Comments 238
Еретик. Сжечь во славу науки. Дабы не вносил смуту и брожения в умах учёных. Ибо грядёт.
Журналист прочитал исследование и понял только первый абзац, в итоге:
вода, жидкость, вода, влажно, ККС+УС, вода, мокро, вода, ...
Подвергать сомнению статус-кво в науке, конечно, важно. Многие учёные, как и другие люди, склонны предпочитать знакомое и избегать авантюр с непредсказуемым итогом.
Можно отметить, что идея усталости, или старения света не нова, её предложил ещё Цвикки в 1929. (Уставший свет без расширения Вселенной оставляет слишком много нерешённых вопросов, поэтому Гупта рассматривает их комбинацию.) Также и о возможных изменениях фундаментальных констант говорят довольно давно — их постоянность является лишь простейшей возможностью.
Но более существенно то, что успехи этой конкретной модели пока сильно преувеличены. По-моему, было бы более справедливо сказать, что она делает свои самые первые шаги. Поясню:
В предыдущей работе модель ККК+УС была проверена на сверхновых Pantheon+, но качество фита было очень близко к стандартной модели, так что это фактически начальная калибровка параметров. Далее основной численный аргумент для предпочтения ККК+УС строится на предположении, что реальный размер галактики должен быть 10 килопарсек как в поздней, так и в ранней Вселенной. Хотя давно считается, что он может сильно меняться и поэтому в стандартные линейки не годится. Кроме того, тогда ранние галактики становится формировать ещё сложнее, что несколько нечестно в отношении стандартной модели. Дополнительный качественный аргумент в том, что ККК+УС даёт намного больше времени для формирования галактик на больших красных смещениях, чем стандартная модель, но изменения в этих сложных процессах с учётом новой теории толком не обсуждаются.
В текущей работе по сути определяется размер звукового горизонта из угловых барионно-акустических осцилляций (БАО, причём не самых точных данных), и он получается близким к постоянному, как и в стандартной модели. Приведены выкладки для расчёта рекомбинации из ранней Вселенной, но к ним много вопросов. Например, почему с усталостью света и изменением фундаментальных работает стандартный анализ скорости звука в фотонно-барионной плазме? Почему рекомбинация (последнее рассеяние) происходит на том же общем красном смещении, что и в стандартной модели? Наконец, если есть старение света, пусть даже вместе с расширением Вселенной, то спектр чёрного тела не сохраняется, т.е. если мы сейчас видим реликтовое излучение с практически планковским распределением, то оно должно было изначально сформироваться как совсем не тепловое (а тогда как и почему?). В итоге, насколько я понимаю, из этих выкладок самосогласованного предсказания модели для размера звукового горизонта сделано не было.
То есть, если я не ошибся существенно в анализе, новая модель пока более или менее строго, численно проверена только на расстояниях от нас до объектов на небольших красных смещениях 
(сверхновых и галактик для угловых БАО)... где она не сильно отклоняется от стандартной, согласно графикам в статьях. Боюсь, что точное описание ранней Вселенной, особенно реликтового излучения, станет очень большим препятствием.
Если отрицать расширение Вселенной, отрицать существование тёмной энергии, вызывающей расширение, то что будет противодействовать взаимному притяжению вселенской материи в течение предполагаемых Гуптой 26,7 млрд лет? Или мы появились во Вселенной в тот момент, когда её "наблюдаемая стационарность" скоро сменится сближением всей материи под действием гравитации? Эта проблема не ставится оппонентами Гупты?
Так если согласно ККC+УС не было Большого взрыва, нет расширения, Вселенная бесконечна во все стороны, то почему должен быть коллапс?
Без расширения пространства с течением времен, ничто не может противостоять гравитационному сжатию, рано или поздно приводящему к коллапсу. Как бы ни была велика изначальная скорость разлетания двух тел (ограниченная скоростью света), в статичном пространстве гравитация рано или поздно заставит их вернуться в одну и ту же точку (барицентр системы), даже если ранее они никогда не были в одной точке одновременно, так как скорость их взаимного убегания со временем будет только уменьшаться, в какой-то момент времени достигнет нуля и сменится на сближение.
если Вселенная бесконечная, то у неё нет центра
Барицентр это не центр вселенной
У бесконечной Вселенной нет барицентра.
Бесконечность Вселенной под вопросом. Если суммарная энергия Вселенной константа, то есть и её барицентр, даже если мы его не сможем вычислить. Впрочем, даже если количество энергии (масс) изменяется во времени, но остаётся конечным, всегда где-то будет существовать барицентр, его не будет только если масса вселенной равномерно размазана по бесконечности.
Если массу равномерно размазать по бесконечности, то мы окажемся внутри ЧД, нет? Для любой плотности будет существовать такой радиус, при котором масса внутри сферы даст нам совпадение его с радиусом Шварцшильда.
Для любой ненулевой плотности. А если конечную массу размазать по бесконечности, то плотность будет нулевая.
Но если масса равномерно распределена в бесконечном пространстве, то гравитация в каждой точке будет глобально околонулевой и не будет причин для формирования ЧД?
Для равномерного распределения суммарная сила, действующая на любую точку, равна нулю. Да, для каждой точки всегда можно найти такую сферу, что точка лежит на этой сфере, и энергия внутри сферы достаточна для формирования горизонта. Но вот симметрично будет находиться ровно такая же сфера с таким же тяготением.
Нет. У конечной Вселенной может не быть барицентра, если её топология — трёхмерная сфера.
Барицентр будет всегда, и не один, из-за больших расстояний, при которых гравитационное взаимодействие будет слишком слабым, чтобы свести всю Вселенную к одному единственному барицентру. В теории это можно сделать, но такой общий барицентр не будет иметь физического смысла.
Вполне реалистичная ситуация на данный момент - вселенная с множеством барицентров в скоплениях галлактик, вокруг которых со временем произойдут локальные коллапсы. Рано или поздно мы вместе со всеми звездными системами Млечного Пути упадем на наш центр галактики. Также слияние соседних галактик имеет место быть. Чем не локальные коллапсы? Кстати, где-то близко может крыться разгадка причины возникновения сверх-массивных черных дыр.
Глобального коллапса всей вселенной кстати может так и не произойти - если Вселенная действительно имеет топологию трехмерной сферы и материя придет после локальных коллапсов к гравитационному равновесию.
Ошибочное утверждение. Необходимо наличие однородности и изотропии — вот тогда да.
Если количество материи конечно и константа, то у вселенной есть барицентр и, без расширения пространства или другого противодействия гравитации, рано или поздно всё вещество сожмётся в одну точку.
Почему? вроде как гравитация дает потенциальное поле, потенцию превысил - и лети на бесконечность. Нет?
Посмотрите на формулу гравитационного взаимодействия. При каких параметрах системы сила взаимного притяжения обратится в нуль? При бесконечном расстоянии. При каких параметрах она станет отрицательной? При отрицательной массе одного из тел. Существует ли отрицательная масса, станет ли она отрицательной со временем или на каком-то расстоянии? Нет. Следовательно, рано или поздно разлёт двух объектов сменится на их сближение, каковы бы ни были начальные условия, так как гравитационного взаимодействие ВСЕГДА направлено на сближение двух тел ненулевой массы. Добавление третьего тела всё конечно же усложняет, но принцип остаётся тем же - без дополнительного противодействия гравитации в виде какой-то другой силы (например кулоновское отталкивание зарядов), объекты будут вращаться вокруг барицентра системы этих тел, а при множестве тел будут время от времени сталкиваться друг с другом, и в конце концов сближаться, вплоть до образования одного объекта суммарной массы.
P.S. гравитационное поле не равномерное, а сумма потенциальной энергии и кинетической не равна константе только при наличии других сил.
Следовательно, рано или поздно разлёт двух объектов сменится на их сближение, каковы бы ни были начальные условия
Но ведь это не так: если изначально скорость разлета больше 2-й космической то они никогда уже не сблизятся обратно
Хм, вы правы, математически, если посчитать, тела с разлётом на скорости выше второй космической, перестают разлетаться лишь на бесконечности, из-за уменьшения силы гравитационного взаимодействия между ними. Не вполне очевидно. Либо я ошибся в рассуждениях, либо понятие второй космической не может применяться в общем случае, например для двух тел сравнимой массы.
Хотя с другой стороны, я тут попросил посчитать чатгпт, и если он не ошибся, то вторая космическая для известной нам массы Вселенной на расстоянии предполагаемой нами внешней границы Вселенной (46.5 миллиардов световых лет), всё равно превышает скорость света раза в полтора.
А если учитывать потери на гравитационное излучение, пусть и очень слабое? Постепенно все начнет испаряться и останется только тело с самой большой изначальной массой?
Не вполне понял вас. В гравитационное излучение теряется кинетическая энергия, что приводит к постепенному сближению объектов. Ничего в самих объектах не испаряется, хотя конечно при столкновении двух тел большой массы (как чёрные дыры или нейтронные звёзды), часть их массы будет выброшена вовне или даже перейдёт в энергию излучения, как электромагнитного (в основном), так и собственно гравитационного.
А разве вселенная не должна в конце стать океаном энергии? Рано или поздно вся материя соберётся в черные дыры, которые будут терять массу в слияниях друг с другом, а последняя испарится от излучения Хокинга.
Возможно ли возникновение материи из чистой энергии? Не будет ли это новым большим взрывом? А может наша вселенная лишь один из множества шаров в бесконечном (?) энергетическом субстрате, кто знает.
А разве вселенная не должна в конце стать океаном энергии?
Она никому ничего не должна. Хотя это не точно :-D
Возможно ли возникновение материи из чистой энергии?
Фактически это происходит постоянно, обуславливая фоновый шум квантовых флуктуаций, а на горизонте событий возникновение пар частица-античастица из энергии приводит к испарению чёрных дыр.
Не будет ли это новым большим взрывом?
Мы ничего не знаем о причине того большого взрыва который породил нашу Вселенную которую мы знаем, тем более мы ничего (по крайней мере пока) не можем знать, возможно ли появление новых Вселенных таким же образом (включая появление новой Вселенной в пределах нашей способности зарегистрировать это событие). На эту тему можно лишь философствовать без малейшей (по крайней мере сейчас) пользы.
Зависит от топологии вселенной. Если топология замкнутая, например, самый банальный вариант, трехмерная сфера, и материя более-менее равномерно распределена по всей трехмерной сфере - то никакого схлопывания материи в одну точку не будет, поскольку гравитация с разных сторон от разных объектов будет компенсировать друг друга.
Хм, не совсем. Малейшее отклонение от среднего значения плотности приведёт к дальнейшему "разбалансу" и материя начнёт собираться там, где плотность оказалась чуточку выше. Так, собственно, предположительно образовались первичные звёзды из почти равномерного "бульона" вскоре после эпохи рекомбинации, небольшую флуктуацию плотности которого мы видим в почти, но не совсем изотропном, реликтовом излучении..
Это только если верна теория гравитации на больших расстояниях. А именно на больших расстояниях у нас наблюдается расхождение, которое приходится компенсировать невидимыми темными сущностями.
Это только если верна теория гравитации на больших расстояниях.
Нет оснований полагать, что на каких либо, как угодно больших, расстояниях гравитация обращается в нуль, или становится отрицательной (вещество начинает отталкиваться от вещества). Так что без какого либо противодействия гравитации, вселенная должна будет сжаться. Поскольку мы наблюдаем, что вселенная не собирается сжиматься, логично таки предположить, что есть что-то, что на больших, космических масштабах, способно противодействовать гравитационному взаимодействию. Как это назвать - тёмной материей, тёмной энергией, тёмным кефиром, тёмной неведомой хренью или их комбинацией - не важно, важно определить её характеристики и физическую суть.
Нет оснований полагать, что на каких либо, как угодно больших, расстояниях гравитация обращается в нуль, или становится отрицательной
Почему сразу «нет оснований»? Наоборот у нас на больших расстояниях гравитация ведет себе не как предсказывает теория. Так? Так! Вот и основания.
у нас на больших расстояниях гравитация ведет себе не как предсказывает теория
Дык вот мы и не знаем, это гравитация ведёт себя по-другому на больших расстояниях, или же помимо неё, есть другая сила, ей противодействующая (или же "помогающая" - смотря о ком мы говорим, о тёмной энергии или материи), что сказывается на больших расстояниях.
Нет оснований полагать
Ну когда-то не было оснований полагать у разных наблюдателей время может идти по-разному.
А преобразование Лоренца и пространство Минковского были всего лишь математическими упражнениями.
Нет оснований полагать, что на каких либо, как угодно больших, расстояниях гравитация обращается в нуль
Ну вообще-то есть. Многие известные физические величины квантованы, значит и гравитация может быть квантована, значит на каком-то расстоянии от источника гравитации может быть ступенька гравитационного поля с 1 единицы на 0 единиц.
Думаю тут вы неверно понимаете суть квантования. Электромагнитное взаимодействие тоже вот квантуется, и фотон есть его единичный квант. Но ни на каком расстоянии этот квант не "теряется". Просто вероятность того, что на энном расстоянии вы этот квант зарегистрируете, падает пропорционально квадрату этого расстояния. Если гравитация квантуется (что пока лишь очень скользкая гипотеза), то то же самое будет справедливо и для кванта гравитации, ака гравитона.
Но вообще говоря мне тут в других ветках уже пояснили, что с увеличением расстояния сила гравитации падает настолько, что перестаёт действовать достаточно, чтобы остановить движение объекта несмотря на конечную его скорость, если она изначально была достаточно велика.
Я не сказал, что что-то теряется. Представьте кучу песка. Она квантована по песчинкам и где-то заканчивается. Вы высыпали сверху еще ведро песка. Песчинки раскатились, край кучи стал находиться чуть дальше. Но точка, где происходит переход с 1 песчинки на 0, все равно осталась.
Гравитон должен быть аналогом фотона, это гравитационная волна, их уже детектируют детекторами. Квант статического гравитационного поля это аналог кванта статического электрического поля, или магнитного. Для них, насколько я знаю, носители в явном виде не обнаружены, их называют "виртуальные частицы".
Вообще мне тут подумалось, отсутствие квантования какой-либо величины означает бесконечную точность, а бесконечная точность означает бесконечное количество энергии для записи значения и бесконечное время на ее осуществление. Поэтому можно предположить, что все физические величины квантованы. А значит гравитация одного атома где-то физически заканчивается.
Представьте кучу песка
Эта аналогия не вполне уместна. Или, грубо говоря, ведро песка высыпается каждую секунду. Так что со временем хоть одна песчинка докатится до куда угодно.
Гравитон должен быть аналогом фотона
Он никому ничего не должен, например гравитация не нормализуется, а в квантовой электродинамике перенормировка является основным методом избавления от бесконечностей.
Для них, насколько я знаю, носители в явном виде не обнаружены
Вообще-то не существует отдельно электрического или магнитного поля. Есть электроны и другие электрически заряженные частицы, которые эти поля и порождают. А фотоны являются переносчиками этого вида взаимодействий.
отсутствие квантования какой-либо величины означает бесконечную точность
Фраза не имеет смысла.
бесконечная точность означает бесконечное количество энергии для записи значения и бесконечное время на ее осуществление
Вот есть величина заряда кварка, 0,3333(3) - бесконечный ряд троек после запятой, это значит что заряд на три поделить быстро нельзя? Не означает. Мы знаем другую форму записи этого числа - 1/3, имеющую точно такую же точность. Как видите его записать не долго. Числа в нашей голове или на бумаге и их физические проявления - совсем не одно и то же, эти числа в виде записи это только наше представление реально существующих величин. Число пи вообще трансцендентное, но окружности существуют несмотря на бесконечную форму числа пи в десятичной системе записи.
