Несколько вопросов по физике

[myhand]

"барионная асимметрия есть, потому что она есть". ах, если бы все было так просто...

"_антибарионы_ двинулись вспять во времени" - именно так? Для нас такой "антибарион", выглядел бы - как обычный барион с "нашим" направлением времени, благодаря CPT-симметрии, кстати. Т.е. момент большого взрыва у вас никак не выделяется - всегда избыток барионов, если выбрать "наше" направление времени - и избыток антибарионов, если его обратить.

[Ponchik]

myhand в сообщении #300588 писал(а):

"барионная асимметрия есть, потому что она есть". ах, если бы все было так просто...

"_антибарионы_ двинулись вспять во времени" - именно так? Для нас такой "антибарион", выглядел бы - как обычный барион с "нашим" направлением времени, благодаря CPT-симметрии, кстати. Т.е. момент большого взрыва у вас никак не выделяется - всегда избыток барионов, если выбрать "наше" направление времени - и избыток антибарионов, если его обратить.

Цитата:

всегда избыток барионов, если выбрать "наше" направление времени - и избыток антибарионов, если его обратить.

Это точно.
Потому, что мы (наблюдатели) как раз и состоим из барионов (из вещества, а не из антивещества).

Цитата:

Для нас такой "антибарион", выглядел бы - как обычный барион с "нашим" направлением времени, благодаря CPT-симметрии, кстати.

Не понял логики этого утверждения.

Цитата:

момент большого взрыва у вас никак не выделяется

Момент Большого Взрыва определяется как "космологическая сингулярность" - особое состояние материи с громадными плотностями и температурами.
Кстати, "момент" Большого Взрыва это вовсе не момент, а непрерывно длящийся процесс. Бесконечно длящийся и в пространстве, и во времени. Положение его определяется "световым конусом космологической сингулярности". Космологическая сингулярность, сиречь Большой Взрыв, окружает нас со всех сторон, и удаляется от нас со скоростью света. Почитайте указанные мною первоисточники.

[myhand]

Ponchik в сообщении #300624 писал(а):

Цитата:

Для нас такой "антибарион", выглядел бы - как обычный барион с "нашим" направлением времени, благодаря CPT-симметрии, кстати.

Не понял логики этого утверждения.

Логика в том, что антибарион, движущийся вспять во времени - с нашей точки зрения - обычная барионная частица, движущаяся в обычном для нас направлении времени.

Т.е. вашу картину можно по другому описать так. До сингулярности была обычная барионная материя, коллапсирующая в точку, после чего (с этого и начинается Большой Взрыв) - та же самая барионная материя расширяется. До сжатия и после - барионное число сохраняется. Направление времени выбрано одно и то же.

Ponchik в сообщении #300624 писал(а):

Кстати, "момент" Большого Взрыва это вовсе не момент, а непрерывно длящийся процесс.

Вполне себе момент. Отвечающий конкретному значению временной координаты в сопутствующей системе отсчета (что используется обычно в космологии).

Ponchik в сообщении #300624 писал(а):

Космологическая сингулярность, сиречь Большой Взрыв, окружает нас со всех сторон, и удаляется от нас со скоростью света.

Сингулярность "удаляется от нас со скоростью света" - это нечто новое в космологии. Не укажите на _конкретный_ источник? Или это c Вашей точки зрения - другой способ сказать, что она находится за горизонтом событий наблюдателя?

[Ponchik]

Цитата:

Логика в том, что антибарион, движущийся вспять во времени - с нашей точки зрения - обычная барионная частица, движущаяся в обычном для нас направлении времени.

Не обычная, а античастица, с противоположными зарядами и хиральностью, которую, естественно, мы наблюдаем в нашем "течении" времени.

Цитата:

Т.е. вашу картину можно по другому описать так. До сингулярности была обычная барионная материя, коллапсирующая в точку, после чего (с этого и начинается Большой Взрыв) - та же самая барионная материя расширяется. До сжатия и после - барионное число сохраняется. Направление времени выбрано одно и то же.

