Расширение Вселенной

[F-man]

Jnrty, вы преждевременно закрыли тему. Если вас не затруднит, дайте объяснение своим словам:

Цитата:

Реально мы наблюдаем только увеличение расстояний между галактиками

Реально мы расстояния на таких масштабах измерять вообще не можем, о расстояниях мы судим по отношению тех или иных параметров объекта к его красному смещению, так что это змея, глотающая свой хвост.

Цитата:

Пространство - это математическая абстракция, а не физический объект. Говорить, что "оно растягивается" или что "его становится больше" совершенно бессмысленно

Ок, давайте сменим формулировки. Будем говорить, что расстояния становятся больше. А почему они становятся больше? Та же википедия прибегает к кривому примеру с шариком, но если Вселенная таким образом, то почему попутно не увеличиваются в размерах все материальные тела, в ней находящиеся (аналогия - если вы нарисуете маркером на шарике точку и начнёте этот шарик надувать, то точка увеличится в размерах вместе с шариком)? Это раз. Два: если просто увеличивается расстояние, откуда космологическое красное смещение? Свету не всё ли равно, какое расстояние преодолевать?

[EvilPhysicist]

F-man в сообщении #478828 писал(а):

Реально мы расстояния на таких масштабах измерять вообще не можем

Можем. Например по красному смещению: если оно есть - предмет определенно движется.

F-man в сообщении #478828 писал(а):

Будем говорить, что расстояния становятся больше. А почему они становятся больше?

Если вас волнует физическая сторона вопроса, то есть какие физические причины, то это к Ландау и Лифшицу том 2. Если in the nut shell, то масса заставляет меняться метрику пространства.

F-man в сообщении #478828 писал(а):

но если Вселенная таким образом, то почему попутно не увеличиваются в размерах все материальные тела, в ней находящиеся

F-man в сообщении #478828 писал(а):

почему попутно не увеличиваются в размерах все материальные тела, в ней находящиеся

Дак частицы, из которых тела стостоят между собой взаимодействуют и притягиваются или отталкиваются друг от друга.

F-man в сообщении #478828 писал(а):

Два: если просто увеличивается расстояние, откуда космологическое красное смещение?

На этот вопрос я ответа не знаю. Но готов поспорить, что его знают другие.

[epros]

F-man в сообщении #478828 писал(а):

почему попутно не увеличиваются в размерах все материальные тела

А почему они должны увеличиваться? Размеры материального тела определяются его собственными упругими свойствами, а не размерами Вселенной. Т.е. они вовсе не "точки, нарисованные на шарике".

[F-man]

Цитата:

Можем. Например по красному смещению: если оно есть - предмет определенно движется.

Об чём и речь

Цитата:

Если вас волнует физическая сторона вопроса, то есть какие физические причины, то это к Ландау и Лифшицу том 2. Если in the nut shell, то масса заставляет меняться метрику пространства.

Ок, форсирую загрузку Лифшица в мозг

Цитата:

Дак частицы, из которых тела стостоят между собой взаимодействуют и притягиваются или отталкиваются друг от друга

Не то. Посудите сами: поверхность шарика растягивается, то есть, тела, находящиеся в двумерной пов-ти шарика не будут замечать растяжения поверхности, т.к. будут "растягиваться" вместе с нею. Любое тело во Вселенной погружено в пространство, т.е. так же не должно "замечать" "растяжения" пространства. Откуда тогда красное смещение?

-- Вт авг 30, 2011 09:18:54 --

epros в сообщении #478841 писал(а):

F-man в сообщении #478828 писал(а):

почему попутно не увеличиваются в размерах все материальные тела

А почему они должны увеличиваться? Размеры материального тела определяются его собственными упругими свойствами, а не размерами Вселенной. Т.е. они вовсе не "точки, нарисованные на шарике".

