На стыке бесконечно большого и бесконечно малого

[Gilgamesh]

Я уже задал этот вопрос тут, но никто не ответил, надеюсь что хоть тут ответят.

В книге «Законы и формулы физики. Справочник» (автор Кузьмичев В. Е.) написано вот что:

Меня этот вопрос давно интересует, может кто-нибудь на популярном языке без формул объяснить мне о чем идет речь тут? Я так понял что бесконечно большое и бесконечно малое это одно и то же, то есть если увеличивать в размерах что-то то тогда он становиться бесконечно малым, это так? Или тут речь идет о другом?

[Pphantom]

Тут имеется:
1) упоминание связи (действительно существующей) между объектами исследования космологии и физики высоких энергий;
2) вставленное "ради красного словца" упоминание "бесконечно" большого и малого.

Соответственно, и понимать особенно нечего.

[Munin]

Стык физики высоких энергий (aka физика элементарных частиц) и космологии происходит следующим образом:

Весь наш Космос происходит из Большого Взрыва. Все галактики, звёзды, планеты и прочее, что есть во Вселенной, происходят из первичного газа (75 % водорода, 25 % гелия), который образовался в результате Большого Взрыва. Газ сформировался в звёзды, и в них в термоядерных реакциях образовались другие элементы, например, кислород, углерод и железо, из которых мы состоим.

Так вот, условия во Вселенной после Большого Взрыва образовались за счёт процессов в самом Большом Взрыве. А тогда не было никаких больших сложных структур, типа современных звёзд, планет и галактик, а был только сплошной газ. Он был достаточно горячий и плотный (потому что Вселенная была гораздо меньше и плотнее, чем сегодня). Но газ был сам по себе довольно сложный: он состоял из многих разных типов частиц, которые превращались друг в друга при столкновениях и самопроизвольно. И вот тут вступает в дело физика микромира: она позволяет вычислить, какие типы частиц были изначально, какие из каких возникали, и как они друг с другом реагировали. И именно физика микромира позволяет вычислить результат всей этой мешанины, тот состав Вселенной (75 % водорода, 25 % гелия, и ряд более мелких и точных чисел), который "поступил на вход" эпохи макроскопической космологической эволюции.

Кроме того, даже сама макроскопическая космология зависит от физики микромира. Современные структуры (звёзды, галактики и т. п.) образовались из-за того, что изначальный газ был неоднороден - где-то плотнее, где-то реже. И по одной из гипотез, эта неоднородность тоже возникает из физики микромира, имеет квантовое происхождение, и может быть рассчитана по законам микромира.

[Gilgamesh]

Pphantom
Munin
И это все? Я-то подумал нечто мистическое («большое и маленькое это одно и то же») и заинтересовался.........

Цитата:

Кроме того, даже сама макроскопическая космология зависит от физики микромира. Современные структуры (звёзды, галактики и т. п.) образовались из-за того, что изначальный газ был неоднороден - где-то плотнее, где-то реже. И по одной из гипотез, эта неоднородность тоже возникает из физики микромира, имеет квантовое происхождение, и может быть рассчитана по законам микромира.

А эти неоднородности в разных частях вселенной были однородными или неоднородными? Те есть: неоднородности («изначальный газ был неоднороден - где-то плотнее, где-то реже») создали галактик и звёзд, но почему тогда галактики отличаются от друг-друга?

[Dan B-Yallay]

Gilgamesh в сообщении #845890 писал(а):

А эти неоднородности в разных частях вселенной были однородными или неоднородными? Те есть: неоднородности («изначальный газ был неоднороден - где-то плотнее, где-то реже») создали галактик и звёзд, но почему тогда галактики отличаются от друг-друга?

Попробую ответить. Если проврусь меня поправят физики :)

Плотности и разряжения были неоднородными, поэтому где-то галактики образовались раньше, где-то позже. Kакие-то из них старше, кто-то моложе.
Некоторые из них "столкнулись" между собой, какие-то - нет. "Столкновения" могли быть разнообразными: под разными углами, с разными скоростями а также с разными исходами: от полного слияния друг с другом, до еле "соприкосновения рукавами": galactic collision
И наверняка я упустил много других факторов.

[lisek]

Gilgamesh в сообщении #845890 писал(а):

подумал нечто мистическое («большое и маленькое это одно и то же»)

Всё, что находится на грани современной науки, автоматически граничит с мистикой. Потому что и там и здесь количество тумана приблизительно одинаково.

В приведённом рисунке видно (?) желание автора скатиться в нумерологию (подогнано под популярные цифры "3" и "0" десятичной системы счисления, ось мира зациклена без попытки физического объяснения).

Более-менее достоверно известно одно: вселенная построена на резонансах. Причём, современной аппаратурой эти резонансы лучше всего видны в масштабах микромира (нанометры) и в масштабах мегамира (миллионы километров).

В первом случае мы наблюдаем резонансы близкого (электромагнитного?) взаимодействия, во втором - дальнего (гравитационного) взаимодействия. Ничего удивительного, что подсознательно мы хотим "сшить" эти диапазоны. Но такая стыковка пока ничем не отличается от исчисления ангелов на кончике иглы. Вроде

[Munin]

Gilgamesh в сообщении #845890 писал(а):

И это все? Я-то подумал нечто мистическое («большое и маленькое это одно и то же») и заинтересовался.........

Нет, к счастью, ничего мистического.

И странно было бы в такой книге что-то мистическое найти.

