Классическая путаница, связанная с Большим взрывом

Автор оригинала: Matt Strassler
  • Перевод
Одной из наиболее сбивающих с толку свойств Большого взрыва связано с расширением Вселенной. Любой разумный человек, услышав про Большой взрыв, представит себе что-нибудь расширяющееся, что он уже видел в жизни: облако дыма, взрывающееся наружу, или взрывающийся шар, наполняющийся воздухом. Это естественно. И, представив это, разумный человек задаст вопрос: «Но во что расширяется Вселенная?»

Этот разумный, но, на первый взгляд, парадоксальный вопрос просто неправильно задан. Это последствия того, что вы представляли себе совсем не то. Я попытаюсь исправить ход ваших мыслей.

Вернёмся назад и посмотрим на рис. 3 из статьи про одномерные миры. Нужную нам часть этого рисунка я воспроизвёл на рис. 1 в этой статье. Обратите внимание на два совершенно разных представления эоловой линии (измерения возможных направлений ветра, куда входят такие направления, как север, юго-восток, запад-север-запад, и т.п.). Одно из представлений — отрезок прямой, левый конец которого совпадает с правым. Другое — петля на плоскости. Секундочку, скажете вы — они выглядят по-разному. Петля окружает определённую область, у неё есть внутренняя и наружная часть. У отрезка такого нет. Так как же они могут изображать одно и то же?


Рис. 1

Да, это, действительно, крайне важный вопрос, и ответ на него необходим для понимания пространств. Два изображения — петля и отрезок с двумя совпадающими концами — действительно представляют одну и ту же одномерную эолову линию. Область, окружённая петлёй — это лишь свойство выбранного нами представления, а не свойство самой эоловой линии! Мы не должны путать свойства картинок, используемых нами для визуализации, со свойствами пространств! Это легко сделать, но очень важно этого не делать.

В качестве другого примера показан пончик (тор), у которого вроде бы есть внутренняя и наружная части. Но это не так. Точно так же, как круг можно представить отрезком с левым концом, совпадающим с правым, так и тор можно представить в виде прямоугольника, у которого верхняя сторона совпадает с нижней, а левая — с правой.

Чтобы проверить это, возьмите лист бумаги. Соедините верхний край с нижним. У вас получится цилиндр. Используйте воображение, чтобы согнуть правый и левый его концы так, чтобы они соприкоснулись — и вы сразу увидите, что должен получиться тор.

У прямоугольника с совпадающими сторонами нет никакого «внутри» и «снаружи», поэтому у цилиндра или тора этого тоже нет. Иначе говоря, свойства пространства можно изучить, если вы путешествуете внутри него. Чтобы увидеть, что у круга есть внутренность и наружная часть, вам нужно его пересечь: но если ваш круг — это эолова линия, то это невозможно. Ветер нельзя попросить пересечь круг с севера на юго-восток. Он может перемещаться только по кругу, через восток или через запад. Эоловой линии присуща только сама эта линия!

Точно так же нельзя попросить канатоходца с рис. 6 статьи про одномерные миры перейти с одной части кругового каната на другую. Единственным безопасным вариантом для его движения будет пройти по кругу. Поэтому ветер или канатоходец не может выяснить, есть ли или нет у круга внутренняя и наружная части.

Эта концепция крайне важна для понимания расширения Вселенной. Если вы принадлежите к большинству, вы, наверное, размышляли (как делал я в молодости): «Во что же она расширяется?» Задавая этот вопрос, вы совершали ту же ошибку, что относится к кругу: вы путали нечто расширяющееся с представлением чего-то расширяющегося.


Рис. 2

К примеру, можно представить себе расширяющийся шар. Шар выглядит для нас так, будто он расширяется в более крупное трёхмерное пространство, в котором он находится. Но если бы вы были муравьём на шаре, вы не знали бы ничего по поводу каких-то там внутренней и наружной частей; вы бы только знали, что пространство, по которому вы способны передвигаться, стало больше. Вы бы даже могли, будучи муравьиным картографом, представить это пространство в виде диска, чьи края сведены в одну точку (например, в ту точку, через которую шарик надувают). Вы бы не думали про «внутри» и «снаружи», вы бы знали только, что расстояние между жёлтой и голубой точками (и между любой парой точек на шаре) растёт.

Ещё одна двумерная поверхность — это поверхность самой Земли. Допустим, что как-то утром вы проснулись, а поверхность Земли удвоилась. Вам не было бы известно, изменился ли вид Земли для наблюдателя из космоса, или вырос ли диаметр Земли. Вам только было бы известно, что поездка на работу или за продуктами занимает дольше, чем раньше.

