Именно так. Просто процесс расширения очень медленный, и другие внутриатомные силы легко успевают компенсировать это расширение.
А тут я немного не соглашусь: процесс непрерывный, так что расстояния внутри атома не меняются вовсе. Скорее уместнее говорить об эффективной силе со стороны пространства, которая стремится "разорвать" атом. И вот пока она меньше атомных сил, расстояния в атоме не меняются. Как станет больше - его разорвет)
То есть пространство растягивает материю, а та ни в какую. Ну и по третьему закону Ньютона, материя будет «мешать» пространству расширяться.
Растяжение пространства работает не совсем как сила, и там не на что обратно действовать. Можно представить, что в каждый момент в любой точке пространства просто "появляется" больше пространства. Т.е. вы выбираете две любых точки, и между ними появляется чуть-чуть "нового" пространства. Это странная аналогия, но она неплохо улавливает основные свойства происходящего (по крайней мере для некоторых стандартных случаев).
Так вселенная расширяется с ускорением же, проходя при этом через материю, значит гравитационные волны должны быть?
Для излучение нужно переменное ускорение.
Но даже если без ускорения, то как вы говорили, материя не спешит расширяться, а значит она тормозит расширение — должно же быть «тормозящее» гравитационное излучение?
А вот это я не очень понял. Почему она будет тормозить расширение? Это же не сила, которая действует со стороны пространства, которую можно затормозить.
Ну и потом, на уровне атомов эффект расширения настолько мал, что я не уверен, что о нем вообще можно осмысленно говорить: размер порядка атомного расширяется на 10^-28 м/с. Это гораздо меньше, чем всякие квантовые эффекты.
Ну да, поэтому я и написал: которые адекватно описывают наблюдения. Пока таких нет. Но никто не спорит с тем, что, когда они появятся (или будут достаточно проработаны), они могут заменить нынешнее представление.
Получается, что пространство расширяется «сквозь» вещество, что должно быть равносильно движению вещества в пространстве. А значит должны быть гравитационные волны?
Гравитационные волны испускаются только при движении с переменным ускорением. В данном случае их не будет.
Получается, что плотность пространства падает — как на это реагирует вещество?
Пространство не обладает плотностью. Соответственно нет никаких эффектов на вещество.
Хм, возможно я что-то не так понял в вопросе, но я не очень увидел связь с расширением Вселенной.
В целом, расширение Вселенной не должно приводить к испусканию гравитационных волн, насколько я знаю. Я же имел в виду тот факт, что материя при движении под действием гравитационных волн сама испускает гравитационные волны.
Не только искать это нечто, но и теорию, это нечто описывающее в полноте. Предложите свою - поговорим.
Я же руководствуюсь бритвой Оккама и не создаю новых сущностей без необходимости.
Вы повторяете фразу "Кривизна - одно из свойств пространства-времени" как символ веры.
Это не символ веры, это буквально входит в понятие пространства-времени. Не может существовать пространства без кривизны (даже если пространство - это просто расстояния между объектами, как вы предлагаете, оно все равно обладает кривизной). Стул обладает высотой. Не бывает стула без высоты. Утверждать, что высота - одно из свойств стула, это не символ веры, это часть понятия "стул".
что именно там все-таки искривляется?
Ничего не "искривляется", я ж вам уже сказал. Расстояния (и интервалы во времени) изменяются.
Вопрос в том, что вообще понимать под "физической сущностью". Для меня физической сущностью является то, что производит видимый эффект на реальность. Например, гравитационная волна смещает зеркала, передавая энергию при этом.
Мое утверждение сводится к тому, что: наличие энергии и гравитационных волн, перемещающихся в пространстве, требует либо гипотезы о существовании носителя этой энергии и этих волн, либо игр со словом "пространство", которое из дырки от бублика начинает волшебным образом превращаться в самостоятельную физическую сущность.
Именно так, пространство-время превращается в самостоятельную физическую сущность. Мы однозначно наблюдаем передачу энергии из гравитационных волн в движение зеркал. Соответственно, мы вынуждены признать, что существует нечто, передающее энергию со скоростью света и воздействующее гравитационно. Для меня значит одно: пространство-время являются физическими сущностями, которые обладают энергией и могут переносить энергию.
На простой вопрос "что именно искривляется" у Вас нет ответа за исключением аналогий с абстрактными математическими пространствами.
Пространство-время. Это физический объект. То, что для вас это "дырка от бублика" затрудняет объяснения, т.к. в рамках концепции "дырка от бублика" объяснить это невозможно.
Кривизна - одно из свойств пространства-времени. Точно так же, как спин или заряд - свойство электрона.
Давайте так: гравитационные волны - искривление пространства-времени. Они переносят энергию (и импульс). Являются ли они объектами физической реальности или "просто играми ума"? На мой взгляд перенос энергии однозначно указывает на реальность гравитационных волн и пространства. Если вы можете объяснить этот эффект в рамках концепции "пространство - это просто набор расстояний между объектами", то флаг вам в руки.
