Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 79
Интересно какой Вселенная видится с края?
Вот значится разорвало сингулярность, через N миллионов лет бахнула первая звезда, ещё через N миллионов лет материя скукожилась в первую планету. Допустим на этой планете замутилась жизнь. Предположим она развилась в разумную и вдруг им интересно стало взглянуть в телескоп. Смотрят значит в одну сторону — светло, звёзды там, галактики и т.п., смотрят в другую, а там нет нифига…
Вот значится разорвало сингулярность, через N миллионов лет бахнула первая звезда, ещё через N миллионов лет материя скукожилась в первую планету. Допустим на этой планете замутилась жизнь. Предположим она развилась в разумную и вдруг им интересно стало взглянуть в телескоп. Смотрят значит в одну сторону — светло, звёзды там, галактики и т.п., смотрят в другую, а там нет нифига…
Интересный вопрос… Но ученые вроде как придерживаются мнения, что Вселенная бесконечна.
Смотрят значит в одну сторону — светло, звёзды там, галактики и т.п., смотрят в другую, а там нет нифига…
На самом деле по современным представлениям вселенная однородна и изотропна, и в любой её точке вы будете видеть всё вокруг примерно одинаково. Нет такой штуки, как «край» вселенной, за которым пустота и ничего нет.
Переставь себя тараканом на поверхности воздушного шарика. Куда ни глянь везде шарик, а ты в центре, куда бы не переполз.
Это я такой двухмерный таракан, неспособный глянуть вверх да? Как же мы видим самую далёкую от нас галактику тогда? Получается наша Вселенная ограничена только нашим полем зрения? Тогда выходит, что можно глянуть подальше чем на 13.8 млрд лет если придумать достаточно мощную гляделку?
Погуглите observable universe
Ну есть теория, что если придумать очень мощную гляделку, то можно увидеть себя (игнорирую тот факт, что за начало БВ мы заглянуть физически не можем).
Может действительно мы со своими 3 измерениями «ограничены в обзоре» и напоминаем двумерного таракана, неспособного «взглянуть вверх»
Долетел ли свет из-за пределов 13.8 млрд. световых лет, вот в чем вопрос.
если представить что при взрыве вещество начало разлетаться со скоростью с/2 и мы с одной стороны то впринципе мы никогда не увидим то что с другой стороны т.к. летим быстрее скорости света :)
Увидим, но не сразу. Фотон, выпущенный с одной стороны в момент T, достигнет другую сторону в момент 3*T.
А почему 3*T? Или где про это можно почитать чтоб дураку было понятно?
А то говорят что скорость света в пространстве ограничена, как и всего остального. Т.е. исходя из этого например два объекта движущиеся в противоположные стороны со скоростью с будут двигаться относительно друг друга со скоростью 2с, но т.к. скорость их ограничена с то они могут двигаться друг относительно друга со скоростью с и соответственно если их скорости равны то быстрее чем с/2 каждый из них относительно пространства двигаться не может, но если вдруг один начинает двигаться со скоростью 2/3с то на второй должно начать работать ограничение 1/3с и чем быстрее движется один из объектов тем медленней движется другой и если распространить это ограничение на все объекты то получится какая-то скорость шредингера ибо каждый объект одновременно будет ограничен и скоростью света и нулем и в итоге все объекты окажутся потенциально стоящими на месте :)
А то говорят что скорость света в пространстве ограничена, как и всего остального. Т.е. исходя из этого например два объекта движущиеся в противоположные стороны со скоростью с будут двигаться относительно друг друга со скоростью 2с, но т.к. скорость их ограничена с то они могут двигаться друг относительно друга со скоростью с и соответственно если их скорости равны то быстрее чем с/2 каждый из них относительно пространства двигаться не может, но если вдруг один начинает двигаться со скоростью 2/3с то на второй должно начать работать ограничение 1/3с и чем быстрее движется один из объектов тем медленней движется другой и если распространить это ограничение на все объекты то получится какая-то скорость шредингера ибо каждый объект одновременно будет ограничен и скоростью света и нулем и в итоге все объекты окажутся потенциально стоящими на месте :)
Релятивистское сложение скоростей тут ни при чём.
