новости космоса
9880 32
23 ноября 2015 10:52:31

Имеет ли предел оптическое разрешение средств наблюдения Вселенной?

В новом исследовании, представленном в этом году на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза, делаются предположения о природе пространства с использованием загадочных представлений квантовой физики. В нем говорится, что природа пространственно-временного континуума на квантовом уровне должна обусловливать своего рода «фундаментальный предел разрешения» средств наблюдения космоса, создающий естественное препятствие увеличению разрешения будущих телескопов при наблюдениях самых далеких галактик Вселенной.

Идея состоит в следующем. Согласно квантовой механике, в самом малом масштабе, известном как планковский масштаб и составляющем порядка 10^-35 метра, пространство описывается как «пенистое». Как предсказывает квантовая физика, на таких малых масштабах Вселенная «бурлит» так называемыми «виртуальными частицами», которые возникают и тут же аннигилируют – поведение, весьма характерное для объектов микромира в экспериментах по физике элементарных частиц. Однако, пусть на короткий миг, каждая из таких частиц обладает энергией, а следовательно, согласно знаменитому эйнштейновскому уравнению E = mc^2 – обладает массой.

Любая масса, неважно, насколько малая, должна искажать пространство-время. Так Эйнштейн описывает гравитацию. Поэтому фотон света, излученного любым космическим объектом, при движении сквозь пространство-время будет испытывать возмущения.

Разумеется, этот эффект очень слабый, но в случае фотонов, идущих от самых далеких галактик Вселенной, он может достигнуть существенной величины, принципиально ограничивая разрешение наших телескопов. Согласно предположениям, развиваемым сторонниками этой идеи, подобный тонкий эффект может ограничить разрешение телескопов нового поколения, например преемника «Хаббла», космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Возможно, после запуска этих новых телескопов мы наконец сможем понять, доступна ли для наших наблюдений вся Вселенная целиком, или же часть какая-то её часть так и останется навсегда скрыта от нас.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
dimitpij108 · 23-11-2015

И ежу ясно! Причём без всякой квантовой физики. Здесь как то Леонид привёл расчёты размеров зеркал, размер будет феерический-в жизни таких не сделаем.

2
wassisy115 · 23-11-2015

Вопрос не в размерах телескопа или его зеркала. Вопрос в достоверности получаемой инфомации в следствии воздействия на эти потоки информации отклоняющих факторов, механика которых по сути предполагает хаотическое воздействие. Имея на громадных расстояниях в касестве носителя элементарную частицу, нет гарантии её обьективной идентификации.

3
dimitpij108 · 23-11-2015

"Вопрос в достоверности получаемой инфомации" Опа то есть мы гигантские телескопы строим на раз? Но все они врут и галактик не существует? (единоверец Шаназара?у него тоже астрономы видят в телескоп не пойми чего.)

4
dengess1-6 · 23-11-2015

Описанное в статье представляю так. Вселенная имеет видимый горизонт обусловленный тем о чём говорит статья. Следовательно, для наблюдения происходящего за горизонтом следует непосредственно двигаться в глубь вселенной, отодвигая тем самым горизонт. Осмелюсь предположить, что это расстояние не трудно высчитать.
Ещё. Если E = mc^2, тогда почему нет массы у фотона?

5
Petr_1 · 23-11-2015

dengess1, не знаю о каком теоретическом пределе говорят эти исследователи. Да и двигаться вперед(в смысле в глубокий космос) надо. Но только не для расширения границ видимой вселенной!
Ученым бы на лярд, другой св. лет дополнительно заглянуть. А столько пролететь сомнительно :D
Так что и смысла нет ради этого.

6
AnyKeySkyWal118 · 23-11-2015

Прошу прощения, но Вы все как санитарки, которые пьют чай и обсуждают, в чем ошибся кардиохирург, во время операции по пересадке сердца.
Во-первых, речь идет о том, что есть неравенство Гейзенберга, о котором упоминается в исследовании. Во-вторых, нам не надо никуда в космос лететь или что-то делать ( и не надо измерять массу фотона). В статье говорится лишь о том, что если смотреть на расстояние в 10 млрд. св. лет - полученная картинка не будет достоверной. вот и все. и чтоб к этому придти - нужно решить уйму всяких уравнений, что собственно сделали ученые.

7
Petr_1 · 23-11-2015

AnyKeySkyWal, тогда уж давайте уточним термины.
Не "полученная картинка не будет достоверной", а при приближении к пределу уровень шума в картинке будет расти и при его достижении шум достигнет 100%, что и сделает картинку несколько недостоверной.

