Расширение Вселенной с ускорением

Munin · 30/01/06 72407

schekn в сообщении #516276 писал(а):

Я пытался обсудить только статью Чернина и может быть Глинера, которая мне не совсем понятна.

Давайте. Эти статьи посвящены космологии, в частности космологической теории инфляции. С какими источниками по этой теме вы знакомы? Не обязательно перечислять все, достаточно нескольких базовых и обзорных.

Дело в том, что обсуждать статью, не зная материала, на который она опирается, непродуктивно.

AlexGurdih · 18/04/12 29

Добрый день.

у меня несколько вопросов возникло по ходу чтения ветки, если кто может ответить - просветите.

1. Откуда взялось утверждение о невозможности зарегистрировать расширение физ пространства, если при этом эталон расстояния также расширяется?

2. Для наблюдателя находящегося на Земле, скорость разбегания галактик изотропна по направлению?

3. Каким образом на уровне физсмысла понять наблюдаемое сближение двух масс в ОТО?

Munin · 30/01/06 72407

AlexGurdih в сообщении #561344 писал(а):

1. Откуда взялось утверждение о невозможности зарегистрировать расширение физ пространства, если при этом эталон расстояния также расширяется?

Если эталон длины расширяется, то все остальные длины тоже расширяются пропорционально. Иначе тогда он не был бы эталоном. А если всё пропорционально расширяется, то заметить расширение невозможно: нет ничего, что бы не расширялось.

AlexGurdih в сообщении #561344 писал(а):

2. Для наблюдателя находящегося на Земле, скорость разбегания галактик изотропна по направлению?

Да. К сожалению, это не очень хорошо изученный факт, потому что сами галактики довольно трудно наблюдать по всем направлениям. Мы сами находимся в Галактике, и пыль в галактической плоскости затеняет для нас другие галактики. Поэтому сегодня изучены не все направления, а просто многие. Но никаких намёков на анизотропию не всплыло.

AlexGurdih в сообщении #561344 писал(а):

3. Каким образом на уровне физсмысла понять наблюдаемое сближение двух масс в ОТО?

Вы про какое сближение?

AlexGurdih · 18/04/12 29

1. эээ... не понял простите... эталон расширяется, все остальное так же расширяется, в чем проблема с измерением сего фактика? померяли кривизну сегодня, записали на бумажке одно число, померяли кривизну завтра, записали второе число - сравнили...

3. про обычное падение яблока на землю. почему падает то?

Munin · 30/01/06 72407

AlexGurdih в сообщении #561380 писал(а):

1. эээ... не понял простите... эталон расширяется, все остальное так же расширяется, в чем проблема с измерением сего фактика? померяли кривизну сегодня, записали на бумажке одно число, померяли кривизну завтра, записали второе число - сравнили...

Это вы измерите изменение кривизны, выраженной в привязанных к эталону единицах. А изменение самого эталона не измерите.

AlexGurdih в сообщении #561380 писал(а):

3. про обычное падение яблока на землю. почему падает то?

Это сложно и сразу не расскажешь. Так что я бы предпочёл назвать хорошие книги, где это можно прочитать. Кроме того, нужно знать ваш начальный уровень.

Если в двух словах, то возьмите морковку, и покатите её по столу. Она будет заворачивать в сторону узкого конца. Так вот, яблоко - это морковка. Оно катится по пространству-времени вперёд во времени, и из-за разного размера концов - заворачивает набок, в сторону Земли по оси пространства. Концы разного размера - потому что около Земли из-за гравитации Земли на разной высоте действует разное замедление времени. Разного замедления времени между верхним и нижним концами яблока достаточно как раз для того, чтобы оно заворачивало вниз с ускорением $g.$

Someone · 23/07/05 17976 Москва

AlexGurdih в сообщении #561380 писал(а):

эталон расширяется, все остальное так же расширяется, в чем проблема с измерением сего фактика? померяли кривизну сегодня, записали на бумажке одно число, померяли кривизну завтра, записали второе число - сравнили...

И получили одно и то же. Вы понимаете, что кривизна измеряется не в каких-то неведомых абсолютных единицах, а тем же эталоном?