Просто нарисуйте графики. Пусть по оси x идёт время, по оси y — расстояние от точки взрыва.
График одного объекта (который летит назад) — y=-x/2. В момент T он оказывается в точке (T,-T/2). Он испускает фотон, летящий вперёд. График движения этого фотона — y=x-3/2*T. Мы увидим этот фотон в тот момент, когда он пересечётся с нашей траекторией y=x/2. Решая уравнение x/2=x-3/2*T, получаем x=3*T. Что и требовалось доказать.
А относительная скорость наших систем отсчёта равна (1/2+1/2)/(1+(1/2)*(1/2))=4/5*c — это скорость, с которой вторая система движется с нашей точки зрения. Но там ещё начинает работать замедление времени, сжатие пространства для движущихся объектов и прочие прелести. Если это смешать с эффектами ОТО (расширение пространства, гравитационное замедление времени), картина ещё усложняется. Но остаётся целостной.
Просто нарисуйте графики. Пусть по оси x идёт время, по оси y — расстояние от точки взрыва.
График одного объекта (который летит назад) — y=-x/2. В момент T он оказывается в точке (T,-T/2). Он испускает фотон, летящий вперёд. График движения этого фотона — y=x-3/2*T. Мы увидим этот фотон в тот момент, когда он пересечётся с нашей траекторией y=x/2. Решая уравнение x/2=x-3/2*T, получаем x=3*T. Что и требовалось доказать.
А относительная скорость наших систем отсчёта равна (1/2+1/2)/(1+(1/2)*(1/2))=4/5*c — это скорость, с которой вторая система движется с нашей точки зрения. Но там ещё начинает работать замедление времени, сжатие пространства для движущихся объектов и прочие прелести. Если это смешать с эффектами ОТО (расширение пространства, гравитационное замедление времени), картина ещё усложняется. Но остаётся целостной.
проблема в том что при классической физике скорость фотона выпущенного первым объектом движущимся в в противоположную сторону относительно второго объекта, относительно пространства будет равна скорости света минус скорости первого объекта. т.е. если оба объекта летят в противоположные стороны со скоростью с/2 то фотон выпущенный первым объектом в сторону второго со скоростью с будет двигаться относительно пространства со скоростью с/2, т.е. со скоростью равной скорости второго объекта и в итоге никогда не достигнет его.
С чего бы это? В классической физике фотоны движутся в мировом эфире, и их скорость не зависит от скорости испустившего их объекта. Точно так же, как скорость волн на воде не зависит от скорости катера, от которого эти волны расходятся.
а если в той части где фотон считают частицей? ведь волны все же это не выпущенные частицы, это колебания, а вот если кто то с этого катера что то кинет уже другое дело.
Т.е. по-вашему если лететь все время в одном направлении, прилетишь в начальную точку?
Это одна из теорий, на самом деле их несколько, и ни одну нельзя на существующем уровне развития ни доказать, ни опровергнуть.
Возможно, только вот незадача, свету до края наблюдаемой вселенной лететь 46 миллиардов лет, а к тому времени вселенная расшириться в несколько раз, т.е. на самом деле преодолеем меньше половины пути
да еще и ускоряется
Поэтому вернуться в начальную точку можно только в мысленном эксперименте
Поэтому вернуться в начальную точку можно только в мысленном эксперименте
Вы вероятно подразумевали, что убегает с околосветовой скоростью.
Что то я не пойму, как что то может двигаться со сверхсветовой скоростью — теория же запрещает. Вы можете подробнее объяснить свою мысль?
Теория запрещает объекту двигаться выше скорости C относительно пространства.
Но само пространство может двигаться со скоростью выше C т.к относительно себя оно неподвижно.
Но само пространство может двигаться со скоростью выше C т.к относительно себя оно неподвижно.
Объекты во Вселенной практически неподвижны — скорость большинства из них не превосходит 1/300 скорости света (относительно реликтового излучения). То, что расстояние между ними увеличивается, вызвано «распуханием» пространства — расстояние между неподвижными точками увеличивается. И «скорость» этого расширения (производная расстояния по времени) вполне может быть больше скорости света. Когда расширение ускорится настолько, что со сверхсветовой скоростью будет расти расстояние между атомами в молекулах, вещество перестанет существовать.
