Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 55
Статья отлично выполняет свою просветительскую задачу: он показывает, что современная космология — это не набор абстрактных догадок, а строгая вычислительная дисциплина, где одно дифференциальное уравнение объединяет физику элементарных частиц ранней Вселенной с поведением сверхскоплений галактик.
Офигеть какая строгая вычислительная дисциплина. В этом дифференциальном уравнении коэффициенты подгоняются под результат. У программистов такие переменные, как Λ, называются "грязный хак".
95% материи во Вселенной, согласно этой строгой вычислительной дисциплине, приходится на тёмную материю и тёмную энергию, экспериментально не обнаруженные и не имеющие физического смысла, нужные только для того, чтобы формулы сходились.
Темная материя экспериментально обнаружена, именно как явление в целом, а не конкретные её составляющие. По кривым вращения звёзд в галактиках, по вращению галактик друг вокруг друга в скоплениях, по гравитационному линзированию — все эти способы "взвешивания" говорят, что галактики весят в несколько раз больше, чем видимые в телескопы составляющие их звёзды.
Так это не тёмная материя экспериментально обнаружена, а факт несоответствия силы притяжения ожидаемой по обнаруженной массе. Которое теоретически можно объяснить существованием тёмной материи, но экспериментально, как реальный физический объект, её никто не наблюдал.
Почему, кстати, когда мне взвешивают килограмм черешни на рынке, то я получаю именно килограмм черешни, хотя астрофизик должен был бы мне продать 160 грамм черешни и 840 грамм невидимой тёмной материи? Конечно, барионное вещество неравномерно по плотности, но почему тёмная материя не уплотнена вместе с ним?
Если бы темная материя заметно взаимодействовала с барионным веществом, то она не была бы темной, мы бы ее заметили по этому взаимодействию.
А то что не взаимодействует с барионным веществом - свободно провалится сквозь весы и под действием гравитации улетит к центру Земли. После чего по инерции пролетит дальше и выйдет на другой стороне. И в большинстве случаев - улетит обратно в космос.
Хорошо, не будем вдаваться в тонкости разных способов взвешивания и упростим вопрос: почему Солнце гравитирует в соответствии со своей барионной массой, а галактики – нет? Откуда эффект масштаба?
И почему, кстати, чёрные дыры не прирастают тёмной материей?
На Солнце - тёмной материи мало.
Чёрные дыры - прирастают. Есть даже теоритическое описание “тёмных чёрных дыр” - когда ЧД образуется при столкновении и коллапсе тёмной материи.
Но вообще соглашусь что ТМ - это костыль. Но если более лучшего нет - то почему бы не жить “по-Птоломеевски”?
А откуда возьмётся более лучший вариант объяснения, если все согласны жить с "Птолемеевской космологией"? Надеюсь, многие здесь понимают, что усиливать гравитацию тёмной материей, не зная природы гравитации, это ошибка? И такой же ошибкой является введение тёмной энергии, поскольку она не объясняет причину расширения Вселенной. Она описывает следствие этой причины - расширение пространства-времени во все стороны. Как и ОТО описывает лишь следствие природы гравитации - искривление пространства-времени в сторону материи. Искать частицы тёмной материи - для кого-то интересное занятие, но часть средств лучше бы направить на выявление тех процессов, следствиями которых является гравитация и расширение Вселенной.
Природа гравитации хорошо известна: это калибровочное поле тензорного ранга (спина 2).
Это не природа гравитации, а вариант описания её следствия. Есть более простой вариант описания её следствия - сила всемирного тяготения. Этой силы не хватает для удержания галактик в скоплениях.
Это именно природа гравитации. Все следствия вытекают из её природы.
А что тогда является самой гравитацией, если её выражать не как силу притяжения, а как искривление метрики пространства-времени в сторону массивного тела? Опять "калибровочное поле тензорного ранга"?
Возьмите такую аналогию: вращение воды над сливным отверстием. К центру воронки, вращаясь, движется вода и плавающие в ней мелкие предметы. Описание движения воды по спирали к центру воронки - это одно, а причина или природа такого движения - это другое. Так и гравитация - это эмерджентное явление. Не следует путать само явление и его причину, природу.
А что вы называете “самой гравитацией”? Обычно ей называют комплекс явлений или, говоря иначе, силу природы.
