Бесконечна ли Вселенная?

[AntiMat]

to 3d6

Радиус-вектор и время в Т-области меняются местами.

Уже при r = 1.5 Rg коллапсар захватывает световые лучи, направленные нормально к радиусу. Так что для существования стабильных орбит r надо выбирать побольше.

Вселенную некорректно "буквально" сравнивать с коллапсаром. Всё-таки под сферой Шварцшильда плотность будет значительно выше, чем у нашей Вселенной. Да и перемещаться внутри Вселенной можно куда угодно, в коллапсаре - только к центру. Другой вопрос о гравитационном самозамыкании Вселенной.

 

to Le_0

Никакие сигналы ещё не дошли до нас из областей с расстоянием равным возрасту Вселенной умноженому на скорость света. Однако, по принятой модели происхождения и развития Вселенной ТАМ должно быть всё то же самое. А то, что принятая модель верна, подтверждено астрономическими наблюдениями всех доступных участков Метагалактики.

[3d6]

Le_0

Нет, я вообще больше по искусственному интеллекту :lol: Просто по образованию физик.

Насчет теорий - мы просто пользуемся бритвой Оккама. Наиболее простым образом, с привлечением как можно меньшего числа допущений, эту область описывает именно С&О ТО. Пока что.

 

AntiMat

А вот про "нормально к радиусу" - категорически не согласен. Откуда это берется? В метрике есть движение в разные стороны! Другое дело траектории сходятся - ну так кого это волнует, если сойдутся они через триллион лет?

[AntiMat]

to 3d6

Так ведь это и есть релятивистский эффект в сильном гравитационном поле - следствие того самого искривления пространства-времени. Классическая механика тут не работает. Солнце тоже отклоняет световые лучи и вызывает движение перигелия внутренних планет.

[3d6]

AntiMat

Постой, вот есть метрика, написанная например вот так: http://www.sciteclibrary.ru/ris-stat/st1520/image334.gif

Там вполне есть движение в разные стороны. Другое дело, что какую бы мировую линию мы не взяли, за конечное время она уйдет в ноль. Но это не значит что есть только одно направление движения!

[AntiMat]

to 3d6

Всё, понял о чём ты. Я подразумевал только стабильность орбиты. Начальное направление вектора скорости над сферой Шварцшильда, конечно, может быть любым.

 

to Le_0

Кстати, справедливость хитрого приёма Эйнштейна с заменой силы гравитации на искривление пространства-времени подтверждена экспериментально:

1) Релятивистское смещение перигелия Меркурия, Венеры, Земли и в тесной двойной системе с пульсаром.

2) Отклонение света звёзд, проходящего возле Солнца; запаздывание радиоволн, отражённых от планет, находящихся в соединении с Солнцем; гравитационные линзы ("крест Эйнштейна").

3) Релятивистское красное смещение спектров массивных источников.

 

Так что СТО и ОТО не просто предположения.

 

Однако сила гравитации должна существовать. И переносчики - гипотетические гравитоны - тоже должны быть, раз уж гравитация является четвёртым фундаментальным взаимодействием. Однако пока никто не построил убедительной квантовой теории гравитации. Но это совсем другая тема, в которой я не силён.

Изменено 23 октября, 2006 пользователем AntiMat (смотреть историю редактирования)

[Le_0]

3d6

AntiMat

Господа, что-то мне тут не нравится. Нет, ОТО - это хорошо, это позволяет пробить стенки в сознании (или расплющить о них разум - как повезет). Но все-таки хочется двух вещей: корректности что ли и чтобы хоть кто-нибудь еще тут что-нибудь понимал.

 

Монах Вилли выдал "на гора" великий инструмент. Сказал он что-то вроде "Не стоит плодить сущности без необходимости". Апплодисменты монаху Вилли. Ключевая же тут фраза "без надобности". Ей часто не уделяют должного внимания. Есть ли надобность разглагольствовать о том, в существовании чего мы не уверены? Есть ли надобность приписывать этому какие-либо свойства? Это я про применение ОТО к "ТАМ". А что толку применять его к Метагалактике в рамках этой темы? Все равно упираемся в знак лямбды. Кстати, существуют ли ее оценки?