То, что внутренняя или внешняя часть шарика — это свойство представления расширяющегося пространства, а не самого пространства, более очевидно на примере с бесконечной плоскостью. Бесконечная плоскость вполне может расширяться, хотя она не расширяется ни во что. Она заполняет то же самое пространство после расширения, как и до него, просто расстояния между объектами в пространстве (к примеру, между показанными на рисунке точками) вырастают. Плоскость по сути растёт в размерах, но она не находится внутри более крупного пространства, и поэтому, очевидно, не может расширяться в это более крупное пространство. Она просто может расширяться, и всё.


Рис. 3

Так вот и со Вселенной. Как только что описанная плоскость, пространство Вселенной просто расширяется. Снаружи это увидеть нельзя, никакого «снаружи» просто нет. Но расширение Вселенной можно определить, и находясь на самой плоскости: расстояние между любыми крупными объектами Вселенной (в частности, между галактиками, огромными вселенскими звёздными городами) растёт и растёт по мере расширения Вселенной. Со временем путешествие из одной галактики в другую будет занимать всё больше и больше времени. Именно это и сделал Большой взрыв: взял небольшие участки пространства и превратил их в огромные. Это был не взрыв, это не было похоже на взрыв бомбы. Это расширение самого пространства.
Поддержать автора
Поделиться публикацией
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 88

    +1
    > Снаружи это увидеть нельзя, никакого «снаружи» просто нет.

    А вдруг есть?
    image

    Мы даже не знаем, есть ли край у вселенной, а в статье утверждается, что за этим краем наблюдателей в принципе быть не может. Непонятно, с чего такие выводы сделаны.
      0
      Согласен, автор вот сам приводит пример с муравьем на шаре и сторонним наблюдателем, делает вывод, что для муравья просто увеличивается пространство, а для наблюдателя этот шар расширяется в пространстве наблюдателя. При этом в конце автор делает необоснованный вывод, что если мы видим расширение это не значит, что существует пространство, в котором расширяется наше измерение.
        0
        Совешенно верно. Если шар «расширяется», то муравей, который находится непосредственно на нем — тоже «расширится», и ничего не заметит.
          +1

          В случае нашей Вселенной вещество удерживается от расширения благодаря гравитации и прочим взаимодействиям.


          Если же расширение Вселенной будет ускоряться бесконечно – то рано или поздно силы этих взаимодействий не хватит и вещество тоже "расширится". Сначала на макро-уровне (скопления галактик, галактики, звёздные скопления, планетарные системы), потом и на микро-уровне (молекулы, атомы, суб-атомные частицы и т.д.)

            0
            А разве уже установлено, на каком именно микро-уровне расширения не происходит?
              +2

              Так оно даже и на макро-уровне не происходит там, где гравитации достаточно (само понятие "скопления галактик", например; а уж на меньших масштабах и подавно).

                0

                Кстати, разве концепция "Вот тут расширяется, а тут не расширяется" похожа именно на расширение пространства? Ведь, если расширяется именно пространство, разве оно не должно расширяться везде?

                  0
                  Пространство везде расширяется.
                  Просто гравитация и электромагнетизм удерживает материю от того, чтобы она расползалась.
                  Представьте себе карандаш, лежащий на резиновой ленте. Ленту начинают растягивать. Растянется ли карандаш?
                    0
                    Удерживает материю расползаться куда — по уже существующему пространству, или все-таки пространство расширяется.
                    В таком случае что есть пространство..?
                      0
                      И впрямь интересный вопрос — может эт какое-то поле Хиггса и т. п.? И барионная материя не может его покинуть?
                      0
                      Если лента растягивается, а карандаш нет — значит пространство существует отдельно от объекта?
                      А если два карандаша лежат на ленте на расстоянии 1 метр, ленту растянули, карандаши должны стать дальше друг от друга. А утверждается, что внутри галактики, например, объекты не удаляются друг от друга (поскольку там много вещества и гравитации), верно ли это?
                        0
                        Если карандаши связаны ниткой — то расстояние между ними не изменится
                        Роль такой нитки играет гравитация
                0
                > Если же расширение Вселенной будет ускоряться бесконечно – то рано или поздно силы этих взаимодействий не хватит и вещество тоже «расширится».

                И мы вернёмся к истокам бытия — очень это похоже на тот же большой взрыв.
                0

                Нет. Расстояние измеряется не в муравьях, а в метрах, который сейчас привязан к скорости света и времени, так что он не изменится. Вот раньше, когда метр был определен только своим эталоном — другое дело.