Поэтому можно предположить, что все физические величины квантованы.
Поэтому мы ошибаетесь.
А значит гравитация одного атома где-то физически заканчивается.
Как и в случае вполне себе квантуемого электромагнитного поля - на бесконечности.
Или, грубо говоря, ведро песка высыпается каждую секунду.
Почему вдруг оно высыпается каждую секунду? Гравитация тела не увеличивается каждую секунду.
Он никому ничего не должен
В русском языке слово "должен" используется не только в значении "должен кому-то".
Я не говорил, что он должен кому-то.
в квантовой электродинамике перенормировка является основным методом избавления от бесконечностей.
Вселенной пофиг на придуманные человеком перенормировки и бесконечности.
Вообще-то не существует отдельно электрического или магнитного поля.
Я не сказал, что оно существует отдельно.
А фотоны являются переносчиками этого вида взаимодействий.
Нет, постоянный магнит фотоны не излучает. А поле создает.
Фраза не имеет смысла.
Имеет. Если точность конечная, одна единица последнего разряда и есть квант. Потому что меньше этой единицы значений нет.
это значит что заряд на три поделить быстро нельзя? Не означает.
Я не говорил, что означает. Я вообще про деление ничего не говорил.
Почему вы мне постоянно приписываете вещи, которые я не говорил, и с ними спорите?
Вот есть величина заряда кварка, 0,3333(3) - бесконечный ряд троек после запятой
Сначала запишите бесконечный ряд троек, потом обсудим. У вас знаков не бесконечность, а всего 9.
Для троек вы может и придумали такое обозначение, а число пи вы таким образом не запишете. Значит у этого способа записи точность не бесконечная. Он позволяет задать некоторые точки на бесконечной числовой прямой, но не все.
Числа в нашей голове или на бумаге и их физические проявления - совсем не одно и то же
Ну так может и надо подумать о том, что я говорил про физические представления, а не про числа в нашей голове? У меня это написано прямым текстом - физические величины.
Если мы измерили прибором напряженность поля N, значит снаружи прибора находится k*N единиц материи, которая на него действует. В каком виде она там существует? Это и есть "запись".
Как и в случае вполне себе квантуемого электромагнитного поля - на бесконечности.
Ну вот а теперь подумайте, как это может быть организовано во Вселенной на низком уровне.
Посчитали вы, что магнит на одном конце Вселенной должен создавать магнитное поле на другом конце уровня 10 в степени минус N. Как именно это происходит во Вселенной, а не в вашей голове? Как распределяется материя, какие виды материи используются? Какие у вас причины считать, что во Вселенной возможно количество этой материи размера 10 в степени минус N?
Как мы знаем, с атомами это оказалось не так, атом нельзя поделить на 2 более мелких атома.
Посчитали вы, что магнит на одном конце Вселенной должен создавать магнитное поле на другом конце уровня 10 в степени минус N. Как именно это происходит во Вселенной, а не в вашей голове? Как распределяется материя, какие виды материи используются? Какие у вас причины считать, что во Вселенной возможно количество этой материи размера 10 в степени минус N?
Это не так работает.
Статическое магнитное поле передается виртуальными частицами. Виртуальным фотоном если точнее. Он подчиняется необычным но понятным законам. Можно легко посчитать вероятность обнаружения такой частицы где-то далеко и прикинуть время за которое мы ее там обнаружим. Там вероятности быстро падают достаточно близко к нулю чтобы время обнаружения с нормальной вероятностью ушло за время тепловой смерти вселенной. Для любых практических нужд можно считать что ее там нет и никогда не будет. Значит и поля там тоже нет.
Так работают все квантуемые взаимодействия. Если вероятность обнаружить частицу переносчик взаимодействие такая что время обнаружения улетает в район бесконечности - взаимодействия нет.
Почему вдруг оно высыпается каждую секунду? Гравитация тела не увеличивается каждую секунду.
Если мы говорим о квантуемом взаимодействии, то его переносчиками объекты взаимодействия обмениваются постоянно, можно это приблизительно представить себе как тот самый песочек, который постоянно высыпается из объектов в окружающее пространство. Постоянно высыпается в одном месте и поглощается в объектами вокруг. Движутся они куда-то при этом (объекты) или нет, не важно.
Вселенной пофиг на придуманные человеком перенормировки и бесконечности.
Это наш инструмент для описания физики понятным нам образом. Если инструмент для одного явления не подходит для другого явления, это означает что эти явления имеют различную природу.
Нет, постоянный магнит фотоны не излучает.
Именно что излучает. Вы наверное очень сильный программист, раз так плохо в физике разбираетесь :) Постоянный магнит состоит из атомов, с положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами на условных орбиталях. Они постоянно обмениваются фотонами друг с другом, иначе атом бы перестал существовать, развалился бы. Это что касается любой материи, которую мы можем пощупать. А постоянные магниты это такие объекты, электроны в атомах которых "синхронизированы" между собой таким образом, что их вклад в общее поле не компенсируется как в немагнитных материалах, а складывается вместе. Это и позволяет магниту воздействовать с электронами не только в своей собственной кристаллической решётке, но и с электронами находящихся на макрорастоянии, в других объектах, которые могут быть такой структуры, что, как сам магнит, способны "синхронизироваться" с полем магнита и мы видим как объекты притягиваются (мы говорим магнитятся). Без фотонов магнетизма нет.
Сначала запишите бесконечный ряд троек, потом обсудим
0.3(3) - уже записал. Вы же не думаете, что наша запись придуманными нами арабскими цифрами имеет какой-то физический смысл?
Если мы измерили прибором напряженность поля N, значит снаружи прибора находится k*N единиц материи, которая на него действует.
Надеюсь из моих объяснений вы уже поняли, что "снаружи прибора" существует не фиксированное количество материи, а большое количество частиц-переносчиков взаимодействий, которые постоянно возникают и исчезают в процессе переноса того взаимодействия, за которое "отвечают". И это я ещё не касаюсь эффекта Унру. Прибор взаимодействует посредством их и регистрирует фактически их. так что во Вселенной совсем не фиксированное количество частиц. В межзвёздном вакууме где вроде бы ничего нет, постоянно возникают и очень быстро исчезают частицы из ниоткуда, что мы можем обнаружить по вкладу этих частиц, которые мы называем виртуальными, в распространение через них реальных частиц.
Как мы знаем, с атомами это оказалось не так, атом нельзя поделить на 2 более мелких атома.
Можно, это называется ядерный распад, просто из одного атома одного химического элемента получается два (или более) атома других химических элементов :) Атом именно что делится, часть протонов и нейтронов образует один новый атом, часть другой. Атом не является неделимой, истинно элементарной частицей. И между его частями постоянно идёт взаимодействие с участием большого количества создаваемых и поглощаемых частиц-переносчиков. И точно так же атом взаимодействует с другими атомами вокруг, в том числе на огромных по меркам самого атома расстояниях.
Постоянно высыпается в одном месте и поглощается в объектами вокруг.
Если высыпается и поглощается, то это то же самое, что постоянное присутствие некоторого количества. Количество не увеличивается, гравитация не увеличивается. Просто песчинки меняют местоположение.
Движутся они куда-то при этом (объекты) или нет, не важно.
Я не сказал, что это важно.
- Нет, постоянный магнит фотоны не излучает.
- Постоянный магнит состоит из атомов, с положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами на условных орбиталях. Они постоянно обмениваются фотонами друг с другом.
При чем тут взаимодействия внутри атомов, если я сказал про излучение наружу?
Именно что излучает. Вы наверное очень сильный программист, раз так плохо в физике разбираетесь
Или вы не хотите понять, о чем говорит собеседник, и спорите о чем-то, что сами придумали.
Если бы постоянный магнит излучал обычные электромагнитные фотоны, то их можно было бы просто собирать и питать лампочку. А физики зачем-то его двигают возле проводника, не знают наверно, что он просто так излучает.
- Сначала запишите бесконечный ряд троек
- 0.3(3) - уже записал.
Нет, это не бесконечный ряд. Троек тут всего 2.
Я же в прошлом комментарии объяснил, что я имею в виду. Почему вы это игнорируете и спорите о чем-то своем?
Вы же не думаете, что наша запись придуманными нами арабскими цифрами имеет какой-то физический смысл?
Я в прошлом комментарии прямо сказал, что говорил не про запись чисел придуманными нами способами, а про сами физические величины. И то, каким образом они размещаются в пространстве.
Это вы по какой-то непонятной причине решили, что я говорю про запись десятичными цифрами, и начали про это спорить.
- что во Вселенной возможно количество этой материи
- просто из одного атома одного химического элемента получается два (или более) атома других химических элементов
При чем тут атомы других химических элементов? Я думал, это понятно по контексту, но хорошо, уточню специально для вас.
"Как мы знаем, атом нельзя поделить на 2 более мелких атома того же химического элемента."
Поделите водород на два атома других химических элементов.
Надеюсь из моих объяснений вы уже поняли, что существует большое количество переносчиком взаимодействий, которые постоянно возникают и исчезают
А вы не поняли, что такие кванты не означают бесконечную точность. И сила магнита на другом конце Вселенной не "10 в минус N в каждой точке пространства", а "в точке A 1 квант, в точках B, C, D 0 квантов".
Из чего следует, что некоторое поле на некотором расстоянии от источника может обращаться в нуль, о чем и был разговор.
Количество не увеличивается, гравитация не увеличивается.
Что-то до вас никак не доходит. Количество вполне себе может увеличиваться, по мере роста расстояния, потому что всё больше частиц находятся в процессе переноса - скорость света не бесконечна, время жизни частиц-переносчиков не нулевое. Плюс эффекты Общей теории относительности не позволяют говорить о фиксированном количестве каких либо частиц. В частности, с увеличением скорости объекта относительно другого, масса тоже увеличивается, это и выражается в более сильном гравитационном взаимодействии в том числе.
При чем тут взаимодействия внутри атомов, если я сказал про излучение наружу?
При том что это одна и та же физика.
Нет, это не бесконечный ряд. Троек тут всего 2.
А сколько троек в 1/3? Вы вообще понимаете что цифры физически не существуют, а величины, которые мы ими описываем - существуют? Описывая величины другими цифрами, мы не изменяем сами величины, а только их представление в наших головах. У нас даже есть символ для быстрой записи бесконечности для этого - ∞. Сколько в нём троек?
При чем тут атомы других химических элементов? Я думал, это понятно по контексту, но хорошо, уточню специально для вас.
Какое великое открытие, 4 не делится на меньшее количество 4! Ведь если 4 поделить на 2, получится две 2, а не 4! А что сказать-то этим хотели?
А вы не поняли, что такие кванты не означают бесконечную точность.
Вы не поняли что точность чего-то там лишь у нас в головах, её физически не существует.
Из чего следует, что некоторое поле на некотором расстоянии от источника может обращаться в нуль
Вам уже тут выше объясняли, что в нуль оно нигде математически не обращается, но на каком-то расстоянии поле становится настолько слабым, что мы можем считать, что там его уже нет. Его воздействие становится пренебрежимо малым и его можно более не учитывать в расчётах, хотя физически оно всё ещё там есть.
Вы вообще понимаете что цифры физически не существуют, а величины, которые мы ими описываем - существуют?
Блин, объясняю еще раз. Я говорю не про цифры, а про сами физические величины.
Я это понимаю, а вы нет, потому что пытаетесь мне что-то доказать про мое утверждение о физических величинах записями цифр. При этом даже не понимаете, что 3.(3) ничем не отличается от 2.(0), что ваши обозначения тоже квантованы, и бесконечную точность ими задать нельзя.
Пример с просьбой записать таким образом число пи вы проигнорировали, но почему-то продолжаете спорить. Да, вы можете обозначить его "π", и бесконечность можете обозначить "∞", только чтобы задать произвольную точку на числовой прямой с бесконечной точностью вам понадобится бесконечное количество таких значков.
Описывая величины другими цифрами, мы не изменяем сами величины, а только их представление в наших головах.
Да, именно поэтому я прямо сказал, что говорю не о представлении в наших головах.
А что сказать-то этим хотели?
Что я хотел сказать, я сказал в комментарии выше.
Бесконечной точности не бывает, все физические величины квантованы, величина гравитационного взаимодействия на некотором расстоянии может обращаться в нуль. Как минимум в пределах некоторого промежутка времени.
Вы не поняли что точность чего-то там лишь у нас в головах, её физически не существует.
Вот именно это я вам и пытаюсь объяснить. Как именно количество материи задается физически? Может ли доля какой-либо материи уменьшаться до бесконечности? Если да, то для любого количества материи это означает бесконечное количество долей, а значит для перемещения ее из одной точки пространства в другую потребуется бесконечное количество времени.
хотя физически оно всё ещё там есть
Нет, вот именно что если оно квантовано, то его может там физически не быть в данный момент времени.
Я это понимаю, а вы не
Я вижу, что вы не понимаете самое важное - физику
чтобы задать произвольную точку на числовой прямой с бесконечной точностью вам понадобится бесконечное количество таких значков.
Я не могу взять в качестве произвольной точки на прямой некую условную точку с координатой в точности 1.427? Вы утверждаете что её не существует? Что для записи её координаты недостаточно этих пяти символов? Что её координату невозможно записать другими цифрами, например в другой системе отсчётов или в цифрах другой системы исчисления? Вы понимаете что наша математика не имеет физического отображения в реальности, это просто наше представление физических величин, существующее только в нашей голове и на бумаге?
для любого количества материи это означает бесконечное количество долей
Вы не понимаете, что масса, которая участвует в гравитации, является величиной переменной и не фиксирована неким количеством материи. Я вам уже несколько раз это говорил и вынужден повторить ещё раз. Удивительно, но простоя смена системы отсчёта меняет массу объекта.
а значит для перемещения ее из одной точки пространства в другую потребуется бесконечное количество времени.
Квантуемость самого пространства и времени, энергии, и массы под ооочень большими сомнениями. А ещё, вы встанете в тупик с реликтовым излучением - как оно может "остывать", если энергия по-вашему квантуется? Ведь по-вашему, фотон не может иметь произвольную частоту, она же должна квантоваться поскольку это физическая величина. А раз частота может изменяться лишь квантами, она не может изменяться вообще, подобно тому как не может поглотиться часть фотона. Короче, ваши размышления "все физические величины квантованы", сами лишены физичности.
Я не могу взять в качестве произвольной точки на прямой некую условную точку с координатой в точности 1.427?
Можете. Из моих слов не следует, что не можете. Более того, я сам привел пример записи 2.(0). Вы не замечаете, что тут такой же принцип записи, как и в 1.427(0)?
Вы утверждаете что её не существует?
Что для записи её координаты недостаточно этих пяти символов?
Что её координату невозможно записать другими цифрами?
Нет, не утверждаю.
Нет, не утверждаю.
Нет, не утверждаю.
Почему вы мне постоянно приписываете вещи, которые я не говорил, и с ними спорите?
Если вы говорите о том, что точность некоторой величины бесконечная, значит выбранный способ задания этой величины должен подходить для любого значения, а не только одного, которое вы выбрали. Вы же не думаете, что Вселенная задает напряженность поля 1.427 единицы одним способом, а 0.000000001427 единицы другим?
Вы понимаете что наша математика не имеет физического отображения в реальности
В десятый раз повторяю - я именно об этом и говорю, это вы начали говорить про нашу математику, а не я.
