Общение Вселенная, Галактика, Космические объекты

Чем дальше разбегаются галактики, тем меньшей должна быть плотность вещества, но этого не происходит

комментарии
1
nikkaknik23 · 03-04-2018

Поправка: - не вещества а плотность звезд и галактик.

2
Leonid398 · 03-04-2018

nikkaknik, поправка к поправке: не плотность звезд и галактик, а средняя плотность вселенной на размере 300 млн световых лет :-)
А откуда вам известно, что "этого не происходит"?

3
nikkaknik23 · 03-04-2018

Leonid395: Куда бы мы не направили телескопы, на растояниях свыше миллиарда световых лет, мы натыкаемся на галактики, тогда как согласно логики, между ними должны быть пустыни в сотни миллионов светолет.

4
Leonid398 · 03-04-2018

nikkaknik, полагаю, что насчёт логических "пустынь" вы поторопились :-) Всё зависит от начальной концентрации, скорости и времени, прошедшего от того самого начала. И если разбегание будет продолжаться, то через сотню-другую млрд лет вы окажетесь правы и от галактики до гапактики будут пустыни.
Ну а в принципе, если принять за факт первоначальную однородность на шаге 100--150 миллионов световых лет, неизменность постоянной Хаббла в 70 км/сек/Мпс и 13.4 млрд лет от разделения излучения и материи (всё это по теории Большого взрыва), то ЛИНЕЙНЫЕ размеры с того времени увеличились в ~ТРИ раза, а плотность соответственно уменьшилась в 27 раз. Но самые дальние галактики мы сейчас видим на стадии образования при существующей ТОГДА плотности (а она была в почти 27 раз больше!), а все остальные по мере приближения к нам мы видим при разной и всё уменьшающейся плотности.
Такая картина вырисовывается по житейской логике. Соответствует она (картина) действительности мне неизвестно :-(

5
kukushko3 · 04-04-2018

Интересно, наша планета, по сути - тоже часть Вселенной, и по идее, расширение пространства должно происходить и тут. Если перевести хаббла в нормальные величины - типа (м/с)/м то получается величина -
2.268308489954634e-12
по идее, это должно быть обнаружимо с помощью современных инструментов. Никто не в курсе - были ли эксперименты на этот счет?
Если углубиться в историю - то за время существования Земли - каждый метр должен был прибавить по сантиметру, и мы могли бы видеть какие-то артефакты этого. Понятно что гравитация этому противодействует, - значит должны быть какие-то эффекты "нарушения" ЗСЭ - типа аномальные изменения момента импульса Луны, например. Никто не в курсе - кто-то проверял Хаббла в "локальном" космосе? (типа нашей системы)

6
Leonid398 · 04-04-2018

kukushko, ваше предположение расширении МАТЕРИИ вместе с ПРОСТРАНСТВОМ не соответствует наблюдаемому: мы в таком случае никакого расширения не можем обнаружить. Приходится принять, что пространство расширяется само по себе с "вклеенной" в него материей, а материя не изменяет своих размеров.

7
nikkaknik23 · 04-04-2018

Леонид, из каких соображений вы приняли начальный шаг в 100-150 млн св. лет? Из инфляционной теории?

8
Leonid398 · 04-04-2018

nikkaknik, сейчас этот шаг 250--300 млн лет -- по наблюдениям именно на таком шаге вселенная вокруг нас равноплотна, т. е. в кубе с такими сторонами при любых его координатах находится одинаковое количество галактик.
Соответственно учитывая разбегание галактик ранее этот шаг был меньше и в момент разделения вещества и излучения был меньше в три раза, эти приблизительные цифры и привёл :-)

9
nikkaknik23 · 04-04-2018

То есть, Вы Леонид уверенны, что плотность вселенной с растоянием падает? Что по другому и быть не может. А если все таки может?

10
Leonid398 · 04-04-2018

nikkaknik, "нигде, никогда и ни разу" я такого не утверждал, более того, даже и не говорил :-)
Полагаю, что средняя плотность на больших масштабах при разбегании галактик уменьшается лишь от ВРЕМЕНИ разбегания ;-)

11
kukushko3 · 04-04-2018

Leonid3, не понял что вы имеете ввиду.. ? В моем предположении (и оно соответствует тому что все мы видим) - материя увлекается пространством при расширении (от того и мы говорим о "разбегании" галактик).
Соответственно, если у вас есть два атома, скажем на расстоянии 1м друг от друга - пространство должно расширяться и между ними. С другой стороны - между ними есть гравитационные силы, и они _не меняются_. В зависимости от соотношения скорости расширения и силы притяжения - расстояние между ними будет меняться. Если гравитация преобладает - они неминуемо столкнутся. Если преобладает расширение - они никогда не встретятся и разлетятся навсегда.
Тут важно помнить, что мы сейчас находимся в системе где уже установлен этот баланс. Т.е. например, было бы логично предположить что расширение пространства совершает работу против, например, сил химических связей. В таком случае, можно было бы ожидать "аномального" повышения температуры. Но проблема в том, что измеряя температуру в данный момент - мы измеряем ее _уже с учетом_ этого эффекта.
Так вот, касательно луны -
За 4,5 млрд лет на каждый метр набежало - 1см за счет расширения (+1%)
Из 384000км до луны, 1% = 3840км на этот эффект (чем система земля-луна не равноценна в этом отношении системе земля-далекая_придалекая_галактика?)
За год должно набегать - 7.15e-5м
За 200 лет - 1,4см
Вполне, думаю, по силам для будущих поколений найти этот эффект не выходя из дома - зная точную массу Земли и Луны (оценивается по гравитации на обоих, - не используя небесную механику).