Причина этих явлений — существование калибровочного поля спина 2. Как только вы постулируете существование такого поля, вы получаете как следствие весь комплекс явлений, называемый гравитацией.
На данный момент гравитация не рассматривается наукой как эмерджентное явление. Но потенциально возможно, что пространство-время эмерджентно, а вместе с ним и гравитация.
Причина этих явлений — существование калибровочного поля спина 2. Как только вы постулируете существование такого поля,
… вы обязаны предъявить гравитон. Или, очень мягко выражаясь, признать свои слова неподтверждённой гипотезой. Ибо поля спином не обладают, даже калибровачные - только кванты таких полей.
А пока гравитона нет, и в рамках ОТО - и не предвидется (пространство - это не поле так-то), то объяснять всё надо иным способом.
Я философ, поэтому математические абстракции, в частности, калибровочные поля с гравитонами не постулирую. У меня есть проверяемая эволюционная модель мира, в ней два исходных постулата: множественность цивилизаций и множественность вселенных. Всё остальное выводится логическим путём.
Но вначале методом исключённого третьего определяется - чем является 3-мерное пространство: пустотой или средой. Пустота - это абсолютное ничто, а среда - нечто, способная влиять на поведение материи, а материя - влиять на среду. Зная свойства пространства-времени в ОТО и свойства физического вакуума в КТП, пространство определяется как среда.
Дальше выясняются свойства среды - её строение и плотность. Что следует из равенства пассивной гравитационной массы тела и инертной массы тела? Если тело, ускоряясь в среде без гравитационного поля, приобретает вес, равный весу неподвижного тела в среде с гравитационным полем, то это значит, что поле - это движущаяся с тем же ускорением среда, втекающая в активную гравитационную массу.
О плотности среды говорит опыт Ньютона: она сообщает одинаковое ускорение свинцовой дробине и перу в колбе с откачанным воздухом. Значит, среда плотнее любой материи. Психологически это трудно принять, но это наши проблемы.
Почему тела не вязнут при движении в плотной среде? Потому что тела только в покое поглощают среду равномерно со всех сторон, создавая своё гравполе. А если тело ускоряет внешняя сила и этим создаёт перепад плотности среды, то тело начинает поглощать среду асимметрично - больше по курсу своего движения. И по инерции продолжит это делать уже после окончания ускорения. В итоге тело само разрежает среду больше перед собой и движется вперёд расширением более плотной среды сзади себя. Из этого следует, что пространство как среда состоит из плотных, взаимно сжатых квантов среды.
Возникают вопросы - что такое кванты среды, и куда они деваются, когда материя их поглощает? Ответы даёт эволюционная модель мира. Множественность вселенных, которые расширяются навстречу друг другу, ведёт их к взаимному торможению и сжатию. Из них образуется плотная квантованная среда вселенной следующего масштаба пространства и времени. И таких вселенных в вечном и бесконечном мире тоже множество, из них образуются вселенные очередного масштаба. Соответственно среда нашей Вселенной состоит из взаимно сжатых вселенных предыдущего масштаба. Бесчисленные масштабы вселенных составляют 4-е, масштабное измерение. Это приёмник квантов среды, поглощаемых материей. И источник новых квантов среды, которые постоянно поступают во Вселенную и вызывают её наблюдаемое расширение.
В принципе, это космология Бернхарда Римана, только для стационарной Вселенной его времени должен соблюдаться баланс выводимых из неё квантов среды - эфира - и поступающих обратно. В современной расширяющейся Вселенной такой баланс не нужен. Риман установил геометрическое следствие для своего механизма гравитации - пространство вокруг массивного тела, в которое втекает эфир, имеет риманову геометрию.
Риманова космология, исправленная на расширение Вселенной, проверяется элементарным образом. Мы знаем о ячеистом распределении материи во Вселенной. Из него следует, что плотность среды больше в пустотах между скоплениями галактик и меньше в скоплениях. Следовательно, более плотная среда из пустот будет расширяться и втекать в скопления, выводясь через их материю в 4-е измерение. Но физика описывает лишь конечную часть этого движения - ускоренное движение среды в материю. Оно описывается как сила всемирного притяжения или как искривление пространства-времени. А движение эфира из пустот с малым ускорением, но с большой скоростью втекания в скопления галактик никак не учитывается. Оно будет оставлять в скоплениях только быстро движущиеся галактики, которых не удержит одно лишь ньютоновское притяжение. Такие галактики и наблюдаются. Мыслящим по инерции физикам приходится увеличивать известную им силу гравитации путём введения незримой тёмной материи.