8
AnyKeySkyWal118 · 23-11-2015

Речь не совсем о шуме. мы плавно пришли к тому, что на таких расстояниях, измерение ЭМ уже не дает нам вообще ничего. и это "ничего" можно назвать белым шумом. Суть остается той же. В свое время пользовались оптическими микроскопами. улучшали видимость. и... все. дальше уже не заглянешь. тогда придумали электронный микроскоп. но и у него есть пределы. Значит метод себя исчерпал

9
Petr_1 · 23-11-2015

AnyKeySkyWal, пример с микроскопией абсолютно!!! некорректен.
Дифракционный предел не дает белого шума! И не белый шум(как в данном случае) накладывает ограничения.
Я уж молчу о ближнеполной микроскопии(когда регистрируется эм. волна на дистанциях меньше длины волны), которая позволяет преодолеть дифракционный предел на несколько порядков.
А к статье все же претензии.
Непонятно о каких именно дистанциях речь. Это больше предполагаемого размера Вселенной или нет? Или хотя бы на наблюдаемых удалениях есть этот белый шум или он пока только на бумаге.

10
Asvertyk6 · 23-11-2015

О чём спор то?
"Любая масса, неважно, насколько малая, должна искажать пространство-время. Так Эйнштейн описывает гравитацию. Поэтому фотон света, излученного любым космическим объектом, при движении сквозь пространство-время будет испытывать возмущения."
Прилетевший к нам фотон за лярды лет, раздёрганный гравитацией возникших и аннигированных частиц, будет уже не такой уж "чистый" и "невинный", неся исходную правдивую информацию. Вот только об этом и речь.

11
Petr_1 · 23-11-2015

Эти все пляски вокруг бедных фотонов ерунда!
Утверждение о спонтанной массе вызывают вопрос о той самой ТМ!
Понятно, что энергия в "кипении" не возникает, ввиду аннигиляции. Но поскольку отрицательной массы не существует, а "шумовые" частицы создают на мгновенное малое время, но не нулевое, массу, то следует считать массу единицы объема вакуума!
Ну и понятно с чем сравнивать.

12
Leonid3190 · 23-11-2015

Искал первоисточник в материалах 15-ой Ассамблеи первоисточник (редко ищу, но уж очень интересно), не увидел :-( Petr_, может вы попробуете, у меня-то "англицкий" не более уровня 6-го класса :-)
Вообще-то здесь двойственность: фотоны, как волна, спокойно обходят препятствия с размером менее 1/8 длины волны (вспомните тепловое и микроволновое излучения на которых видно то, чего не видно на оптическом диапазоне), так что эти виртуальные частицы ввиду своей малости не являются препятствием, а фотоны, как частицы, меняют своё направление под гравитацией, но даже под действием гравитации целой галактики смещение ну очень не велико. Полагаю, что флуктуации направления фотонов от действия виртуальных частиц и измерить не удастся, разве что зеркалом диаметром с орбиту Земли, или через тысячу, другую миллиардов лет, когда свет дойдёт до нас с этого расстояния, да и этот свет скорее отклонится под влиянием миллионов галактик по пути, чем от виртуальных частиц.
Смело строим 50-метровый Хабл!

13
Petr_1 · 23-11-2015

Leonid3, ок поищу.

14
yupiter145 · 23-11-2015

"пространственно-временной континуум - это я еще с садика знал ))

15
nazar24 · 23-11-2015

<<И ежу ясно! Причём без всякой квантовой физики>>dimitpij1 (C) <<Вопрос не в размерах телескопа или его зеркала >>(C)wassisy.
<<Опа то есть мы гигантские телескопы строим на раз? Но все они врут и галактик не существует?>>(C).
<<Ещё. Если E = mc^2, тогда почему нет массы у фотона?>>(C).
<<Но только не для расширения границ видимой вселенной!
Ученым бы на лярд, другой св. лет дополнительно заглянуть. А столько пролететь сомнительно>>(C).
<<Прошу прощения, но Вы все как санитарки, которые пьют чай и обсуждают, в чем ошибся кардиохирург, во время операции по пересадке сердца.>>(C).
<<при его достижении шум достигнет 100%, что и сделает картинку несколько недостоверной.>>(C)Petr_.
<< и... все. дальше уже не заглянешь. тогда придумали электронный микроскоп. но и у него есть пределы. Значит метод себя исчерпал>>(C)AnyKeySkyWal.
<<Непонятно о каких именно дистанциях речь. Это больше предполагаемого размера Вселенной или нет? Или хотя бы на наблюдаемых удалениях есть этот белый шум или он пока только на бумаге.>>(C).
<<Прилетевший к нам фотон за лярды лет, раздёрганный гравитацией возникших и аннигированных частиц, будет уже не такой уж "чистый" и "невинный", неся исходную правдивую информацию. Вот только об этом и речь.>>(C) Asvertyk.
<<Эти все пляски вокруг бедных фотонов ерунда!>>(C)Petr.
<<Вообще-то здесь двойственность: фотоны, как волна, спокойно обходят препятствия с размером менее 1/8 длины волны (вспомните тепловое и микроволновое излучения на которых видно то, чего не видно на оптическом диапазоне), так что эти виртуальные частицы ввиду своей малости не являются препятствием, а фотоны, как частицы, меняют своё направление под гравитацией, но даже под действием гравитации целой галактики смещение ну очень не велико. Полагаю, что флуктуации направления фотонов от действия виртуальных частиц и измерить не удастся, разве что зеркалом диаметром с орбиту Земли,>>(C)Leonid3.
.
Я тут выделил понравившейся мне цитаты. Как не странно даже комм Петра понравились,желаю всем удачи в познании мироздании. Думаю мы в верном пути.
И прошу прошение,сегодня сестра жены, дочь замуж выдает.