… расти расстояние между атомами в молекулах, вещество перестанет существовать...
Мне кажется забавным, что кусок вещества может об этом рассуждать :)
Единственный способ, которым я могу себе это представить, это такой:
вот есть, допустим, две сферы. Относительно друг друга они двигаются. Однако их размер непрерывно (и даже с ускорением) уменьшается, поэтому, хоть они и неподвижны друг относительно друга, отношение расстояния к их размерам непрерывно растет. Если эту абстракцию расширить на вселенную — получается, что все объекты вечно уменьшаются, причем с растущей скоростью. Несмотря на то, что в пространстве они остаются малоподвижны друг относительно друга, за счет уменьшения их размера получаем их разбегание со скоростью, превосходящей скорость света.
Насколько такое представление адекватно описывает ситуацию? Получается, что атомы тоже всегда «уменьшаются» и в какой-то момент относительное расстояние между ними будет достаточно большим, чтобы преодолеть силы атомного притяжения и вот этот момент и будет «термической смертью вселенной»?
А такое можно подтвердить на практике? Т.е., скажем, замерять сейчас размер орбит электрона к размерам его самого, замерять это через 1000 лет и сравнить? Хм, хотя тут мешают уже другие проблемы, та же неопределенность Гейзенберга и вообще то, что электрон и волна, и частица.
вот есть, допустим, две сферы. Относительно друг друга они двигаются. Однако их размер непрерывно (и даже с ускорением) уменьшается, поэтому, хоть они и неподвижны друг относительно друга, отношение расстояния к их размерам непрерывно растет. Если эту абстракцию расширить на вселенную — получается, что все объекты вечно уменьшаются, причем с растущей скоростью. Несмотря на то, что в пространстве они остаются малоподвижны друг относительно друга, за счет уменьшения их размера получаем их разбегание со скоростью, превосходящей скорость света.
Насколько такое представление адекватно описывает ситуацию? Получается, что атомы тоже всегда «уменьшаются» и в какой-то момент относительное расстояние между ними будет достаточно большим, чтобы преодолеть силы атомного притяжения и вот этот момент и будет «термической смертью вселенной»?
А такое можно подтвердить на практике? Т.е., скажем, замерять сейчас размер орбит электрона к размерам его самого, замерять это через 1000 лет и сравнить? Хм, хотя тут мешают уже другие проблемы, та же неопределенность Гейзенберга и вообще то, что электрон и волна, и частица.
Описание с «уменьшающимися размерами» вполне адекватно — так выглядит картина, если её рассматривать в «космологических координатах». Надо только в ней аккуратно ввести масштаб времени и прочих физических величин, чтобы законы физики продолжали выполняться (начиная с постоянства скорости света).
Атомы, молекулы и даже галактики сейчас уменьшаются в космологических координатах так, что их «физические» размеры более-менее сохраняются. Размер атома водорода, выраженный в каких-нибудь длинах волн сейчас такой же, как и был 13 миллиардов лет назад. Почему так происходит (особенно про галактики), я толком не знаю — но это как-то связано с уравнением Эйнштейна — из него делают вывод, что пространство расширяется только между гравитационно несвязанными объектами.
А перед концом света (это не «тепловая смерть», а «большой разрыв» или «большой треск») расширение проникнет и внутрь космических объектов — сначала галактик, потом планетных систем, а потом и самих звёзд и планет. Мы увидим его, как силу, растаскивающую части объектов в разные стороны. Какое-то время гравитационные, межатомные и электрические силы притяжения будут её сдерживать, но когда сила расширения станет сильнее, объекты распадутся.
Атомы, молекулы и даже галактики сейчас уменьшаются в космологических координатах так, что их «физические» размеры более-менее сохраняются. Размер атома водорода, выраженный в каких-нибудь длинах волн сейчас такой же, как и был 13 миллиардов лет назад. Почему так происходит (особенно про галактики), я толком не знаю — но это как-то связано с уравнением Эйнштейна — из него делают вывод, что пространство расширяется только между гравитационно несвязанными объектами.