Но ведь тела находится в пространстве, а не вне его, не так ли? возвращаясь к примеру с шариком: "погруженная" в двумерную поверхность шарика нарисованная точка будет растягиваться с поверхностью шарика, а чтобы этого не происходило, нужно точку в виде, например, кружочка бумаги поместить на поверхность шарика, т.е. вне двумерной поверхности шарика

-- Вт авг 30, 2011 09:20:47 --

Возможно, я неверно понимаю суть пространства, но меня ввёл в этот тупик именно пример с надуваемым шариком. Если я ошибаюсь касательно пространства, прошу указать конкретную литературу, где этот вопрос освещается чётко и подробно.

[IRINA-22]

F-man в сообщении #478828 писал(а):

если просто увеличивается расстояние, откуда космологическое красное смещение?

Эффект Допплера.Если расстояние сокращалось-бы,то было -бы фиолетовое смещение.

[myhand]

F-man в сообщении #478842 писал(а):

"погруженная" в двумерную поверхность шарика нарисованная точка будет растягиваться с поверхностью шарика

Точка (математическая) "растягиваться" не умеет.

F-man в сообщении #478842 писал(а):

а чтобы этого не происходило, нужно точку в виде, например, кружочка бумаги поместить на поверхность шарика, т.е. вне двумерной поверхности шарика

Грубая аналогия, но имеющее некоторое отношение к реальному миру. Уточнить ее можно, сделав Ваши "кружочки" из какого-то упругого материала (аналог негравитационных сил), да еще намазать их клеем. Так они будут "взаимодействовать" с поверхностью шара (морщить ее, стягивать и т.п.).

Поймите простую вещь - это только аналогия. Она призвана проиллюстрировать определенные вещи в космологии, но не служит ее "механической моделью".

F-man в сообщении #478842 писал(а):

Если я ошибаюсь касательно пространства, прошу указать конкретную литературу, где этот вопрос освещается чётко и подробно.

Какого рода литературу Вы ищите? "Четко и подробно" - это освещается в учебниках соответствующей тематики, том же ландавшице. Увы - Вы их не поймете, т.к. там нет завлекательных цветных картинок и резиновых шариков. Захотите разобраться - придется сперва потратить время, на вспоминание школьного курса физики и какой-то курс общей физики. Да еще математику подучить в придачу.

IRINA-22 в сообщении #478853 писал(а):

Эффект Допплера.Если расстояние сокращалось-бы,то было -бы фиолетовое смещение.

Это не эффект Доплера, знакомый Вам из СТО (он играет основную роль на гораздо меньших расстояниях, чем интересны для космологии). Данный эффект (cosmological redshift) - более аналогичен гравитационному красному смещению, знакомому Вам по известным опытам Паунда и Ребки.

[Neloth]

F-man в сообщении #478842 писал(а):

Не то. Посудите сами: поверхность шарика растягивается, то есть, тела, находящиеся в двумерной пов-ти шарика не будут замечать растяжения поверхности, т.к. будут "растягиваться" вместе с нею. Любое тело во Вселенной погружено в пространство, т.е. так же не должно "замечать" "растяжения" пространства. Откуда тогда красное смещение?

Очевидно, представление о телах, как о точках нарисованных на шарике неверно.

F-man в сообщении #478842 писал(а):

возвращаясь к примеру с шариком: "погруженная" в двумерную поверхность шарика нарисованная точка будет растягиваться с поверхностью шарика, а чтобы этого не происходило, нужно точку в виде, например, кружочка бумаги поместить на поверхность шарика, т.е. вне двумерной поверхности шарика

А можно находиться внутри поверхности?

F-man в сообщении #478842 писал(а):

Возможно, я неверно понимаю суть пространства, но меня ввёл в этот тупик именно пример с надуваемым шариком.

Вас ввели в тупик ваши попытки свободно интерпретировать этот пример. Такие аналогии наглядно демонстрируют только то, для чего их непосредственно приводят, и это делается никак не для того, чтобы дать вам возможность самостоятельно делать какие-то выводы.