Правильно ли я понимаю, что идея "кривизны" выбирается как одно из простейших (для нашего воображения) объяснений наблюдаемой реальности?
Нет никакой "идеи" кривизны. Кривизна - это свойство пространства, в котором мы находимся. Которое, кстати, является физической реальностью, обладает энергией и прочими свойствами физической реальности.
Как вы наблюдаете эту кривизну? Например, когда падаете с велосипеда: ваше тело двигается в пространстве-времени по определенной траектории.
А их зависимость друг от друга оказывается связанной с гравитацией.
Идея же кривизны - это то, что приходит к нам из простой геометрии. Таков наш матаппарат. Другой математики у нас нет. Но в нашем языке "кривизна" имеет много значений, которые дают разгуляться воображению: что если у пространства есть кривизна, то оно должно быть искривлено куда-то еще в другое измерение. Но нет, речь идет исключительно о связях между расстояниями в разных направлениях (и временными отрезками, кстати). Для этого не нужно никаких других измерений.
Если вы возьмете несколько объектов, то увидите, что расстояния между ними поменялись по-разному. Кривизна характеризует, как эти изменения зависят друг от друга.
Это определение кривизны пространства. Буквально: то, что называется кривизной пространства, это то, каковы расстояния между объектами (по сравнению с плоским пространством). Измеряете расстояние между двумя объектами до того, как произошло изменение (пришла грав волна) и после. Сравниваете.
Я думаю, тут мешает язык. Искривление пространства - это изменение того, как мы определяем расстояние между точками. Представьте три разных координатных сетки: для каждой из них расстояние между двумя точками будут разными. При этом изменение этой координатной сетки не зависит от наличия третьего измерения. Именно это происходит и в случае с пространством-временем в ОТО.
Длинный ответ: материя находится в пространстве. Ее масса (как и любая энергия, кстати), искривляет пространство. Искривленное пространство определяет, как материя движется в пространстве.
Поэтому когда пространство растягивается гравитационной волной, для материи это выглядит как и другое искривление пространства (скажем, под действием массы Земли). И материя движется соответственно.
При этом сама материя тоже, конечно, создает искривление, но для зеркал оно очень-очень мало, так что им можно пренебречь.
То есть, процесс такой: приходит гравитионная волна, смещает зеркала (при этом тратится какая-то энергия). Движение зеркал в свою очередь приводит к испусканию гравитационной волны (только очень-очень слабой).
Ну и наконец: сама материя тоже немного растягивается вместе с пространством. Только ее держат силы молекулярных связей, так что растягивается она не так сильно. Но есть эксперименты, которые пытаются зарегистрировать именно такое растяжение самой материи (например, эксперименты Вебера).
А тут я немного не соглашусь: процесс непрерывный, так что расстояния внутри атома не меняются вовсе. Скорее уместнее говорить об эффективной силе со стороны пространства, которая стремится "разорвать" атом. И вот пока она меньше атомных сил, расстояния в атоме не меняются. Как станет больше - его разорвет)
Растяжение пространства работает не совсем как сила, и там не на что обратно действовать. Можно представить, что в каждый момент в любой точке пространства просто "появляется" больше пространства. Т.е. вы выбираете две любых точки, и между ними появляется чуть-чуть "нового" пространства. Это странная аналогия, но она неплохо улавливает основные свойства происходящего (по крайней мере для некоторых стандартных случаев).
Для излучение нужно переменное ускорение.
А вот это я не очень понял. Почему она будет тормозить расширение? Это же не сила, которая действует со стороны пространства, которую можно затормозить.
Ну и потом, на уровне атомов эффект расширения настолько мал, что я не уверен, что о нем вообще можно осмысленно говорить: размер порядка атомного расширяется на 10^-28 м/с. Это гораздо меньше, чем всякие квантовые эффекты.
Ну МОНД все же про другое. Она не про нестыковки ОТО. Она пытается модифицировать ОТО на больших расстояниях, чтоб темную материю объяснить.
Ну да, поэтому я и написал: которые адекватно описывают наблюдения. Пока таких нет. Но никто не спорит с тем, что, когда они появятся (или будут достаточно проработаны), они могут заменить нынешнее представление.
Гравитационные волны испускаются только при движении с переменным ускорением. В данном случае их не будет.
Пространство не обладает плотностью. Соответственно нет никаких эффектов на вещество.
Нет, не проще. Ну и потом: это то, как мы понимаем мир сейчас. Других вариантов, которые адекватно описывают наблюдения, у нас нет.
ах вы из этих...это многое объясняет.
Хм, возможно я что-то не так понял в вопросе, но я не очень увидел связь с расширением Вселенной.