              +1
              Вы, похоже, не понимаете разницу между бескрайним и бесконечным.

              А мультивселенные, которые вы привели на картинке, никак не опровергают статью. Всё множество мультивселенных — это по-сути одно и тоже пространство-время «3+1», искривлённое причудливым образом так, что разные его части соединены через узкие перешейки. Это делает вселенные причинно независимыми, но при этом они остаются частями одного связного пространства. И никакого «снаружи» от этого не возникает.
                0
                Думаю, что нет никаких оснований полагать, что мультивселенные существуют, но все же, даже если они и существовуют, вряд ли они являли бы собой один и тот же континуум, искривленный причудливым образом.

                Я лично себе представлял себе это именно так, как они выглядят на предложенном мною изображении — в разных точках некоего над-пространства, на различных этапах становления, и, возможно даже, с разными законами природы.

                Еще учась в школе, я представлял себе, что наша солнечная система может вполне себе быть атомом фтора (тогда в ней было еще 9 планет, а теперь она — атом кислорода). Естественно, о масштабах атома и его компонентов я тогда не знал, как и о других нюансах, которые делали мою гипотезу несостоятельной, но в целом концепция такая мне казалась интересной. Поэтому не исключаю того, что вселенная еще много сюрпризов нам преподнесет.

                И да, я не понимаю разницы бежду бескрайним и бесконечным, для меня это синонимы. Поясните, в чем разница?
                  +1
                  Пример бескрайнего (безграничного), но конечного пространства — сфера. Как вы ни двигайтесь по сфере, вы не увидите границ, она замкнута, и краев у нее нет. Но площадь при этом конечна. В такой аналогии наша вселенная — это трехмерная сфера.
                    0
                    С чего вы взяли, что вселенная сферичная, да и к тому же трехмерная? Теория струн, к примеру, утверждает, что измерений намного больше.

                    И у сферы есть край, граница — это ее поверхность, которая ограничивает ее объем. Если я двигаюсь внутри сферы, я буду видеть ее границу. Да и мы внутри вселенной находимся, а не на ее повехности.
                      +1
                      Аналогия, вот ключевое слово. Дополнительные измерения пока доподлинно неизвестны, так что будем отталкиваться от стандартного 3+1.

                      Вы путаете сферу с шаром. Шар трехмерен, у него есть объем, в нем можно двигаться внутри. Сфера двумерна. Собственно, именно об этом обсуждаемая статья. Мол, не выдумывайте дополнительных пространств там, где они не нужны.
                        0
                        Вы правы, спутал сферу с шаром. Но все же я не согласен с автором статьи. Выглядит все как гипотеза, но лично мне не хватает аргументов, чтобы рассматривать ее в качестве имеющей право на жизнь.

                        Останусь пока при своем мнении, подожду новых фактов. Надеюсь, доживу до этого момента, когда появятся ответы на фундаментальные вопросы о вселенной и ее строении.
                          +1
                          Я бы не стала причислять теорию Большого взрыва и расширение пространства-времени к гипотезам. Это вполне себе факт. Статья ничего не пытается доказывать или обосновывать. Это просто ликбез широкий общественности, как обстоит с надуванием вселенной, с попыткой развеять некоторые умозрительные заблуждения. Повторюсь: в статье не гипотезы, а факты.
                            0
                            Меня смутило не расширение пространства или Теория Большого Взрыва — с этим я как раз согласен и полностью разделяю. Мне интересно, с чего автор решил, что у вселенной нет края, и что из-за края на вселенную нельзя посмотреть. Фактов, подтверждающих эту точку зрения, автор не привел.
                              0
                              Потому что если бы существовал край и что-то за ним, то это тоже была бы часть вселенной.
                                0
                                В самом широком понимании слова «вселенная» так и есть. Но мы же не знаем, как он там устроено, может будут пересмотрены значения терминов. Ведь когда то думали что небо это твердь, и за ней нет ничего, а теперь мы знаем, что за ней всё.
                                –1
                                Зато очень забавно наблюдать за людьми пытающимися объяснить не объяснимое и понять невозможное) Вот взять к примеру описаный шарик в качестве вселенной и не муровья, а муху в нем. Человек в этой вселенной будет не мухой, а еще более низкоразвитым, он муху не представить, не увидеть не сможет. Ему до мухи как мухе до возможности понять что за пределами шарика. Но он думает, предполагает, фантазирует на тему пределов вселенной. А что нам еще остается делать?
                                  0
                                  С одной стороны это и хорошо — без фантазий особо и не придумаешь ничего, что впоследствии может оказаться правдой. Но с другой — с таким рвением они пытаются настоять на своем, не имея ровным счетом никаких доказательств, что как то инстинктивно не хочется им верить.
                                    0
                                    Ну это, наверное, такая догма — О чем мы не знаем, того не существует.
                                      0
                                      Вы наверное хотели подколоть, но вы и не подозреваете, насколько вы правы. Именно в этом и состоит научный метод.
                                      0