Выражение "бесконечное количество энергии для записи значения" означает задание ("запись") напряженности поля в точках пространства Вселенной, а не запись цифрами на бумаге.
- для любого количества материи это означает бесконечное количество долей
- масса, которая участвует в гравитации, является величиной переменной и не фиксирована неким количеством материи.
Переменная масса или гравитация никоим образом не влияет на утверждение про точность представления этой гравитации. На всякий случай еще раз уточню - представления во Вселенной, а не в нашей математике. Хоть она переменная, хоть постоянная, она должна существовать в каком-то виде. Я говорю о том, что существование в виде бесконечно малых долей невозможно, доли должны быть конечные.
Удивительно, но простоя смена системы отсчёта меняет массу объекта.
Пусть меняет, во Вселенной все равно есть какой-то механизм, по которому это происходит. У нас разговор о том, бесконечная точность у его составляющих или нет.
Ведь по-вашему, фотон не может иметь произвольную частоту, она же должна квантоваться поскольку это физическая величина.
Да. Она может иметь точность порядка 10^-44, мы ее вряд ли сможем зафиксировать приборами, но она все равно конечная.
А раз частота может изменяться лишь квантами, она не может изменяться вообще
Не вижу логики в этом утверждении. Раз энергия может изменяться лишь квантами, значит она не может изменяться вообще?
Вы не замечаете, что тут такой же принцип записи, как и в 1.427(0)?
Вот именно, до вас всё ещё не доходит, что форма записи величины и её физическое содержание это разные вещи? Например, значение заряда электрона изначально измеряли с какой-то точностью, постепенно её увеличивая, а потом в 2019 году просто пересмотрели систему Си и теперь заряд электрона в точности равен 1.602176634×10^−19 Кл! Более того, что на все сто процентов знаем, что в протонах и нейтронах есть кварки, у которых заряд в точности равен, по модулю, одной и двум третям от заряда электрона. Хотя записать такое число в десятичной системе исчисления "в точности" невозможно конечным числом знаков!
Почему вы мне постоянно приписываете вещи, которые я не говорил, и с ними спорите?
Потому что вы не понимаете, что когда вы что-то такое говорите, вы фактически, сами того не понимая, подразумеваете именно это, иначе просто смысл в ваших словах исчезает.
Например, предложение
Выражение "бесконечное количество энергии для записи значения" означает задание ("запись") напряженности поля в точках пространства Вселенной, а не запись цифрами на бумаге.
не имеет физического смысла. Никакой записи напряженности поля во Вселенной не существует физически, только в наших головах и на бумаге. В реальности просто есть поле, в каком бы виде мы его ни представляли в своих головах. Вся эта "бесконечность энергии для записи" просто пустой звук, не имеющий смысла.
Хоть она переменная, хоть постоянная, она должна существовать в каком-то виде.
Не должна :) Мы не знаем, какой вид имеет масса "на самом низком уровне". Мы даже не можем определиться, существует ли энергия или масса как физический объект сама по себе, или же она лишь физическая характеристика других объектов. А вы вот так сразу смаху готовы её квантовать!
Я говорю о том, что существование в виде бесконечно малых долей невозможно, доли должны быть конечные
Не должны, гипотезы что всё квантуется включая время, пространство, масса, энергия - лишь теории, не имеющих экспериментального подтверждения.
Она может иметь точность порядка 10^-44, мы ее вряд ли сможем зафиксировать приборами, но она все равно конечная
Если мы чего-то не можем зафиксировать приборами это не значит что этого нет. Может ли частота фотона измениться на 10^-1000? Может, почему нет - ничего в современном представлении о физике этому не мешает, просто измерить это мы не сможем.
Раз энергия может изменяться лишь квантами, значит она не может изменяться вообще?
Если изменение квантами, то должно быть взаимодействие с чем-то, причём в обе стороны. Электроны в атоме не могут иметь произвольную орбиталь, не могут постепенно терять энергию и в конце концов "упасть" на протоны, они могут изменить энергию только излучив или поглотив фотон, причём не какой угодно. А куда денет энергию фотон? Распадётся? :) А почему не поглотит энергию извне, не увеличит свою частоту?Тем не менее по реликтовому излучению мы видим, что энергию они вполне себе очень медленно, плавно, теряют. Никакого квантования не наблюдается.
Нет, это неправда.
Вы бы внимательней прочитали бы что там написано:
Разделение частиц на реальные и виртуальные имеет точный смысл лишь в отсутствии сильного внешнего поля и лишено однозначности в областях пространства-времени, где внешнее поле является сильным
Это разделение условно, оно в нашей голове и математике. Частицы те же, но условия в которых они находятся, отличаются.
Из этого совершенно не следует, что они должны быть физически идентичны обычным фотонам.
Следует, так как они полностью идентичны, за исключением одного-двух параметров. именно их идентичность позволяет испаряться чёрным дырам, порождая излучение Хоккинга - когда пара виртуальных частиц, рождённая на границе горизонта события, разрывается гравитацией и частицы становятся свободными, реальными.
- У меня это написано прямым текстом - физические величины.
- Я в прошлом комментарии прямо сказал, что говорил не про запись чисел придуманными нами способами, а про сами физические величины.
- Я говорю не про цифры, а про сами физические величины.
- Вот именно, до вас всё ещё не доходит, что форма записи величины и её физическое содержание это разные вещи?
Это до вас не доходит, что я с самого начала говорю про физическое содержание, а не про форму записи символами на бумаге.
Хотя записать такое число в десятичной системе исчисления "в точности" невозможно конечным числом знаков!
Еще раз повторю - я не говорю про запись в десятичной системе счисления, про математику, и вообще про любые придуманные человеком понятия.
Я говорю о том, в каком виде заряд электрона задается (хранится, находится) во Вселенной. Вы говорите, что во Вселенной возможна любая дробная доля этого заряда, а я говорю, что нет.
Обратите внимание, что в предыдущем предложении у меня нет ничего про десятичную или любую другую придуманную человеком запись.
вы фактически, сами того не понимая, подразумеваете именно это, иначе просто смысл в ваших словах исчезает.
Нет, вам кажется, что смысл исчезает, потому что вы придумали себе какую-то свою версию того, что означают мои слова, и игнорируете прямые указания на то, что это не так.
Вы уже поняли, что я говорю про физическое содержание величины в реальности (в пространстве Вселенной), а не про ее форму записи в десятичной системе счисления?
В реальности просто есть поле
Мы знаем, что в одной точке пространства его больше, в другой меньше. Теперь подумайте о том, чем эти ситуации в пространстве отличаются.
Это я и называю записью. Я уже несколько раз это объяснил. И специально указал слово "запись" в кавычках, чтобы показать, что это якобы запись, а не прямое значение этого слова.
Мы не знаем, какой вид имеет масса "на самом низком уровне"
Вот я вам и предлагаю над этим подумать. Наконец-то вы начали понимать тему обсуждения.
лишь теории, не имеющих экспериментального подтверждения.
Ну и у меня теория, не имеющая экспериментального подтверждения. Другим можно, а мне нельзя?
Я привел логические рассуждения в ее защиту.
Может, почему нет - ничего в современном представлении о физике этому не мешает
Ну вы серьезно считаете, что Вселенная функционирует на основе текущих представлений в науке на какой-то одной планете? Из того, что не мешает, не следует, что на самом деле может. Современная физика ничего конкретного об этом не говорит.
О том, почему нет, и было мое объяснение про бесконечное время.
А почему не поглотит энергию извне, не увеличит свою частоту?
Из того, что частота фотона может принимать одно из конечного множества значений, не следует, что фотон может ее менять после появления. Это разные несвязанные утверждения.
Тем не менее по реликтовому излучению мы видим, что энергию они вполне себе очень медленно, плавно, теряют. Никакого квантования не наблюдается.
Ну а почему вы решили, что их частота меняется не квантами (т.е. не ступенчато)?
Я вот открыл картинку градиента, и вижу, что от черного до белого цвет вполне себе очень медленно, плавно меняется. Никакого квантования я не наблюдаю. Тем не менее я знаю, что в компьютерах цвет задается квантованно, просто кванты слишком маленькие, и я их не замечаю.
Частицы те же, но условия в которых они находятся, отличаются.
Нет, там четко написаны различия физических характеристик.
так как они полностью идентичны, за исключением одного-двух параметров
Не видите противоречие в своих словах?
Именно про исключения я и говорю. Если некоторые параметры отличаются, значит они не идентичны. Иначе можно сказать, что все частицы идентичны друг другу, только с разными параметрами.
Это до вас не доходит, что я с самого начала говорю про физическое содержание, а не про форму записи символами на бумаге.
Дык в том-то и дело, что вы говорите о несуществующих "записях", а не о физике. Вот возьмём например число Пи. У нас есть формула, которая позволяет вычислить любую цифру этого числа по её позиции после запятой. Мы вычислили десятки триллионов знаков после запятой, в то время как уже после второго десятка, дальнейшие цифры перестают влиять на точность расчётов. Так с какого знака число Пи перестаёт меняться? Ни с какого. Более того, существует ли число Пи физически? Есть ли во Вселенной где-то "запись числа Пи"? Нет, его не существует. И я даже продолжу - его не может существовать. Это просто соотношение длины окружности к радиусу, и это отношение в каждой точке пространства может немного отличаться, так как гравитация немного меняет метрику пространства и искажает любую окружность. Вы же не полагаете, что для каждой точки пространства где-то хранятся её характеристики включая "местное" число Пи? Очевидно же, что это невозможно. Сами значения физических характеристик нигде не существуют, численные значения мы присваиваем только потому, что мы по-другому их учитывать не умеем.
Я привел логические рассуждения в ее защиту.
Я показал вам их ошибочность.
Если некоторые параметры отличаются, значит они не идентичны.
Футбольный мяч до удара, и после удара, отличается парой параметров. Это разные мячи, да? Электрон на атомной орбитали и выбитый из этого атома фотоном, ставший свободным и покинувший атом, это разные электроны?
Не видите противоречие в своих словах?
Вижу. В ваших.
Есть ли во Вселенной где-то "запись числа Пи"? Нет, его не существует.
Я не сказал что существует. Сколько раз мне надо повторить, что я вообще не говорю о числах и математике? Говорить о них начали вы.
вы говорите о несуществующих "записях", а не о физике
Я уже несколько раз объяснил, что "записью" я называю величину реального поля в некоторой точке реального пространства. Можно было обозначить ее не "запись", а "абырвалг", но я решил назвать "запись".
Что именно вам непонятно в этом описании? Вы не умеете работать с произвольными обозначениями? Поле это не физика? Оно не существует, не оказывает действие на другие реальные предметы?
Сами значения физических характеристик нигде не существуют
Это не так. Если прибор в одной точке показывает значение A, а в другой значение B, значит в этих точках физически существует разное количество материи, которая на него действует.
А вы видимо считаете, что это происходит посредством магии, а в характеристиках пространства вокруг прибора отличий нет. Ваше право, но современная наука так не считает.
Я показал вам их ошибочность.
Нет, не показали. Вы только показали, что не поняли их.
Футбольный мяч до удара, и после удара, отличается парой параметров. Это разные мячи, да?
Ну то есть электрон и фотон это одна частица, да?
Мы говорим не об изменении одного фотона с течением времени, а об идентичности характеристик 2 существующих одновременно фотонов, виртуального и реального.
Под словами "разные частицы" (в контексте "разные виды частиц", а не 2 одновременно существующих электрона, которые надо различить) понимают исключительно различие их физических характеристик. В том числе поведение в разных процессах. Я вам привел цитаты, в которых описываются отличия характеристик и поведения. Именно из-за этого отличия для них используют специальный термин "виртуальные". Если бы различия не было, он бы не понадобился. То есть факты говорят о том, что ваше утверждение неверно.
Возвращаясь к исходному вопросу. Гравитационная волна является аналогом обычного фотона (который можно собрать и получить энергию), поэтому гравитоном можно назвать только ее. Их уже обнаруживают детекторами типа "LIGO".
Частицы, переносящие гравитационное взаимодействие между двумя массами, это аналоги частиц, переносящих взаимодействия между двумя электрическими зарядами или двумя магнитами. Их называют виртуальными фотонами, чтобы отличить их от обычных. Ни те, ни другие, ни третьи в экспериментах не обнаружены, их существование предполагается теоретически.
Если вам так хочется, то можете считать первые идентичными гравитационным волнам, только с другими параметрами. То есть гравитоны уже нашли, в том же смысле, в котором нашли фотоны.
Я уже несколько раз объяснил, что "записью" я называю величину реального поля в некоторой точке реального пространства
А что вы подразумеваете под, цитирую вас,
бесконечная точность означает бесконечное количество энергии для записи значения и бесконечное время на ее осуществление
Куда запись? Кем осуществляется? Чем осуществляется?
Если вы говорите о записи нами на бумагу или в память компьютера - смысл в ваших словах есть, но он ошибочен в контексте физики, Вселенная ничего никуда не записывает и ничего нигде ни в каком виде не хранит. Физические величины, которые мы можем измерить и куда-то записать, физически не существуют. Прямо как число Пи. Это просто конкретное свойство конкретной частицы в конкретный момент в конкретное время. Через мгновение у этого свойства уже будет другое значение, и никому не нужно не время, ни место для его записи, кроме как нам в нашей голове или на бумаге.
А если говорите чём-то другом, то смысла в ваших словах просто не существует.
Частицы, переносящие гравитационное взаимодействие между двумя массами, это аналоги частиц, переносящих взаимодействия между двумя электрическими зарядами или двумя магнитами. Их называют виртуальными фотонами, чтобы отличить их от обычных.
В частности, это вот - полный бред. Например, фотоны описываются векторным полем, а гравитоны - тензорным. У фотонов спин 1, а у гравитона должен быть 2 (измерить невозможно - ни одного гравитона никогда ещё не регистрировали, в отличии от фотонов). Это совершенно разные частицы абсолютно разных полей, переносящие разное взаимодействие, не пересекающееся между собой.
А что вы подразумеваете под
Я уже отвечал на этот вопрос выше.
Выражение "бесконечное количество энергии для записи значения" означает задание ("запись") напряженности поля в точках пространства Вселенной, а не запись цифрами на бумаге.
Куда запись? Кем осуществляется? Чем осуществляется?
В точку пространства.
Процессом, который увеличивает напряженность поля в этой точке.
Физическим механизмом взаимодействия.
Вселенная ничего никуда не записывает и ничего нигде ни в каком виде не хранит.
На это я тоже уже отвечал выше. В соответствии с текущими научными представлениями магии не существует, на прибор действуют характеристики окружающего пространства. Если он показывает разные значения, значит характеристики пространства вокруг него физически отличаются, значит материя физически существует в этих точках в каком-то виде.
Это просто конкретное свойство конкретной частицы в конкретный момент в конкретное время.
А как задается-то это свойство? В каком виде оно существует?
В чем физическое отличие от свойства другой частицы или точки пространства, для которой прибор показывает другое значение измеряемой характеристики? Вот про это физическое отличие я и говорю.
Через мгновение у этого свойства уже будет другое значение, и никому не нужно не время, ни место для его записи
Блин, время и место записи это и есть "конкретное свойство" и "в конкретное время", про которое вы сами сказали выше. Я не сказал, что оно нужно кому-то, хватит мне приписывать утверждения, которые я не говорил. Я сказал, что оно происходит, реально существует.
Принятие свойством частицы или пространства конкретного значения это и есть то, что я назвал "запись". Я уже несколько раз это написал, но вы не хотите слушать.