Примерно так. Если заменить слова

Цитата:

обычная барионная материя

на "обычная антиматерия".
А вместо

Цитата:

Направление времени выбрано одно и то же.

- по направлению стрелы времени наблюдателя. Кстати эта модель называется "пульсирующей Вселенной". Предложена, если не ошибаюсь, Сахаровым А. Д.

Цитата:

Вполне себе момент. Отвечающий конкретному значению временной координаты в сопутствующей системе отсчета (что используется обычно в космологии).

Это ошибочное представление. Тогда получается, что в системе отсчёта земного наблюдателя мы не сможем наблюдать эту точку. Как не можем оглянуться и увидеть себя в момент рождения. На самом же деле мы просматриваем видимую Вселенную вплоть до начального момента, откуда к нам приходит "реликтовое излучение".

Цитата:

Сингулярность "удаляется от нас со скоростью света" - это нечто новое в космологии. Не укажите на _конкретный_ источник? Или это c Вашей точки зрения - другой способ сказать, что она находится за горизонтом событий наблюдателя?

Новое - это для Вас. Я уже указывал две работы, в которых обсуждается этот вопрос.

Цитата:

1. Паршуков В. А. О горизонте Вселенной. Физическая мысль России, №1 (2001), с. 66-75.
2. Сазанов А. А. Четырехмерная модель мира по Минковскому. - М.: Издательство ЛКИ, 2008, с. 278-281.

P.S. Нашёл ещё http://www.chronos.msu.ru/RREPORTS/sazanov_rasshirenye.pdf
А вот Фейнмановская КЭД http://ilib.mirror1.mccme.ru/djvu/bib-kvant/ked.htm

[myhand]

Ponchik в сообщении #300652 писал(а):

Цитата:

Логика в том, что антибарион, движущийся вспять во времени - с нашей точки зрения - обычная барионная частица, движущаяся в обычном для нас направлении времени.

Не обычная, а античастица, с противоположными зарядами и хиральностью, которую, естественно, мы наблюдаем в нашем "течении" времени.

Для простоты рассмотрите позитрон и электрон. Если отвлечься от несохранения четности в слабых взаимодействиях - для квантовой электродинамики четность - симметрия. Т.е. зарядовое сопряжение полностью эквивалентно обращению направления времени (благодаря CPT теореме). Берем электрон - его можно интерпретировать как частицу, движущуюся "вперед" во времени. Либо как позитрон - движущийся "назад" во времени. Вперед и назад - с точки зрения "нашей" стрелы времени.

Вот фейнмановский подход - эта симметрия есть еще в классической электродинамике. Он последовательный, т.к. такая картина позволяет рождения/уничтожения пар описать в духе "загзагов" мировой линии одной частицы. С сохранением заряда вдоль мировой линии.

http://en.wikipedia.org/wiki/St%C3%BCck ... rpretation

Так что летящая назад античастица (античастица в своем мире, со стрелой времени, обратной нашей) - будет казаться нам именно что частицей. Иная картина к Фейнману уже не имеет отношения никакого. Это уже из разряда фантазий с несохранением заряда и прочей "прелестью".

Ponchik в сообщении #300652 писал(а):

Это ошибочное представление. Тогда получается, что в системе отсчёта земного наблюдателя мы не сможем наблюдать эту точку.... На самом же деле мы просматриваем видимую Вселенную вплоть до начального момента, откуда к нам приходит "реликтовое излучение".

Что благополучно и "наблюдается". Реликтовое излучение - это, мягко говоря, не сингулярность, с точки зрения стандартной космологии. До того, как Вселенная стала прозрачной (рекомбинация водородной плазмы) - нужна еще стадия нуклеосинтеза. Эк Вы ее в сингулярность загнали... Обсуждать предложенные работы после этого - не вижу особого смысла.

[Ponchik]

Цитата:

Так что летящая назад античастица (античастица в своем мире, со стрелой времени, обратной нашей) - будет казаться нам именно что частицей.

