Расширение Вселенной с ускорением

[A-u-uuu]

Someone в сообщении #503841 писал(а):

Munin в сообщении #503832 писал(а):

A-u-uuu в сообщении #503804 писал(а):

Галилеевы преобразования оставляют закон Хаббла неизменным, что соответствует однородной, изотропной Вселенной. Если найду, где читал, приведу ссылку. Я это запомнил, потому что мне это не понравилось.

Приведите, приведите. У каждого бреда стоит искать источник

Мне тоже не нравится, потому что это чушь.

Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. "Космология ранней Вселенной" Изд. Моск. Ун-та - 1988 г. стр. 9
[/URL]

Someone в сообщении #503841 писал(а):

A-u-uuu в сообщении #503804 писал(а):

обеспечивающего согласованность переходов между СО

Каких "переходов между СО"? Задача решается в одной системе координат, никаких "переходов" не требуется.

Вот именно эта банальность - наличие абсолютной системы отсчета, мне не понятна. Можно называть это глобальной системой координат, суть от этого не меняется. Для этого нужны веские основания, причем, подчеркиваю, основания нужны еще до введения такой ГСК (АСО). Нельзя обосновывать ее необходимость из нее самой. Нельзя опираться в доказательстве на доказываемое утверждение.

Someone в сообщении #503841 писал(а):

A-u-uuu в сообщении #503804 писал(а):

Согласен со всем, но не понимаю, почему нелинейность привязывают к "истории расширения", т.е. ко времени глобальной СК

Потому что вычисления дают именно такую зависимость.

Вычисления в рамках уже принятой ГСК и выделенной точки глобального пространства-времени ? Я спрашиваю, почему ко времени ? к какому времени ? Я стараюсь понять, достаточно ли оснований, чтобы выделить в пространстве-времени какую-то абсолютную систему отсчета, глобальную систему координат привязанную к какому-то событию. Пока я их не вижу. Наблюдаемую зависимость расстояния от красного смещения можно интерпретировать по разному.

Munin в сообщении #503832 писал(а):

А на элементарную математику вас сподвигнуть получится? Рассмотрите нерелятивистское абсолютное плоское пространство-время, и движение в нём некоторых частиц по закону $\mathbf{x}(t)=a(t)\mathbf{x}_0.$ И найдите формулы, связывающие параметр Хаббла, расстояние и красное смещение. Для начала можно на примерах простых законов $a(t)\colon$ линейного, квадратичного, экспоненциального - чтобы интегралы не выписывать.

Вы опять не о том. Я спрашивал не "как", а "почему" ? Какая разница, "какие могут быть функции от времени", линейные, квадратичные… это вопрос математики. Вопрос физики - Почему от времени ? и от какого - такого времени ?

До введения ГСК (АСО) эта формула имеет физический смысл, если $t$ - это красное смещение, $x_0$ - это начало отсчета (например Земля, галактика Млечный путь), а $a(t)$ - координата галактики "Кин-дза-за", имеющей красное смещение $t$. Наблюдения показали, что $a(t)$ есть нелинейно растущая функция. На этом пока можно остановится.
Далее следует правдоподобный постулат, согласующийся с множеством наблюдений: пространство и время однородны, пространство изотропно, никакая галактика не является выделенной по отношению к другой, в пространстве и времени нет никакой выделенной точки. Это стандартные общефизические постулаты.
Из этого, в частности следует, что функция $a(t)$ имеет такой же вид и в галактике "Кин-дза-за" и в других галактиках.
Следующий шаг состоит в нахождении преобразований пространства-времени, обеспечивающих сохранение этого закона при переходе между галактиками. Т.к. $a(t)$ - не линейна, преобразования также должны быть не линейны и включать в себя не только координаты $x,x`$, но и координаты $t,t`$.
Примерно такой ход мыслей обеспечивает согласованность общефизических постулатов об однородности, изотропности, отсутствии выделенной точки, системы координат, системы отсчета, в бесконечной в пространстве-времени Вселенной. Нет никакой выделенной точки ни в пространстве ни во времени.

