как ученые подсчитали что вселенной 10 млрд лет?

[Fionas]

как ученые подсчитали что вселенной 10 млрд лет?

[Munin]

Самая простая оценка: взяли скорость разбегания галактик, и посчитали, сколько лет назад все галактики должны были бы находиться "в одном месте".

Более точные оценки подразумевают учёт гравитации и Общей Теории Относительности, но как ни странно, сначала они довольно грубо гуляли туда-сюда, и как выяснилось, не слабо ошибались, в 2-3 раза, а когда наконец установились (для чего потребовались наблюдения далёких сверхновых, под которые оценки пришлось подогнать), то оказалось, что такие более точные оценки - практически совпадают с наиболее простой.

Но Вселенной не 10 млрд лет, а 13,7 млрд лет.

[ktoto]

После того как было найдено красное смещение, а по нему оценено расстояние до самых удалённых объектов, поделили расстояние до них на скорость разбегания, и это было первой оценкой времени жизни Вселенной.

Квазар, получивший обозначение ULAS J112001.48+064124.3, располагается на расстоянии около 13 миллиардов световых лет от Земли
По моему мнению, возраст Вселенной уже > 13 млрд + 10% на формирование этих самых удалённых галактик.
Такое ощущение, что оценка возраста вселенной постоянно растёт.

http://elementy.ru/lib/431601

[EtCetera]

ktoto в сообщении #902007 писал(а):

Такое ощущение, что оценка возраста вселенной постоянно растёт.

Она и должна расти. Со скоростью течения времени.

[Munin]

ktoto в сообщении #902007 писал(а):

По моему мнению, возраст Вселенной уже > 13 млрд + 10% на формирование этих самых удалённых галактик.

1. Когда (в очень "популярных" пересказах) пишут что что-то находится на расстоянии скольких-то млрд св. лет от Земли, то это вовсе не значит, что этот объект наблюдается в состоянии столько же млрд лет назад. Соответствие очень нелинейное: например, возраст Вселенной 13,7 млрд лет, а расстояние до самых дальних видимых объектов теоретически при этом 46 млрд св. лет - см.
http://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe#Size
http://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe#Misconceptions

2. 10 % на формирование галактик - это слишком много. Действительно, есть "тёмные века", когда не было ещё звёзд и галактик, но их длительность - по-видимому, меньше 1 млрд лет. Насколько мне известно, наблюдение наиболее старых галактик затруднено не тем, что их не было, а тем, что:
- у них очень малая яркость и/или звёздная величина из-за дальности (угловой размер + красное смещение), поэтому наблюдение требует очень большой экспозиции, либо случайно удаётся увидеть особенно яркие галактики;
- дополнительный фактор в том, что звёздообразование в таких галактиках создало ещё сравнительно мало звёзд, и поэтому абсолютная звёздная величина таких галактик тоже понижена по сравнению с обычной;

ktoto в сообщении #902007 писал(а):

Такое ощущение, что оценка возраста вселенной постоянно растёт. :-)

В 50-е - 80-е годы она действительно росла, с примерно 5 млрд лет до примерно 20 млрд лет. Но в 1998 году остановилась на значении примерно 13,7 млрд лет, которое известно уже довольно точно, и с тех пор не меняется.

Кстати, я тут везде писал 13,7 млрд лет, а сейчас выяснил, что ошибся: и финальные результаты WMAP, и результаты Planck-а дают более точную цифру 13,8 млрд лет (13,798(37) - одно стандартное отклонение).

-- 30.08.2014 12:50:48 --

Munin в сообщении #902028 писал(а):

а расстояние до самых дальних видимых объектов теоретически при этом 46 млрд св. лет

По "калькулятору" Неда Райта и параметрам Планка, для поверхности последнего рассеяния 45,261 млрд св. лет,
а до края наблюдаемой части Вселенной 46,120 млрд св. лет.
Впрочем, он позволяет вводить только 3 значащие цифры, так что и эти величины стоит округлять до 3 цифр.

[Pphantom]

Чуть добавлю...

