Бесконечна ли Вселенная?

[Alex13]

Процитирую своего завкафа теорфиза: "Что нужно для занятия теорфизикой? Пачка чистых листов бумаги и карандаш, ну еще зарплата сотрудникам. Все." Теория не требует вложений, а вот практика - уже другое дело.

1531695[/snapback]

Да разрабатывать можно сколько угодно. Но разве учёный получает удовольствие от создания. Я думал, что от созерцания плодов своей деятельности. Именно от реализации. А ведь надо ещё и опыты проводить, эксперементы и испытания. А это уже столько денег.

[3d6]

Le_0

Тут есть баг - в области высоких плотностей энергий(собственно то, что можно называть "самым передним" краем науки :unsure:) теория сейчас обгоняет эксперимент примерно на 20 лет. Сокращение финансирования будет увеличивать этот разрыв. Пока что ученые еще надеются, что хоть доживут до проверки своих теорий... Но если дойдет до того, что существует несколько десятков полноценных взаимоисключающих теорий (сейчас таких поменьше, но тоже не одна - взять хоть те же суперструны), и ни про одну нельзя сказать, верна она или нет, то наука боюсь превратится в такую-себе изощренную религию :( И многие будут рисковать к старости узнать, что та теория, которой они посвятили всю жизнь, была только что опровергнута экспериментом. Мрачная перспектива, как по мне...

[AntiMat]

Ну вот и Эйнштейн стал для всех идолом (как Ньютон когда-то)! А ведь он этого не хотел, иначе не брался бы за квантовую теорию гравитации. По релятивистскому сложению скоростей превысить "с" невозможно никогда. Да и не хватит никакой энергии, чтобы разогнать массу до сверхсвета. Однако инфляционное расширение имело место. И в те короткие доли секунды Вселенную нисколько не смущало невыполнение чьих-то привычных представлений :unsure: . Кстати, благодаря сверхсвету разные участки Вселенной были лишены кокого либо контакта друг с другом, поэтому далеко за пределами Метагалактики могут быть области, отличающиеся от нашей из-за случайных процессов в превичном разогретом веществе. Всё же в процессе инфляции произошло много чего - отделение сильного взаимодействия, возникновение барионной ассиметрии. Однако и ТАМ фундаментальные законы будут те же самые. Разве так уж принципиально, если ТАМ будет преобладание антиматерии над материей?

 

Итак, сверхсветовое расширение имело место благодаря наличию отрицательного давления реликтового вакуума (ложного выкуума). И пятая сила не следствие каких-то фундаментальных взаимодействий, а это свойство вакуума, самого пространства в конце концов. Ускорение, вызываемое пятой "силой", зависит только от плотности вакуума, гравитационной постоянной, и расстояния. Современный вакуум гораздо скромнее ложного, но и он создаёт отрицательное давление. Ссылаюсь на И. А. Климишина, который ссылается на космолога И. Д. Новикова. По нему любое измерение скорости объекта, это определение отношения длины некоего жёсткого масштаба к времени его прохождения объектом. Для больших расстояний, когда превышается некоторое предельное "r", гравитационные ускорения, порождаемые вакуумом, разрушают любой материальный каркас, который можно было бы использовать в качестве масштабной линейки. Поэтому определение скорости становится невозможным. Такая, вот, получается ненаблюдаемая величина. Здрасте, чудеса микромира. Можете, конечно, использовать не банальные линейки, а красное смещение, но то же только пока v < c.

 

О путях развития земной цивилизации... Годовой бюджет NASA составляет $18 млрд. Какое-то чувство мне подсказывает, что это больше, чем у нас, ESA, Китая и Японии. А военный бюджет США = $400 млрд. Ну, блин, делайте выводы. Если бы, да кабы, то я тоже мог бы сейчас проходить практику на Луне... Alex13, Марс действительно нам пока и даром не нужен, но то, что ЕС урезало финансирование фундаментальщикам!.. Европа много в моих глазах потеряла. Похоже, что для человечества реализуется сценарий киберпанка, и с этим надо что-то делать...

[3d6]

гравитационные ускорения, порождаемые вакуумом, разрушают любой материальный каркас, который можно было бы использовать в качестве масштабной линейки

1531726[/snapback]

Вот это очень плохое оправдание. Техническая невозможность что-то измерить еще никогда не была оправданием, оправданием может служить принципиальная невозможноть (как в ситуации с принципом неопределенности).