А перед концом света (это не «тепловая смерть», а «большой разрыв» или «большой треск») расширение проникнет и внутрь космических объектов — сначала галактик, потом планетных систем, а потом и самих звёзд и планет. Мы увидим его, как силу, растаскивающую части объектов в разные стороны. Какое-то время гравитационные, межатомные и электрические силы притяжения будут её сдерживать, но когда сила расширения станет сильнее, объекты распадутся.
Есть хорошая аналгия с воздушным шариком. Берем шарик, наносим на него координатную сетку, а потом начинаем его надувать, и видим следующий эффект — несмотря на то, что узлы координатной сетки по поверхности шарика не перемещаются — расстояние между ними тем не менее все увеличивается и увеличивается.
Что значит «не взаимодействующими»? Гравитационное взаимодействие есть всегда. Видимо, наличие расширения зависит от величины этого взаимодействия. И по мере ускорения расширения порог может смещаться.
А это в общем-то точно нельзя сказать, только предположить. Может оказаться что и на уровне галактик и меньше объекты тоже расходятся во все стороны из-за расширения пространства, так же как разбегаются дальние галактики (что не отменяет гравитационной связанности относительно близких объектов — просто до какого-то масштаба влияние гравитации собирающей материю плотнее в кучки проявляется сильнее чем растяжение пространства растаскивающего ее в стороны).
Ведь этот эффект велик только на космологических масштабах расстояний и времени всей вселенной, а так он не слишком большой. Последние оценки постоянной Хабла дают около 70 км/с на 1 Мегапарсек. Т.е. расстояние между 2 точками находящимися на расстоянии 1 МПк друг от друга дополнительно увеличивается на 70 км за каждую секунду за счет растяжения 1 МПк самого пространства уже лежащего между ними.
Т.е. все расстояния увеличиваются на 2.2 * 10^-10 % в секунду или на 0.00715% в год.
Даже если вдруг окажется, что это происходит в том числе внутри галактик, постепенно увеличивая расстояния между звездами (причем только расстояния — на собственную скорость движения объектов это не влияет, все собственные скорости механического движения сохраняются), то насколько нужно увеличить точность измерения расстояний в космосе и сколько пройдет времени на накопление исторических данных измерений, о том какими эти расстояния были в прошлом, прежде чем можно будет заметить что расстояния-то оказывается постоянно немного «плывут» в сторону увеличения либо однозначно заявить, что расстояния стабильны и меняются только за счет классического движения объектов под воздействием гравитации?
Пока мы этой точки еще не достигли.
Например до ближайшей до Солнца звезды (проксима-центавра) сейчас 4,22 световых года. При этом обе звезды движутся друг относительно друга, можно рассчитать какое расстояние будет между ними через например 10 лет в 2025м году. Скажем оно должно будет стать 4.223 световых года (от балды, я не считал). Если пространство внутри галактик не «тянется», то оно таким и окажется как говорят расчеты. Но если эффект растяжения пространства действует и внутри галактик, то расстояние вместо прогнозируемого в 4.223 окажется равным 4.2233 из-за этого дополнительного фактора. Ну и как сделать вывод откуда взялись эти 3 десятитысячных — из погрешности измерений или из-за неучтенного эффекта, если на данный момент эти расстояния измерены с точностью только до 1 сотой светового года?
Чтобы выявить и измерить этот эффект внутри галактик или наоборот точно заявить, что его нет (или хотя установить ограничение сверху на его размер, ниже чем постоянная хабла), нужно будет либо еще на порядок увеличить точность измерения всех межзвездных расстояний. Ну либо продолжать накапливать данные с текущей точностью еще несколько сотен лет подряд.
Ведь этот эффект велик только на космологических масштабах расстояний и времени всей вселенной, а так он не слишком большой. Последние оценки постоянной Хабла дают около 70 км/с на 1 Мегапарсек. Т.е. расстояние между 2 точками находящимися на расстоянии 1 МПк друг от друга дополнительно увеличивается на 70 км за каждую секунду за счет растяжения 1 МПк самого пространства уже лежащего между ними.