Это Вам так кажется. А вот для физиков это будет античастица. Позитрон был открыт в нашем мире благодаря тому, что при движении в магнитном поле закручивался в другую сторону, чем электрон, что свидетельствовало о его противоположном электрическом заряде. Если бы античастицы казались нам частицами, то их бы и не было - это были бы просто частицы.

Цитата:

Реликтовое излучение - это, мягко говоря, не сингулярность, с точки зрения стандартной космологии. До того, как Вселенная стала прозрачной (рекомбинация водородной плазмы) - нужна еще стадия нуклеосинтеза. Эк Вы ее в сингулярность загнали

Да, согласен, это так.
Я для краткости написал "вплоть до", имея в виду близость по времени этих событий по сравнению с дальнейшими миллиардами лет существования видимой Вселенной.

Цитата:

Обсуждать предложенные работы после этого - не вижу особого смысла.

Обсуждать имело бы смысл, если бы Вы их читали.

[myhand]

Ponchik в сообщении #300688 писал(а):

Если бы античастицы казались нам частицами, то их бы и не было - это были бы просто частицы.

Не передергивайте, пожалуйста. В предыдущем посте я четко еще раз обрисовал ситуацию. _Частица_ движущаяся вспять - для нас действительно выглядит как античастица. Именно это важно для интерпретации процессов рождения/уничтожения пар как "загзаги" траектории частицы. Наоборот, _античастица_ (грубо говоря, заряд другого знака), движущаяся вспять - для нас выглядит как частица. Откройте таки популярную книжку Фейнмана, которую цитировали сами, на стр. 88 - как раз про это.

[Ponchik]

Я, наконец-то, понял Вашу формальную логику!
В тексте (из-за которого разгорелся сыр-бор):

Цитата:

Кратко говоря, барионы в момент Большого Взрыва двинулись вдоль положительного направления оси времени (образовав нашу Вселенную), а антибарионы двинулись вспять во времени (образовав Антивселенную).
Произошла, таким образом, естественная сепарация частиц и античастиц.

я преждевременно употребил термины "барионы" и "антибарионы".
Возможно, надо было написать так:
"Кратко говоря, элементарные частицы, которые в момент Большого взрыва двинулись вдоль положительного направления оси времени, и которые в силу этого мы называем частицами, образовали нашу Вселенную, а элементарные частицы, которые двинулись вспять во времени, и которые в силу этого мы называем античастицами, образовали Антивселенную".
Так пойдёт?

[myhand]

Ponchik в сообщении #300909 писал(а):

"Кратко говоря, элементарные частицы, которые в момент Большого взрыва двинулись вдоль положительного направления оси времени, и которые в силу этого мы называем частицами, образовали нашу Вселенную, а элементарные частицы, которые двинулись вспять во времени, и которые в силу этого мы называем античастицами, образовали Антивселенную".
Так пойдёт?

Пойти-то пойдет. Только далеко-ли?

Если взглянуть на всю картину в целом с точки зрения одного (например, нашего) направления времени. Как это будет выглядеть?

А вот так. До БВ была античастица (для нас Ваша частица, движущаяся вспять - кажется именно античастицей, движущейся в обычном направлении). В момент БВ - магически меняется знак заряда - появляется частица. Электрический заряд не сохраняется.

Картина "работает", только если _до_ БВ с нашей точки зрения также был избыток барионов. Т.е. просто вариант циклической Вселенной. Сжатие-расширение... Который имеет кучу своих проблем.

[Dragon27]

Изначально вопрос стоял так. Родились частицы и античастицы. Почему частиц теперь гораздо больше?
Если античастицы, которые появились вместе с частицами, полетят назад, они станут частицами (в обычном направлении времени) которые были вечно. Нет, вопрос стоит о том, что и частицы и античастицы, одновременно появившись, полетели вперёд. При чём здесь пульсация?
Вы уверены, что частицы сохранятся в сингулярности?

[Ponchik]

Dragon27 в сообщении #300967 писал(а):

Изначально вопрос стоял так. Родились частицы и античастицы. Почему частиц теперь гораздо больше?
Если античастицы, которые появились вместе с частицами, полетят назад, они станут частицами (в обычном направлении времени) которые были вечно. Нет, вопрос стоит о том, что и частицы и античастицы, одновременно появившись, полетели вперёд. При чём здесь пульсация?
Вы уверены, что частицы сохранятся в сингулярности?