[AntiMat]

Отлично! Измеряйте z! Результат будет тот же самый! А насчёт принципиальной невозможности... Да, никакие чудеса техники не помогут одновременно с произвольной точностью определить координату и импульс частицы. И здесь точно так же. Изменено 25 октября, 2006 пользователем AntiMat (смотреть историю редактирования)

[Alex13]

О путях развития земной цивилизации... Годовой бюджет NASA составляет $18 млрд. Какое-то чувство мне подсказывает, что это больше, чем у нас, ESA, Китая и Японии. А военный бюджет США = $400 млрд. Ну, блин, делайте выводы. Если бы, да кабы, то я тоже мог бы сейчас проходить практику на Луне... Alex13, Марс действительно нам пока и даром не нужен, но то, что ЕС урезало финансирование фундаментальщикам!.. Европа много в моих глазах потеряла. Похоже, что для человечества реализуется сценарий киберпанка, и с этим надо что-то делать...

1531726[/snapback]

Первую часть твоего сообщения я не стал включать. Пока его читал, ощущал себя умственно недоразвитым. Для каждого второго слова нужен толковый словарь. Может переведёш. Интересно ведь узнать, что ты имел в виду.

 

А вот вторая часть... Да, с этим что-то надо делать. А именно, менять психологию людей. Работа сложная. Но нет ничего невозможного.

[AntiMat]

to Alex13

Вот потому я и прибег к наглядным линейкам. Сверхсветовое инфляционное расширение имело место. Иначе сегодня Вселенная была бы довольно мелкой - порядка нескольких десятков (или сотен, не помню) световых лет. В любой среде давление 'p" и плотность энергии "epsilon" имеют один знак. А в случае вакуума, при положительной плотности энергии даление будет отрицательным. т.е.

p(вак.) = - epsilon(вак.) = - с * с * rho(вак.)

Подобная ситуация реализуется в растянутом твёрдом теле. Вакуум оказывает эффект "антигравитации". Он растаскивает тела но независимо от их массы. Эффект, вызываемый этой "силой", будет тем больше, чем дальше объект от наблюдателя.

Для некоторого скопления (облака) частиц выражение ускорения, вызываемого гравитацией, для частицы на расстоянии r от центра этого однородного облака плотностью rho и массой M = 4 pi * r * r * r * rho / 3 будет иметь вид:

a = - G * M / (r * r) = - 4 pi * G * rho * r / 3

Из ОТО следует, что надо учитывать давление p:

a = - (4/3) pi * G * r * (rho + 3 p / (c*c))

c учётом связи давления вакуума с плотностью энергии вакуума, получаем:

a = (8/3) pi * G * rho(вак.) * r = Lambda * c * c * r / 3

где Lambda = 8 pi * G * rho(вак.) / (c * c)

Так как "a" - вторая производная от "r" по времени, то

r = r0 * exp[ c * t * (Lambda/3)^(1/2) ]

v = dr / dt => v = c * r * (Lambda/3)^(1/2)

По Хабблу v = H * r => H = c * (Lambda/3)^(1/2)

Это всё изложено у Климишина.

 

Вот и считайте, что получится, если плотность вакуума rho(вак.) = 10^94 граммов на кубический сантиметр, как было в первые мгновения жизни Вселенной. Плотность современного физического вакуума гораздо ниже, но и он сможет разогнать до сверхсвета на большом расстоянии. Так что релятивистское сложение скоростей не работает на расстояниях больших, чем

r(max) ~ c / [(8 pi * G * rho(вак.))^(1/2)].

 

Кто наложит запрет на такое фундаментальное свойство Вселенной?

 

P.S.

Извините за непотребный вид формул...

P.P.S.

Бывает, что на физфаке я тоже ощущаю себя умственно недоразвитым. Обиднее всего, когда это ощущение приходит в период сессии, в процессе беседы с экзаменатором -_- .

Изменено 25 октября, 2006 пользователем AntiMat (смотреть историю редактирования)

[Alex13]

P.S.

Извините за непотребный вид формул...

P.P.S.