Среда из пустот, остающаяся после вывода её части через материю скоплений, вызывает расширение Вселенной - раздвигает скопления галактик. Спасибо за внимание.
Сомневаюсь, что вы философ. Ну-ка, отвечайте не подсматривая никуда: тропы — это партикулярии или универсалии?
Первый раз вижу эти слова. У меня нет философского образования, я дилетант. По образованию - техник-океанолог. Но кроме него есть ещё призвание...
Есть мнение, что прежде чем называть себя философом надо хотя бы знать, чем занимается философия, какие в ней открытые вопросы, проблемы. Конечно, это всего лишь мнение.
Пытаться совершить переворот в физике, не зная что такое поле, это тоже конечно, весьма.
Я не философ. И я не подглядываю. Но чисто по семантике корней и суфиксов: Универсалии: универсальные понятия/истины - верные для всех. Партикулярии: (парт - часть) понятия/истины верные для в определённых условиях или тольок для кого-то.
Для занятия философией (опять-таки чисто по семантике корней) необходимо одно и только одно свойство - любовь к знаниям!
Темная материя в галактике ведет себя как газ. Она не сосредоточена в одном месте а размазана по всей галактике, свободно перемещаясь сквозь обычную материю. При этом плотность этого газа чрезвычайно мала (порядка 5e-16 грамм на м3 в нашей Солнечной системе) и начинает существенно влиять на что-то лишь на достаточно больших масштабах где объем становится достаточно большим для того чтобы в нем при этой плотности стало достаточно много массы. В масштабах Солнечной системы общая масса темной материи составляет примерно 1 триллионную часть от общей массы.
Черные дыры прирастают темной материей, но медленно, ибо плотность газа низкая.
Одно из возможных объяснений, что ТМ представлена очень лёгкими массивными частицами. Настолько лёгкими, что их длина волны измеряется тысячами световых лет. Тогда эффект их наличия будет заметен только в масштабах галактик, но не звёздных систем (тупо вероятность обнаружить такую частицу внутри Солнечной системы бесконечно мала).
Но мне кажется, что не до конца подсчитаны обычные объекты - от нейтрино до нейтронных звёзд, холодных белых карликов и звездных ЧД. Лиго кстати говорит, что ЧД примерно в 10 раз больше, чем ожидалось (их должно быть примерно столько же, сколько НЗ, а по факту более чем 10х).
Точнее, обнаружено искривление пространства-времени неизвестной природы. Одно из предположений - это частицы, которые не взаимодействуют посредством электромагнитных и ядерных сил, но, поскольку они обладают энергией и/или массой, то они искривляют пространство.
Другое возможное объяснение - многочисленные мелкие (по размерам) черные дыры, почему-то не испарившиеся (или испаряющиеся крайне медленно).
В этом дифференциальном уравнении коэффициенты подгоняются под результат. У программистов такие переменные, как Λ, называются “грязный хак”.
А у космологов это называется Антропный принцип.
/sarcasm
У Поппера и Лакатоса это называлось спасением теории путем введения гипотезы ad hoc.
Нет, здесь нет никаких грязных хаков.
Есть уравнение Фридмана, мы берем наблюдаемую материю и энергию (их среднюю плотность), в т.ч. косвенно наблюдаемую материю через наблюдаемое искривление пространства (темная материя), а также наблюдаемый факт разлета галактик, чем дальше, тем быстрее, а также наблюдаемый факт плоскости Вселенной, подставляем и считаем.
Что мы считаем-то? В чём предсказательная сила? Просто аппроксимировали наблюдаемые данные, подогнав взятые от фонаря коэффициенты в придуманной от фонаря формуле. Чем это лучше сплайна?
Тем что это с формулами общей теории относительности согласуется.
Любая аппроксимация реальных данных будет согласовываться с описывающими их формулами с заданной точностью.
Квантовая механика зато вот не согласуется с ОТО, ну и что?