[F-man]

IRINA-22 в сообщении #478853 писал(а):

F-man в сообщении #478828 писал(а):

если просто увеличивается расстояние, откуда космологическое красное смещение?

Эффект Допплера.Если расстояние сокращалось-бы,то было -бы фиолетовое смещение.

Космологическое красное смещение не связано с эффектом Доплера

-- Вт авг 30, 2011 10:58:08 --

Цитата:

Точка (математическая) "растягиваться" не умеет.

Любое материальное тело - это не математическая точка

Цитата:

Грубая аналогия, но имеющее некоторое отношение к реальному миру. Уточнить ее можно, сделав Ваши "кружочки" из какого-то упругого материала (аналог негравитационных сил), да еще намазать их клеем. Так они будут "взаимодействовать" с поверхностью шара (морщить ее, стягивать и т.п.).

Я что-то не понимаю, вы утверждаете, что материальные тела находятся вне пространства?

Цитата:

Увы - Вы их не поймете

Давайте не будем, ок?

Цитата:

Очевидно, представление о телах, как о точках нарисованных на шарике неверно

Почему?

Цитата:

А можно находиться внутри поверхности?

Почему нет? это всё равно, что находиться в двумерном мире.

Цитата:

Такие аналогии наглядно демонстрируют только то, для чего их непосредственно приводят, и это делается никак не для того, чтобы дать вам возможность самостоятельно делать какие-то выводы.

Ок, тогда не могли бы вы дать более корректное описание?

[epros]

F-man в сообщении #478842 писал(а):

Возможно, я неверно понимаю суть пространства, но меня ввёл в этот тупик именно пример с надуваемым шариком. Если я ошибаюсь касательно пространства, прошу указать конкретную литературу, где этот вопрос освещается чётко и подробно.

Тут особо нечего освещать. Точки материального тела не привязаны жёстко к геометрическим точкам пространства. Это очевидно уже из того, что тела могут перемещаться. Представьте плоскую фигурку (из бумаги), приложенную (но не приклееную!) к воздушному шарику. Шарик будет надуваться, но фигурка при этом не будет увеличиваться.

Собственно, расширение пространства мы потому и можем заметить, что у нас есть эталоны длины (линейки), т.е. такие объекты, которые по определению не меняют размеров.

[F-man]

epros в сообщении #478865 писал(а):

F-man в сообщении #478842 писал(а):

Возможно, я неверно понимаю суть пространства, но меня ввёл в этот тупик именно пример с надуваемым шариком. Если я ошибаюсь касательно пространства, прошу указать конкретную литературу, где этот вопрос освещается чётко и подробно.

Тут особо нечего освещать. Точки материального тела не привязаны жёстко к геометрическим точкам пространства. Это очевидно уже из того, что тела могут перемещаться. Представьте плоскую фигурку (из бумаги), приложенную (но не приклееную!) к воздушному шарику. Шарик будет надуваться, но фигурка при этом не будет увеличиваться.

Собственно, расширение пространства мы потому и можем заметить, что у нас есть эталоны длины (линейки), т.е. такие объекты, которые по определению не меняют размеров.

Это понятно. Меня беспокоит вот что: если углубиться в материальное тело, в любом его самом мелком участке существует пространство, в которое погружены элементарные частицы, составляющие атомы, молекулы и само тело. Поэтому чтобы говорить о привязке точек тела к геометрическим точкам, нужно сначала найти физический смысл этих точек, т.е. найти наименьшую единицу материи, не имеющую внутренней структуры (не вмещающую в себя пространство). Но, насколько я знаю, о таких частицах нет никаких сколько-нибудь достоверных данных. Это первое.

Второе: я не могу понять, почему существует такая кардинальная разница между материей в виде поля (которая "растягивается" вместе с разбегом галактик) и материей в виде вещества (которая остаётся в неизменном виде, невзирая на).