Бывает, что на физфаке я тоже ощущаю себя умственно недоразвитым. Обиднее всего, когда это ощущение приходит в период сессии, в процессе беседы с экзаменатором ^_^ .

1532005[/snapback]

Да ничего, сам так формулы пишу, только с уклоном под 45 градусов :D

Жаль, что не та тема, а то длеснул бы сдесь знаниями в дисконтировании, рисках или финансах предприятия.

 

P.S.

Зато теперь мне стало понятно, что вселенная конечна, но постоянно расширяется :) Значит за её пределами есть ещё что-то. Ведь куда-то она расширяется.

[3d6]

Бывает, что на физфаке я тоже ощущаю себя умственно недоразвитым. Обиднее всего, когда это ощущение приходит в период сессии, в процессе беседы с экзаменатором

1532005[/snapback]

Слушай, везет тебе! В процессе беседы с экзаменаторами обычно у меня возникает ощущение что они умственно недоразвитые :)

 

Значит за её пределами есть ещё что-то. Ведь куда-то она расширяется.

1532037[/snapback]

Блин, с этого ведь начинали :) На данный момент нет такого места - "за пределами Вселенной". Просто нету. Т.к. того, о чем в принципе ничего нельзя узнать, для нас не существует. За пределами Вселенной нет как минимум нашего родного 4х-мерного пространства-времени. И еще много чего нет. Зато там вполне могут летать невидимые ангелы с крылышками :)

[AntiMat]

to Alex13

Ну,.. масса Вселенной конечна, средняя плотность к нулю не стремится, стало быть, объём конечен. Да, объём пространства конечен, а вот гиперобъём пространства-времени... Если Вселенная расширяется неограничено, то она бесконечна. Абсолютные и независимые пространство и время ушли за своим творцом Ньютоном в мир иной. Первая модель Вселенной Эйнштейна была статичной. Это была замкнутая трёхмерная сфера объёмом 2*pi*pi*R*R*R. Однако луч света пересечёт такую Вселенную за время t=2*pi*R/c и вернётся в исходную точку. Так что, смотря что называть конечным.

[Alex13]

Слушай, везет тебе! В процессе беседы с экзаменаторами обычно у меня возникает ощущение что они умственно недоразвитые :)

Блин, с этого ведь начинали :) На данный момент нет такого места - "за пределами Вселенной". Просто нету. Т.к. того, о чем в принципе ничего нельзя узнать, для нас не существует. За пределами Вселенной нет как минимум нашего родного 4х-мерного пространства-времени. И еще много чего нет. Зато там вполне могут летать невидимые ангелы с крылышками :)

1532304[/snapback]

Так что же, расширение нашей вселенной приводит к уничтожению Рая?! Неееееет!!!

 

Почему же там ни чего нет. Наверняка. Ведь не может что-то расширяться в никуда, в ничто. если что-то увеличивается в размерах, то только до тех пор, пока не упрётся в преграду (другое пространство или реальность, в данном случае). А так, оно расширяется в пределах пространства.

 

Добавлено:

to Alex13

Ну,.. масса Вселенной конечна, средняя плотность к нулю не стремится, стало быть, объём конечен. Да, объём пространства конечен, а вот гиперобъём пространства-времени... Если Вселенная расширяется неограничено, то она бесконечна. Абсолютные и независимые пространство и время ушли за своим творцом Ньютоном в мир иной. Первая модель Вселенной Эйнштейна была статичной. Это была замкнутая трёхмерная сфера объёмом 2*pi*pi*R*R*R. Однако луч света пересечёт такую Вселенную за время t=2*pi*R/c и вернётся в исходную точку. Так что, смотря что называть конечным.

1532336[/snapback]

Если принять это утверждение, то получается, что вселенная сферична. Все звёзды расположины по окружности данной сферы. Но луч света может вернуться обратно проходя по всей окружности. Но такое возможно только если притяжение крайне велико, и заставляет поток света идти по дуге. Такая вселенная не способна расширяться, ведь свет распростряняться будет только по плоскости, а не во всех направлениях.

[3d6]

Ведь не может что-то расширяться в никуда, в ничто

1532360[/snapback]

Откуда у тебя столь смелые предположения?