Munin в сообщении #902028 писал(а):

Насколько мне известно, наблюдение наиболее старых галактик затруднено не тем, что их не было, а тем, что:
- у них очень малая яркость и/или звёздная величина из-за дальности (угловой размер + красное смещение), поэтому наблюдение требует очень большой экспозиции, либо случайно удаётся увидеть особенно яркие галактики;

При этом особенно яркие галактики являются очевидно "нестандартными", что делает определения их возрастов, вообще говоря, крайне неточными. Есть вариант, при котором галактика оказывается гравитационно линзированной, но и тогда получить результат очень тяжело.

Поэтому в реальности можно определить прошедшее с момента "эпохи наблюдения" время, а оно заведомо не больше возраста Вселенной. Разность между ними может оказаться небольшой, но, поскольку с механизмом формирования галактик непонятного куда больше, чем известного, то это, в принципе, ни о чем не говорит.

ktoto в сообщении #902007 писал(а):

http://elementy.ru/lib/431601

Странная статья. С одной стороны, основная "сюжетная" линия верна, с другой - в деталях очень много мелких (и не очень) ошибок. Похоже, автору статьи кто-то рассказал все правильно, а автор затем часть полученной информации перепутал.

[ktoto]

EtCetera писал(а):

Она и должна расти. Со скоростью течения времени.

Я имел ввиду рост оценки

Munin в сообщении #902028 писал(а):

возраст Вселенной 13,7 млрд лет, а расстояние до самых дальних видимых объектов теоретически при этом 46 млрд св. лет - см.

Кстати 46 млрд световых лет, это уже оценка расстояния, на основе возраста Вселенной? Принимая Вселенную (6?)-мерной сферой, поверхность которой считается наше 3-х мерное пространство. И тогда диаметр сферы: $D =\pi \cdot 13,8$ ~ $ 43.3 $ световых года, так?

[Munin]

Pphantom в сообщении #902036 писал(а):

Странная статья. С одной стороны, основная "сюжетная" линия верна, с другой - в деталях очень много мелких (и не очень) ошибок.

Не вдаваясь в мелкие ошибки, можно перечислить самые "не очень"?

ktoto в сообщении #902037 писал(а):

Кстати 46 млрд световых лет, это уже оценка расстояния, на основе возраста Вселенной?

Да.

ktoto в сообщении #902037 писал(а):

Принимая Вселенную (6?)-мерной сферой, поверхность которой считается наше 3-х мерное пространство.

Нет. Принимая Вселенную 4-мерной поверхностью, которая называется "пространство Фридмана-Леметра с Λ-членом". Эта поверхность образует наше 4-мерное пространство-время. Наше 3-мерное пространство образует сечение этой поверхности. Сферой оно не является, поскольку с большой точностью плоское: $100\Omega_K=-0{,}10^{+0{,}62}_{-0{,}65}$ на уровне 95 % (списываю с результатов Планка).

ktoto в сообщении #902037 писал(а):

И тогда диаметр сферы: $D =\pi \cdot 13,8$ ~ $ 43.3 $ световых года, так?

"Диаметра сферы" вообще нет, и уж тем более, он не может быть столь феерически мал.

[ktoto]

Munin в сообщении #902047 писал(а):

"Диаметра сферы" вообще нет, и уж тем более, он не может быть столь феерически мал.

Опечатка, 43,3 млрд. световых лет.

Munin в сообщении #902047 писал(а):

Сферой оно не является, поскольку с большой точностью плоское: $100\Omega_K=-0{,}10^{+0{,}62}_{-0{,}65}$ на уровне 95 % (списываю с результатов Планка).

А может быть наше плоское( в смысле ОТО) 4-пространство замкнутой поверхностью?

[Pphantom]

Munin в сообщении #902047 писал(а):

Не вдаваясь в мелкие ошибки, можно перечислить самые "не очень"?