Античастицы, по определению, летят назад во времени, а не вперёд. Поэтому их и нет среди нас.

С приближением к сингулярности температура Вселенной растет, вследствие чего на очень малых интервалах от сингулярности, порядка 3*10-25 см (в единицах длины), или 10-35 с (в единицах времени), т.е. при энергиях выше 1014 ГэВ, любые частицы теряют массу покоя [Новиков И.Д., Как взорвалась Вселенная, М., Наука, 1988.; с.80-81].
Это означает, что на очень малых интервалах от сингулярности не существует тел или частиц, двигающихся по инерции. Следовательно, тут неприменимы инерциальные системы отсчёта. Все частицы движутся во всех равноправных направлениях четырёхмерного пространственно-временного континуума, сталкиваясь, при этом, друг с другом и меняя вследствие этого направление своего движения (эти столкновения и называют рождением и аннигиляцией частиц и античастиц).
Но Вселенная продолжает расширяться и температура падает. Часть частиц обретает при этом массу покоя и начинает двигаться по инерции. Двигаться они будут в том направлении, в котором они двигались до этого, то есть во всех направлениях четырёхмерного континуума.
Теперь мы можем ввести (использовать) инерциальные системы отсчёта. Для нас естественно использовать инерциальную систему отсчёта связанную с теми частицами, которые образовали нашу планету.
Тогда те частицы, которые движутся относительно нас со скоростью меньшей скорости света (направление движения которых по отношению к нашей инерциальной системе меньше 45 градусов), образуют нашу Видимую Вселенную.
Те частицы, направление движения которых по отношению к нашей инерциальной системе превышало угол 45 градусов, образовали Тахионную Вселенную. В ней инерциальные частицы движутся по отношению к нам со скоростью превышающей скорость света (по определению).
Те частицы, которые двигались под углом 45 (и 135) градусов, т.е. со скоростью света, образовали световой конус Космологической сингулярности.
Те частицы, которые двигались под углом больше чем 135 градусов, т.е. вспять во времени, образовали Антивселенную.

[myhand]

Ponchik в сообщении #301003 писал(а):

Античастицы, по определению, летят назад во времени, а не вперёд. Поэтому их и нет среди нас.

Это неправильное "определение". Ибо (1) они есть среди нас (2) летит "назад" для нас - не античастица, а частица. Это _мы_, с нашим ходом времени - воспринимаем такую "частицу, летящую назад" как "античастицу, летящую вперед".

Ponchik в сообщении #301003 писал(а):

Это означает, что на очень малых интервалах от сингулярности не существует тел или частиц, двигающихся по инерции. Следовательно, тут неприменимы инерциальные системы отсчёта. Все частицы движутся во всех равноправных направлениях четырёхмерного пространственно-временного континуума, сталкиваясь, при этом, друг с другом и меняя вследствие этого направление своего движения (эти столкновения и называют рождением и аннигиляцией частиц и античастиц).

Да? Во всех? Пространство не лоренцево локально? Про неприменимость ИСО - сильно позабавило, честно. Это понятие поломается только если сигнатура метрики поменяется. Что после этого будет - пока можно только спекулировать.

Dragon27 в сообщении #300967 писал(а):

Изначально вопрос стоял так. Родились частицы и античастицы. Почему частиц теперь гораздо больше?
Если античастицы, которые появились вместе с частицами, полетят назад, они станут частицами (в обычном направлении времени) которые были вечно. Нет, вопрос стоит о том, что и частицы и античастицы, одновременно появившись, полетели вперёд. При чём здесь пульсация?
Вы уверены, что частицы сохранятся в сингулярности?

Это одна из слабостей подобной "теории". Т.е. если и можно "объяснить", что барионный избыток есть - он есть в такой Вселенной - _всегда_. На это я и пытался обратить внимание присутствующих.