 

Вот смотри, самая действенная модель, которая мне приходит в голову: вся наша Вселенная моделируется на одном большом компьютере ("божественном сервере", БС <_<). БС расчитывает движение всех частиц только в определенном объеме пространства-времени, и не расчитывает ничего за его пределами. А само пространство устроено так, чтобы его "края" не существовало. Вот и все - до тех пор пока ты остаешься набором моделируемых частиц, для тебя не существует абсолютно ничего, кроме Вселенной.

Ну а поскольку БС регулярно обновляется, ему добавляют процессоров, памяти и т.п., то расчетный объем постепенно увеличивается ^_^

[AntiMat]

Некорректно само утверждение, что "Вселенная расширяется в..." (а тем более, что "Вселенная расширяется на..." :) ). Расширяется само пространство-время Вселенной. Там, где Вселенной нет, там нет и этого пр-ва-вр-ни. Вселенная расширяется не в каком-то пространстве (коробке, комнате...), а просто расширяется вместе со своим пр-вом-вр-нем. По-моему это как раз гораздо проще понять :) ! Не надо ломать голову над тем, что ТАМ (СОВСЕМ ТАМ :D) - СОВСЕМ ТАМ просто СОВСЕМ НИЧЕГО НЕТ.

 

Вселенная не просто сферична, она гиперсферична. Alex13, неужели ты не можешь представить 4D пространство?! Это ж так просто! Представь пространство размерностью n = 3. Получилось? А теперь просто выполни простейшую операцию n + 1. Получил 4? Вот и молодец! Видишь, как всё просто :lol:! И если это гиперпространство не искривлять, то расстояние между любыми двумя точками будет определяться простейшей формулой - корень квадратный из суммы:

(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2 + (z2-z1)^2 + (u2-u1)^2

Теперь можешь рисовать гиперсферы, гиперкубы и прочие безумно красивые гиперметрические (© AntiMat) фигуры, для названия которых нет слов в жалком языке трёхмерных существ. А если хочешь посмотреть на свои рисунки в искривлённом четырёхмерном пространстве - на здоровье! Теперь ты сам всё умеешь! Положи "n" равным пяти, переберись в пятимерное пространство и искривляй четырёхмерие как душа твоя захочет. Физики и математики народ не жадный - с радостью тебя поприветствуют из бесконечномерных миров :) !

 

В той первой модели Эйнштейна (физически некорректной, ибо Вселенная не статичная) луч движется прямолинейно и никуда не загибается! Возьми полоску бумаги, проведи вдоль неё ПРЯМУЮ линию и сверни бумагу в кольцо - ПРЯМАЯ линия замкнулась! И в первой модели Эйнштейна звёзды раполагались равномерно по всему объёму. Усекаешь?

 

Про БС. Такая идея высказывалась ещё у Станислава Лема (кстати, читайте Лема!). БС... Мда... Ещё и обновляемый. Предлагаю утроить с Творцом интеллектуальную гонку. Бросить все средства на физику! Мы должны своими открытиями обогнать Его возможности по обновлению своего жалкого сервака! Мы ухватим Бога за его седую бороду! Кто со мной? Думаю, это лучше гонки вооружений.

Изменено 25 октября, 2006 пользователем AntiMat (смотреть историю редактирования)

[Le_0]

Про БС. Такая идея высказывалась ещё у Станислава Лема (кстати, читайте Лема!). БС... Мда... Ещё и обновляемый. Предлагаю утроить с Творцом интеллектуальную гонку. Бросить все средства на физику! Мы должны своими открытиями обогнать Его возможности по обновлению своего жалкого сервака! Мы ухватим Бога за его седую бороду! Кто со мной? Думаю, это лучше гонки вооружений.

1532718[/snapback]

У Него машина Тьюринга. Сопротивление бесполезно.

 

Помниться находил сравнение расширяющегося пространства-времени с растекающейся лужей, а мы, соответственно - рыбки в воде. Вне воды рыбка умирает. Подобные вещи легче представить, если твердить, что пространство-время образуют не пространство (термин не попутал?) на манер R^3 или R^2, а множество, размерности 4, погруженное (составленное из точек) пространства бОльшей размерности. Это как сфера (с размерностью 2, координаты "широта-долгота") в пространстве размерности 3.