Т.е. все расстояния увеличиваются на 2.2 * 10^-10 % в секунду или на 0.00715% в год.
Даже если вдруг окажется, что это происходит в том числе внутри галактик, постепенно увеличивая расстояния между звездами (причем только расстояния — на собственную скорость движения объектов это не влияет, все собственные скорости механического движения сохраняются), то насколько нужно увеличить точность измерения расстояний в космосе и сколько пройдет времени на накопление исторических данных измерений, о том какими эти расстояния были в прошлом, прежде чем можно будет заметить что расстояния-то оказывается постоянно немного «плывут» в сторону увеличения либо однозначно заявить, что расстояния стабильны и меняются только за счет классического движения объектов под воздействием гравитации?
Пока мы этой точки еще не достигли.
Например до ближайшей до Солнца звезды (проксима-центавра) сейчас 4,22 световых года. При этом обе звезды движутся друг относительно друга, можно рассчитать какое расстояние будет между ними через например 10 лет в 2025м году. Скажем оно должно будет стать 4.223 световых года (от балды, я не считал). Если пространство внутри галактик не «тянется», то оно таким и окажется как говорят расчеты. Но если эффект растяжения пространства действует и внутри галактик, то расстояние вместо прогнозируемого в 4.223 окажется равным 4.2233 из-за этого дополнительного фактора. Ну и как сделать вывод откуда взялись эти 3 десятитысячных — из погрешности измерений или из-за неучтенного эффекта, если на данный момент эти расстояния измерены с точностью только до 1 сотой светового года?
Чтобы выявить и измерить этот эффект внутри галактик или наоборот точно заявить, что его нет (или хотя установить ограничение сверху на его размер, ниже чем постоянная хабла), нужно будет либо еще на порядок увеличить точность измерения всех межзвездных расстояний. Ну либо продолжать накапливать данные с текущей точностью еще несколько сотен лет подряд.
Если лететь в одном направлении максимально короткое время, то да, прилетишь в начальную точку. Это следствие гипотезы Пуанкаре. Доказанной, кстати.
Скорее всего они увидят примерно все тоже самое что и мы.
Т.к. тут речь идет о размерах видимой вселенной. Даже если предположить что вселенная конечна (а большая часть ученых склоняется к мысли, что скорее бесконечна или по крайней мере гораздо больше видимой нам части), то ее реальный размер сейчас как минимум 45 миллиардов световых лет против 14 млрд. лет которые мы сейчас можем увидеть.
То что мы сейчас видим из этого дальнего уголка — мы видим по состоянию каким оно было 13 млрд. лет назад (столько к нам шел свет оттуда).
За эти прошедшие с тех пор 13 млрд. лет пока отбахали звезды 1го поколения из останков которых собрались звезды 2го поколения, сформировались планеты, на одной из них зародилась жизнь, прошла эволюция — все это время «край» вселенной продолжал быстро убегать, причем с учетом постоянного ускорения этого процесса допускается что расширение уже идет со скоростью превышающей скорость света. Нарушения тут нет — т.к. это не скорость движения какого-то материального объекта в пространстве, а скорость расширения самого пространства.
Так что такой наблюдатель с гипотетической планеты посмотрев в любую сторону тоже увидит вселенную на миллиарды световых лет во все стороны.
Т.к. тут речь идет о размерах видимой вселенной. Даже если предположить что вселенная конечна (а большая часть ученых склоняется к мысли, что скорее бесконечна или по крайней мере гораздо больше видимой нам части), то ее реальный размер сейчас как минимум 45 миллиардов световых лет против 14 млрд. лет которые мы сейчас можем увидеть.
То что мы сейчас видим из этого дальнего уголка — мы видим по состоянию каким оно было 13 млрд. лет назад (столько к нам шел свет оттуда).
За эти прошедшие с тех пор 13 млрд. лет пока отбахали звезды 1го поколения из останков которых собрались звезды 2го поколения, сформировались планеты, на одной из них зародилась жизнь, прошла эволюция — все это время «край» вселенной продолжал быстро убегать, причем с учетом постоянного ускорения этого процесса допускается что расширение уже идет со скоростью превышающей скорость света. Нарушения тут нет — т.к. это не скорость движения какого-то материального объекта в пространстве, а скорость расширения самого пространства.