[Ponchik]

myhand в сообщении #301018 писал(а):

Да? Во всех? Пространство не лоренцево локально? Про неприменимость ИСО - сильно позабавило, честно. Это понятие поломается только если сигнатура метрики поменяется. Что после этого будет - пока можно только спекулировать.

О сигнатуре метрики - цитата из упоминавшейся статьи "О горизонте Вселенной":

Цитата:

В.Сасло (W.C.Saslaw, 1977) предположил, что Вселенная в начальную стадию расширения была 2+1-мерной (пространство было не 3-, а 2-мерно, плюс время) [Горелик Г.Е., Почему пространство трехмерно?, М., Наука, 1982. с.147-148]. Это необычное предположение согласуется с тем, что начальная стадия является световым конусом. Ведь согласно геометрии Минковского в системах, движущихся со скоростью света, собственные пространственная в направлении движения и временная оси сливаются в единое целое. Таким образом, в конусе сингулярности, и в непосредственной близости от него (в интервале 3*10-25 см), материя имеет (с точки зрения наблюдателя) не четыре измерения пространства-времени, а три: два пространственных (y, z) и одно временное (ct') слившееся с пространственным (x'). В этом проявляется “необычность” (по-английски - “singular”) сингулярности.

Цитата:

Пространство не лоренцево локально?

Видимо имелась в виду Лоренц-ковариантность — свойство физических законов записываться одинаково во всех инерциальных системах отсчета (с учётом преобразований Лоренца)?
Повторяю (для тех кто в танке), если нет тел, с неравной 0 массой покоя, т.е. покоящихся (движущихся по инерции) тел, то нет и инерциальных систем отсчёта!

[myhand]

Ponchik в сообщении #301042 писал(а):

Цитата:

Пространство не лоренцево локально?

Видимо имелась в виду Лоренц-ковариантность — свойство физических законов записываться одинаково во всех инерциальных системах отсчета (с учётом преобразований Лоренца)?

Это означает, что локально метрику всегда можно представить в виде $dx_0^2 - dx_1^2 - dx_2^2 - dx_3^2$.

Ponchik в сообщении #301042 писал(а):

Повторяю (для тех кто в танке), если нет тел, с неравной 0 массой покоя, т.е. покоящихся (движущихся по инерции) тел, то нет и инерциальных систем отсчёта!

У каком учебнике Вы почерпнули такое? Да и что Вы считаете движением по инерции? По геодезической что-ли? Мы говорим об ОТО, не забыли?

Даже в СТО - существование ИСО полностью определяется симметриями пространства. Уж никак не наличием/отсутствием масс у частиц Рассмотрите мировую линию фотона в каких-нибудь координатах Риндлера - поймете чем выделены ИСО в СТО.

[Ponchik]

myhand в сообщении #301056 писал(а):

Цитата:

У каком учебнике Вы почерпнули такое? Да и что Вы считаете движением по инерции? По геодезической что-ли? Мы говорим об ОТО, не забыли?

Выше уже говорилось, что локально метрика представлена не четырьмя измерениями, а тремя, т.е. $dx_0^2 - dx_1^2 - dx_2^2.
Мне казалось, что мы говорим о СТО, т.к. гравитация нигде не упоминалась.
Пользуюсь Физическим энциклопедическим словарём, т.к. я инженер, а не физик, и учебники давно позабыл.
http://allphysics.ru/phys/inertsialnaya-sistema-otscheta

Цитата:

ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЁТА, система отсчёта, в к-рой справедлив закон инерции: матер. точка, когда на неё не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Понятие «И. с. о.» явл. научной абстракцией. Реальная система отсчёта всегда связывается с к.-н. конкретным телом (Землёй, корпусом корабля или самолёта и т. п.), по отношению к к-рому и изучается движение тех или иных объектов.
МАССА ПОКОЯ частицы, масса ч-цы в системе отсчёта, в к-рой она покоится; одна из осн. характеристик элем. ч-цы, обычно наз. просто её массой.
Из статьи ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ:
Со скоростью света всегда движутся ч-цы, масса покоя к-рых равна нулю (фотоны, возможно, нейтрино).