 

В принципе есть способ заглянуть за границы Вселенной, но это к медицине

Изменено 26 октября, 2006 пользователем Le_0 (смотреть историю редактирования)

[Преобразование]

a = - G * M / (r * r)

1532005[/snapback]

 

Но разве это релятивистская формула? По-моему, она верна только для облака, скорости частиц в котором много меньше скорости света. Да и самой этой частицы тоже. Если частица движется относительно центра масс облака с релятивистской скоростью, в эту формулу должны входить релятивистские поправки (которые можно интерпретировать как увеличение массы облака).

Соответственно, по мере приближения скорости к скорости света, торможение частицы за счёт гравитации будет бесконечно возрастать, ускорение же за счёт вакуумного давления останется конечным (если я ничего не путаю), и так будет достигнуто насыщение.

 

Добавлено:

v = H * r

1532005[/snapback]

 

Это тоже нерелятивистская формула, а чисто эмпирическая для существенно досветовых скоростей, которые наблюдал Хаббл. Впрочем, это уже не так принципиально для справедливости вышеприведённых рассуждений.

Изменено 25 октября, 2006 пользователем victor_0 (смотреть историю редактирования)

[21th_Dragon]

3d6

если кто-то садится в ракету, и разгоняется до околосветовой скорости, то у него время начинает течь медленнее относительно тех, кто не разгонялся. Т.е. пока у него пройдет год, на земле может пройти и два, а может и тысяча - смотря до какой скорости он разогнался. Т.е. этот человек по возвращении окажется в далеком будущем относительно нас. Соответственно, как минимум в одну сторону во времени перемещаться можно - так что не считать время координатой просто глупо.

 

А теперь обьясняю это с точки зрения несуществования координаты времени.... что такое скорость света знаешь? И то что обьекты не могут двигаться быстрее, в том числе и сам свет, тоже знаешь?))) Дык вот, согласно моему представлению (понимаю, что "собственные представления" различных умников и любителей болтологии уже порядком законали местных сведущих в этой теме людей, так что с удовольствием выслушаю трезвую и аргументированную критику - мне действительно интересно))), когда некая система тел разгоняется до ОЧЧЕНЬ высоких скоростей, то, учитывая что все обьекты не могут двигаться со скоростью большей скорости света, тела замедляют свое движение, и хотя внутри этой системы кажется, что время идет с нормальной скоростью, это не так. Таким образом, если эта система тел достигнет скорости света, то время внутри застынет совсем...

[AntiMat]

to 21th_Dragon

Не понял, что критиковать-то? До скорости света ни одно тело с положительной массой не разогнать "обычными" методами. Для Земли замедляется время звездолёта, для звездолёта замедляется время Земли.

 

to victor_0

Я ещё отвечу.

[3d6]

21th_Dragon

А теперь - вопрос на засыпку.

Известно что Земля движется со скоростью 30 километров в секунду относительно Солнца.

Вопрос: в какой из запущенных ракет замедление времени будет больше - в той, которая вдоль направления движения Земли, или в той которая против?

Ответив на этот вопрос ты вероятно поймешь кое-что очень важное.

Изменено 27 октября, 2006 пользователем 3d6 (смотреть историю редактирования)

[21th_Dragon]

3d6

AntiMat

Хы... ваша взяла))... но я еще подумаю))

Вот например, представим, что две системы тел "1" и "2" движутся друг относительно друга со скоростью близкой к скорости света... и одно тело в системе "1" начинает ускоряться, тем самым приближаясь к скорости света еще больше. Теоретически достигнув скорости света тело, при дальнейшем воздействии на него некоей силы, увеличивает не скорость, а массу... но у нас же обе системы двигаются относительно друг друга, а масса увеличивается только в одной системе... как это обьяснить?

Изменено 26 октября, 2006 пользователем 21th_Dragon (смотреть историю редактирования)

[AntiMat]

Маленькая поправка: средняя орбитальная скорость Земли = 30 км/с.

 

Скоростью света обладают только фотоны и гравитоны. Причём в любых инерциальных системах отсчёта. Для системы "1" увеличится масса системы "2", для системы "2" увеличится масса системы "1". Однако надо помнить, что когда частица начинает ускоряться, система отсчёта, связанная с ней, перестаёт быть инерциальной. Но если мы рассматриваем две системы, движущиеся от-но друг друга равномерно и без вращений, то при релятивистской скорости с массой будет происходить именно то, что я описал чуть выше. А движущееся тело в системе "1" - это уже система "3".