 

Метрика Шварцшильда применяется для описания движения тел в центральных полях, приведена она в оригинальной форме, все чин чином (от себя добавлю, что можно было бы привести ее в координатах Крускала: они ближе к топику). Но фраза "какую бы мировую линию мы не взяли, за конечное время она уйдет в ноль" мне не нравится совершенно. Мировая линия не может куда-либо "уйти". Она начинается и заканчивается (пусть даже в бесконечности). Вдоль мировой линии движуться безмассовые частицы и вот они-то как раз и могут "уйти в ноль". Но что имеется в виду под временем? Мировое время (время удаленного наблюдателя) или собственное время частицы? "Вот в чем вопрос" © Тот самый принц

 

Утверждение про дошедшие сигналы есть утверждение очевидное. Где-то я что-то про это писал, да искать неохота. Про возникновение Вселенной и "ТАМ", что можно сказать: лишь бы мы были правы и нашим внукам-правнукам не пришлось бы расхлебывать результаты наших заблуждений.

 

Про теории. Любая теория - изначально предположение(-я). Потом из них делаются следствия и эти следствия проверяются на практике. Теории относительности - по сути предположения, подтвержденые экспериментом. Вопрос состоит в том, какие из приведенных эффектов были известны Эйнштейну. Второй можно смело вычеркивать - его существование сам же Эйнштейн и предположил, правда, по своей привычке счел невозможным. Само уравнение Эйнштейна выводилось из двух предположений (третье более относится к математике) в целях связи геометрических свойств материи и гравитации и одновременно было выведено физически (Эйнштейн) и математически (Гильберт). Что уже говорит не в пользу того, что ОТО строилось для объяснения накопленного опытного материала, он приложился потом. Вполне допускаю возможность построения аналогичной теории, объясняющей эти являения. Кстати, есть мнение, что экспериментальных данных из сферы ОТО мало, оно было актуальным по крайней мере на начало сего века; отмечу, что ОТО с экспериментом сходится - абы кто чего не так не понял.

 

Про силу. Ремарка сия мне немного подозрительна, ну ладно. "Сила есть причина изменения скорости тела". Как мы видим из повседневного опыта, тела меняют свою скорость, значит, это неспроста - существует причина этого изменения, выходит, сила все-таки есть. Другое дело, что ни в СТО, ни в ОТО, как и в очень многих других разделах, она не является столь важным понятием, как в ньютоновской механике, поэтому-то мне достаточно считать ее удачной абстракцией и не задаваться вопросом о ее существовании, тем более, что в случае отклонения луча света применение понятия силы может привести к непоняткам. Третье же дело, какая часть той силы, что вечно хоче..., упс, меняет скорость тела, обусловлена гравитацией? В смысле на самом деле, а не в нашей модели? И гравитацию мы выделили и признали четвертым видом взаимодействий; сдается мне, взаимодействиям как-то до фонаря, что мы о них думаем и кого считаем их переносчиками. Гравитоны нам ничегошеньки не должны, они вполне могут устроить физикам подляну. Мы живем в веселом мире и пытаемся понимать его, как можем.

[3d6]

Le_0

Насчет мировой линии: боюсь ее можно рисовать для абсолютно любых частиц :)

Время - очевидно, что нас интересует исключительно и только собственное время, ибо фраза "для стороннего наблюдателя" относительно черной дыры еще имеет некоторый смысл, но относительно всей вселенной - уже абсолютно бессмысленна.

 

А вот корректность и популярность совместить, боюсь, невозможно. По крайней мере мне еще никто не смог объяснить все детали так, чтобы я понял - а знаний на тему у меня немало, и доводилось говорить с умными людьми, хорошо разбирающимися в вопросе.