На всякий случай - характеристика частицы, создающая поле в пространстве вокруг нее, и само поле это не одно и то же. Изменения поля распространяются не мгновенно, а со скоростью света. То есть если вы уберете заряд с большого заряженного шара, напряженность электрического поля в 100 метрах от него исчезнет не сразу, а через время 100м / c. То есть есть промежуток времени, когда в шаре заряда уже нет, а напряженность поля в 100 метрах есть. Значит напряженность поля это свойство точек пространства. Вот процесс изменения напряженности в этой точке я и назвал "запись".
А если говорите чём-то другом, то смысла в ваших словах просто не существует.
Или вы не понимаете, почему приборы могут показывать разные значения измеряемой характеристики.
Например, фотоны описываются векторным полем, а гравитоны - тензорным.
Вселенной без разницы, как вы описываете частицы. Любая человеческая форма записи не может ничего доказывать про Вселенную. Доказывать могут только эксперименты и выводы из них.
Это совершенно разные частицы абсолютно разных полей, переносящие разное взаимодействие, не пересекающееся между собой.
Я не сказал, что это частицы одинаковых полей. И не сказал, что их взаимодействие пересекается между собой. Вы понимаете значение слова "аналог"? Похоже, нет.
Хотя записать такое число в десятичной системе исчисления "в точности" невозможно конечным числом знаков!
Уже можно. 1.602176634Кл/3 = 0.534058878Кл точно.
Ну вот, пришёл поручик и всё опошлил (с) :)
Мне было лень проверять делится ли оно без остатка на три. Могло бы и не делиться, физика от этого не поменялась бы. Да и никто не может исключить нахождение частиц с ещё более дробными зарядами.
Я подозреваю, что это отнюдь не случайность, а выбрали заряд электрона именно чтобы делился точно на 3.
Только вот заряд электрона померяли гораздо раньше открытия частиц с дробным зарядом. И очень долго заряд электрона считался неделимым. А кулон как величину изобрели еще раньше. Что-то не сходится.
Что-то не сходится.
Мм? Что вы имеете в виду? В 2019 многие ранее неточно определённые величины "примерно равные эталону" были приведены специально в такой вид, чтобы их значение стало строго заданным. Просто сказали "теперь эта физическая константа строго равняется стольки-то", и многие другие величины выводятся из этих заданных, благодаря чему их значение больше не нужно уточнять экспериментально - достаточно уточнять фундаментальные константы, лежащие в их основе.
То что все наши численные значения любых величин завязаны на какие-то древние штуки. Очень древние. Не надо в них искать какой-то смысл.
Система счисления вида: скорость света = 1 минимальный заряд = 1 (у электрона 3 соответственно) и тому подобное гораздо ближе к физике, но абсолютно непривычна и неудобна в быту.
При том что это одна и та же физика.
Ну то есть по-вашему магнит постоянно светится обычными фотонами на некоторой частоте? Идите тогда за нобелевкой, вы открыли бесконечный источник энергии.
Или может там все-таки не обычные фотоны, а какие-то другие? И может у них есть специальное название, чтобы отличать их от обычных фотонов?
Ну то есть по-вашему магнит постоянно светится обычными фотонами на некоторой частоте?
На широком спектре частот, вообще-то. И собирать вы их не сможете.
Или может там все-таки не обычные фотоны, а какие-то другие?
Фотоны делят на свободные и короткоживущие, называемые виртуальными. Но они физически идентичны, это деление условное, и существует лишь у нас в головах. Иначе вам придётся очень потрудиться, чтобы объяснить, как виртуальные частицы вызывают реальную, измеримую силу, в эффекте Казимира.
И собирать вы их не сможете.
Почему это? Вы же сказали, что это обычные фотоны, а обычные фотоны собрать можно. Значит все-таки они чем-то отличаются?
Но они физически идентичны
Нет, это неправда.
Основное и определяющее отличие виртуальной частицы от реальной — это нарушение известного из специальной теории относительности соотношения, которое связывает энергию E и импульс p реальной частицы.
Такие частицы могут существовать лишь очень короткое время и не могут быть зарегистрированы классическими измерительными приборами — например, счётчиками элементарных частиц.
Применительно к фотонам отличие виртуальных от реальных фотонов состоит ещё и в том, что для реального фотона проекция его спина на направление движения может принимать только значения ± 1, а для виртуального фотона возможно также значение 0.
Они поглощаются прежде, чем сместятся на расстояние, превышающее неопределённость их положения.
Иначе вам придётся очень потрудиться, чтобы объяснить, как виртуальные частицы вызывают реальную, измеримую силу
Они вызывают реальную измеримую силу потому что реально существуют, хоть люди и называют их виртуальными. Из этого совершенно не следует, что они должны быть физически идентичны обычным фотонам.
магнит постоянно светится обычными фотонами
Нет, он "светится" фотонами исключительно в момент своего появления либо ускоренного перемещения. Это школьная электродинамика "со звёздочкой"
Я в курсе.
он "светится" фотонами исключительно в момент своего появления либо ускоренного перемещения
Не понял. Если неподвижный магнит "никак не светится фотонами", то почему не отпадает примагниченный к нему гвоздь? Может, всё же, магнитное поле существует всегда вне зависимости от движения, фотоны "из него" так сказать "так и сыпятся" постоянно, просто энергию (например в виде электричества) можно извлечь при изменении силы магнитного поля, которое как раз и возникает при движении проводника в неравномерном поле?
оу, как всё запущено. Ну, современная теория поля (КТП) как бы говорит нам, что в каждой точке пространства определены два вектора - для напряженности электрического поля Е и магнитного поля В (или Н, кто как привык обозначать). В конкретной точке эти вектора могут быть и нулевыми, но сами вектора "есть" везде.
Гвоздь прилипает к магниту, потому что в области пространства вокруг магнита ненулевые значения напряжённости магнитного поля. Сам магнит в этом процессе никак не участвует; точнее, он уже поучаствовал, когда установил вокруг себя значения полей. Магнит можно быстро убрать, а гвоздь об этом узнает только через (расстояние от магнита делить на скорость света) секунд, когда прилетят фотоны и сообщат, что магнита больше нет. Остатки поля, лишившиеся своего источника, при этом улетят на бесконечность в виде электромагнитного импульса.
И ещё раз: когда поле меняется, то именно фотоны переносят информацию об изменении электромагнитного поля (а также соответствующую энергию, импульс и момент импульса). Нет изменения - нет фотонов. И наоборот, нет фотонов - нет изменений э/м полей.
Магнит можно быстро убрать
Как убрать постоянный магнит, чтобы быстрее, чем расстояние на котором его постоянное поле можно зарегистрировать?
В смысле, берем мощный постоянный магнит. На какое-то максимальное расстояние ставим датчик постоянного магнитного поля, так чтобы оно фиксировалось надежно. Потом как «убрать» магнит, чтобы вблизи него поле обернулось в 0 прежде чем свет достигнет датчика?
Электромагнитом, не получится, потому что «мгновенно» ток через катушки индуктивности не уменьшается.
Можно попробовать нагреть магнит до точки Кюри. А она «точка-точка» или все же пятно вокруг какой-то температуры?
Кто-то кстати подобные опыты проводил? А то, все время дают пример, что если Солнце вдруг исчезнет (куда?), то Земля еще 8 минут этого не заметит.
Включающиеся и выключающиеся постоянные магниты это не слишком мудреная штука. Можно хоть по таймеру включать и выключать. Самое простое это греть и охлаждать.
И да вы будете регистрировать своим прибором не тот момент когда магнит выключился/включился, а когда поле до вас дойдет. Оно идет ожидаемо со скоростью света.
А это проверялось, или просто из общих соображений так следует?
Берете пару точных часов. Атомных, например. Берете магнит помощнее. Берете два прибора для регистрации магнитного поля. Один ставите поближе к магниту, а второй подальше.
И включаете/выключаете магнит любым удобным способом. Записываете время когда ваши приборы зарегистрировали это событие. Время регистрации будет отличаться ровно на время прохождения сигнала. Считаете скорость распространения поля и получается скорость света.
Всякая там электровакуумная техника, от электронно-лучевых трубок старых телевизоров до современных коллайдеров, работает с учётом этой задержки распространения полей. Иначе пучок попадёт не туда.
А ссылку дать можете?
Можно начать с любого школьного учебника по физике для физ-мат классов, та часть где про электродинамику (раньше это был 8 класс). Можно сразу с Ландавшица.
Можно, но все эксперименты о которых я читал включали только электромагнитные волны, но не постоянное магнитное (или электрическое) поле. А электромагнитные волны это продукт изменения магнитного/электрического поля (то бишь первая производная), а не само поле.
Иными словами: Возможно ли экспериментально различит состояние отсутствия поля от присутствия поля нулевой интенсивности.
Всякая там электровакуумная техника, от электронно-лучевых трубок старых телевизоров до современных коллайдеров, работает с учётом этой задержки распространения полей. Иначе пучок попадёт не туда.
Можно начать с любого школьного учебника по физике для физ-мат классов, та часть где про электродинамику (раньше это был 8 класс). Можно сразу с Ландавшица.
Такое про электровакуумную технику не припоминаю чтобы было.
Тем более о современных коллайдеров.
Так что или ссылку давайте или не было.
оу, как всё запущено
Согласен)
Магнит можно быстро убрать, а гвоздь об этом узнает только через (расстояние от магнита делить на скорость света) секунд, когда прилетят фотоны и сообщат, что магнита больше нет.
Прилетят фотоны? Так они постоянно летят, или "ждут команды", вы уж определитесь? Если летят всегда, то вопросов нет. А если летят "по команде", то кто и чем их отдаёт? Фотонами, которые постоянно передают информацию? :) Масло маслянное.
Если когда магнит неподвижен, никакого излучения фотонов нет, то что заставляет магнит излучать в движении? А если мы сменим систему отсчёта, в которой станет магнит всегда неподвижным, а двигаться будет проводник вдали, что заставляет магнит "светить фотонами"? А светит он во все стороны одинаково, или точечно в направлении того проводника который движется, с необходимым упреждением? Если с упреждением "точно в цель", то откуда магнит знает, куда фотоны излучать, особенно в случае релятивистских скоростей? А если во все стороны, то почему бы нам диаметрально противоположно от движущегося проводника не поставить ещё один неподвижный, и не регистрировать им, когда магнит "светит" и когда нет, тем самым косвенно регистрируя движение очень далёкого проводника, расположенного в два раза дальше магнита? А информация о том что проводник начал ускоренно двигаться, должна дойти до магнита от проводника, со скоростью света, чтобы магнит начал "светить" обратно? Если не должна, то измеряя изменение "светимости магнита" мы сможем в два раза быстрее фикисровать движение удалённого проводника в его поле? Мы ж это смогли бы измерить и подтвердить вашу гипотезу :) Но что-то мне говорит, что вы сильно заблуждаетесь.
когда поле меняется, то именно фотоны переносят информацию об изменении электромагнитного поля
А может поле это и есть сами фотоны, и нет никакого переноса информации, а есть просто разная "концентрация" фотонов, которую мы и называем силой/напряжённостью поля?
о что заставляет магнит излучать в движении
При равномерном прямолинейном движении - ничего. Поле просто летит рядом со своим магнитом.
Вот при ускоренном движении, в т.ч. по окружности, фотоны излучаются, а старое поле отрывается и улетает на бесконечность (за вычетом той части, которая вызывает самоиндукцию).
В-общем, берите любой приличный школьный учебник со звёздочкой, и будут вам откровения.
Поле просто летит рядом со своим магнитом.
Куда летит? Как это рядом? Когда магнит никуда не летит, поле тоже не летит, замёрзло? :) Вы намеренно проигнорировали физические парадоксы вашей интерпретации?
Вот при ускоренном движении, в т.ч. по окружности, фотоны излучаются
Вот мы берём неподвижный условный сферический магнит в центре системы координат и вращаем ускоренно по орбите вокруг него строго по "экватору" между полюсами на одном и том же расстоянии проводник. Ничего не излучается? Почему? А теперь проводник будем вращать строго поперёк "экватора", по так сказать полярной орбите, плоскости пересекающей центр магнита и его полюса. Внезапно "магнит заработал", стал излучать фотоны? Или всё же фотоны таки всегда излучаются, и формируют поле вокруг, а проводник "реагирует" естественным образом на изменение концентрации фотонов, составляющих это поле?
В-общем, берите любой приличный школьный учебник со звёздочкой, и будут вам откровения.
А приведите-ка цитату. А то достаточно открыть хотя бы википедию и прочесть:
Магнитное поле создаётся (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины могут быть формальным образом сведены к электрическим токам).
В случае постоянного магнита, его поле порождается синхронизированными элементарными токами электронов. Эти токи не зависят от наличия проводников вокруг или движения всего макротела куда-то, собственные магнитные моменты существуют всегда, даже при абсолютном нуле температуры, когда сами атомы неподвижны. Если они (магнитные моменты) сонаправлены - получается магнит. Если направлены хаотически - взаимно нейтрализуются, не магнит. Реакция на это поле зависит тоже от внутренней структуры объектов, что и делит материалы на магнитнные, немагнитные, диамагнитные и т.д. Обмен фотонами не прекращается никогда, не бывает что "магнит не светит" в какой либо момент, тем более что при ненулевой температуре тепловые фотоны излучаются всегда.
Или вы считаете, что тепловые фотоны (они же свет), фотоны обуславливающие магнитные эффекты, виртуальные фотоны переносящие взаимодействие между протоном и электроном ядра, и фотоны посредством которых лепестки в электроскопе отталкиваются друг от друга - это разные частицы?
Вектора напряжённости/индукции и изменения, переносимые фотонами — это всё же больше классическое описание. В квантовой теории само поле, даже постоянное, можно разложить на частицы.
Я так понимаю, @Frankenstineи @johnfound имеют в виду обмен виртуальными фотонами для взаимодействия, как в диаграммах Фейнмана, только на не малом расстоянии. Тогда, казалось бы, чтобы фотон вовремя дошёл, нужно его испустить заранее. А заранее нельзя узнать, будет там другая частица или нет, так что вроде бы надо испускать всё время во все стороны, теряя энергию и импульс.
Это непростой вопрос. Но, насколько я помню, виртуальные частицы для взаимодействий изначально возникли как инструмент для упрощения расчётов, а не как реальная сущность. Точно верно то, что у них может быть "неправильная" масса, т.е. виртуальный фотон часто не безмассовый.
Говорить о фотонах как о частицах в зоне ближнего поля, а особенно в реактивной её части (меньше чем длина волны делить на 2 пи), просто некорректно. Они тупо не локализованы в этой области. И дважды некорректно - говорить о виртуальных фотонах.
Отсюда следует, что для почти постоянного поля частота его изменения болтается около нуля, а длина волны, а с ней и реактивная зона, буквально улетают в космос. Ну или как минимум далеко за пределы области, в которой поле нашего магнита можно обнаружить.
Ещё раз, никаких виртуальных фотонов между магнитом и прилипшим к нему гвоздём не существует просто математически - их волновая функция (плотность вероятности) в указанной области есть асимптотический ноль.
вроде бы надо испускать всё время во все стороны, теряя энергию и импульс
Не всякий фотон переносит энергию. Когда излучение фотона не приводит к изменению энергии частицы, его называют виртуальным. Но фишка в том, что это деление на реальные и виртуальные - условное. Физически это одни и те же фотоны, хоть и существуют они в различных условиях, и результат их взаимодействия с другими частицами зависит от этих условий. Точной механики этих процессов конечно же мы пока не знаем. Сказать "виртуальных фотонов физически не существует, это лишь математическая абстракция, есть лишь реальные фотоны переносящие импульс" будет так же корректно, как сказать "электронов на атомных орбиталях физически не существует, они виртуальные, есть лишь реальные свободные электроны, переносящие заряд".