[Someone]

F-man в сообщении #478828 писал(а):

Ок, давайте сменим формулировки. Будем говорить, что расстояния становятся больше. А почему они становятся больше?

Рассмотрим ситуацию в классической механике. Предположим, что у нас галактики покоятся в плоском пространстве (или движутся с небольшими случайными скоростями), так что Вселенная не расширяется и не сжимается. Как известно, галактики притягиваются друг к другу. По закону всемирного тяготения Ньютона. Значит, они должны ускоряться по направлению друг к другу. Значит, такая система должна начать сжиматься. Сначала очень медленно, потом всё быстрее и быстрее. Поэтому Вселенная не может быть статической, она должна или сжиматься, или расширяться. Наблюдения показывают, что она расширяется.
Это, так сказать, "на пальцах". Расчёты можно найти в литературе (Я.Б.Зельдович, И.Д.Новиков. Строение и эволюция Вселенной. "Наука", Москва, 1975. Глава 1, § 2). Кстати, в ньютоновской теории результат получается точно такой же, как в ОТО.

F-man в сообщении #478828 писал(а):

Та же википедия прибегает к кривому примеру с шариком, но если Вселенная таким образом, то почему попутно не увеличиваются в размерах все материальные тела, в ней находящиеся (аналогия - если вы нарисуете маркером на шарике точку и начнёте этот шарик надувать, то точка увеличится в размерах вместе с шариком)?

Вы не понимаете, что пространство - это не резиновый шарик? Разница хотя бы в том, что на пространстве ничего нельзя нарисовать маркером. Невозможно ничего привязать к точке пространства, невозможно определить движение относительно пространства. Пространство - не физический объект, и если мы интерпретируем космологическое расширение как расширение пространства, то мы не можем утверждать, что расширяющееся пространство увлекает с собой физические объекты.
Вообще, связанные системы (планеты, звёзды, планетные системы, галактики и т.п.) не расширяются. Внутренние силы, связывающие их, не дают им расширяться.

F-man в сообщении #478828 писал(а):

если просто увеличивается расстояние, откуда космологическое красное смещение? Свету не всё ли равно, какое расстояние преодолевать?

Ну представьте себе, что удалённая галактика излучает периодические сигналы. Раз в секунду, по своим часам. Поскольку каждый следующий сигнал излучается с большего расстояния, мы здесь будем принимать сигналы реже, чем раз в секунду, так как следующему сигналу придётся потратить некоторое время на прохождение дополнительного расстояния.
Со светом то же самое: выделим монохроматический сигнал; максимумы электромагнитного поля - это те же периодические сигналы, и промежутки между максимумами увеличиваются, как это объяснено выше. А это и означает уменьшение частоты света, то есть, красное смещение. Это опять некая аналогия, не совсем точная, и объяснение "на пальцах", а точный расчёт нужно делать в ОТО.

F-man в сообщении #478870 писал(а):

Поэтому чтобы говорить о привязке точек тела к геометрическим точкам, нужно сначала найти физический смысл этих точек, т.е. найти наименьшую единицу материи, не имеющую внутренней структуры (не вмещающую в себя пространство). Но, насколько я знаю, о таких частицах нет никаких сколько-нибудь достоверных данных.

Вот именно. Поэтому и не имеет смысла говорить, что тела расширяются вместе с пространством.

[Neloth]

F-man в сообщении #478864 писал(а):

Почему?

Потому что тела не растягиваются вместе с пространством.

F-man в сообщении #478864 писал(а):

Ок, тогда не могли бы вы дать более корректное описание?

Корректные описания здесь уже упоминались, на их основе все эти аналогии и создаются, остается только изучить их
Другое дело, что наглядностью они не отличаются и свободного манипулирования словами не допускают.
Если же вам нужен наиболее корректный из наглядных примеров, то вам его здесь уже усиленно изобретают.

F-man в сообщении #478864 писал(а):

Почему нет? это всё равно, что находиться в двумерном мире.

Строго говоря, поверхность это не материал шарика, а то, что находится непосредственно над ним.