[Le_0]

Насчет мировой линии: боюсь ее можно рисовать для абсолютно любых частиц

1529933[/snapback]

*Чекнул терминологию и литературу*

Точно. Просто у меня она ходит под названием "траектория", а как "мировая" упоминалась единственный раз рядом с геодезической. Термины наложились один на другой. Иногда у меня такое бывает.

фраза "для стороннего наблюдателя" относительно черной дыры еще имеет некоторый смысл, но относительно всей вселенной - уже абсолютно бессмысленна.

1529933[/snapback]

Ну почему же бессмысленна... Точнее это философский вопрос - о возможности существования внешних по отношению ко Вселенной наблюдателей. Помнится, наткнувшись на такое впервые, тоже долго не мог въехать, но в конце концов удалось. Наверное помог образ бородатого старичка на облачке.

[AntiMat]

to Le_0 , 3d6

Ох! Я уж начал перечитывать популярную книжку "Релятивистская астрономия" И. А. Климишина (М. "Наука" 1989). Так вы меня сподвигнете взять из университетской библиотеки учебники Ландау и Лифшица и все тома "Успехов физических наук". А то, как я вижу, вы начинаете пересекать грань популярных изложений. Это естественно, иначе невозможно обсуждать корень (корни) всех проблем современной физики. Хотелось бы узнать, кто вы такие. Я учусь на 5м курсе астрономического отделения физфака КГУ. Если будете настаивать, приглашу сюда друга с кафедры теории относительности и гравитации, чтобы не топтатся на одном месте (да простят меня остальные участники темы ;) ).

 

Речь, собственно, и идёт о том, что физика - это наука моделей. И гравитоны, конечно, вовсе ничем нам не обязаны.

 

Смещение перицентра пульсара PSR 1913-16 было обнаружено в 1974г. Эксперименты с запаздыванием радиоволн проводились с 1967г. На ускорителях установлено увеличение времени жизни быстрых нестабильных частиц. Так что, естественно, Эйнштейн не под конкретные экспериментальные данные работал. Начиналось всё со статической Вселенной и неуловимого эфира.

 

Похоже, что Lambda > 0 - из наблюдений заметна "пятая сила". А вообще космологических моделей очень много. И эта комологическая постоянная может оказаться и не постоянной вовсе, как, впрочем, и гравитационная постоянная.

 

Однако что мешает всей Вселенной быть такой же, как и Метагалактика? Если имел место инфляционный период, то вся Вселенная может оказаться очень большой. Ладно, подождём пару десятков миллиардов лет и посмотрим. Благо к тому времени даже орбитальные телескопы с километровой апертурой будут жалким анахронизмом. :lol:

 

Другие вселенные... Ну, тут физика кончается и начинается математика. Придумывать можно всё что угодно.

[Alex13]

Какая разница. Ведь если предположить, что человечество сможет освоить и колонизировать всю Солнечную систему в течении двух-трёх столетий, что в полне вероятно. То можно сделать вывод, что даже при изобретении крайне быстрого способа перемещения между звёзд, то на освоение ближайших систем уйдёт ещё несколько столетий. Приходим к выводу, что на освоение двадцати-тридцати систем у человечества уйдёт несколько тысяч лет. К этому моменты человечество скорее всего вымрет. Может начаться вырождение вида, а за ним падение цивилизации и вымирание вида. Так что, человеку не дано найти ответ на этот вопрос.

[3d6]

Точнее это философский вопрос - о возможности существования внешних по отношению ко Вселенной наблюдателей

1530090[/snapback]

Ну на самом деле бессмысленна не глобально, а локально - пока у нас нет и не предвидится способа выходить за рамки того, что сейчас называется Вселенной, до тех пор возможность такого внешнего наблюдателя не имеет значения. Другое дело, совершенно не исключено что когда-нибудь возможность появится (и скорее всего к тому времени Вселенной будут называть другой объект) - и тогда вопрос о таком "внешнем" наблюдателе действительно может стать актуален.