Физически это одни и те же фотоны
А как это можно доказать, если виртуальные фотоны по определению невозможно как-то зарегистрировать. Их то и ввели чтобы избавится от дальнодействия в теориях. А как на самом деле в природе это работает никто по сути и не знает.
Даже если и превратим виртуального фотона в реальный, то это все равно не доказательство что виртуальная частица была именно фотоном.
виртуальные фотоны по определению невозможно как-то зарегистрировать
ну дратути, всё возможно. Виртуальные частицы отличаются тем, что "взяли энергию в займы" у квантовых флуктуаций и должны её вернуть, согласно неравенству Гейзенберга, за время не больше dt = h/E. Примерно всегда это означает, что виртуальные частицы должны исчезнуть, но, скажем, в сильных электростатических или гравитационных полях они могут взять недостающую энергию у этих полей и стать реальными. Либо провзаимодействовать с какими-то ещё частицами и отобрать энергию у них. Либо успеть испытать какой-то очень быстрый распад с выделением нужного количества энергии - так распадается например нейтрон, точнее виртуальный W- бозон внутри него.
А как это можно доказать, если виртуальные фотоны по определению невозможно как-то зарегистрировать.
Извините, вынужден сделать копипасту с вики.
Невозможность наблюдать виртуальные частицы в измерительных приборах не опровергает их объективного существования. Можно создавать виртуальные частицы, использовать их для воздействия на другие частицы, воздействовать на них и превращать в действительные частицы. Имеется ряд физических доказательств объективного существования виртуальных частиц:
Виртуальные пионы, окружающие нуклоны, отклоняют быстрые электроны.
Виртуальные фотоны вызывают спонтанные переходы электронов в атоме с более высокого на более низкий энергетический уровень и лэмбовский сдвиг энергетических уровней в атоме водорода.
Виртуальные частицы могут превратиться в действительные за счёт внешних (например, при ускорении электрона виртуальные фотоны превращаются в реальные, а так же эффект Вавилова-Черенкова) или внутренних (например, при β-распаде виртуальные электроны и антинейтрино превращаются в действительные).
Действительные частицы при поглощении виртуальных частиц превращаются в другие действительные частицы (например, действительный нейтрон, поглотивший виртуальный пион, превращается в действительный протон), так же, как при поглощении действительных частиц.
Виртуальные частицы превращаются в действительные при сообщении системе, в которой они находятся, некоторой энергии. Например, при сообщении нуклонам достаточной энергии окружающие их виртуальные пи-мезоны превращаются в реальные. Так же, энергия чёрных дыр разрывает пару виртуальных частиц на границе горизонта событий, делая их (точнее ту частицу которая летит от ЧД) регистрируемыми, реальными.
Виртуальные частицы в составе действительных частиц определяют их свойства (например, токи виртуальных мезонов определяют магнитные моменты нуклонов).
Виртуальные частицы порождают вполне действительные поля (например, ядерное, электромагнитное).
Виртуальные частицы способны переносить энергию на макроскопические расстояния, как, например, при работе электрического трансформатора или при ядерном магнитном резонансе.
Уже упоминал выше, в эффекте Казимира виртуальные частицы порождают вполне реальную, измеримую силу.
Но скопипастили, почему-то только вторую половину статьи, где «доказывается» реальность виртуальных частиц. А мнения-то две. И не мое и ваше, а мнения именно что официальной науки.
И я, конечно эту статью прочитал, прежде чем писать. А вы думали, что не читал, да?
А мнения-то две
Но ведь в "первом мнении" аргументов вообще нет, кроме как "ну это удобно для расчётов, поэтому они не существуют физически"
А вы думали, что не читал, да?
А что вы можете привести в защиту "несуществования"? Вот например, если взять тут сентенцию @vanxant
Ещё раз, никаких виртуальных фотонов между магнитом и прилипшим к нему гвоздём не существует просто математически - их волновая функция (плотность вероятности) в указанной области есть асимптотический ноль.
и немного преобразовать:
Никаких виртуальных фотонов между сетевой катушкой и приёмной катушкой не существует просто математически - их волновая функция (плотность вероятности) в объёме трансформатора измеряемой кубическими сантиметрами при частоте поля в десятки герц есть асимптотический ноль.
мы получим, что либо электрические трансформаторы не работают, либо энергия в них переносится не фотонами, либо фотоны не виртуальные и почему-то очень высокочастотные, либо всё же наша математика имеет ограниченную применимость и формулы надо применять с умом, там, где они дают физически релевантные результаты.
либо энергия в них переносится не фотонами
эммм, нууу, именно. Энергия в них переносится колебаниями электромагнитного поля.
Фотоны, как и любые другие частицы, это волновые пакеты - т.е. устойчивые наборы колебаний. В трансформатор на 50 Гц никакие фотоны с длиной волны 6000 км не влезут чисто физически.
Частицы это удобное упрощение квантовой теории поля. Можно рисовать диаграммы Фейнмана и т.д. и т.п. Но в условиях трансформатора это не работает, нужно заткнуться, записывать систему дифур и решать её.
Энергия в них переносится колебаниями электромагнитного поля.
А не подскажете, какими частицами переносится энергия? Или она сама по себе и может существовать отдельно от частиц?
В трансформатор на 50 Гц никакие фотоны с длиной волны 6000 км не влезут чисто физически.
А поле с такой длиной влезает...
Фотоны, как и любые другие частицы, это волновые пакеты - т.е. устойчивые наборы колебаний.
Колебания чего мы называем электронами?
Колебания чего мы называем электронами?
О блин. Вы таки не поверите, но электронами и позитронами мы называем волновые пакеты поля электронов.
какими частицами переносится энергия
никакими. В квантовой теории поля есть только поля (электромагнитное, слабое, поле электронов и т.д.), энергия переносится их колебаниями. Частицы введены чисто для наглядности и упрощения расчётов.
Точно так же акустическая энергия передаётся упорядоченными колебаниями атомов. Можно ввести "фононы", и часто так и делают для упрощения расчётов ряда эффектов. Но никаких фоновов в реальности не существует, есть "устойчивые волновые пакеты".
Вы таки не поверите, но электронами ... мы называем волновые пакеты поля электронов.
Что-то я не понял, вы хотите сказать что электронов не существует, есть только их поля?
Частицы введены чисто для наглядности и упрощения расчётов.
То есть не существует в природе каки-то там атомов, электронов, фотонов, всё чему учили нас в школе - профанация? :-D
никаких фоновов в реальности не существует, есть "устойчивые волновые пакеты
Между волнами в жидкости/газах/телах и волнами электромагнитными есть существенная разница - в вакууме не существует частиц, которые могли бы колебания передавать друг другу, эфира не существует.
В КТП частица — это представление группы Пуанкаре (всевозможные комбинации трансляций, поворотов и бустов). Т.е. если одну квантовую штуку можно превратить в другую с помощью таких операций, то это одна и та же частица, а иначе они разные.
В квантовой теории поля ещё и вакуум не может быть пустым, по принципу неопределённости.
Что-то я не понял, вы хотите сказать что электронов не существует, есть только их поля?
Электроны, конечно же, существуют - но не как базовые сущности, а как упрощения.
То есть не существует в природе каки-то там атомов, электронов, фотонов, всё чему учили нас в школе - профанация? :-D
Если считать, как один из местных комментаторов, что упрощённая модель есть ошибочная модель - то да, профанация. Но я не думаю, что в школе имеет смысл преподавать КТП.
Между волнами в жидкости/газах/телах и волнами электромагнитными есть существенная разница - в вакууме не существует частиц, которые могли бы колебания передавать друг другу, эфира не существует.
Но это никак не мешает существовать полям. Поле - базовая форма материи, это даже в школьную программу просочилось.
Электроны, конечно же, существуют - но не как базовые сущности, а как упрощения.
И атомы тоже как сущности не существуют, фотографии атомных решёток полученных с помощью электронных микроскопов это профанация?
Вот смотрите, все предметы в мире - это просто группы связанных друг с другом атомов. Означает ли это, что любая фотография - профанация, ведь на ней видны не существующие предметы?
Видимо, по-вашему - да.
Нет. На фото видны "группы связанных друг с другом атомов", повторяющие внешний вид "группы связанных друг с другом атомов" в узком спектре частот. Один товарищ тут выше заявляет, что фотографируемые объекты не могут быть как угодно мелкими, потому что фотография будет как угодно большой :) Другой говорит что нет никаких объектов, есть лишь фотографии...
Я возможно "человек старой закалки", но моё личное мнение, что поля это удобный, практичный способ математического описания, подходящий для расчётов, но не сущность самого мира. Собственно, именно поэтому в теории струн эти самые струны имеют компактные размеры, а их колебания и воспринимаются нами как поля и частицы, а не наоборот, струны это локальные пучности полей...
Не, изображение, построенное на данных датчиков. Примерно как красивые цветные изображения галактик, полученные радиотелескопами.
мы получим, что либо электрические трансформаторы не работают, либо энергия в них переносится не фотонами, либо фотоны не виртуальные и почему-то очень высокочастотные, либо всё же наша математика имеет ограниченную применимость и формулы надо применять с умом, там, где они дают физически релевантные результаты.
Энергия в трансформаторе передается вполне реальными фотонами.
Виртуальные фотоны/гравитоны появляются, для объяснения как передаются механические взаимодействия между зарядами/магнитами/массами, через пространство.
Дальнодействие не нравилось физикам, вот и ввели частицы посредники.
Энергия в трансформаторе передается вполне реальными фотонами.
И какой частоты (длины волны) эти фотоны? Если они действительные, то придётся очень постараться объяснить, как у трансформатора получается излучать такие фотоны чтобы иметь такой высокий КПД
Виртуальные фотоны появляются, для объяснения как передаются механические взаимодействия между зарядами/магнитами/массами, через пространство.
О как, гравитация это виртуальные фотоны...
О как, гравитация это виртуальные фотоны...
Гравитация, это виртуальные гравитоны, но суть-то не в фотонности/гравитонности, а в виртуальности.
И какой частоты (длины волны) эти фотоны?
50 Герц. Я тоже хотел бы знать как это все происходит. Но дело в том, что других то вариантов и нет. Если мы приняли корпускулярно-волновой дуализм, то он должен быть всегда и повсюду. И наоборот – если где-то его нет, то значит вся теория неверна.
Например радио-антенны точно-точно излучают фотоны. Только как именно происходит создание этих фотонов, никто вроде и не знает. Пока официальная наука работает так – если фотоны, то работаем на уровне микромира – всякие там электронные переходы и т.п. А если волны – то на уровне макромира – поля, токи и напряжения.
Чтобы объяснить как антенна излучает фотоны надо как-то объединить уровни, но я не читал ни одного внятного объяснения как это работает.
В антенне, насколько я знаю, наоборот все просто. Есть напряженность поля между левой и правой частью, она меняется, в пространство уходит волна. Как если вы привяжете веревку, натянете и будете двигать один конец, по веревке будут идти волны. В остальном все сводится к тому же вопросу, как устроена напряженнность поля.
А фотон-то где?
Волна это и есть фотон. Вернее можно сказать, фотон это одно колебание волны. Вы дернули веревку один раз, от вас по веревке пошла волна, это и есть фотон. Если вы дергаете веревку много раз, длина волны фотона это расстояние между вершинами волн на веревке. С электрическим полем аналогично, только с некоторыми поправками на 2 поля и т.д.
На большом расстоянии антенны да, можно и так описать.
А вот в ближней зоне (меньше длины волны) - нет.
Трансформаторы работают как раз в ближней зоне.
Но дело в том, что других то вариантов и нет.
Другие варианты - виртуальные фотоны, которые в отличии от свободных, имеют наложенные на них ограничения, которые заставляют их выполнять то, что мы видим - передачу энергии от обмоток, физические размеры которых слишком малы для свободных фотонов.
Если мы приняли корпускулярно-волновой дуализм, то он должен быть всегда и повсюду.
Мы от него уже успели отказаться.
Дальнейшим развитием представлений о корпускулярно-волновом дуализме стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля.
С развитием квантовой теории поля двусмысленность исчезла. Поле допускает решения, соответствующие волновому уравнению, которые называются волновыми функциями. Термин частица используется для обозначения неприводимых представлений группы Лоренца, разрешённых полем. Взаимодействие на диаграмме Фейнмана, принимается в качестве удобного с точки зрения вычислений приближения, когда известно, что исходящие стрелки являются упрощением для распространения частиц, а внутренние линии в некотором порядке разложение полевого взаимодействия. Поскольку поле нелокально и квантовано, объясняются явления, которые раньше считались парадоксами. В рамках дуализма волна — частица квантовая теория поля приводит к тем же результатам.
Нам удобно считать, что частицы это та часть поля, которую мы можем локализовать в пространстве, ткнуть пальцем "оно здесь и сейчас", а когда не можем - это некое эфемерное поле размазанное по пространству...
Если мы приняли корпускулярно-волновой дуализм
Не знаю как вы, а физики его закопали почти 100 лет назад, с открытием волновой функции.
С чего вдруг скорость убегания достигнет нуля?! Если сумма кинетической и потенциальной энергий больше нуля K + П > 0 , то разбегание продолжится бесконечно. 9 класс.
Скорость разбегания (увеличения расстояния между двумя объектами) под воздействием гравитации ВСЕГДА только уменьшается. Поскольку гравитация не имеет ограничения на расстояние, на котором она действует (хоть и сила взаимодействия уменьшается пропорционально квадрату расстояния, но никогда не обращается в нуль, кроме как на математической бесконечности), рано или поздно уменьшение положительной величины достигнет нуля, кинетическая энергия полностью перейдёт в потенциальную, после чего скорость удаления станет отрицательной - объекты станут сближаться.
В отсутствии других объектов, эти два объекта пролетят на каком-то минимальном расстоянии друг от друга и снова станут разлетаться. В реальности будут происходить столкновения с другими объектами, кинетическая энергия будет преобразовываться в другие виды и перераспределяться, что заставит, рано или поздно, потерять кинетическую энергию (например в виде излучения) и наши два объекта столкнутся.
Угу, а Ахилес не догонит черепаху ровно из тех же соображений. Есть кинетики больше чем потенции - все, не вернутся разлетающиеся.
Сумма кинетической и потенциальной энергии равна константе, если нет других сил, воздействующих на тела. Эта константа определяет, на какое максимальное расстояние разлетятся тела, прежде чем разлёт сменится сближением. На максимальном удалении кинетическая энергия достигает условного нуля (минимальной величины), а потенциальная максимальна, на минимальном (в момент столкновения) потенциальная равна нулю (достигает минимальной величины на расстоянии максимального сближения), а кинетическая максимальна. Потенциал гравитационного поля различен в зависимости от расстояния до центра массы тел. Чтобы разлёт никогда не сменился сближением, на хотя бы одно из тел должна действовать дополнительная сила, противодействующая гравитации.
Берем 2*вторую космическую как начальную скорость. На бесконечности остаточная скорость будет больше второй космической, так как потенциальной энергии хватит только на то, чтобы погасить одну вторую космическую. Практически (так как на улетание на бесконечность нужно бесконечно времени) это всего лишь означает, что 2 тела всегда будут разлетаться, причем скорость разлета не опустится ниже второй космической. (с учетом квадрата скорости в кинетике - будет сильно выше)
А ваши рассуждения о том что "хоть и сила взаимодействия уменьшается пропорционально квадрату расстояния, но никогда не обращается в нуль, кроме как на математической бесконечности" прям вообще идеально совпадают с "а за то время, пока Ахиллес доберется до той точки, где сейчас черепаха, та проползет еще чуть чуть"
Понятие второй космической выводится для системы двух тел сильно различной массы, когда воздействием одного из тел на другое (космического корабля на планету) можно пренебречь. Остаётся ли она верной для случая тел сравнимой массы, когда оба тела движутся под воздействием взаимного притяжения, хотелось бы уточнить.