В целом, расширение Вселенной не должно приводить к испусканию гравитационных волн, насколько я знаю. Я же имел в виду тот факт, что материя при движении под действием гравитационных волн сама испускает гравитационные волны.
Не только искать это нечто, но и теорию, это нечто описывающее в полноте. Предложите свою - поговорим.
Я же руководствуюсь бритвой Оккама и не создаю новых сущностей без необходимости.
Это не символ веры, это буквально входит в понятие пространства-времени. Не может существовать пространства без кривизны (даже если пространство - это просто расстояния между объектами, как вы предлагаете, оно все равно обладает кривизной). Стул обладает высотой. Не бывает стула без высоты. Утверждать, что высота - одно из свойств стула, это не символ веры, это часть понятия "стул".
Ничего не "искривляется", я ж вам уже сказал. Расстояния (и интервалы во времени) изменяются.
Вопрос в том, что вообще понимать под "физической сущностью". Для меня физической сущностью является то, что производит видимый эффект на реальность. Например, гравитационная волна смещает зеркала, передавая энергию при этом.
Именно так, пространство-время превращается в самостоятельную физическую сущность. Мы однозначно наблюдаем передачу энергии из гравитационных волн в движение зеркал. Соответственно, мы вынуждены признать, что существует нечто, передающее энергию со скоростью света и воздействующее гравитационно. Для меня значит одно: пространство-время являются физическими сущностями, которые обладают энергией и могут переносить энергию.
Пространство-время. Это физический объект. То, что для вас это "дырка от бублика" затрудняет объяснения, т.к. в рамках концепции "дырка от бублика" объяснить это невозможно.
Кривизна - одно из свойств пространства-времени. Точно так же, как спин или заряд - свойство электрона.
Давайте так: гравитационные волны - искривление пространства-времени. Они переносят энергию (и импульс). Являются ли они объектами физической реальности или "просто играми ума"? На мой взгляд перенос энергии однозначно указывает на реальность гравитационных волн и пространства. Если вы можете объяснить этот эффект в рамках концепции "пространство - это просто набор расстояний между объектами", то флаг вам в руки.
Нет никакой "идеи" кривизны. Кривизна - это свойство пространства, в котором мы находимся. Которое, кстати, является физической реальностью, обладает энергией и прочими свойствами физической реальности.
Как вы наблюдаете эту кривизну? Например, когда падаете с велосипеда: ваше тело двигается в пространстве-времени по определенной траектории.
А их зависимость друг от друга оказывается связанной с гравитацией.
Идея же кривизны - это то, что приходит к нам из простой геометрии. Таков наш матаппарат. Другой математики у нас нет. Но в нашем языке "кривизна" имеет много значений, которые дают разгуляться воображению: что если у пространства есть кривизна, то оно должно быть искривлено куда-то еще в другое измерение. Но нет, речь идет исключительно о связях между расстояниями в разных направлениях (и временными отрезками, кстати). Для этого не нужно никаких других измерений.
Если вы возьмете несколько объектов, то увидите, что расстояния между ними поменялись по-разному. Кривизна характеризует, как эти изменения зависят друг от друга.
Это определение кривизны пространства. Буквально: то, что называется кривизной пространства, это то, каковы расстояния между объектами (по сравнению с плоским пространством). Измеряете расстояние между двумя объектами до того, как произошло изменение (пришла грав волна) и после. Сравниваете.
В реальном мире изменяются расстояния между объектами.
Я думаю, тут мешает язык. Искривление пространства - это изменение того, как мы определяем расстояние между точками. Представьте три разных координатных сетки: для каждой из них расстояние между двумя точками будут разными. При этом изменение этой координатной сетки не зависит от наличия третьего измерения. Именно это происходит и в случае с пространством-временем в ОТО.
Ну в целом оно излучает - гравитационные волны. Только очень слабо.
Короткий ответ: взаимодействует:)
Длинный ответ: материя находится в пространстве. Ее масса (как и любая энергия, кстати), искривляет пространство. Искривленное пространство определяет, как материя движется в пространстве.
Поэтому когда пространство растягивается гравитационной волной, для материи это выглядит как и другое искривление пространства (скажем, под действием массы Земли). И материя движется соответственно.
При этом сама материя тоже, конечно, создает искривление, но для зеркал оно очень-очень мало, так что им можно пренебречь.
То есть, процесс такой: приходит гравитионная волна, смещает зеркала (при этом тратится какая-то энергия). Движение зеркал в свою очередь приводит к испусканию гравитационной волны (только очень-очень слабой).
Ну и наконец: сама материя тоже немного растягивается вместе с пространством. Только ее держат силы молекулярных связей, так что растягивается она не так сильно. Но есть эксперименты, которые пытаются зарегистрировать именно такое растяжение самой материи (например, эксперименты Вебера).