Так что такой наблюдатель с гипотетической планеты посмотрев в любую сторону тоже увидит вселенную на миллиарды световых лет во все стороны.
Галактика, свет которой был обнаружен учеными, существовала более 13 млрд лет назад, при возрасте вселенной в 13.8 млрд лет.
Интересно, что будет с учеными, когда они увидят галактику возрастом в 15 млрд. лет.
Будет пересмотр методик расчета в первую очередь.
они будут о-о-о-о-очень старыми
Не увидят. Возраст они вычисляют по красному смещению, и формула не может дать больше возраста Вселенной.
На даже и сейчас, если исходить из теории сингулярности, получатеся, что мы разлетаемся почти со скоростью света! Что-то я не слышал таких выводов из этой теории.
Вообще-то галактики могу разлетаться друг от друга гораздо выше скорости света. Т.к. хотя скорость света и максимальная в пространстве, но нет никаких ограничений на скорость расширения самого пространства.
Оставляли бы ссылку на оригинал новости, невозможно читать эту желтизну уже.
Вот только в английской версии написано:
Значит ли это, что её не подтвердили?
Recent analyses (March 2013) have suggested this source is more likely to be a low redshift interloper, with extreme emission lines in its spectrum producing the appearance of a very high redshift source.
Значит ли это, что её не подтвердили?
en.wikipedia.org/wiki/List_of_the_most_distant_astronomical_objects
Более далёкие, чем EGS-zs8-1 — либо не галактики, либо не подтверждены, либо и то и другое.
Более далёкие, чем EGS-zs8-1 — либо не галактики, либо не подтверждены, либо и то и другое.
Никак не могу понять, где все это время находился этот свет пока «летел» к нам?
Такое можно понять только, если расстояние сначала увеличивалось со сверхсветовой скоростью, а затем уменьшилось до досветового и свет догнал нас.
Такое можно понять только, если расстояние сначала увеличивалось со сверхсветовой скоростью, а затем уменьшилось до досветового и свет догнал нас.
Перечитал всю истину (в комментариях)… Залип на несколько минут... Египетская сила!!! Как-же все это интересно!!! И как печально осознавать, что наше поколение, с большой вероятностью — так и не узнает ответы на вопросы, которые будоражат… «где мы? зачем мы? почему так? и др»… а может и вопросы такие нескончаемы и относительны лишь поколений.
Ну, ответ на вопрос «зачем мы» известен, но он не всем нравится.
«Почему так» — ответ проистекает из ответа на первый вопрос.
А «где мы»… это вы что такое курили :)
Меня больше впечатляет другое. Вот шел этот свет сколько там лет… А вот что там сейчас, вот прямо сейчас — мы никогда не узнаем.
В связи с этим вопрос «одни ли мы во вселенной» в каком-то смысле теряет смысл (тавтология выходит). Ну увидим мы в телескоп, что пару миллиардов лет назад на каком-то шарике что-то там ползало и даже стреляло и кусало друг друга. А толку то в практическом плане?
Это как смотреть онлайн трансляцию события, которое уже давно прошло и умерли уже даже пра-пра-правнуки участвующих.
«Почему так» — ответ проистекает из ответа на первый вопрос.
А «где мы»… это вы что такое курили :)
Меня больше впечатляет другое. Вот шел этот свет сколько там лет… А вот что там сейчас, вот прямо сейчас — мы никогда не узнаем.
В связи с этим вопрос «одни ли мы во вселенной» в каком-то смысле теряет смысл (тавтология выходит). Ну увидим мы в телескоп, что пару миллиардов лет назад на каком-то шарике что-то там ползало и даже стреляло и кусало друг друга. А толку то в практическом плане?
Это как смотреть онлайн трансляцию события, которое уже давно прошло и умерли уже даже пра-пра-правнуки участвующих.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Телескоп Хаббл обнаружил самую удаленную из ранее известных галактик