 

AntiMat

Я с 6го курса Киевского физтеха (тот который при КПИ) <_< Перечитывать ничего не брал (а если бы брал - то даже не знаю что, статьи надо искать - ландафшица я помню, но он уже устарел малость, да и нет там нужного, а в популярной литературе ответа не найти), но с другом, который астрофизикой занимается, консультировался :angry:

 

Alex13

А вот тут совсем не соглашусь. Вполне может так выйти, что удастся за счет фокусов с пространством прыгать в очень отдаленные области. Точнее, такие модели уже есть (упоминавшиеся тут ранее wormhole), хотя у них и есть много багов, и технически они пока не реализуемы - но посмотрев на прогресс за последние 100 лет я бы поостерегся делать категоричные утверждения.

[Alex13]

Alex13

А вот тут совсем не соглашусь. Вполне может так выйти, что удастся за счет фокусов с пространством прыгать в очень отдаленные области. Точнее, такие модели уже есть (упоминавшиеся тут ранее wormhole), хотя у них и есть много багов, и технически они пока не реализуемы - но посмотрев на прогресс за последние 100 лет я бы поостерегся делать категоричные утверждения.

1530455[/snapback]

Да дело не в багах, а в том, что это не выгодно. Сам подумай, зачем иметь колонии на расстоянии тысячь, миллионов или милиардов световых лет? Крайне не удобно управлять. Или зачем компаниям иметь производства и добычу ресурсов в разных концах вселенной? Крайне высоки затраты на логистику. Так что власть и бизнес не дадут такому произойти.

 

А рост населения. Да чтобы заселить всю систему... Надо не мало времени.

[3d6]

Alex13

Не знаю, я бы думал что с развитием искусственного интеллекта человечество как таковое перейдет в несколько другую фазу развития. Вообще, общество меняется. Но есть все шансы что за следующие 100 лет оно изменится больше, чем за предыдущие.

[AntiMat]

to 3d6

"Релятивистская астрономия" Климишина предназначена в том числе и для "...широкого круга любителей астрономии". В ней есть элементы тензорного анализа, что неплохо для популярной литературы:(. А вообще там хорошо освещены актуальные вопросы релятивистской астрономии, обеспеченные необходимым математическим аппаратом. Рекомендую всем не физикам - минуя 4-6 лет обучения на физфаке, получите необходимую информацию.

 

to Alex13

Какое ещё вырождение вида?..

Ещё в конце XIX века в крупных городах была очень актуальна проблема конского дерьма. Позже, с появлением автомобилей, эта проблема легко решилась, правда, возникла другая...

Дело не в целесообразности колоний, а в том, что для фундаментальной науки не существует понятия "польза".

[Преобразование]

Ответить на вопрос о конечности Вселенной сейчас трудно. Раньше хоть можно было сделать вывод из средней плотности Вселенной, на основе Фридмановских моделей. Однако теперь, с открытием ускорения расширения Вселенной, всё становится вообще запутанно.

[SQUID]

Честно говоря, не знаю, что такое мантрид

это величайщий БИОВИЗИРЬ

мантрид

[AntiMat]

Итак, вопрос о конечности/бесконечности Вселенной логично подошёл к вопросу выбора космологической модели.

[Преобразование]

Есть два варианта: надо либо посмотреть нестационарные решения уравнений ОТО с антигравитационным членом, либо ждать появления нормальной квантовой гравитации, но с ней дело труба.