Понятие второй космической вводится как "кинетическая энергия равна потенциальной" Потенциалы мы можем собрать проинтегрировав силу. Для 2 точечных тел это F=G*m1*m2/R^2 превращающееся в E=K*m1*m2/R. Требования о том, что можно кем-то пренебречь нету. Математику можно подсмотреть в учебнике на примере кулоновских сил.
Понятие второй космической вводится как "кинетическая энергия равна потенциальной"
А разве не как "какую скорость разовьёт небольшое тело при падении с бесконечной высоты на массивное (неподвижное) небесное тело"? Если рассматривать два тела соразмерной массы, то их взаимодействие будет нарастать быстрее, так как расстояние между ними будет сокращаться быстрее, если возьмём тела с одинаковой массой на большом удалении с нулевой относительной скоростью, то сближаться они будут симметрично к барицентру, но скорость их взаимного сближения относительно друг друга будет в два раза выше чем относительно барицентра, и так же быстрее будет нарастать гравитационное взаимодействие - ведь надо его считать не по расстоянию до центра масс (который для случая с массивным телом M >>m совпадает с центром одного из тел что упрощает рассчёт), а по расстоянию между самими объектами.
Скорость разбегания (увеличения расстояния между двумя объектами) под воздействием гравитации ВСЕГДА только уменьшается.
Она может уменьшаться сходясь к ассимптоте. Как 1/x - функция всегда уменьшается, но никогда не станет отрицательной.
Мне этот момент не совсем понятен, почему конечная (а не бесконечная) скорость, монотонно убывая, даже на бесконечности всё равно остаётся положительной. В моём мироощущении на каком-то большом, но всё же конечном расстоянии, она должна стать нулевой, так как сила гравитации в этой точке совсем не нулевая.
Грубо говоря, вот есть тело с чуть менее второй космической - и оно вернётся к первому телу, есть расстояние на которое оно улетит, а вот при скорости в точности равной второй космической - почему-то расстояние становится внезапно бесконечным, хотя разница в скорости ничтожна. В функции максимального расстояния разлёта от скорости в какой-то момент получается разрыв, хотя вроде бы функция не должна его иметь, должна быть монотонна - увеличение начальной энергии вроде бы как должно лишь увеличивать расстояние до исчерпания энергии.
P.S. я попросил chatgpt рассчитать скорость убегания для всей массы Вселенной, и на расстоянии границы известной нам вселенной он насчитал чуть ли не вдвое большую "вторую космическую", чем скорость света, что означает, что (если он не ошибся в расчёте), покинуть Вселенную таки ничто не смогло бы, если бы что-то не противодействовало гравитации на больших расстояниях.
почему конечная (а не бесконечная) скорость, монотонно убывая, даже на бесконечности всё равно остаётся положительной.
Потому что она убывает с все меньшей и меньшей скоростью. Как 1/x. Если скорость убывания падает достаточно быстро, то ряд сходится к конечной величине меньше изначальной скорости.
Потому что она убывает с все меньшей и меньшей скоростью.
Какая разница, с какой скоростью она убывает, если изначальная скорость не бесконечна? Как бы медленно ни убывала с расстоянием конечная величина, она станет нулевой на конечном расстоянии. Ведь асимптотически убывает не скорость, а гравитационная сила, уменьшающая эту скорость. Следовательно, уменьшение скорости прекратится лишь на бесконечности. Но сама скорость, имеющая конкретную величину, обратится в ноль на вполне конкретном расстоянии. Так что я думаю, вторая космическая как понятие, в рамках Вселенной не применима. Она работает только в рамках рассмотрения системы двух тел M >> m.
Вот вам функция скорости: v(t) = 1/(1+t). Она убывает все время! Она начинается конечной. Но никогда не станет даже 0, не то, что отрицательной.
Следовательно, уменьшение скорости прекратится лишь на бесконечности. Но сама скорость, имеющая конкретную величину, обратится в ноль на вполне конкретном расстоянии.
Это не верно, при некоторой величине скорость не обратится в нуль ни на каком расстоянии. Потому что существуют сходящиеся ряды, дающие конечную сумму, даже при бесконечном количестве слагаемых. И ряд обратных квадратов как раз сходящийся
Хорошо, вы (и математика) убедили меня, что для абстрактных сферических тел в вакууме существует такая скорость, при превышении которой они будут бесконечно разлетаться друг от друга (в отсутствии других сил кроме гравитации). Осталось лишь убедить меня, что для массы и размеров Вселенной, эта скорость не превышает скорость света :)
Я уже не могу, хватит глупости писать. Ну пойдите подучите элементарную физику за 9-й класс. Или вот почитайте: https://ru.wikipedia.org/wiki/Кеплерова_задача
Так вот по этой физике и получается, что масса Вселенной слишком велика, чтобы покинуть её на бесконечность, если только нет постоянно действующих двигателей, так как скорость с которой тело с ненулевой массой должно двигаться в нашей Вселенной чтобы ее покинуть, превышает скорость света, а значит рано или поздно, если не будет гравитации что-то препятствовать, вещество во Вселенной должно коллапсировать (чего мы не наблюдаем, а значит есть что-то кроме гравитации на больших масштабах)
чего мы не наблюдаем, а значит...
Не значит, потому что:
рано или поздно
Вы же написали! И не надо говорить что это просто фигура речи.
При чем тут вселенная? Речь была про два изолированных объекта. Вселенная это набор объектов
Если говорить про изолированные объекты, то они скорее разлетятся на бесконечность чем сойдутся вместе, а если говорить за Вселенную, то при её массе покинуть её пределы вещество не сможет и Вселенная не может бесконечно расширяться, когда-то всё равно перейдя к сжатию. Это, конечно, если рассматривать только гравитацию. И наблюдения показывают, что одной гравитации мало, есть ещё и другие силы, действующие на больших масштабах.
Осталось лишь убедить меня, что для массы и размеров Вселенной, эта скорость не превышает скорость света :)
Вы такой ответ получили от gpt. Попробуйте ему сказать, что он ошибся и скорость не превышает скорость света. Посмотри на его следующие "расчёты" :)
Да, за ним нужно всё проверять :) Он не ошибся в формулах, но ошибся при извлечении корня, ровно на порядок (в чём его удалось убедить со второго раза - попросив возвести в квадрат его конечный ответ). Так что если брать радиус Вселенной в 46.5 миллиардов световых лет (то есть с учётом предполагаемого нами расширения пространства), скорость убегания на этом радиусе составит лишь 58% от скорости света. Однако он не ошибся в расчёте, на каком расстоянии скорость убегания равняется скорости света - 15.7 миллиардов световых лет. Это несколько больше предполагаемого возраста Вселенной, что означает, что без дополнительных факторов типа расширения пространства, Вселенная сколлапсировала бы со временем (в концепции Большого взрыва, когда она в какой-то момент времени была компактно расположена в космически небольшой области).
Так. Погодите. Вы рассуждаете о том, что тела разлетаются из кучи в пустоту.
Это по текущим теориям да, постоянно снижает их скорость, потому, что гравитация других тел тянет их обратно к общему скоплению, которое в текущей стадии науки - и есть вселенная, имеющая границы.
Да, там есть нюансы из-за которых и появились "тёмные" понятия. Но в целом так.
А в обсуждаемой статье вселенная - безгранична, и улетая от одного скопления, тело приближается к другому, тяготение которого растёт по мере приближения. И тут да, физическая скорость тела снижаться не будет. Только "свет будет уставать" ...
А, я понял о чём вы. На больших масштабах Вселенная считается, на текущий момент, анизотропной (в плане распределения массы), и из-за гигантских масштабов, считать убегание из Вселенной по полной её массе не имеет смысла, так как существенное влияние оказывает в каждый момент космического путешествия только малая часть этой массы. В целом соглашусь, что из-за низкой плотности массы для таких размеров Вселенной, одной гравитации недостаточно, чтобы удержать материю от бесконечного разлёта.
Только уменьшается не значит что достигнет когда-нибудь нуля. Последовательность 1 + 1/n тоже всегда уменьшается.
Отправляйтесь-ка вы школу, и не позорьтесь. По вашему получается, что в поле тяготения (в поле 1/r²) можно только финитное движение по эллипсу и никакое другое. А как же гиперболические траектории, уходящие на бесконечность? (Спросите у Вояджера)
Кстати, а в теории объекты не будут сближаться за счет потерь на излучение гравитационных волн, пусть и ничтожных? Согласно вики, такое излучение даже есть в системе Земля - Солнце:
мощность, излучаемая подсистемой Солнце — Земля, — около 200 Вт
Так что по идее если тела вращаются вокруг общего центра масс, то рано или поздно они сольются (или какое-то из тел испарится?). Но не знаю что будет если они разбегаются.
Если разбегаются, то там совсем всё плохо, в смысле слабо. В знаменателе формулы мощности излучения грав. волн стоит r⁵ . Пятая степень это очень много. Собственно, именно поэтому излучение гравволн может привести к слиянию только очень компактных объектов - ЧД и НЗ.
Для нормальных объектов, например тех же Земли и Солнца, потери на приливы на много порядков больше потерь на грав. волны. Хотя приливы это тоже эффект от гравитации.
Без расширения пространства с течением времен, ничто не может противостоять гравитационному сжатию, рано или поздно приводящему к коллапсу.
Про ничто - это, наверное, слишком сильное утверждение. Просто можно придумать варианты, когда что-нибудь будет мешать всеобщему коллапсу. Например, если материя периодически появляется в случайных местах Вселенной и аналогичным образом случайным образом исчезает (допустим, это очень редкий процесс), то она не сможет навсегда собраться в одном месте.
Как бы ни была велика изначальная скорость разлетания двух тел (ограниченная скоростью света), в статичном пространстве гравитация рано или поздно заставит их вернуться в одну и ту же точку
Неверно.
При обратно-квадратической зависимости центростремительной силы от расстояния - работа по удалению заряженной/гравитирующей частицы на бесконечность - конечна, интеграл 1/х^2 от ненулевого числа до бесконечности - конечен, Физика класс 9й, если не глючу. В небесной механике это называется "гиперболические орбиты".
При этом наличие боковых составляющих скорости - приводит к взаимному орбитальному движению, которое мы имем возможность наблюдать везде на небе - и которое будет если не бесконечным - то крайне продолжительным, коллапс небесных тел случается при весьма специфических условиях.
И да, если "разлетание небесных тел в какой-то момент сменится их взаимным сближением", то это означает, что мы находимся в замкнутом пространстве положительной кривизны - а это как-то никак не наблюдается, наблюдаемое простанство является плоским в крупных масштабах с точностью, превышающей возможности наличествующей инструментальной базы.
Неверно
Спасибо, мне уже пояснили. Надо было сразу мне посмотреть на формулу максимального расстояния разлёта для заданной начальной скорости. Там видно, что функция имеет экстремальную точку при определённой скорости, при которой возникает деление на ноль. Расчёты показали, что это физически достижимая скорость для масштабов Вселенной.
А почему нерасширяющаяся Вселенная должна быть бесконечной? Почему она не может быть просто статичной?
Потому, что (если у вселенной нет стенок) мы можем собрать конструкцию из пары тел и хим двигателя, которая будет разлетаться на бесконечное расстояние. Значит или этой конструкции должно что-то помешать (стенки, изменение констант от координат), или вселенная должна быть бесконечной.
Потому что у тела, расположенного на краю такой вселенной вся её огромная масса будет размещена с одной стороны, и, соответственно, оно будет гравитационно стремиться туда же.
И вся статичность тут же нарушится. Всё начнёт схлопываться.
Ещё товарищ Фридман в 1923 показал, что это зависит от начальных условий. Схлопывание лишь один из вариантов.
Также вы предполагаете, что Вселенная асимптотически плоская. Но, по последним данным, космологическая постоянная очень мала, но положительна, и самое простое объяснение этому состоит в том, что наша Вселенная замкнута.
Это не ваш собеседник предполагает, а обсуждаемый тут исследователь. Разумеется, чтобы во вселенной не было тёмной энергии, она должна быть плоской.
Разумеется, чтобы во вселенной не было тёмной энергии, она должна быть плоской.
Это вы на каких основаниях утверждаете? Вселенная Фридмана с исключительно материей может быть как открытой, так и закрытой в зависимости от соотношения плотности и скорости расширения. Другое дело, что это без дополнительных модификаций не даёт ускоренного расширения 
, проявляющегося в данных сверхновых.
В терминологии я несколько плаваю (учил-то я её на Хабре), поэтому предлагаю забыть слово "плоский". Я спорю вот с этим:
Но, по последним данным, космологическая постоянная очень мала, но положительна, и самое простое объяснение этому состоит в том, что наша Вселенная замкнута.
Так вот, космологическая постоянная и тёмная энергия - это одно и то же, только вид сбоку. И если мы обсуждаем некоторую гипотезу, которая объясняет устройство вселенной не прибегая к тёмной энергии - то ссылаться на космологическая постоянную как-то глупо.
Я согласен, что перенос выводов, сделанных в стандартной модели, в альтернативную — очень нетривиальная штука и потому сомнительный аргумент.
Так вот, космологическая постоянная и тёмная энергия - это одно и то же, только вид сбоку.
Сущности, которые вы приравняли, имеют одинаковый эффект на расширение Вселенной, но они могут иметь разный физический смысл. Космологическая постоянная (лямбда) — это изначально параметр общей теории относительности. Тёмная (или вакуумная) энергия — это некая физическая субстанция с (примерно) постоянной плотностью при расширении Вселенной. В принципе, они обе могут существовать независимо, и тогда наблюдаема только их сумма.
"Первый порядок" проблемы космологической постоянной возникает тогда, когда пытаются занулить лямбду в ОТО и объяснить ускоренное расширение Вселенной исключительно вакуумной энергией. Она в КТП оценивается на ≈120 порядков больше, чем нужно (хотя есть сомнения в адекватности этого результата самого по себе). "Второй порядок" проблемы космологической постоянной в том, что если мы принимаем ту оценку вакуумной энергии из КТП и возвращаем независимую лямбду из теории гравитации, она должна быть очень уж тонко подогнана, чтобы сумма получалась на 120 порядков меньше первого слагаемого. Совпадение кажется крайне маловероятным, хотя это может быть тоже излишне сильное заявление без глубокого понимания некого априорного распределения.
Тем не менее, многие модели, включая обсуждаемую в статье, пытаются описать ускоренное расширение Вселенной, не привлекая ни космологическую постоянную, ни тёмную энергию.
Ещё товарищ Фридман в 1923 показал, что это зависит от начальных условий. Схлопывание лишь один из вариантов.
Вселенные Фридмана бескрайние (но не обязательно бесконечные, если замкнутые).
Но, по последним данным, космологическая постоянная очень мала, но положительна, и самое простое объяснение этому состоит в том, что наша Вселенная замкнута.
В стандартной терминологии замкнутая Вселенная = положительная пространственная кривизна. Она ведёт себя не так, как космологическая постоянная — например, не вызывает ускоренного расширения (
), которое проявляется в зависимости расстояния от красного смещения для сверхновых типа Ia.