AlexGurdih · 18/04/12 29

че то юмор насчет измерения кривизны эталоном или в единицах эталона до меня не доходит... я ж не снаружи радиусомер прикладываю... да, и почему "изменение кривизны", измеряется сама кривизна... ну скажем измеряя значение числа Пи

вот насчет моего начального уровня как раз сложно сказать. А с физсмыслом я как то привык, что смысл любой теории довольно просто можно объяснить... применять это уже другое дело... Так значит насчет морковки - получается что нужен градиент и протяженный объект. Ну положим ядро атома может быть протяженным объектом. и с соотношение массы к размеру в направлении градиента пока не заморачиваемся. Но насчет протяженности электронной оболочки как то сомнительно... а такой дефектик массы сложно было бы незаметить... ладно, а отдельный нейтрон тогда почему падает, у него с разных боков время про разному идет? И еще один вопрос - что произойдет в ситуации типа двух паралельных (бесконечных) пластин?

Munin · 30/01/06 72407

AlexGurdih в сообщении #561536 писал(а):

че то юмор насчет измерения кривизны эталоном или в единицах эталона до меня не доходит... я ж не снаружи радиусомер прикладываю... да, и почему "изменение кривизны", измеряется сама кривизна... ну скажем измеряя значение числа Пи

Число $\pi$ всегда будет $3{,}1415\ldots$

AlexGurdih в сообщении #561536 писал(а):

вот насчет моего начального уровня как раз сложно сказать.

Ответьте на вопросы:
1. Заканчивали ли вы среднюю школу?
2. Заканчивали ли вы старшую школу?
3. Заканчивали ли вы ПТУ (бакалавриат)?
4. Заканчивали ли вы ВУЗ?
5. Для "да" на пп. 3, 4: по гуманитарной специальности, технической, физической, математической?
6. Сколько лет назад?

AlexGurdih в сообщении #561536 писал(а):

А с физсмыслом я как то привык, что смысл любой теории довольно просто можно объяснить...

Это вы на каких теориях привыкли? Перечислите хотя бы штук пять.

AlexGurdih в сообщении #561536 писал(а):

ладно, а отдельный нейтрон тогда почему падает, у него с разных боков время про разному идет?

У отдельного нейтрона падает его волновая функция.

AlexGurdih в сообщении #561536 писал(а):

И еще один вопрос - что произойдет в ситуации типа двух паралельных (бесконечных) пластин?

В Мироздании возникнет логическое противоречие, и оно исчезнет.

Ivanin · 29/03/12 79

AlexGurdih в сообщении #561380 писал(а):

1. эээ... не понял простите... эталон расширяется, все остальное так же расширяется, в чем проблема с измерением сего фактика? померяли кривизну сегодня, записали на бумажке одно число, померяли кривизну завтра, записали второе число - сравнили...

Юмор в том , что необходимо "экранировать" эталон от расширения ,
для измерения того , которое раширяется.
"Экран" обеспечивает замедления времени эталона равное
замедлению времени в месте поверки эталона.
Проблема только в точках перехода эталон - экран - место измерения и обратно.

AlexGurdih · 18/04/12 29

Munin в сообщении #561561 писал(а):

Число $\pi$ всегда будет $3{,}1415\ldots$

шутить изволите...

Munin в сообщении #561561 писал(а):

Ответьте на вопросы:
1. Заканчивали ли вы среднюю школу?
2. Заканчивали ли вы старшую школу?
3. Заканчивали ли вы ПТУ (бакалавриат)?
4. Заканчивали ли вы ВУЗ?
5. Для "да" на пп. 3, 4: по гуманитарной специальности, технической, физической, математической?
6. Сколько лет назад?

последние лет 15 работал в области экспериментальной ядерной и радиационной физики. В дипломе было написано инженер минус математик.

Munin в сообщении #561561 писал(а):

Это вы на каких теориях привыкли? Перечислите хотя бы штук пять.

КМ,КХД,СТО,термодинамика, теория эволюции.

Munin в сообщении #561561 писал(а):

У отдельного нейтрона падает его волновая функция.

В Мироздании возникнет логическое противоречие, и оно исчезнет.

ясн

Munin · 30/01/06 72407

AlexGurdih
Опишите мне, пожалуйста, просто физсмысл КХД.

Короче, роль морковки всегда исполняет волновая функция системы в пространстве-времени (с комптоновской длиной волны). Там, где время замедляется - там гребни волн идут реже, и в результате фронт волны отворачивается от этой области, вверх. А волновой вектор (из-за псевдоевклидовой метрики) оказывается повёрнутым вниз. Таким образом, получается, что система с данной волновой функцией получила приращение скорости вниз - ускорилась и начала падать.