 

Добавлено:

Меня больше волнует вот что

 

Во многих источниках, включая даже университетские курсы, методично повторяется одно и то же неверное утверждение:

 

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%91%...%B3%D0%B8%D1%8F

 

"Если ускорение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то в результате галактики за пределами нашего Сверхскопления галактик рано или поздно выйдут за горизонт событий и станут для нас невидимыми, поскольку их относительная скорость превысит скорость света. Это не является нарушением специальной теории относительности. На самом деле невозможно даже определить «относительную скорость» в искривленном пространстве-времени. Относительная скорость имеет смысл и может быть определена только в плоском пространстве-времени, или на достаточно малом (стремящемся к нулю) участке искривленного пространства-времени. "

 

На самом деле, если мы можем измерять красное смещение, мы можем хотя бы в этом смысле сравнивать скорость движения галактики со световой, а скорость света - инвариант. С какой стати так легко разные источники повторяют идею, что галактика может преодолеть световую скорость, мне совершенно непонятно. Почему то, что запрещено для объектов, находящихся на расстоянии 1 млн или 1 млрд св. лет, разрешено для 15 млрд?

Изменено 24 октября, 2006 пользователем victor_0 (смотреть историю редактирования)

[AntiMat]

to victor_0

Расширяется само пространство-время и даже никакая работа при этом не совершается. Кстати, этой "пятой силе" совершенно безразлична масса. Это уже происходило в период инфляционного расширения Вселенной, когда скорости частиц могли составлять 10^(10^8) см/с. Гравитационные ускорения, вызываемые вакуумом, могут лишить смысла любые системы координат большие некоторого максимального значения. При таком раскладе superlight возможен.

[Преобразование]

Говорить о расширении самого пространства-времени надо очень осторожно. Ведь если понимать эту фразу буквально, должны расширяться все предметы. А этого нет. По крайней мере, в своё время обсуждалась гипотеза, что со временем меняется радиус земли (соразмерно масштабному фактору), и выяснилось, что это не так (не помню, как конкретно это проверяли). Кроме того, не изменяется с течением времени и скорость света.

 

Кроме того, существует релятивистский закон сложения скоростей. Например, мы видим в противоположных концах наблюдаемой метагалактики две галактики A и B, каждая из которых удаляется от нас с околосветовой скоростью. Что будет, если мы перейдём в систему отсчёта, связанную с одной из этих галактик (B)? Если следовать СТО, мы должны продолжать видеть галактику A. Но в этом случае нетрудно доказать, что сверхсветовых скоростей вообще нет, так как до любой галактики можно построить такую цепочку галактик, удаляющихся друг от друга с досветовой скоростью.

Если же отвергнуть релятивистское сложение скоростей, то галактику A мы не увидим, 0.8+0.8=1.6 и т. п. Но это совершенно старый, архаичный ньютоновский закон сложения скоростей. Пусть кривизна вносит дополнительные эффекты, но такое сложение скоростей приводит к нарушению незыблемого принципа равенства скорости света во всех системах отсчёта (ведь его не отменяет ОТО!). Свет, выпущенный галактикой A, В ЛЮБОМ случае должен двигаться относительно B со скоростью света! вот в чём вопрос.

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

[3d6]

AntiMat

С расширением пространства действительно надо быть осторожным, тут все малость неоднозначно. Если масштабный фактор изменяется, и при этом скорость света остается константой, то должны изменяться размеры всех предметов. До тех пор пока мы меряем расстояние некоторой материальной "линейкой", мы не заметим разницы. Но если мы будем мерять расстояние временем прохождения света - то разница будет (если и так не будет - то масштабный фактор просто ни на что не влияет :P). И пока зафиксировать изменения масштабного фактора, насколько я знаю, не удалось.

 

Добавлено:

victor_0

А вот с "цепочкой" может и не сложиться - если масштабный фактор действительно есть и именно в том смысле, который предполагается, то в формулу сложения скоростей должна войти поправка на этот самый фактор. И тогда в такой цепочке последовательных переходов каждый раз будет добавляться еще что-то, что даст в результате превышение скорости света.

[Alex13]

Alex13

Не знаю, я бы думал что с развитием искусственного интеллекта человечество как таковое перейдет в несколько другую фазу развития. Вообще, общество меняется. Но есть все шансы что за следующие 100 лет оно изменится больше, чем за предыдущие.