1) Гелиосейсмология к определению возраста Солнца имеет весьма опосредованное отношение. Она позволяет уточнить модель внутреннего строения Солнца, но даже в этом случае параметры модели, как-то связанные с возрастом, определяются достаточно косвенными методами.
2) Водород даже в атмосферах белых карликов встречается не в очень большом количестве, гелия там заметно больше. Похоже, "доминирование" в спектре автор смешал с реальным химическим составом (а это не одно и то же).
3) Поверхностная температура белого карлика может быть и меньше $8 \cdot 10^3$ К.
4) Маломассивные звезды живут не десятки-сотни миллионов лет, должно быть "миллиардов".
5) Под названием "гелиевый карлик" смешаны два типа объектов: БК практически без водорода в атмосфере и БК, состоящий практически полностью из гелия. Первое встречается достаточно часто, второе - действительно редкость (пока).
6) "Многие тысячи" шаровых скоплений в галактике - это все-таки исключение из правил.
7) Определения возраста по Be-9 с точностью до сотен миллионов лет совершенно нереальны.
8) "Постоянную Хаббла" называют так и сейчас, хотя, конечно, постоянной она не является.
9) Эдвин Хаббл был, что называется, "чистым наблюдателем" и космологическими моделями никогда не занимался.
10) Недопплеровская анизотропия реликтового фона была открыта по данным COBE, а не WMAP, и лет на десять раньше. WMAP, собственно, запускали уже для детального исследования открытого ранее явления.

[Munin]

ktoto в сообщении #902058 писал(а):

Опечатка, 43,3 млрд. световых лет.

Тогда всё ещё: "диаметра сферы" вообще нет. Вы полностью неправильно воспринимаете геометрию пространства-времени Вселенной.

ktoto в сообщении #902058 писал(а):

А может быть наше плоское( в смысле ОТО) 4-пространство замкнутой поверхностью?

Надо уточнить, в каком смысле замкнуто, в каких направлениях.

Pphantom
Спасибо большое, очень подробно! Кстати,

Pphantom в сообщении #902060 писал(а):

Недопплеровская анизотропия реликтового фона была открыта по данным COBE, а не WMAP, и лет на десять раньше.

РЕЛИКТ-1 всё-таки не котируется?

[Pphantom]

Munin в сообщении #902075 писал(а):

РЕЛИКТ-1 всё-таки не котируется?

Обычно считается, что "Реликт-1" получил указания на существование анизотропии, а COBE надежно его установил. Тут, наверное, можно спорить, что важнее, я не берусь выбирать из этих двух вариантов, но это точно не WMAP.

[ktoto]

Munin в сообщении #902028 писал(а):

до края наблюдаемой части Вселенной 46,120 млрд св. лет

А как была получена оценка размера в 46 млрд св. лет?

Munin в сообщении #902075 писал(а):

Надо уточнить, в каком смысле замкнуто, в каких направлениях.

Поверхность, ограниченная, без края.

[Munin]

Munin в сообщении #902003 писал(а):

Самая простая оценка: взяли скорость разбегания галактик, и посчитали, сколько лет назад все галактики должны были бы находиться "в одном месте".

Вспомнил ещё про одну часть истории.

Да, способ очень простой, но вот "скорость разбегания галактик" - постоянная Хаббла - оказалась не такой простой величиной для определения. Сам Хаббл ошибся с ней почти на порядок. Связано это было с тем, что определять расстояния в астрономии приходится довольно сложными и косвенными методами, основанными на известных свойствах тех или иных объектов (звёзд, скоплений, галактик, вспышек сверхновых). Причём, по одним объектам оцениваются другие объекты, по ним третьи, и так далее - строится "космическая лестница расстояний", а погрешности накапливаются. Так вот, Хаббл, насколько я помню, перепутал два разных типа цефеид, про которые тогда ещё не было известно, что их два, и их физические характеристики сильно отличаются. Но и это проблему не решило, примерно с середины и по конец 20 века постоянная Хаббла никак не хотела уточняться, точнее, существовала в двух версиях - "короткой шкалы" и "длинной шкалы", отличавшихся в 2 раза. И только в конце 20 - начале 21 века этот вопрос был окончательно решён.

-- 30.08.2014 15:58:23 --

ktoto в сообщении #902090 писал(а):

Поверхность, ограниченная, без края.

Нет, уточнить надо в 4-мерном смысле.

ktoto в сообщении #902090 писал(а):

А как была получена оценка размера в 46 млрд св. лет?

Давайте вы вначале почитаете вот это:
Попов С. Сверхсветовое разбегание галактик и горизонты Вселенной: путаница в тонкостях
http://www.astronet.ru/db/msg/1194830
и вдумчиво поразглядываете картинки.