Как всегда, то, что легко описать на квантовом уровне, оказывается сложнее на классическом уровне. На квантовом уровне нам достаточно знать метрику - коэффициенты $g_{\mu\nu}$ в волновом уравнении типа $(g_{\mu\nu}\partial^{\mu}\partial^{\nu}+m^2)\phi=0.$ На классическом уровне надо взять производные от метрики - это будут коэффициенты аффинной связности (т. наз. символы Кристоффеля) $\Gamma^{\lambda}_{\mu\nu},$ которые будут задавать ковариантные производные $A^{\lambda}{}_{;\mu}=D_{\mu}A^{\lambda}=\partial_{\mu}A^{\lambda}+\Gamma^{\lambda}_{\mu\nu}A^{\nu},$ и определять геодезические линии в пространстве-времени. Через каждую точку можно провести геодезическую в любом направлении, так что задание геодезических - это задание решений некоторого дифференциального уравнения второго порядка. Это уравнение - уравнение геодезических $u^{\mu}D_{\mu}u^{\lambda}=0$ - заменяет собой уравнение Ньютона для свободной частицы. Так что, даже точечная частица умеет падать в гравитационном поле - двигаться по геодезической в пространстве-времени, загнутой как парабола в сторону Земли - тяготеющей массы.

Следующим вопросом становится, почему тяготеющие массы притягивают к себе геодезические - и ответ на него такой, что везде, где есть тяготеющая масса, она равна кривизне пространства-времени в смысле римановой геометрии. Как поверхность мяча имеет ненулевую кривизну, и меридианы на ней сходятся, так и мировая линия тяготеющего тела становится областью, внутри и вокруг которой сходятся геодезические, прежде всего - времениподобные, что мы можем наблюдать наиболее наглядно.

Число $\pi$ считается в римановой геометрии просто числом, константой, а избыток или недостаток длины окружности над $2\pi r$ имеет в пределе $r\to 0$ вид $\sim ar^2,$ и коэффициент $a$ называется секториальной кривизной.

AlexGurdih · 18/04/12 29

Munin в сообщении #561647 писал(а):

AlexGurdih
Опишите мне, пожалуйста, просто физсмысл КХД.

обнаруженное в экспериментах большое количество различных элементарных частиц и обнаружение в структуре нуклонов трех центров рассеяния дало повод для размышлений о переходе на следующий уровень элементарности. Напомню, для описания элементарной частицы используется некоторый набор квантовых чисел, то есть "разные частицы" означает, что их наборы чисел, в основном состоянии, отличаются друг от друга. Кроме набора чисел, есть еще набор правил для этих чисел. Например у электрона квантовое число введенное для описания такой характеристики как электрический заряд постоянно, а число описывающее спин может иметь два значения (то есть определяет состояние электрона). Естественно, при введении базового набора элементарных частиц есть желание подобрать простейший набор квантовых чисел и правил для них, так что бы все возможные комбинации составных частиц из этого набора базовых частиц (с учетом различных состояний) соответствовали наблюдаемым частицам, и одновременно, чтобы запрещенные правилами комбинации не наблюдались. Наиболее привлекательной была группа из шести кварков, но при этом возникла проблема с наличием комбинаций, требующих размещения в одном месте сразу трех кварков в одинаковом состоянии. Чтобы не нарушать принцип Паули, пришлось ввести для кварков еще одно квантовое число разделяющее состояние кварка на три разных значения - то есть раскрасив кварки в три разных цвета. Плюс к этому провал всех попыток раздолбить нуклон на отдельные кварки потребовал введения некоторых специальных правил для цвета: обмен цветом, необходимость бесцветности для любой наблюдаемой комбинации кварков. Дальше возник вопрос описания взаимодействия выбранного набора частиц между собой, и естественно воспользовались уже имеющихся наработками в частности созданными в КЭД, то есть процесс взаимодействия представляется в виде обмена квантами взаимодействия - глюонами, которые и создают в предельном переходе описание в виде непрерывного поля. Однако специфика введенных правил вызвала несколько проблем, наличие обмена цветом и взаимодействие глюонов не только с кварками, но и между собой, вызывает достаточно большие сложности для мат описания, константа связи слишком велика - разложение в ряд и последовательное приближение просто так не проходит. Да еще и необходимость всегда наблюдаемой бесцветности требует введения различных ухищрений. Но в целом данная теория работает в обычном четырехмерном непрерывном пространстве с множеством элементарных объектов целочисленного(точечного) типа, что с точки зрения физмысла и представляет основную проблему.

