04.2021, 19:39 


17/10/16
4912
мат-ламер
Я про энергию Вселенной не могу много сказать. Полагаю, что она сохраняется, а как конкретно, не знаю.

Нужно разделять космологическое и доплеровское красные смещения. Это же совсем просто. Если муравьишки на расширяющейся сфере не двигаются, то они фиксируют только космологическое красное смещение. А если они ползают по сфере постоянного радиуса, то они фиксируют только доплеровское красное (или синее) смещение. В общем случае происходит и то и другое: муравьишки ползают, а сфера расширяется, так что оба смещения присутствуют совместно.
Еще проще: скорости муравьишек вычисляются относительно материала шарика под их ногами, т.е. локально. Никакой скорости относительно какого-то другого удаленого муравьишки нет. Только относительно шарика под ногами. Именно от этой скорости муравьишки-источника и муравьишки-приемника зависит доплеровское смещение. А космологическое смещение зависит от того, как долго свет шел от одного муравьишки к другому и на сколько он успел "растянуться", пока летел.

Есть способ понять расширение Вселенной не как расширение пространства, а как уменьшение размеров всех тел в пространстве, с которым ничего не происходит. Представим себе трехмерное пространство, заполненное людьми (и мы с вами среди них), которые никуда не двигаются, а просто уменьшаются со временем в той точке, где находятся. Каждому кажется, что расстояния до соседей становятся все больше. Причем если от вас до меня был 1 световой год, а за секунду наш с вами размер сократился вдвое, то через секунду между нами будет уже 2 световых года. Так возникают сверхсветовые скорости удаления объектов при расширении Вселенной.
Длина волны света в этой модели не уменьшается со временем. Допустим, я послал к вам свет с длиной волны, равной длине своего тела. Пока этот свет летит, мы все продолжаем уменьшаться, так что когда свет достигнет вас, его длина волны покажется вам гораздо больше длины вашего тела. Если же люди в пространстве не просто уменьшаются, а еще и двигаются, то возникнет и доплеровское смещение. Тут особенно хорошо видно, что доплеровское смещение - от движения, а космологическое - от уменьшения.

Могу посоветовать книжку Решетникова "Почему небо темное". Она хорошо написана и там есть история развития взглядов на Вселенную и много еще интересного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение27.04.2021, 20:00 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
мат-ламер в сообщении #1515676 писал(а):
Но тут важны подробности. Мы можем заставить эти две точки вращаться вокруг общего центра тяжести. Как будет увеличиваться радиус их орбит?
Насколько я понял обсуждения ОТО на форуме, никак: размеры гравитационно связанных систем не уменьшаются (и не увеличиваются) по космологическим причинам. (И связанных не только гравитационно — просто на астрономических масштабах, где космологические эффекты ожидаешь увидеть, другие силы уже особо не играют роли, раз вещество обычно в целом нейтральное.) Так что если я всё правильно там расслышал, в подобной модели аналоги гравитационно связанных скоплений галактик не должны удаляться друг от друга неограниченно — только гравитационно несвязанные.

-- Вт апр 27, 2021 22:02:11 --

А вот что значит «гравитационно связанные» на языке ОТО для общего случая — ооо, тут уже ничего не могу сказать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 17:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
sergey zhukov в сообщении #1515848 писал(а):
Нужно разделять космологическое и доплеровское красные смещения.

Теперь я как-то перестал понимать. Не так давно смотрел в Википедии статью . Сейчас она выглядит по-другому. Сейчас так:
Цитата:
В наблюдаемое красное смещение от галактик вносят вклад как космологическое красное смещение из-за расширения пространства Вселенной, так и красное или синее смещения эффекта Доплера вследствие собственного движения галактик. При этом на больших расстояниях вклад космологического красного смещения становится преобладающим[1].