Видите ли в чем дело, некоторые формулы описывают сразу много явлений. Их мы и называем законами физики. Когда в уже существующую формулу вписываются новые наблюдения - это называют подтверждением закона. Законы физики хороши тем что их можно с высокой степенью уверенности экстраполировать на ситуации для которых прямых данных мы пока не имеем.
… а то что не сходится - засовываем в лямбду. Это и есть суть “грязного хака”: теория не сходится с экспериментальными данными - добавим ещё одно слагаемое “эпицикла” в уравнение!
Ряд Тейлора (или Фурье) может аппроксимисровать любую непрерывную ограниченную функцию. Давно доказанно. Понабрасав сотню и более эпициклов система Птелемея может ретро-“предсказывать” положение планет с любой заданной точностью на любой заданный промежуток времени.
Офигеть какая строгая вычислительная дисциплина. В этом дифференциальном уравнении коэффициенты подгоняются под результат.
Странно обвинять физику, что формулы и константы подгоняются под результат, то есть под объективную реальность. А как иначе то? Люди наблюдают за природой и пытаются описать ее формулами. Если какой либо эксперимент дает результат противоречащий формуле - меняют формулу. Может оказаться, что все формулы неправильные, но пока других нет, пользуемся теми, что есть
Нет, это не так работает.
В глубоком обучении мы строим модель на обучающихся данных Потом проверяем модель на тестовых данных. И потом применяем эту модель на рабочих данных.
В астрономии, в частности, Кеплер, строил свою модель движения планет, отталкиваясь от движения Марса вокруг Солнца. Ньютон проверил его модель на других планетах. А использовали эту модель, уже при открытии Нептуна - чисто расчитав его положение.
Вот эта "модель" Фридмана - ну построили вы ее на наблюдаемых данных, заложили в нее "эпициклы". На каких непересекающихся с обучаемой выборкой вы ее проверили? Не проверяли? И никаких новых данных вы не расчитали на новых входных данных?
Читаешь историю этой космологии - начинаешь ржать. "Слепили модель, но она не соответствует наблюдаемым результатам. Добавим темную материю, чтобы совпадали наблюдения. Отлично!" Через сколько-то лет наблюдений выясняется, что расширение ускоряется. Опять формула не соответствует модели. "Добавим еще один член - темную энергию! Она будет дополнительно расталкивать галактики". Самим-то не смешно?
Проблема космологии в том, что формулы строятся на одном-единственном объекте - нашей вселенной. Нет возможности применить ее к другим вселенным и проверить модель. С тем-же успехом можно объяснять нашу вселенную волей Бога.
Да, в этом то я с вами согласен, космологию сложно (вероятно невозможно) проверить экспериментально. Но наука пытается это как то все же описать "законами". Слепили модель и теорию. Видят - вселенная расширяется (их теории это не противоречит), вводят некий фактор - темную энергию. Пока неизвестно, что это.. некий "черный ящик", нечто, что расширяет вселенную. Пока это начало пути изучения. Может потом "темную энергию" разделят на составляющие, переименуют, или вообще отменят. К самому процессу и методу изучения этого "неизучаемого" претензий нет, он кажется вполне научный. Может просто человечеству это в принципе не постичь и по этой причине все попытки выглядят смешно.
темная материя и энергия как раз таки эксперементально потверждены стопицот раз и обнаружены, в лаборатории размером с галактику/скопления галактики...то что их пока не могут найти на столе в какомнибудь нии...ну как бы в 18 веке попытки найти частицы света тоже были, инструментов не хватало и не те...
и да эти названия и пересенные пока точно работающие костыли с неизвестной природой... может и не мвтерия вовсе и никакая не энергия но надоже квк то обозвать вполне себе наблюдаемые яаления, а то что их можно еще и к цифрам подвязать с вполне вменяемым результатом, подтвержденым наблюдениями так вобще хорошо..... или что?забыть все это, задвинуть под диван? или как?
Проект начали заполнять ИИ говноботы со своими бесмысленными комментариями.
Уравнение Фридмана в этом смысле как хороший алгоритм - три параметра на входе, а на выходе судьба всей Вселенной 🌌 Красота именно в этой безжалостной простоте.