Munin в сообщении #561647 писал(а):

AlexGurdih
....
так и мировая линия тяготеющего тела становится областью, внутри и вокруг которой сходятся геодезические, прежде всего - времениподобные, что мы можем наблюдать наиболее наглядно.

а зачем тогда морковка то, разве просто сходящихся геодезических недостаточно? а картинку сходимости для случая одного пространственого измерения можно нарисовать?

Munin в сообщении #561647 писал(а):

AlexGurdih
Число $\pi$ считается в римановой геометрии просто числом, константой, а избыток или недостаток длины окружности над $2\pi r$ имеет в пределе $r\to 0$ вид $\sim ar^2,$ и коэффициент $a$ называется секториальной кривизной.

мне сложно предположить, что Вы не поняли смысла фразы об измерении числа $\pi$ .... надеюсь таки про эталон длины заданный на гиперповерхности достаточно близкой к гиперсфере можно забыть?

у меня еще один вопросик возник, а при моделировании сверхновых типа 1А учитывалась возможности внешней инициации взрыва до набора критмассы?

Munin · 30/01/06 72407

AlexGurdih в сообщении #561750 писал(а):

обнаруженное в экспериментах большое количество различных элементарных частиц и обнаружение в структуре нуклонов трех центров рассеяния дало повод для размышлений о переходе на следующий уровень элементарности.

Не было в структуре нуклонов трёх центров рассеяния. Их там сколько-то. Поскольку рассеяние каждый раз происходит только на одном центре, можно оценить только долю импульса нуклона, которую несёт этот центр, и она меняется от 0 до 1.

Вообще по тексту: вы действительно думаете, что объяснили всё просто? Я там вижу кучу ссылок на сложные теоретические концепции, не знакомые типичному слушателю.

AlexGurdih в сообщении #561750 писал(а):

Но в целом данная теория работает в обычном четырехмерном непрерывном пространстве с множеством элементарных объектов целочисленного(точечного) типа, что с точки зрения физмысла и представляет основную проблему.

Почему проблему? Физический смысл материальной точки как раз наиболее прост и прозрачен, не то что калибровочно-инвариантного цветного вакуумного конденсата.

AlexGurdih в сообщении #561750 писал(а):

а зачем тогда морковка то, разве просто сходящихся геодезических недостаточно? а картинку сходимости для случая одного пространственого измерения можно нарисовать?

Можно. Вопрос-то в том, почему они сходятся. И ответ в том, что одна короче другой. Что наглядно (для людей, не знающих СТО) я иллюстрирую как морковку.

AlexGurdih в сообщении #561750 писал(а):

мне сложно предположить, что Вы не поняли смысла фразы об измерении числа $\pi$ .... надеюсь таки про эталон длины заданный на гиперповерхности достаточно близкой к гиперсфере можно забыть?

Мне сложно предположить, что вы не поняли моего ответа как раз на вашу фразу, но поскольку вы такое пишете, предположить, видимо, придётся. Во избежание дальнейших плясок вокруг да около, http://en.wikipedia.org/wiki/Curvature_of_Riemannian_manifolds#Sectional_curvature и http://en.wikipedia.org/wiki/Bertrand-Diquet-Puiseux_theorem . И извините, что неправильно вспомнил термин.

AlexGurdih в сообщении #561750 писал(а):

у меня еще один вопросик возник, а при моделировании сверхновых типа 1А учитывалась возможности внешней инициации взрыва до набора критмассы?

Там вообще не моделирование используется, а феноменология: множество наблюдений и выведенные из них элементарные закономерности. Моделирование взрывов сверхновых исключительно сложно и пока с трудом подбирается к совпадению с наблюдательными данными. Может быть, какие-то из этих взрывов протекают с теми или иными особенностями, но в конечном счёте они не влияют на среднестатистическую картину взрыва Ia. А используется для оценок именно статистика.

AlexGurdih · 18/04/12 29