16
dengess1-6 · 23-11-2015

Опять свадьба?
Цитаты понравились, для тостов?
Невесте счастья и крепкой уютной семьи желаю!!!
Робот...тост!

17
SlRom136 · 24-11-2015

Робот...тост!
У Робота только один тост
"По 150! За хорошее зрение!"

18
Cursed148 · 24-11-2015

просто из любопытства, nazar, верный как-то отмечен? вы хоть поняли в чем суть новости и комментов?

19
KyoTePMeuH117 · 24-11-2015

Вот это тот самый случай, когда комментарии за малым исключением гораздо информативнее и интересней самой статьи! Спасибо всем комментировавшим. Получил огромное удовольствие)

20
Petr_1 · 24-11-2015

Leonid3, просмотрел кучу всего - не нашел. Хоть бы оригинальное название привели, рекламщики...

21
dilettant171 · 24-11-2015

Похоже, что главный вопрос о конечном пределе разрешающей способности оптики - сможем ли мы рассматривать экзопланеты в телескоп напрямую. "Качество" информации, приносимой фотонами из далёкого далека, можно обсуждать лишь будучи на 200% уверенными, что мы информацию правильно интерпретируем. Хотя, если смогли обойти проблемы, кторые создаёт земная атмосфера (та самая адаптивная оптика), наверняка найдуться решения и в этой области.

22
098765432138 · 24-11-2015

Замахнулись на всю Вселенную!
А почему бы и нет. 100% уверен, что свою Вселенную законы физики дадут возможность рассмотреть. Но вот её край интерпретировать будет невозможно, т.к. ДРУГИЕ вселенные нам увидеть не дано, на теже 100%.

23
robka136 · 25-11-2015

Леонид,введите в поиск
The universe"s resolution limit—why we may never have a perfect view of distant galaxies
Там в статье подробнее все)

24
Asvertyk6 · 25-11-2015

"И прошу прошение,сегодня сестра жены, дочь замуж выдает."
nazar2, а можно полюбопытствовать, а сколько у вашей жены сестёр, ну и братьев?

25
dilettant171 · 25-11-2015

Робка, не знаю воспользовался ли Леонид Вашей подсказкой, я воспользовался и посмотрел, но ничего "подробного" там не увидел.
Да, есть теоритический предел разрешающей способности для оптического телескопа, но цифирек в статье нет, есть лишь упоминание дороговизны строительства сверх-больших телескопов и сетования на то, что часть информации так и останется недоступной для нас, не смотря ни на какие наши технические ухищрения.
Вот если бы озвучили предельный размер главного зеркала телескопа, более которого нет смысла строить (в силу этого самого "эффекта размытости"), "от це добро", а так извиняйте, Вы дали намёк на статью, в которой лишь больше слов, но не информации.

26
robka136 · 25-11-2015

dilettant, попробуйте текстовую ссылку "new study" в 3 абзаце этой статьи.Может они подойдут

27
robka136 · 25-11-2015

:)

28
dilettant171 · 25-11-2015

Я же говорю о самой статье, а не о ссылках в ней.
С английским у меня очень меньше чем "читаю и перевожу со словарём", но техническую информацию и циферки уразуметь могу. Вот на отсутствие последних я и посетовал, что здесь, что там циферка только одна - 10^-35, в той статье даже поэтично так сказано, что минус 35 степень - это когда надо отсчитатьть 34 нуля после запятой, прежде чем доберёшься до еденицы.
Всё, пошёл искать формулы для вычесления предельно возможной аппертуры, если найду, то поделюсь обязательно.

29
robka136 · 25-11-2015

С английским тоже не особо,последний год просто изучал по возможности . Спасибо ,Dilettant,заранее ;тоже было б интересно узнать .Но вот по ссылке new study есть какие то цифры ,формулы,может это и есть искомое

30
Leonid3190 · 25-11-2015

robka, спасибо, прочитал и понял, что циферек не дождёмся, пока не родится новый Эйнштейн и не объединит эти теории. Но в практике предел можно поискать, строя всё бóльшие и бóльшие телескопы :-)

31
dilettant171 · 25-11-2015

А вот строить всё больше и больше, как раз очень дорого получается, что на Земле с применением адаптивной оптики, что в космосе из-за проблем с ограниченными возможностями РН.
Пока нашёл лишь формулы для определения способностей телескопов, ищу дальше.

32
Daurenalaxy102 · 25-06-2016

Взрыв был 13.7 млрд лет назад и как она примерно расширилась? На какой максимум и минимум? Если взять максимальную скорость то ее величина 27.4 млрд ц.л. Если минимум то 13-20млрд.ц.л. С этого рассотояния Искожение вполне будет и прилично.

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.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!