Что там написано было раньше, я точно не помню. Там было много формул. Но понимал эти дела я совсем по-другому. Да, есть космологическое красное смещение собственно от расширения Вселенной. Но есть ещё и космологическое красное смещение, которое происходит от скорости расширения Вселенной в настоящий момент, и которое обусловленное эффектом Доплера. Не путать это смещение с красным смещением от локального движения галактик. И оба эффекта перемножаются. И формулы соответствующие в Википедии были. Допустим вселенная расширялась, расширялась и перестала расширяться. Первый эффект остался, а второй исчезает. Пусть теперь в стационарной вселенной был испущен свет. И внезапно Вселенная начала расширяться с большой скоростью. Тогда в начале действует сугубо второй эффект (Доплера). Кстати, при таком понимании получается нелинейная зависимость красного смещения от расстояния даже, если вселенная расширяется с постоянной скоростью. Скорее всего то, что я написал, является следствием путаницы в моей голове. Но, тем не менее, это есть повод открыть более серьёзные источники, чем Википедия. Буду разбираться.

-- Ср апр 28, 2021 18:34:03 --

arseniiv в сообщении #1515850 писал(а):
Насколько я понял обсуждения ОТО на форуме, никак: размеры гравитационно связанных систем не уменьшаются (и не увеличиваются) по космологическим причинам.

arseniiv в сообщении #1515850 писал(а):
А вот что значит «гравитационно связанные» на языке ОТО для общего случая — ооо, тут уже ничего не могу сказать.

Вот тут и засада. Я привёл пример не объекта, а целой системы объектов, которая зависит от параметра - их массы, который может меняться плавно. То есть две материальные точки, которые вращаются вокруг общего центра тяжести. Причём скорость их вращения и степень их гравитационной связи будут пропорционально их массе. Тем не менее, независимо от их массы, вселенная своим расширением отодвигает их друг от друга. И независимо от их массы они продолжают двигаться по своей траектории, исходя из законов гравитации и Ньютона (только с разной скоростью). И интуитивно представляется, что траектория их движения (но не скорость) не зависит от их массы и от степени их гравитационной связи. А поскольку в пределе нулевой массы имеем, что гравитационной связи нет, то получается, что даже и в случае наличия такой связи объекты будут раздвигаться. Всё это то же скорее всего может оказаться ерундой. Но тем не менее даёт повод рассмотреть этот вопрос по подробнее.

Сей вопрос заинтересовал меня, поскольку на больших красных смещениях наблюдаются галактики, которые по размерам меньше, чем сейчас. Это можно объяснить тем фактом, что галактики сливаются друг с другом. Вот только на очень больших красных смещениях находят эллиптические галактики, которые имеют очень много звёзд и выглядят уже полностью сформировавшимися, только меньше по размеру. И это всё не вписывается в стандартную модель эволюции галактик путём иерархического слияния. О чём я узнал из видеолекций Ольги Сильченко.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 18:00 


17/10/16
4912
мат-ламер
Википедия все говорит правильно.

мат-ламер в сообщении #1515949 писал(а):
Да, есть космологическое красное смещение собственно от расширения Вселенной. Но есть ещё и космологическое красное смещение, которое происходит от скорости расширения Вселенной в настоящий момент, и которое обусловленное эффектом Доплера

Неправильно.
Давайте решим задачку, которая поможет нам в этом разобраться. Человек идет по прямой и делает один шаг за секунду. А человек у нас такой, который уменьшается со временем (шаг его тоже, соответсвенно, становится меньше). Начальный шаг человека при $t=0$ был равен $L_0$, а закон уменьшения человека (и его шага, соответственно) такой: $L(t)=\frac{L_0}{t}$. Требуется найти зависимость пройденного таким человеком расстояния от времени. А так же зависимость его размера от пройденного пути.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 19:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
sergey zhukov в сообщении #1515954 писал(а):
Начальный шаг человека при $t=0$

Предлагаю начать с $t=1$ (если вы не возражаете). Пройденное расстояние будет $s(t)=L_0 \ln t$ . Высота человека будет $H(t)=H_0e^{-s(t)/L_0}$ , где $H_0$ - его исходная высота. Так и не понял пока, куда вы клоните.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 19:53 


21/05/16
4292
Аделаида
мат-ламер в сообщении #1515949 писал(а):
Не так давно смотрел в Википедии статью
. Сейчас она выглядит по-другому. Сейчас так:

Последняя существенная правка в той статье была 6 апреля 2020, так что не думаю, что там что-то поменялось с момента вашего предпоследнего просмотра.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 21:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
Извиняюсь. Не ту ссылку привёл. Сочетание причин красного смещения приведено здесь в абзаце про природу явления. То есть вопрос ставится так. А что в космологическом случае эффект Доплера не работает? Ведь далёкие галактики удаляются от нас? И про эффект Доплера упоминают Зельдович и Новиков, Строение и эволюция Вселенной, гл.3, пар.1.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 21:25 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
мат-ламер в сообщении #1515949 писал(а):
А поскольку в пределе нулевой массы имеем, что гравитационной связи нет, то получается, что даже и в случае наличия такой связи объекты будут раздвигаться. Всё это то же скорее всего может оказаться ерундой. Но тем не менее даёт повод рассмотреть этот вопрос по подробнее.
Да, этот вопрос надо рассматривать подробнее, я согласен. Не разбираясь в ОТО, я на пальцах себе придумал какое-то такое «объяснение»: вероятно, мы там где-то в уравнениях на какой-то момент получаем сумму вкладов от тёмной энергии и от обычного вещества, и для гравитационно связанных частиц вклад будет положительным, и мы получим «обычное» поведение, просто, возможно (и тут может быть ересь от меня, я боюсь спрашивать и это не было приоритетным вопросом) эквивалентное системе для частиц с меньшими массами, но без космологического отталкивания. То есть оно «заранее учтено» в движении связанных систем.

А может быть не так, но тогда я не знаю, как это согласовать с сохранением размера для себя и притом не закапываться в ОТО. Возможно для ньютоновского приближения что-то простое для сравнения получится?..

-- Ср апр 28, 2021 23:27:17 --

Вероятно у меня там везде надо читать не «космологическое отталкивание», а «$\Lambda < 0$» (а «без» как $\Lambda = 0$). Может быть так корректнее говорить.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование зарождения сгустков вещества
Сообщение28.04.2021, 21:36 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7132
мат-ламер в сообщении #1515966 писал(а):
А что в космологическом случае эффект Доплера не работает?

А вполне может и не работать. Новые соображения в голову пришли.

Понятно, как объяснить это на пальцах. Представим, что источник света излучает волну. Её максимумы и минимумы будут располагаться на некотором расстоянии в системе отсчёта приёмника света. Если источник движется относительно приёмника, то расстояния между максимумами увеличивается. Но при расширяющейся Вселенной при старте движения фотонов, этого эффекта нет. Источник и приёмник неподвижны относительно друг друга. При дальнейшем движении это расстояние увеличивается и именно пропорционально коэффициенту расширения Вселенной, а не пропорционально скорости расширения. Да, знатно затупил. Вопрос снимаю.

-- Ср апр 28, 2021 22:59:02 --

arseniiv в сообщении #1515967 писал(а):
Да, этот вопрос надо рассматривать подробнее, я согласен.

Этот вопрос с одной стороны можно рассматривать так. Пусть частицы вещества выстреливаются из одной точки во все стороны и продолжают движение по инерции. Затем какие-то частицы связываются между собой гравитационно. Тогда нет никаких оснований предполагать, что они будут увеличивать расстояние между собой в дальнейшем.

А вот с другой стороны предположим, что в дело вступает тёмная энергия. И новые порции вакуума рождаются всюду, в том числе и здесь и сейчас. И эти порции вакуума расталкивают обычную материю. И вопрос по новому ставится так. Да, с точки зрения ОТО расширение Вселенной не расталкивает материю. Но может, с учётом открытия тёмной энергии, то может и расталкивает?

Кстати, насчёт мысленного эксперимента с двумя зеркалами и стартового поста. Получается, что если исходить чисто из позиций ОТО, то зеркала раздвигаться не будут. А вот, если привлечь тёмную энергию, то может и будут. Только это вопрос тёмный. Ибо о свойствах тёмной энергии мы пока знаем мало.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 48 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

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