[F-man]

Цитата:

Пространство - не физический объект, и если мы интерпретируем космологическое расширение как расширение пространства, то мы не можем утверждать, что расширяющееся пространство увлекает с собой физические объекты.

Вот именно. Но в научпопе я то и дело встречаю утверждения, что именно расширяющееся пространство увлекает за собой галактики. Отсюда всё моё возмущение.

Цитата:

Со светом то же самое: выделим монохроматический сигнал; максимумы электромагнитного поля - это те же периодические сигналы, и промежутки между максимумами увеличиваются, как это объяснено выше. А это и означает уменьшение частоты света, то есть, красное смещение

Но это означает, что максимумы привязаны к точкам пространства, или я снова, кхм, ошибаюсь?

Цитата:

Вот именно. Поэтому и не имеет смысла говорить, что тела расширяются вместе с пространством.

Напротив, нет смысла говорить, что тела не расширяются вместе с пространством. Вот если бы существование частиц-точек было доказано - появился бы некая база, которой пофиг на выверты пространства. Но её нет.

-- Вт авг 30, 2011 11:31:59 --

Цитата:

Строго говоря, поверхность это не материал шарика, а то, что находится непосредственно над ним.

Не надо мне пересказывать школьный учебник по геометрии

[Neloth]

F-man в сообщении #478875 писал(а):

Не надо мне пересказывать школьный учебник по геометрии

ну а тогда в чем возникла проблема? плоские объекты на поверхности шарика будут находиться в двумерном пространстве

[myhand]

F-man в сообщении #478870 писал(а):

Меня беспокоит вот что: если углубиться в материальное тело, в любом его самом мелком участке существует пространство, в которое погружены элементарные частицы, составляющие атомы, молекулы и само тело. Поэтому чтобы говорить о привязке точек тела к геометрическим точкам, нужно сначала найти физический смысл этих точек

А я бы на Вашем месте обеспокоился не получением мифического "физического смысла", а тем, чтобы подумать над вопросом - а что, собственно, представляет собой это "пространство". Мы меряем расстояния и углы между физическими телами (достаточно малыми, чтобы их считать точками или между разными точками протяженных физических тел). Закономерности, которым подчиняются эти самые "расстояния и углы" - это и есть пространство. Единственный "физический смысл", который тут можно усмотреть - и никакого бреда в виде "наименьших частиц, не вмещающих в себя пространство" изобретать не надо. Нужно задавать осмысленные вопросы, чтобы на них можно было ответить экспериментом.

Хороший ликбез для Вас - книжка М.Борн "Эйнштейновская теория относительности".

F-man в сообщении #478870 писал(а):

я не могу понять, почему существует такая кардинальная разница между материей в виде поля (которая "растягивается" вместе с разбегом галактик) и материей в виде вещества (которая остаётся в неизменном виде, невзирая на).

Опять и носу выковыряли "разницу"? Нет ничего подобного - никакой такой "разницы". Вся она - целиком плод Вашего воображения.

Someone в сообщении #478871 писал(а):

Кстати, в ньютоновской теории результат получается точно такой же, как в ОТО.

Это, все-таки, небольшое преувеличение. Смысл формулок - немного другой. С ньютоновской теории нет горизонтов и проч.

F-man в сообщении #478875 писал(а):

Но в научпопе я то и дело встречаю утверждения, что именно расширяющееся пространство увлекает за собой галактики. Отсюда всё моё возмущение.

Например? Вы усиленно отказываетесь приводить ссылки, что наводит меня на сильное подозрение - Ваш "научпоп" того же уровня, что и информация с "викизнания", приведенная Вами ранее.

F-man в сообщении #478875 писал(а):

Но это означает, что максимумы привязаны к точкам пространства, или я снова, кхм, ошибаюсь?

Снова. Повторяем правильный вопрос: что такое пространство? Какие свойства физических объектов, их отношений - включает это понятие?