Теперь мне хотелось бы понять причины, "почему", "что", "кого" заставило отказаться от общефизических постулатов и искать выделенную СК, СО, точку пространства-времени.

(Оффтоп)

Представьте, себе наблюдателя в поле заполненном до горизонта скоплениями зверьков, которые непрерывно издают звуки. Они практически неподвижны и все, что пока известно наблюдателю, это то, что расстояние до каждой из них - это функция от длинны приходящей звуковой волны.
Наблюдатель делает вывод, что со временем (его временем!) будет наблюдаться разбегание групп, т.е. рост расстояния и длинны звуковой волны. Вполне правдоподобный вывод. Значит в прошлом (прошлом наблюдателя!) далекая группа $A$ находилась с ним в одной точке пространства-времени, а $B$ - в другой точке пространства-времени, $C$ - в третьей и т.д.
Наблюдатель понимает, что время в каждой группе течет по разному, т.к. они находятся в относительном движении. А это значит, что в точке пространства-времени, соответствующей событию встречи наблюдателя с группой $A$ (прошлом наблюдателя), одна из них могла еще не существовать, а другая уже не существовать. Хотя, конечно не исключено, что одна из них будет доживать свой век, а вторая только зарождаться. Событие встречи наблюдателя с группой $B$ произойдет в другой точке пространства-времени, с $C$ в третьей и так далее. Наблюдатель делает закономерный вывод, что у поля нет никакой середины, ни во времени, ни в пространстве. Точки встреч в пространстве-времени с $A$, с $B$, с $C$ и т.д. не являются одной и той же точкой пространства-времени. Систему координат можно связать с каждой группой и каждая из них будет видеть одно и тоже.
Представляете, каково же будет удивление наблюдателя, когда другой наблюдатель из его группы заявит, что все встречи - суть одна и та же точка пространства-времени, которая является "пупом поля" с которой нужно связать глобальную систему координат и искать зависимость длинны звуковой волны от глобального времени.
Наблюдатель, естественно, спросит "почему так" ?

[Munin]

A-u-uuu в сообщении #504049 писал(а):

Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. "Космология ранней Вселенной" Изд. Моск. Ун-та - 1988 г. стр. 9

Цитата:

Перенос начала координат из одной точки в другую и одновременное галилеево преобразование...

- это абсолютно не то же самое, о чём вы мямлили.

Получается, источник бреда - всё-таки в вашей голове.

А Долгова-Зельдовича-Сажина вам читать рано. Из ползунков ещё не выросли.

A-u-uuu в сообщении #504049 писал(а):

Вот именно эта банальность - наличие абсолютной системы отсчета, мне не понятна. Можно называть это глобальной системой координат, суть от этого не меняется.

Меняется, до полностью противоположного. Ничего абсолютного в глобальной системе координат нет.

A-u-uuu в сообщении #504049 писал(а):

Вы опять не о том. Я спрашивал не "как", а "почему" ?

Если бы вы посчитали, "как", то ясно увидели бы, "почему".

Если вы не умеете считать (по-видимому), то ответ для вас возможен только единственный: потому что уравнения такие.

A-u-uuu в сообщении #504049 писал(а):

До введения ГСК (АСО) эта формула имеет физический смысл... На этом пока можно остановится.

Я не говорил вам комментировать её физический смысл. Я говорил вам посчитать конкретные вещи. Вы их посчитать не справились. Пошли вон отсюда.

Последующий бред комментариев не заслуживает.

[rudoms]

A-u-uuu в сообщении #504049 писал(а):

Теперь мне хотелось бы понять причины, "почему", "что", "кого" заставило отказаться от общефизических постулатов и искать выделенную СК, СО, точку пространства-времени.

Какая такая выделенная СО и точка пространства-времени?
Что за возврат к давно и не без оснований отвергнутому?

[photon]

Munin в сообщении #504072 писал(а):

А Долгова-Зельдовича-Сажина вам читать рано. Из ползунков ещё не выросли.

Выбирайте выражения

[Munin]

Пояснение к Долгову-Зельдовичу-Сажину.