Так если согласно ККC+УС не было Большого взрыва, нет расширения
В ККК+УС не отменяется начальная сингулярность (Большой взрыв), и есть расширение Вселенной. Красное смещение вызывается как им, так и усталостью света, которое заменяет тёмную энергию; изменяющиеся константы связи тоже могут вносить вклад.
Теории гравитации с изменяющимися константами это скалярно-тензорные теории гравитация.
Зи в 1979 году. Он предложил теорию гравитации с нарушенной симметрией, объединив идею Бранса и Дикке с идеей нарушения симметрии, которая является существенной в Стандартной модели элементарных частиц (СМ) , где так называемое нарушение симметрии приводит к образованию массы (в результате взаимодействия частиц с полем Хиггса). Зи предложил поле Хиггса СМ в качестве скалярного поля и, таким образом, поле Хиггса для генерации гравитационной постоянной.
Значит при спонтанном нарушении симметрии исходных векторных полей эти поля получают третью, продольная степень свободы, съедают по бозону Голдстоуна. То есть вакуум это скалярный конденсат ненулевой энергии, интерпретируется как пылевая материя, отождествляется с тёмной энергией.
Откуда берётся гравитационная масса? Гравитационная и инертная масса суть одно и то же. В стандартной модели частица за счёт того что безостановочно движется в скалярном конденсате сталкиваются с частицами — гравискалярами и за счёт этого получает инертную массу, примерно как электрон от фононов в сверхпроводнике получает эффективную массу в много раз большую чем была.
Теперь представим что энергия скалярного поля в скоплениях материи немного меньше чем в галактических пустотах, имеется небольшой градиент - скалярная кривизна. Импульсы гравискаляров приходящие из горячей области будут сильнее и частицы материи будут ускоряться в сторону холодных областей вниз по градиенту, то есть к скоплению материи.
Что удерживает края галактики, если не тёмная материя? Плотность материи на краю галактики больше чем на периферии поэтому и скалярная кривизна больше, Скалярное поле частично увлекается вращением диска галактики, поэтому реальные скорости меньше и центробежная сила меньше.
Как объясняется загадка тёмной энергии? Вселенная это открытая система, после большого взрыва образовались градиенты тёмной энергии максимум в пузырях — войдах, за счёт войдов вселенная раздувается
Если предположить, что:
Усталость света это передача энергии вакууму в процессе движения фотона (уход в красный спектр).
Энергия вакуума это частота рождения виртуальных пар частиц на объем пространства.
Виртуальные частицы оказывают гравитационное воздействие. То есть они и есть та самая темная материя, формирующая гало вокруг галактик, при этом становится понятно, почему вокруг галактик сформировано гало - это излучение из галактики передало энергию вакууму.
С некоторой вероятностью вместо виртуальных частиц рождаются 2 реальные, при этом энергия вакуума в данной области уменьшается.
Тогда получается, что есть как механизм перераспределения энергии (и материи как проявления энергии) от центра масс, через передачу энергии излучением, так и в центр масс, через гравитацию. При этом тела не обязательно должны стремиться к одной точке под действием гравитации, а вращаться вокруг общих центров масс и при отсутствии потери угловой скорости - бесконечно долго. И Вселенная вполне может быть не рождена из Большого Взрыва, а модель развития Вселенной становится гораздо сложнее, чем просто Взрыв и расширение с ускорением.
Но, это противоречит идее креационизма, которая и лежит в основе модели Большого Взрыва. а тут уже вступает в дело идеология.
Если отрицать расширение Вселенной, отрицать существование тёмной энергии, вызывающей расширение, то что будет противодействовать взаимному притяжению вселенской материи в течение предполагаемых Гуптой 26,7 млрд лет?
Во-первых, Гупта не отрицает расширение Вселенной, оно в его модели существует наряду с усталостью света и изменением фундаментальных постоянных.
Во-вторых, даже в стандартной модели не только тёмная энергия вызывает расширение. Коллапс происходит только если плотность превышает критическую, задаваемую параметром Хаббла. Вселенная из обычной материи с достаточно высокой начальной скоростью расширения может расширяться вечно без тёмной энергии.
Другое дело, что в рамках стандартной модели только тёмная энергия может вызывать ускоренное расширение (в определённом смысле). Но это "закодировано" в данных сверхновых. Модель Гупты, насколько я понимаю, создаёт подобный эффект в основном за счёт старения света, создающего иллюзию более быстрого расширения, чем "на самом деле".
P.S. Не думаю, что есть какие-то организованные "оппоненты Гупты", я не встречал желающих обсудить эту работу в научной среде. Многие видят сенсационное заявление на сомнительных основаниях и решают не тратить на это время. Но вот рецензенты в престижных журналах ответственны за качество публикуемых работ, и хороший вопрос, почему в этом случае они не провели критический анализ и не потребовали разъяснения/уточнения.
Спасибо за пояснение. Значит, Гупта не против физического вакуума в космосе, он против того значения плотности его энергии, которая приводит к ускоренному расширению этой среды. Ему достаточно равномерной скорости расширения, а слишком тускнеющие с расстоянием стандартные свечи он объясняет усталостью их света от долгого преодоления ими плотного вакуума.
С буквальным пониманием усталости света я согласиться не могу, но вот что может объяснить небольшое снижение частоты фотонов, дополняющее её основное снижение от расширения объёма вселенского вакуума. Это небольшое снижение плотности вакуума. Ведь у Гупты могут немного меняться фундаментальные постоянные, значит, может снижаться плотность энергии вакуума - космологическая постоянная, и может соответственно снижаться скорость света.
Что космологическая постоянная может меняться в ходе расширения Вселенной, допускает не только Гупта, но и учёные из международной коллаборации Dark Energy Survey, которые проанализировали 1499 вспышек сверхновых. А что в гравитационном поле - в вакууме с низкой плотностью - снижается частота фотонов (замедляется ход времени) и снижается скорость света (эффект Шапиро) - это давно известно. То есть свет не устаёт, он меняется согласно изменению внешних условий.
В модели Гупты нет ни космологической постоянной, ни вакуумной энергии. Или по крайней мере они предполагаются незначительными для расширения Вселенной до сегодняшнего дня.
В стандартной модели без лямбды и тёмной энергии получается не равномерное, а замедляющееся расширение. Единственное исключение — пустая Вселенная, т.е. без обычной/тёмной материи и излучения и с отрицательной пространственной кривизной (открытая топология).
Возможность непостоянной тёмной энергии — это действительно захватывающее потенциальное открытие; статистической значимости пока не хватает, чтобы заявлять уверенно.
Ещё до космологического анализа DES-SN5YR (на который вы сослались) другие команды по анализу сверхновых, Pantheon+ и Union3, находили сдвиги в ту же сторону, хотя с меньшей значимостью. К сожалению, эти три результата нельзя просто так объединить из-за частичного пересечения данных и разных методик обработки.
Затем в анализе барионно-акустических осцилляций в данных первого года DESI (в который я внёс существенный технический вклад) мы тоже обнаружили возможность непостоянной тёмной энергии, причём сдвиг в пространстве параметров в ту же сторону, что и у сверхновых. Вместе с DES-SN5YR значимость достигает 3.9 сигм, но мы следуем стандарту из физики частиц и не делаем совсем громких заявлений до 5 сигм. Сейчас мы анализируем данные, собранные DESI за три года работы. Они пока хитро "замаскированы" (blinded), чтобы предотвратить сознательную или несознательную подстройку методики под желаемый результат, так что мы сами пока не знаем, получается ещё более интересное отклонение от стандартной модели или наоборот, наши результаты сдвигаются к "скучным" ожиданиям. Может быть, уже примерно через полгода сможем заявить о существенном уточнении картины.
Ещё раз призываю вас накатать статейку на хабр!
Круто! Желаю творческих успехов и больше сигм в открытии большей плотности тёмной энергии в далёком прошлом нашей Вселенной! Ну, если только я ничего не перепутал.
А почему более высокая плотность не ожидается из модели инфляционного рождения Вселенной, когда вакуум был очень плотным - "ложным вакуумом"? И чтобы разметать первичную материю тоже нужна высокая плотность его энергии. Плазма сама готова расширяться, но слишком высокая её плотность (и гравитация) ей этого не даст, как это не получается у плазмы звёзд. А после Большого взрыва вакуум мог бы плавно снижать свою плотность.
Хотя по анализу БАО постоянная Хаббла получается меньше, чем по анализу сверхновых, а плотность вакуума с ней связана известной формулой, поэтому непонятно, как она может быть больше в период первичной плазмы по сравнению с периодом сверхновых. Я точно ничего не путаю? Вам бы последовать совету Ванханта и объяснить всё в статье на Хабре...
больше сигм в открытии большей плотности тёмной энергии в далёком прошлом нашей Вселенной
Картина более хитрая. Пока намёки ближе к максимальной плотности тёмной энергии на красном смещении 
(что, кстати, было довольно давно предсказано исходя из совместимости с реликтовым излучением). До того плотность возрастала, а после убывает, в том числе и сейчас.
А почему более высокая плотность не ожидается из модели инфляционного рождения Вселенной, когда вакуум был очень плотным - "ложным вакуумом"?
Инфлатон (частица-поле, вызывающие инфляцию) и его потенциал обычно считаются отдельно. Наверное, потому, что его сложно связать с нынешней тёмной энергией с плотностью на много-много порядков меньше. Хотя в таких теоретических моделях я (пока) недостаточно хорошо разбираюсь.
Хотя по анализу БАО постоянная Хаббла получается меньше, чем по анализу сверхновых, а плотность вакуума с ней связана известной формулой, поэтому непонятно, как она может быть больше в период первичной плазмы по сравнению с периодом сверхновых.
Во-первых, та формула даёт критическую (суммарную) плотность Вселенной. Чтобы получить плотность тёмной (или вакуумной) энергии, нужно из неё вычесть остальные компоненты: материю (обычную и тёмную), излучение (фотоны и лёгкие нейтрино) и кривизну (часто принимаемую нулевой для простоты).
Во-вторых, измерения постоянной Хаббла — это во многом отдельная история от относительной эволюции тёмной энергии. Данные и БАО, и сверхновых для постоянной Хаббла довольно косвенные. В БАО она практически идеально коррелирует с размером звукового горизонта, который в нашей статье брался из данных реликтового излучения, или модели рекомбинации вместе с первичным нуклеосинтезом. Для сверхновых типа Ia похожая история с их абсолютной светимостью, которую обычно калибруют через посредство Цефеид.
БАО и калиброванные сверхновые несовместимы из-за напряжения Хаббла, поэтому в нашей статье для комбинации использовались некалиброванные сверхновые — абсолютная светимость была свободным параметром. Также в этой части анализа, насколько я помню, не использовалась калибровка звукового горизонта. Таким образом практически невозможно определить абсолютное значение постоянной Хаббла, но вот относительные изменения в параметре Хаббла (скорости расширения Вселенной) со временем/красным смещением прекрасно определяются. А они как раз зависят от уравнения состояния тёмной энергии.
Ещё стоит отметить, что такая возможная эволюция плотности тёмной энергии не помогает разрешить напряжение Хаббла — постоянная Хаббла из реликтового излучения в рамках такой модели получается ещё меньше и дальше от сверхновых, прокалиброванных через Цефеиды.
На полноценную, качественную статью здесь времени всё никак не хватает, к сожалению.
Тут показан график изменения плотности тёмной энергии с экстремумом примерно на указанном вами красном смещении z = 0.3. Но, по-моему, это не максимум, а минимум значения плотности ТЕ. Правда, график вообще подписан как "размер пузырей" БАО: прямая линия - согласно стандартной модели, пунктирная - по данным DESI. Моих знаний не хватает для правильного понимания даже популярных статей.
Но посещают разные фантастические идеи. Например, по возможному объяснению напряжённости Хаббла. По стандартным свечам параметр Хаббла и, значит, плотность ТЕ больше, а по реликтовому излучению то и другое меньше. Меньше может быть потому, что тогда не было массового образования и слияния чёрных дыр. При котором, как показывает слияние ЧД, часть массы материи как бы "экранируется" (якобы расходуется на излучение поперечных волн вакуума), поэтому масса итоговой ЧД меньше суммы масс исходных ЧД перед слиянием. Если придерживаться поглотительной природы гравитации (в 5-мерном мультиверсе), то "экранированная масса" не поглощает вакуум, не выводит его в 5-е измерение. Поэтому плотность вакуума и параметр Хаббла в период массового образования ЧД и их слияния должны быть немного больше, чем в период первичной плазмы. Конечно, у астрофизиков есть свои фантастические идеи по решению напряжённости, но вдруг и эта пригодится...
Тут показан график изменения плотности тёмной энергии с экстремумом примерно на указанном вами красном смещении z = 0.3. Но, по-моему, это не максимум, а минимум значения плотности ТЕ. Правда, график вообще подписан как "размер пузырей" БАО: прямая линия - согласно стандартной модели, пунктирная - по данным DESI. Моих знаний не хватает для правильного понимания даже популярных статей.
На графике на самом деле (согласно подписи вертикальной оси) показаны расстояния, нормированные на расстояния, предсказанные стандартной моделью. Чем больше суммарная плотность, тем больше скорость расширения Вселенной, но тем меньше расстояние. Так что тут нет противоречия тому, что я написал.
Кроме того, показанные расстояния являются средним геометрическим расстояния Хаббла (обратно пропорционального мгновенной скорости расширения) и сопутствующего расстояния углового диаметра (в плоской геометрии равного интегралу обратной скорости расширения по красному смещению от нуля до интересующего значения) с двойным весом... так что связь с изменениями плотности не прямая, и экстремумы могут быть смещены.
Без деления на стандартную модель можете посмотреть Figure 1 и Figure 7 в исходной космологической статье, хотя там всё равно хитрые комбинации. Даже если бы был график просто 
, для суждения о плотности тёмной энергии из него всё равно нужно вычесть вклад плотности материи (обычной и тёмной, 
; остальными составляющими Вселенной на небольших красных смещениях можно пренебречь).
P.S. Я сам до конца не осознал, как численно интерпретировать "размер пузырей"... Хотя это не бурная фантазия переводчика, а доступное изложение ещё из оригинального апрельского пресс-релиза лаборатории Беркли. Для качественного объяснения красивый образ, но количественное понимание неоднозначное.
Кажется, что нередко научно-популярное упрощение ставит "потолок" понимания/изложения, после которого сложно/практически невозможно продвигаться/усложнять постепенно и обычно приходится объяснить всё заново, начиная со строгих (и нудных) определений. И для тех, кто не владеет английским хорошо, таких разрывов только больше, ведь качественно переводят далеко не всё. Надо думать, что с этим делать...
Говорить просто о сложном очень непросто. Я готов быть объектом для вашей тренировки этой способности :) Надо же как-то укреплять идеологическую связь науки и остальной части общества.
Переводил через Гугл рекомендованные вами статьи, пытался понять, что значит "расстояния, нормированные на расстояния, предсказанные стандартной моделью". С учётом того, что "чем больше суммарная (?) плотность, тем больше скорость расширения Вселенной, но тем меньше расстояние". И понял так, что на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний по LCDN к расстояниям по DESI. Тогда всё сходится: больше плотность тёмной энергии - больше скорость расширения - меньше отношение расстояний. Верно?