12
kukushko3 · 04-04-2018

под _не меняются_ имеется ввиду что гравитация каждого отдельного атома не уменьшается. разумеется, что при увеличении пространства между ними их взаимное притяжение уменьшается за счет расстояния.
С другой стороны, стоит помнить, что замеренная сила притяжения между ними (если бы мы привязали их к измерителю силы) - _уже учитывает_ эффект расширения пространства.
Т.е. те эксперименты, с помощью которых определяли постоянную гравитации - они дали величину которая, в том числе, включает в себя эффект от расширения пространства - т.к. проводились уже в расширяющемся пространстве.
Тем не менее, считая это первым приближением, можно замерять "собственную" гравитацию на каждом теле по отдельности (пусть и с этой поправкой), а потом замерять силу с которой тела взаимодействуют на большом расстоянии - т.к. тут ключевой параметр именно расстояние (не зря у хаббла расстояние в знаменателе). Т.е. первый случай - малое расстояние, чтобы нивелировать эффект и получить точные оценки массы, второй случай - большое расстояние - чтобы его проявить и проверить ньютона.

13
Leonid398 · 04-04-2018

"..Тут важно помнить, что мы сейчас находимся в системе где уже установлен этот баланс.." (с)kukushko
А некоторые горячие головы утверждают, что расширение происходит с ускорением, даже нобелевскую премию получили, стало быть баланса-то нет :-)
"..За 4,5 млрд лет на каждый метр набежало - 1см за счет расширения (+1%).." (с)kukushko
Тем более когда приводятся цифры, нужно приводить и расчёты или источник (но не википедию) ;-)

14
kukushko3 · 05-04-2018

Про баланс - имел ввиду что проводя эксперименты в расширяющемся пространстве - результаты этих экспериментов так же включают в себя эти эффекты. Т.е. если измеряем силу притяжения - мы измеряем по сути _результат двух факторов_ - притяжение+расширение
По Луне - :) Признаю, ошибся - зарядил неправильное значение для _мега_парсека) но и цифры стали больше -
>>> MParsec=3.0856e+22 м
>>> Hubble=70000.0 --- (м/с)/Mparsec
>>> h=Hubble/MParsec -- пересчет в (м/с)/м
>>> h
2.268602540834846e-18 (м/с)/м
>>> YearSec=365.0*24*60*60
>>> T=YearSec*4.5e+9
>>> d=T*h
>>> d
0.3219419237749546 --- накопительная прибавка (метр/метр) за 4,5Млрд лет
>>> L=380000000.0 -- расстояние до луны, м
>>> L*d
122337931.03448276 ---- Значительно выше чем писал раньше - больше трети - 32%
>>> T200=YearSec*200
>>> d=T200*h
>>> d
1.430852994555354e-08 - метр/метр за 200 лет
>>> d*L
5.437241379310345 --- вообще пять метров за 200 лет
>>> d=YearSec*h
>>> d
7.15426497277677e-11 -- метр/метр за год
>>> d*L
0.027186206896551726 --- 2.7см в год. Это, конечно, сопоставимо с наблюдениями, но, насколько я знаю, у них другое объяснение
три раза прошелся по цифрам, вроде везде норм, размерности - тоже вроде норм. Или засыпаю уже) Но числа нереалистичные - либо мы это должны наблюдать как буквы на экране, либо этого нет и причина в том что это просто визуальный эффект (о котором я писал в соседней теме)

15
Leonid398 · 05-04-2018

"..Признаю, ошибся - зарядил неправильное значение для _мега_парсека.." -- странное значение я и увидел (аж шесть порядков), поэтому и цифры спросил :-)
Ваши рассуждения предполагают ПРОДОЛЖАЮЩЕЕСЯ расширение пространства, которое ещё нужно доказать :-) А вдруг прстранство НЕ расширяется, а скорость убегания галактик осталась от процесса инфляции в первые мгновения рождения вселенной?
Методология приведённых расчётов тоже хромает :-( Надо бы сделать их так:
В предположении о неизменности постоянной Хаббла (H) -- H = ~70 км/сек/Мпс или 2.26E-18 м/сек/м
1. V = H*R, где V -- скорость [м/сек], R -- расстояние [м];
Скорость есть производная от расстояния по времени
2. dR/dt = H*R, где t -- время [сек];
Простое дифференциальное уравнение, решаем его:
3. dR/R = H*dt;
4. Ln(R) = H*t + c, где "с" -- коэффициент, определяемый из начальных условий;
5. R = e^(H*t + c) = (e^c)*(e^H*t) -- искомая зависимость расстояния от времени
Решение уравнения для промежутка времени от t1 до t2:
6. Ln(R2/R1) = H*(t2-t1);
Отсюда ответ на вопрос "Во сколько раз увеличится расстояние между объектами за год (31557600 сек)?"
7. R2/R1 = e^(H*(t2-t1)) = e^H*T = 2.718^(2.26E-18*3.16E+7) = ~1.0000000000714
Или "Сколько времени потребуется для увеличения расстояния в ДВА раза?"
8. T = t2 - t1 = Ln(R2/R1) / H = Ln(2)/2.26E-18 = 3.06E+17 сек = ~9.7 млрд лет.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2018. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!