Разумеется, при переходе к наблюдателю в другой части Вселенной преобразование глобальных координат не имеет ничего общего с галилеевым. Но преобразование базиса локальной системы координат - им и выражается, обязательно вместе с переносом начала координат.

Пояснение не для A-u-uuu, разумеется, а для тех, кого ещё эта цитата могла заинтересовать.

[A-u-uuu]

(Оффтоп)

Ну, что ж, вопрос "почему?" остался без ответа. Ну, так получилось, видимо, исторически сложилось… зачем менять традиции и задавать глупые вопросы ? Жаль, что этот вопрос подняли в 2011, а не в 1911…

Munin в сообщении #504072 писал(а):

Я не говорил вам комментировать её физический смысл. Я говорил вам посчитать конкретные вещи. Вы их посчитать не справились. Пошли вон отсюда.

Почаще срывайтесь на фальцет и не надо сдерживаться. Получилось натурально и даже смешно. Присуждаю вам звездочку.

Munin в сообщении #504072 писал(а):

A-u-uuu в сообщении #504049 писал(а):

Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. "Космология ранней Вселенной" Изд. Моск. Ун-та - 1988 г. стр. 9

Цитата:

Перенос начала координат из одной точки в другую и одновременное галилеево преобразование...

Пояснение к Долгову-Зельдовичу-Сажину.
Разумеется, при переходе к наблюдателю в другой части Вселенной преобразование глобальных координат не имеет ничего общего с галилеевым. Но преобразование базиса локальной системы координат - им и выражается, обязательно вместе с переносом начала координат.

Продолжайте изнурять чистые умы расчетами эпициклов - бестолковый труд дисциплинирует и смиряет. Прибейте пространство-время гвоздиком к ГСК (особенно время) и почаще устраивайте показательные порки, это залог успеха. Не забывайте, средневековая эклектика просуществовала тысячу лет. ГСК должна протянуть не меньше, слава Птолемею, далекие галактики все также неподвижны. Дерзайте.

[photon]

A-u-uuu, замечание за флейм

[rudoms]

А вот такой вопрос...

Есть известные механизмы красного смещения:

- доплеровское, обусловленное взаимным разбеганием галактик,
-гравитационное, обусловленное гравитационным замедлением времени (т.е. собственно разницей хода часов в точках испускания и приема фотона).

Насколько сложно их различить и учесть? Ведь гравитационное красное смещение никак не связано с космологическим разбеганием галактик.

Или гравитационное красное смещение мало по сравнению с доплеровским (даже для массивных источников с сильным гравитационным полем) и его можно не рассматривать? (т.е. оно в рамках погрешностей определения скоростей разбегания галактик).

[epros]

rudoms в сообщении #506951 писал(а):

Насколько сложно их различить и учесть?

В определённом смысле это одно и то же. О гравитационном красном смещении "в чистом виде" имеет смысл говорить, когда источник и приёмник оба неподвижны в статической СО. А о Допплеровском красном смещении "в чистом виде" имеет смысл говорить, когда приёмник движется в глобальной ИСО покоя источника. Космологическое решение ни под тот, ни под другой "чистые" случаи не подходит.

[rudoms]

epros в сообщении #506953 писал(а):

О гравитационном красном смещении "в чистом виде" имеет смысл говорить, когда источник и приёмник оба неподвижны в статической СО. А о Допплеровском красном смещении "в чистом виде" имеет смысл говорить, когда приёмник движется в глобальной ИСО покоя источника.

В "чистом виде"?
В том то и был вопрос, что мы имеем систему движущихся гравитирующих объектов.
Но поскольку нас (в данном случае) интересует именно характер движения, разбегания объектов, что создает именно доплеровское красное смещение - то как отделить (различить) его от гравитационного красного смещения?

Ну, например. Наблюдам с Солнца за движением звезды, равной ему по массе (точнее, по создаваемой гравитации). У источника света (звезды) и приемника (условно на Солнце) не будет разницы в гравитационном замедлении времени, т.е. гравитационного красного смещения не будет (ход часов на излучателе и приёмнике света одинаков). И всё красное смещение будет доплеровским.