1530629[/snapback]

Да вот вопрос. А сколько ты можеш назвать открытий, за последние двадцать лет, изменивших жизнь общества? Ведь именно общество опредиляет направление науки, в последнее время. Приведу пример. Вв Франции находится огромный исследовательский центр с уникальным оборудованием для изучения мельчайших частиц во вселенной. Уникальное место. Только вот его закрывают. А почему? Да потому, что все эти мельчайшие частицы не приносят выгоды развитию общества и ЕС (а финансирует его ЕС). В последние годы именно выгода для бизнеса и общества определяет финансирование научных разработок. Науку ограничили финансами. И что мы имеем. Да то, что за последние два-три десятилетия в жизни общества мало чего изменилось. Ведь в семидесятые все верили, что к концу двадцатого века человечество начнёт колонизацию Марса. И правда, мы так развиваемся... что я пишу вам это, живя на Марсе:P(( Выводы делайте сами.

 

Я конечно понимаю сторонников науки и её поклонников. Я сам такой. Но... Надо быть реалистом, и понимать, что наука финансируется за счёт бизнеса. А он не готов вкладывать деньги в то, что не принесёт прибыли в обозримом будущем. Бизнесу не интересны проекты, которые будут приносить прибыль через тридцать-сорок лет. Причём это ещё оптимистичный период. В последнии годы, всё что мы видим, это модернизация старого, и вывод этого на новый уровень. Человечество замерла в согунутом состоянии, готовясь к прыжку. Но вот замерло в раздумиях, в страхе. А куда прыгнем? А что там? А какой ценой?

[3d6]

Alex13

Ну, во-первых наука все же финансируется довольно прилично, и хотя упор идет на чисто прикладные области, теоретикам тоже кое-что перепадает. Про закрытие центра по ловле частиц - не знаю, я вот знаю что ускорители регулярно новые строят, а это миллиарды $.

А во-вторых, я знаю что делать :) И могу предположить одно из двух: либо я сам достаточно уникален, и смогу лично воплотить эти идеи, либо идеи достаточно популярны, и из многих людей, их разделяющих, хоть у кого-то получится их воплотить.

[Alex13]

Alex13

Ну, во-первых наука все же финансируется довольно прилично, и хотя упор идет на чисто прикладные области, теоретикам тоже кое-что перепадает. Про закрытие центра по ловле частиц - не знаю, я вот знаю что ускорители регулярно новые строят, а это миллиарды $.

А во-вторых, я знаю что делать :) И могу предположить одно из двух: либо я сам достаточно уникален, и смогу лично воплотить эти идеи, либо идеи достаточно популярны, и из многих людей, их разделяющих, хоть у кого-то получится их воплотить.

1531662[/snapback]

Я рад за тебя, и надеюсь, что у тебя получиться. Но идеи идеями. Но отдача.

 

Ещё один пример. НАСА, в холодную войну, финансировалось не меньше чем вся армия США. А теперь. Да теперь они мечтают о тех временах. Деньги урезали резко. Вся проблема в том, что власти вынуждены потокать интересам населения, и увеличивают финансирование социальных програм, за счёт науки. До тех пор, пока не произойдёт перелома в сознании людей, что необходимо пожертвовать своей сытостью и безделием ради блага человечества в целом, мы будем оставаться на существующем уровне. Меняться будут лишь ньюансы, за счёт выведения существующих технологий на более совершенный уровень. Потребление меньшего числа энергии, увеличение урожайности и т.д. Тут не до границ вселенной добираться надо, а хотябы город на Луне построить.

[Le_0]

До тех пор, пока не произойдёт перелома в сознании людей, что необходимо пожертвовать своей сытостью и безделием ради блага человечества в целом, мы будем оставаться на существующем уровне.

1531676[/snapback]

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.