π = (R_μν − ½Rg_μν) / (8G·T_μν)
π = −R / (8G·T)
π - константа связи формы мира с его содержанием.
π = 3H² / (8G·ρ)
если π равно π во всей вселенной, вселенная плоская ))
Да, π сакральная константа. Отражает форму мира, доступного нам через наблюдения. Возможно, в других Вселенных (если принять концепцию Мультивселенной), она (и константа, и форма мира) другая (и тогда для нас ихняя окружность или шар просто невообразимы - отрезок, закрепленный в одной точке, вращается, но вторая точка описывает нечто другое, чем окружность в 2D или шар в 3D...).
Галактики одинаково часто бывают «левыми» и «правыми»
Ну да, ну да. По свежим данным с телескопа Уэбба, "по часовой" вращаются примерно 2/3 наблюдаемых им галактик (вместо положенных 50:50). Шамир 2025 , статья на хабре.
Чего-то сомнительные там у него данные. Он определял направление вращения по спиральным рукавам, но по приведённым слайдам, на которые он натравил алгоритм, не всегда даже можно понять, видим ли мы галактику плашмя. И у него там как минимум дважды в слайдах попадаются галактики, которые он посчитал два раза - 131-132 и 176-177 - одинаковые пары, то ли он изображения перепутал, то ли пары гравитационно-линзированных изображений нашёл и посчитал разными галактиками.
Добавим еще один эпицикл - что наша вселенная не только расширяется, не только расширяется с ускорением, но еще и немножко вращается.
Парадокс! Наука и религия объясняют сотворение мира одинаково - ничего не было и “вот опять”. Хотя это противоречит закону сохранения, не важно чего. Ничего из неоткуда не берется и ничего в некуда не исчезает, одно состояние заменяется другим состоянием.
Думаю, что большинство современных теорий ошибочны и не имеют ни чего общего с реальностью.
Скорость света. С одной стороны считается, что скорость света постоянна. С другой признается, что на свет воздействует гравитация (черные дыры, гравитационные линзы). С третьей, понятие скорости вообще относительное.
Темная энергия/материя. Вроде она должна быть, но ее нигде нет. А может это не темная энергия/материя вовсе, а огромная энергия/масса всевозможного излучения, которое рассеяна по всей вселенной. Рано или поздно частицы разных излучений сталкиваются или одни частицы излучения поглощают другие и снова создаются привычные нам виды материи из которых уже в другой части вселенной начинается процесс формирования новых галактик, солнечных систем и планет привычного нам мира.
Ничего из неоткуда не берется и ничего в некуда не исчезает
Очень даже может взяться - плюс в одну сторону, минус в другую. Затем аннигиляция. Просто предтавьте, что Большой взрыв это создание двух Вселенных - просто у “антивселенной” время течёт от Большого Взрыва в противоположнуя сторону. Соответсвенно именно туда “ушли” почти все аничастицы и т.п.
А откуда взялся “большой взрыв”? И почему плюс и минус (частицы и античастицы) это разные вселенные, а не одна вселенная? И почему столкновение частицы и античастицы приводит к их исчезновению, а не к переходу в другое состояние, которое сейчас не умеют или не знают как фиксировать?
— БВ- просто есть, т.к. есть Вселенаая
— Потому что они разошлись по времени в разные стороны - античастицы упутешествовали в прошлое, а частицы в будущее от БВ. Просто есть такая интерпритация КМ - в ней античастицы это теже частицы, но с обратным течением времени.
— Они не приводит к уничтожению - а крождению фотонов. Частиц вне всякого времни!
Т.е. БВ это вовсе не взрыв, а точка отсчета, как точка разделяющая до нашей эры (антиэра) и нашу эру. До этой точки антивселенная (до нашей вселенной), после этой точки наша вселенная. А как считать направление течения времени, это уже дело техники.
Значит все же частицы и атничастицы при столкновении не исчезают бесследно, а переходят в другое состояние - в фотоны и, возможно, еще в что то, что мы пока не знаем. Следовательно возможны условия когда из фотонов и, возможно, из еще чего то возникнут частица и античастица. Существуют же процессы излучения частиц и их поглощения, распад ядер и их слияние. И соотношение частиц и античастиц в “единой” вселенной не обязательно должно быть одинаковым.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Как понять самое важное уравнение Вселенной?