Но поскольку в вопросе разбегания галактик нас интересует в первую очередь именно скорости, то как реально учитывается, какая часть красного смещения связана с движением, скоростью, а за какую отвечает гравитационная разница хода часов?

Из Вашего ответа можно сделать только вывод, что не учитывается? Тогда - почему? Неужели это настолько сложно?

[Munin]

В википедии перечисляются три механизма красного смещения: доплеровское, гравитационное и космологическое. :-)

ОТО на это смотрит так. Есть некоторое пространство-время - искривлённое псевдориманово многообразие. В одной его точке находится источник в момент испускания света, в другой - приёмник в момент получения света. Между собой они соединены светоподобной геодезической, по которой и идёт свет.

Так вот. Локальная скорость источника задаётся времениподобным вектором, скорость приёмника - тоже. Как мы сравниваем направления двух векторов? Мы производим параллельный перенос вдоль линии (здесь - вдоль геодезической, по которой распространялся свет), при помощи аффинной связности (символов Кристоффеля). Когда мы донесём вектор скорости источника до точки, где находится приёмник, мы сможем сравнить, что испущено и получено, по эффекту Доплера. А в процессе переноса наш вектор накопит в себе все воздействия гравитационного поля и вообще формы пространства-времени. То же самое получится, если переносить не вектор скорости источника, а волновой вектор испущенных фотонов.

В простейших случаях получается всё то, о чём пишет Википедия. Если пространство-время плоское - эффект Доплера. Если гравитация слабая (ньютоновское приближение), а относительного движения источника и приёмника нет - гравитационное красное смещение. Если пространство-время - космологическая модель, то получается космологическое красное смещение. А в общем случае получается некий суммарный эффект, поделить который на части нельзя.

-- 23.11.2011 18:06:07 --

rudoms в сообщении #506999 писал(а):

Но поскольку в вопросе разбегания галактик нас интересует в первую очередь именно скорости, то как реально учитывается, какая часть красного смещения связана с движением, скоростью, а за какую отвечает гравитационная разница хода часов?

Оценивается масса галактики, по ней - величина её гравитационного красного смещения. Она мизерна (насколько я помню, не больше $10^{-4}$), и всегда для разных галактик примерно одного порядка, то есть вклада в линейный закон Хаббла не даёт.

[rudoms]

Munin, благодарю, так понятно, в том числе и в связи с малостью гравитационного красного смещения.
(кроме расширения пространства, конечно))))

[epros]

rudoms в сообщении #507025 писал(а):

так понятно, в том числе и в связи с малостью гравитационного красного смещения.
(кроме расширения пространства, конечно))))

Хочу заметить, что расширением пространства этот эффект объясняется ничуть не хуже, чем по Допплеру. Хотя бы на примере того же пресловутого раздувающегося шарика. Допустим, источник (неподвижный относительно поверхности шарика) испускает электромагнитные импульсы с некоторым периодом времени T. Импульсы начинают движение (в том числе - в сторону приёмника, который тоже неподвижен относительно поверхности шарика) по поверхности шарика со скоростью света. Но пока они двигаются, шарик раздувается, расстояние между импульсами увеличивается. Поэтому когда импульсы достигнут приёмника, период времени между ними окажется больше, чем T.

Если Вы подумаете, то поймёте, что это объяснение - в точности соответствует объяснению через эффект Допплера. Поэтому неправильно говорить, что часть эффекта покраснения света объясняется Допплером, а другая часть - ещё чем-то. На самом деле это один и тот же эффект, просто рассматриваемый с разных точек зрения.

[Munin]

Вопрос только в том, почему расстояние между импульсами увеличивается, а между звёздами внутри галактики - нет. Или, скажем, между Солнцем и Землёй.

[epros]

Munin в сообщении #507327 писал(а):

Вопрос только в том, почему расстояние между импульсами увеличивается, а между звёздами внутри галактики - нет. Или, скажем, между Солнцем и Землёй.

Странный вопрос. Наверное потому, что Солнце с Землёй чем-то связаны между собой, а импульсы - нет.