[3d6]

AntiMat

Упс... Приношу свои извинения, сначала написал "метров", потом решил не выпендриваться... И забыл исправить :angry:

 

21th_Dragon

Масса увеличивается при приближении к скорости света, и чем больше приближаешься - тем больше увеличивается. Но сохраняется только _собственная_ масса (т.е. масса в той системе отсчета, в которой тело покоится).

Если системы 1 и 2 движутся навстречу друг другу, и в одной тело ускоряется (соответственно его масса растет), то как будет меняться масса в системе 2 зависит от направления этого ускорения. Ведь для системы 2 тело не покоилось, а двигалось с околосветовой скоростью.

И вполне может выйти так, что масса тела в системе 1 растет, а в системе 2 уменьшается. Это вполне нормально, тут нет никакого противоречия. Точно так же масса может расти в обеих системах, или в одной меняться, а в другой не меняться.

Изменено 27 октября, 2006 пользователем 3d6 (смотреть историю редактирования)

[Alex13]

Господа!!!

Я не физик, но мне кажется, что то о чём вы сейчас говорите не имеет отношения к размерам вселенной. Может вернёмся к нашим баранам?

 

Я предпологаю, что вселеная бесконечна. Как бы сложно это не казалось. Но гораздо сложнее предположить, что где-то есть некая вселенская стена, граница. А ведь если есть стена, то есть и пространство за стеной.

 

По поводу времени и т.д. Неуже ли сложно предположить, что во вселенной существуют различные области с различными условиями. Вожможно это может зависеть от близости к Чёрнвм дырам или ещё чему. А может наша галактика отличается не типичным местом для вселенной, в силу своих физических условий. Кто может утверждать, что в других голактиках работают теже законы, что и у нас?

[AntiMat]

Alex13

Всё вышесказанное ещё как имеет отношение к размерам Вселенной! Что значит, "Вселенная бесконечна"? Бесконечна в простренстве, времени или пространстве-времени? Какая граница? Какое пространство за стеной? Ведь в сообщении №288 я привёл пример с бумагой. Можно взять глобус - меридианы и экватор тоже прямые линии, которые не упираются ни в какую стену. А для Вселенной вовсе не обязано существовать "внешнее" пространство более высокой размерности, куда наша Вселенная погружена. Можно, конечно, прибегнуть к теории струн, но для этого нужно, чтобы каждый участник темы осознанно сказал, что да-мол, всё ясно - без струн не обойтись.

 

По крайней мере в любой наблюдаемой галактике законы физики такие же , как у нас.

Изменено 27 октября, 2006 пользователем AntiMat (смотреть историю редактирования)

[Alex13]

Alex13

Всё вышесказанное ещё как имеет отношение к размерам Вселенной! Что значит, "Вселенная бесконечна"? Бесконечна в простренстве, времени или пространстве-времени? Какая граница? Какое пространство за стеной? Ведь в сообщении №288 я привёл пример с бумагой. Можно взять глобус - меридианы и экватор тоже прямые линии, которые не упираются ни в какую стену. А для Вселенной вовсе не обязано существовать "внешнее" пространство более высокой размерности, куда наша Вселенная погружена. Можно, конечно, прибегнуть к теории струн, но для этого нужно, чтобы каждый участник темы осознанно сказал, что да-мол, всё ясно - без струн не обойтись.

 

По крайней мере в любой наблюдаемой галактике законы физики такие же , как у нас.

1535285[/snapback]

Что ж. Признаю свою ошибку. Я же не специалист. А вот по поводу конечности во времени... Нет ни чего вечного. Так что...

[AntiMat]

Нет ничего вечного... Где это написано и кто это доказал? Это всего лишь слова. Вселенная может расширяться неограничено. Я тут в Origin'е специально для Victor_0 пытаюсь графики нарисовать в применении к нашей Вселенной, только он какой-то глючный (ориджин глючный)... Короче, обойдусь пока словами. Основной тезис - даже несмотря на релятивистское увеличение массы, сила гравитационного притяжения падает из-за роста квадрата расстояния, а "гравитационное" отталкивание вакуума растёт неограничено.