Интересно, как ваша научная группа объясняет переменную плотность ТЕ? На неё может влиять материя Вселенной, соседние вселенные, и... поступление новых квантов вакуума из 5-мерного мультиверса. Ваше открытие работает на мою философскую теорию :)
понял так, что на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний по LCDM к расстояниям по DESI
Наоборот: на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний, измеренных DESI (точки с погрешностями) или предсказанных в наиболее близкой к ним модели с переменной плотностью тёмной энергии (
CDM, пунктир), к расстояниям по ΛCDM. (Похоже, однозначное объяснение менее громоздким не получается.)
"чем больше суммарная (?) плотность, тем больше скорость расширения Вселенной
Ещё раз: с метрикой Фридмана и в рамках ОТО квадрат скорости расширения Вселенной (параметра Хаббла) пропорционален критической плотности, которая по сути сумма всех компонент: кривизны (это важно, если она не полагается нулевой), излучения, обычной и тёмной материи, тёмной энергии. Некоторые расширенные модели добавляют новые составляющие, например, тёмное излучение.
Другие модели меняют механизм гравитации, только обычно им нужно предотвращать отклонения от общей теории относительности на малых масштабах. Теории квинтэссенции (пятой силы) с экранированием могут иметь очень отдалённое сходство с вашей идеей о течении вакуума из пятого измерения, хотя я сам в них практически не разбираюсь, и найти доступное введение на русском должно быть совсем сложно.
Интересно, как ваша научная группа объясняет переменную плотность ТЕ?
Какого-то общего, единого объяснения нет. Насколько я знаю, обнаруженный характер изменений плохо вписывается в существующие теории, возникает много технических проблем в деталях. Хотя я сам пока больше сосредоточен на уточнении измерений — сначала следует убедиться, что плотность тёмной энергии действительно меняется.
Ваше открытие работает на мою философскую теорию
Пока ваше мысленное построение всем подтверждается, это скорее догматическое мировоззрение, опирающееся на веру. Чтобы приблизить его к науке, вам нужно как минимум начать давать фальсифицируемые предсказания. А лучше предложить способ проводить расчёты — без этого намного сложнее судить об опровержениях и логических последовательностях.
Если бы гипотетический двадцатилетний "я-из-прошлого" спросил меня, что нужно изменить в своей жизни, чтобы стать счастливее, я бы, пожалуй, ответил:
не переедай на ночь;
не стесняйся пытаться знакомиться с красивыми девушками;
на "Хабре" просматривай сначала комментарии, потом читай (или не читай) статью.
Вам бы этот вот комментарий взять и оформить как статью. И толку намного больше чем от текущей статьи будет, и карму качнёте солидно.
С одной стороны это звучит логично. Раз вакуум у нас как бы ложный и имеет какую-то минимальную энергию в виде флуктуаций. Так почему бы это не приводило со временем к потере энергии света, ведь получается, что квант света испытывает минимальное сопротивление в виде энергии вакуума. А так как сопротивление очень низкое, то и разница будет заметна только на больших расстояниях.
Подвергать сомнению статус-кво в науке, конечно, важно.
Вот именно. Все главные прорывы в науке происходили именно так. Но социум устроен так, что сохраняет статус-кво во всём. Так было и так будет всегда по-видимому. Но что тут хорошего? Если бы люди были более лояльны друг к другу в таких сложных вопросах, я думаю наука двигалась бы быстрее. Когда на один и тот-же вопрос, ответ ищется разными способами, что здесь плохого? Наоборот, ответ найдется быстрее. Тёмная материя, энергия.. эти научные знания почти философия. Другое дело, когда научные знания, дают практические результаты..
Может ли Вселенная на самом деле быть возрастом 26,7 миллиарда лет, а не 13,8 миллиарда лет?
Хотелось бы посмотреть на его объяснения возраста самых старых красных и белых карликов.
Кстате-да. Есть конечно, всякие звезды типа Мафусаила, но и там вроде возраст 13,5 миллиардов лет. Причём в ней (звезде) обнаружено экстремально мало металлов.
Подозреваю, что возраст звёзд расчитывался по текущей теории. И если расчитать его с учётом новой теории, то и возраст изменится сообразно.
Надо отметить, что звезда Мафусаил находится очень близко к нам (190 св. лет), так что её возраст рассчитывается не по космологической модели, а по модели звёздной эволюции. Конечно, изменяющиеся фундаментальные константы (и, возможно, уставший свет) скажутся и на них, но не ясно, как, и в работах Гупты этот вопрос пока не затронут.
Для белых карликов можно достаточно точно посчитать конечную температуру от времени остывания (там есть нюансы для тяжёлых карликов, но в среднем работает), а для красных - металличность, отношение водорода к гелию. Если у нас Вселенная почти вдвое старше, то средняя металличность красных карликов примерно вдвое возрастёт, а минимальная температура наблюдаемых белых карликов резко упадёт. А изменять физические константы так, чтобы получить наблюдаемые значения металличностей и средних температур на временах 27 миллиардов лет - задачка не факт что решаемая.
утверждает исследование
опытный профессор
Sly_G - научпопит науку русским языком в хараме проповедей./s
Известная нам Вселенная имеет диаметр шестнадцать миллиардов световых лет и продолжает расширяться. Но скорость света ограничена тремястами тысячами километров в секунду — это же скорость улитки! Это значит, что свет никогда не дойдет от одного края Вселенной до другого. Раз ничто не может двигаться быстрее света, то и никакая информация, никакие силы с одного края Вселенной не дойдут до другого. Если бы Вселенная была живым существом, его нервная система не могла бы управлять всем телом; мозг не знал бы, что существуют руки и ноги, а те не знали бы, что есть мозг. Чем не паралитик? Впрочем, у меня перед глазами стоит образ намного хуже: раздувающийся труп.
Вечная жизнь Смерти Лю Цысинь
Известная нам Вселенная имеет диаметр шестнадцать миллиардов световых лет
Примерно 93 миллиарда световых лет на самом деле, если только во вселенной Цысиня что-то другое не намеряли.
Да, она вроде бы по текущим теориями расширяется уже сильно быстрее скорости света, поэтому возраст сильно меньше диаметра.
Чем больше расстояние между двумя точками, тем быстрее они друг от друга удаляются. Поэтому при ЛЮБОЙ, скорости расширения, расстояние между двумя достаточно удалёнными друг от друга объектами может нарастать в единицу времени хоть эквивалентно скорости света, хоть больше.
Чем больше расстояние между двумя точками, тем быстрее они друг от друга удаляются.
Не очень понял тут логику. Просто любыми двумя абстрактными точками? Это из чего следует?
Когда говорят, что удалённые галактики разлетаются друг от друга, это не значит, что они движутся через пространство в разные стороны с какой-то скоростью. Они вообще могут, условно говоря, "стоять на месте". Расширяется само пространство. Типичная аналогия - надувной шарик с нарисованными на нём точками. Резина - это пространство, точки - галактики. Надуваем шарик - расстояние между галактиками увеличивается. И чем дальше друг от друга точки, тем больше пространства нарастает между ними в единицу времени. Поделив прирост количества пространства на время, за которое он происходит - получаем как бы скорость расширения, но, повторюсь - это не скорость движения материи через пространство, поэтому послулат о не превышении скорости света не нарушается.
Минуточку! Если окраинные галактики разлетаются со скоростью больше скорости света - они уходят за горизонт событий. Мы тогда не получим о них никакой информации. Другой момент, что они могут разлетаться не по "кратчайшему пути".
Я понимаю что вы хотите сказать - что раздувающаяся вселенная как раз и формирует само пространство. Но аксиоматична тут именно скорость света. Так что если информация о галактиках есть - то это попросту спекуляции на тему "со скоростью больше скорости света".
del
Не очень ясно, как эта теория объясняет наличие на земле изотопов возрастом 4.5 миллиарда лет, рассчитанного по периоду полураспада. Есть и другие несостыковки, сразу несколько методов и моделей указывают на именно такой возраст солнечной системы, придётся пересматривать всю теорию звездообразования и эволюции звездных систем. Но мысль о том, что константы могли не всегда быть константами, мне тоже приходила в голову.
Усталость света в модели имеет одинаковый сдвиг на всех частотах? Если усталость - потеря энергии не должно ли быть эффектов связанных с частотой, например, резонансной частоты или полосы пропускания. Красное смещение - доплеровское и растягивает все частоты на константные нанометры.
Для ответа на этот вопрос надо знать или хотя бы предполагать механизм потери энергии. Куда девается энергия, ведь она должна сохраняться.
В ОТО тоже всё не так очевидно: https://habr.com/ru/articles/400759/
Возможность изменения констант связи со временем рассматривается давно и на допустимые величины вариаций получены сильные ограничения из различных наблюдений. В частности, 1) из сравнения частот излучения с разной зависимостью от константы "альфа" в спектрах удаленных на миллиарды световых лет галактик, 2) из сравнения выгорания изотопов в естественном ядерном реакторе в Окло, работавшем миллиарды лет назад, и в современных условиях и т.п. Не нашел упоминания о совместимости необходимого в рассматриваемой модели изменения констант связи с уже имеющимися ограничениями на такие изменения.
Что значит опровергает теорию большого взрыва на основании возраста вселенной?
То есть 13 млрд лет назад мог быть большой взрыв, а 27 млрд лет назад не мог?
Какой "журналист" делал выводы?
Ну, "теория Большого взрыва" часто используется как синоним стандартной космологической модели (LambdaCDM) для "простых людей". Но действительно получается путаница, т.к. ККК+УС (в варианте Гупты) не отменяет расширение Вселенной и сингулярность в начале, только позволяет описать некоторые наблюдения без тёмной энергии (лямбды) и, возможно, тёмной материи (CDM, хотя эта часть в оригинальных научных статьях менее внятная).
Чем больше будут "шатать" устоявшиеся теории, тем быстрее будет прорыв и найдены более верные и точные теории.
Да, теории и шатать не надо, на то они и теории, что каждый может их опровергнуть, представив свою теорию, которая всех убедит, делов-то.
более верные и точные теории
... которые также быстро будут ушатывать?)))
Ну как бы да, на то и теории :) Вся наука так работает. От гипотезы - к теории (через ушатывание). Если выстояла - начинаем ушатывать теорию, ну а коли тоже выстояла, то получается что-то типа естественного отбора. И да, как и в дикой природе, как в бочке с крысами (производство "крысиного волка") все решается по сути кто сильнее - тот и выживет (я знаю, что для естественного отбора вместо "сильнее" следует писать "приспособленнее", но в данном случае все решает именно сила - пруфы и еще раз пруфы, пусть даже через матаппарат и умозрительно). А кроме пруфов еще и коммуникации, в случае теорий или гипотез нужно "подружиться" как можно с большим количеством того же самого. Ведь новую теорию ушатывать будет не другая теория, а конкретный человек, или группа ученых, и в роли оружия у них будут другие теории.
А какие нужна расстояния чтобы можно было проверить УС? У нас там вояджер летает, до него нельзя?
В заголовке – тёмная материя, а по смыслу вроде речь о тёмной энергии. О чём вообще статья?
Очень давно читал какой-то фантастический рассказ. Там научились перемещатья в параллельную вселенную, но интересно то, что в параллельной вселенной были другие физические константы, и материя, стабильная в параллельной вселеной, становилась радиоактивной после переноса в нашу вселенную. Это стали использовать для создания ядерных реакторов и получения энергии.
Ученые там задавались воспросом: не повлияет ли перенос материи на текущую вселенную, но по предварительным рассчетам влияние было, но незначительно. Но потом один ученый нашел, что эффект влияния будет сильнее чем ожидалось, так как влиять будет по градиенту, а не сразу на всю вселенную.
Если бы не «закрыли» эфир, то не понадобилась бы и темная материя с темной энергией!
Назвали бы Вы "Э" темной материей ... ))) А вот интересно, пустота Волопаса не является ли пространством через которое не проходит излучение, а наблюдаемые немногочисленные объекты в этом пространстве находится между пространством и нами, наблюдателями.
Официально считается, что там (в войде Волопаса) «ничего нет». А все остальные варианты близки к фантастике.
Тела жителей войда Волопаса состоят из форм, чуждых человеческому пространству, а их электроны вибрируют иначе, поэтому невозможно заснять их обычным фотоаппаратом. Они способны перемещаться в космосе между планетами, без помощи летательных аппаратов, на своих мощных крыльях, развивая скорость выше скорости света, хотя, среди них есть и бескрылые подвиды. А основном они живут в пещерах темных звёзд по ту сторону солнц.
Если бы через войд не проходило излучение, мы бы видели на его месте чёрную "кляксу", а мы видим реликт и свет от галактик за войдом.
Коротко об одном из ответов на вопрос из заголовка:
расширение обусловлено ослаблением сил природы, а не тёмной энергией
в котором предположил, что для объяснения работы Вселенной нам, возможно, не нужны тёмная материя и тёмная энергия.
Я тут одного не понимаю, если темную энергию еще можно выкинуть введя усталость света и т.п., то темную материю не совсем понятно как?
Есть много разных наблюдений, которые показывают, что темная материя это что-то вполне реальное, потому что есть галактики где почти нет темной материи, есть галактики почти целиком из ТМ, есть наблюдения столкновения галактик где видно, что ТМ это вполне реальная штука из невидимой, слабо реагирующей, но вполне себе массивной материи.
То есть, если бы ТМ было ошибкой теории - мы бы видели, что она везде себя ведет одинаково, как ТЭ, но это не так.
Вообще, не вижу большой проблемы в ТМ, у нас есть нейтрино и т.п. частицы, которые ведут себя практически так же как ТМ и лишь некоторые свойства не очень подходят. Нет большой проблемы, что существуют похожие частицы в виде ТМ.
Вот с ТЭ все сложнее.
Я тут одного не понимаю, если темную энергию еще можно выкинуть введя усталость света и т.п., то темную материю не совсем понятно как?
В текущей статье в конце написано, что достаточно плотности обычной материи (барионов) и поэтому тёмная материя тоже не нужна, хотя практически не понятно, на каком именно основании сделан такой вывод.
И действительно, модель ККК+УС разработана и проверена только для расстояний до относительно недалёких объектов, а анализ роста возмущений для предсказания анизотропий реликтового излучения, формирования крупномасштабной структуры и галактик представлен не был.
Твой Раджендра Гупта тоже не прав. Есть такой физик, тоже доктор физико-математических наук — Сипаров, он недавно умер к сожалению. Он выдвинул одну "простую" теорию — что сила гравитации, ровно так же как и три других вида взаимодействий, зависит от скорости. Введение зависимости силы гравитации от скорости объясняет красное смещение наравне с многими другими наблюдениями, и избавляет нас от необходимости вводить такие понятия, как тёмная материя, тёмная энергия, расширающаяся вселенная и большой взрыв. https://youtu.be/6QVutTh9ce4?si=mFGPtIgeFltsmcH8
И каким же образом зависимость гравитации от скорости может объяснить красное смещение? В чём вообще, блин, связь гравитации и красного смещения?
Кстати, не надо считать физиков дураками. В ОТО сила гравитации вполне себе зависит от скорости...
Я не физик, и Вы, думаю, тоже не физик. Причём, чтобы всерьёз обсудить теорию, предложенную Сипаровым, нужно быть не просто физиком, а очень очень крутым физиком, способным пройтись по всем пунктам доказательства теории относительности Эйнштейна. А пукнуть в пространство Вы, судя по вашим 2.4К комментариями, видимо умеете.
Тык как он объясняет без темной энергии, что галактики не разлетелись?
Данная теория противоречит наблюдавшемуся искривлению лучей света при гравитационном линзировании. Так что ей место в кунскамере физических теорий-уродцев рядом с теориями теплорода и MOND.
Тёмной материи не существует, а возраст Вселенной составляет 27 миллиардов лет, утверждает исследование