                                      Доказательства — весь массив наблюдетельных данных человечества, которые объединены непротиворечивой теорией. В этой теории нет пространства вложения, откуда бы можно было наблюдать внешнюю форму нашего пространства (вселенной). Вы конечно можете предположить такие измерения, но для этого нет ровно никаких экспериментальных или наблюдательных оснований. Кроме того это требует у сложнее теории и постулирование новых мощностей, что идёт в разрез с научным подходом.


                                      Ну а верить (как вы пишете) можете во что угодно. Только это к физике отношения не имеет.

                                        0
                                        > Ну а верить (как вы пишете) можете во что угодно. Только это к физике отношения не имеет.

                                        Возможно, и так.

                                        Раз уж вы специалист в физике, и ваши убеждения и верования отношение к физике имеют, поясните, пожалуйста, разницу между бескрайним и бесконечным, которую я, повашим словам, не понимаю.

                                        Также хотелось бы услышать аргументы в пользу вашей версии, цитирую:

                                        > Всё множество мультивселенных — это по-сути одно и тоже пространство-время «3+1», искривлённое причудливым образом так, что разные его части соединены через узкие перешейки. Это делает вселенные причинно независимыми, но при этом они остаются частями одного связного пространства. И никакого «снаружи» от этого не возникает.

                                        Разве есть экспериментальные подтверждения этому? Или все, что не противоречит некоей теории, по определению существует (либо не существует)?
                                          0
                                          Про различие между бескрайним и бесконечным вам уже правильно писали выше.

                                          Что касается мультивёрса, то это конечно спекулятивная гипотеза никак не подверждённая. Я имею ввиду гипотезу, которую также именуют гипотезой вечно молодой вселенной или гипотезой космологической пены. Во всех этих конструкциях подразумевается, что вселенные отпочковываются от одного пространства в виде грыж. Причём они находятся одна на другой, обеспечивая не вообразимое ветвление.

                                          Но это всё игры разума без какого-либо экспериментального наблюдения. Хуже того, всё это попахивает нефальсифицируемостью.
                          0
                          А есть незамкнутые бескрайние поверхности? Разве наша вселенная замкнутая на себя и двигаясь в одно напрвалении я рано или поздно вернусь в точку старта?
                            0
                            Плоскость, например, незамкнутая и без края.
                              0
                              ну да, правда если пройти выше по диалогу, то речь шла о конечной поверхности
                                0
                                del
                            +1
                            У отрезка без конечных точек тоже нет краев. Нужно определение построже :)
                              0
                              Почему сфера, а не тор?
                          0
                          Ну, если мне не изменяет память, кривизна вселенной отрицательная, то есть она представляет собой седловидную поверхность, что на больших масштабах может означать кусочек тора (многомерного, разумеется), а у тора края нет.
                            +1
                            На данный момент Вселенная считается плоской, с точностью до погрешности измерений.
                              0
                              Не могу этого отрицать. Последний результат, который мне попадался был весьма близок к нулю, но всё-таки отрицательный. Возможно, с тех пор что-то изменилось и точность повысили ещё на несколько знаков.
                                0
                                Вы про разные вещи говорите. Лямбда — да, имеет очень малое, но ненулевое отрицательное значение. И ее можно объяснить очень малой отрицательной кривизной пространства. Но современным мейнстримным физикам это не нравится, и они упорствуют, что Земля Вселенная плоская, а лямбда объясняется НЕХ темной энергией.
                          +4
                          SLY_G а когда вы все переводить успеваете? у меня такое чувство что у вас еще и время расширяется, просто невообразимое кол-во статей, устал добавлять в закладки :).
                            0
                            Мало того что переводить, ещё и читать/отвечать на комментарии… Там стопудово группа людей под одним аккаунтом сидит, не иначе. А-ля Козьма Прутков.
                            0
                            А по моему всё просто, четырёхмерный шар расширяется вовне, снаружи будущее, внутри прошлое, точка Большого Взрыва находится в центре, а загадка барионной асимметрии разрешается тем, что с противоположной стороны сферы вещество движется относительно нас обратно во времени, соответственно, являясь для нас антивеществом.
                              +1

                              Оно движется в том же самом направлении во времени, т.к. время – это радиус этого шара (одномерная величина, от его направления ничего не меняется). Наша Вселенная – это вся 3D-поверхность этого 4D-шара, в том числе и "обратная сторона" (с точки зрения нашего пространства – нет никакой "обратной стороны", она видима лишь потенциальному внешнему наблюдателю).