Gilgamesh в сообщении #845890 писал(а):

А эти неоднородности в разных частях вселенной были однородными или неоднородными? Те есть: неоднородности («изначальный газ был неоднороден - где-то плотнее, где-то реже») создали галактик и звёзд, но почему тогда галактики отличаются от друг-друга? :roll:

Я не умею понять "неоднородности были однородными" или "неоднородными".

Но они были разными, неодинаковыми. Поэтому и галактики из них получились разные. Но всё-таки не совсем разные: всего нескольких типов.

По сути, некоторое представление об этих неоднородностях может дать случайный шум: сложите несколько синусоид с наугад выбранными частотами и фазами, и примерно одной величины амплитудами. У вас случайно получатся и горбы и впадины, и более того: разные по форме горбы и впадины. Где-то будут узкие и высокие горбы, где-то низкие и широкие. Где-то вообще сдвоенные. Но это всё игра случая.

-- 05.04.2014 22:06:43 --

lisek в сообщении #845914 писал(а):

Всё, что находится на грани современной науки, автоматически граничит с мистикой.

Это полный бред, и он не заслуживает большего комментария.

[Pphantom]

Gilgamesh в сообщении #845890 писал(а):

И это все? Я-то подумал нечто мистическое («большое и маленькое это одно и то же») и заинтересовался...

Нет, это действительно не более чем фигура речи.

Gilgamesh в сообщении #845890 писал(а):

А эти неоднородности в разных частях вселенной были однородными или неоднородными? Те есть: неоднородности («изначальный газ был неоднороден - где-то плотнее, где-то реже») создали галактик и звёзд, но почему тогда галактики отличаются от друг-друга?

Они не так уж сильно отличаются. К тому же получить совершенно одинаковые неоднородности тоже крайне сложно, у них был флуктуации значений параметров, которые, в конечном счете, и привели к флуктуациям параметров образовавшихся скоплений галактик (именно скоплений, все более мелкие структуры непосредственно с первичными неоднородностями не связаны).

[Munin]

(Оффтоп)

Pphantom в сообщении #845943 писал(а):

все более мелкие структуры непосредственно с первичными неоднородностями не связаны

Тогда почему все галактики не одинаковые, как с конвейера? :-)

Неоднородности-то продолжаются на все масштабы, просто амплитуда уменьшается. Зато скорость роста возмущения растёт.

[Pphantom]

Munin в сообщении #845980 писал(а):

Тогда почему все галактики не одинаковые, как с конвейера?

Потому что первичные неоднородности - не единственная причина возникновения тех или иных структур.

Munin в сообщении #845980 писал(а):

Неоднородности-то продолжаются на все масштабы, просто амплитуда уменьшается.

Да, но только неоднородности на разных масштабах имеют свойство вести себя разным образом, и далеко не на всех они сохраняются в течение длительного времени.

[Munin]

(Оффтоп)

Pphantom в сообщении #845989 писал(а):

Потому что первичные неоднородности - не единственная причина возникновения тех или иных структур. :D

А какие ещё? Я на полном серьёзе. Если что-то не вытекает из начальных условий - то оно вообще ни из чего не вытекает. Квантовая механика с её неопределённостями, пардоньте, ещё на много порядков ниже.

[Pphantom]

Хотя бы обычные газодинамические неустойчивости. Практически это тоже недетерминированные процессы.

[Munin]

(Оффтоп)

Pphantom в сообщении #846070 писал(а):

Хотя бы обычные газодинамические неустойчивости. Практически это тоже недетерминированные процессы.

Угу. Из чего недетерминированные? Давайте сравним скорость роста термодинамической флуктуации и первичной неоднородности макроскопического масштаба.

Мнэ-э-э, не забывая на каком-то этапе ещё о том, что галактики из DM, вообще-то, делаются. Ну это я придираюсь. Можно сначала и простой водородный газ обсудить.

[Pphantom]

Munin в сообщении #846093 писал(а):

Угу. Из чего недетерминированные? Давайте сравним скорость роста термодинамической флуктуации и первичной неоднородности макроскопического масштаба.

Давайте. Продемонстрируйте механизм возникновения звезды из первичной неоднородности.

Munin в сообщении #846093 писал(а):

Мнэ-э-э, не забывая на каком-то этапе ещё о том, что галактики из DM, вообще-то, делаются. Ну это я придираюсь. Можно сначала и простой водородный газ обсудить.

Это, вообще говоря, одна из гипотез. Только "одна из".

(Оффтоп)

Кстати, мне кажется, что совершенно незачем постоянно пользоваться тэгом "оффтопик". Для разовых побочных вставок это, возможно, имеет смысл, но постоянно вести беседу под этой вывеской несколько глупо. Либо это действительно оффтопик (и тогда мы дружно нарушаем правила форума, причем Вы - еще и сознательно ), либо нет, и тогда это просто излишество.

[Munin]

(Оффтоп)

Pphantom в сообщении #846113 писал(а):

Давайте. Продемонстрируйте механизм возникновения звезды из первичной неоднородности.

А чего демонстрировать? Джинсовская неустойчивость. Или вам расписать в деталях, которые современная наука не знает?

Вопрос в том, где именно джинсовская неустойчивость развивается. Точнее даже, что именно она развивает.

Pphantom в сообщении #846113 писал(а):

Кстати, мне кажется, что совершенно незачем постоянно пользоваться тэгом "оффтопик".

А мне кажется, что раз мы не отвечаем на вопрос темы, то совершенно неприлично не пользоваться этим тегом.

Pphantom в сообщении #846113 писал(а):

Для разовых побочных вставок это, возможно, имеет смысл, но постоянно вести беседу под этой вывеской несколько глупо.

Это поможет модераторам при разделении темы. Кроме того, при разделении темы этот тег снимается.