                                0
                                Оно движется в том же самом направлении во времени
                                Давайте просто пофантазируем, и придумаем пару аналогий. Допустим, всё-таки Вселенная — четырёхмерная сфера — в пространстве, где четвёртым измерением является время; а не тороидальная вселенная из поста (которую можно объяснить аналогией с игровым полем в игре PacMan) Аналогом такой вселенной в трёхмерном мире вполне может быть земной шар. Вот вы говорите — вещество движется в том же самом направлении. Аналогично про земной шар можно сказать, что антиподы тоже ходят под небом и по земле, и споткнувшись падают вниз. Хотя, сторонний наблюдатель конечно же скажет, что австралийцы прыгнув с австралийской скалы полетят в направлении, противоположном полёту кубинцев, прыгнувших со своей кубинской скалы.
                                Ну, а дальше всё просто, про то, что вещество — движущееся назад во времени не будет отличаться от антивещества, выяснил ещё Ричард Фейнман. Вот к нему и претензии.
                                  0
                                  Допустим, всё-таки Вселенная — четырёхмерная сфера — в пространстве, где четвёртым измерением является время

                                  Да, я именно об этом варианте и говорил.


                                  Вот вы говорите — вещество движется в том же самом направлении.

                                  Я этого не говорил. Расширение Вселенной – это не "вещество движется", это расширения самого пространства.


                                  Возьмите обычный воздушный шарик в сдутом состоянии – это начало отсчёта времени, поверзность шара (наша Вселенная) максимально сжата. Начните его надувать – это течение времени. Может быть обозначено длиной радиуса шарика.
                                  С течением времени радиус увеличивается (шарик надувается) и вся его поверхность растягивается. Для любой точки поверхности радиус шара увеличивается (т.е., время течёт вперёд).


                                  Течение времени "в обратную сторону" в этой аналогии было бы обозначено уменьшением радиуса шара.


                                  австралийцы прыгнув с австралийской скалы полетят в направлении, противоположном полёту кубинцев

                                  Это справедливо для "плоской" системы отсчёта. Мы же говорим о сферической, где начало координат находит в центре сферы. В этом случае, где бы человек ни прыгнул, его расстояние от центра Земли увеличится.

                                    0
                                    Это справедливо для «плоской» системы отсчёта. Мы же говорим о сферической, где начало координат находит в центре сферы.
                                    А из чего именно следует, что время — как четвёртое измерение — имеет полярные координаты, а не декартовы? Есть какая-либо теория, объясняющая это? Или какие-нибудь экспериментальные данные?
                                      0

                                      Так вы же сами изначально говорите о "сферической" аналогии:


                                      четырёхмерный шар расширяется вовне, снаружи будущее, внутри прошлое, точка Большого Взрыва находится в центре

                                      В такой аналогии только сферическая система координат имеет какой-то смысл.

                                        0
                                        Ну не знаю, воздушный шарик тоже расширяется вовне, однако во вполне классических декартовых координатах. Насколько я знаю, нет никаких поводов считать время изомерным — истекающим из одной точки.
                                          0

                                          Вселенная не расширяется "вовне", она расширяется сама по-себе (собственно, про это вся статья, хоть она ничего, по-сути, не объясняет). Сферическое 4D-пространство-время, нет никакого "вовне".
                                          Поверхность сферы – это 3D-пространство, радиус сферы – время.

                                            0
                                            Вселенная не расширяется, но она расширяется? Радиус сферы — время, постоянно растёт, но радиус вселенной не возрастает, ведь она не расширяется? Я запутан.
                                              0

                                              Вселенная расширяется. Радиус (время) увеличивается. Всё просто же.

                                                0
                                                Так значит та часть радиуса, что уже представлена в настоящем — это прошлое, а та часть — которая добавится к уже существующему радиусу — при его увеличении — будущее? И точка современности движется по этому радиусу от прошлого к будущему? Хоть убей, не понимаю, чем это отличается от слов «четырёхмерный шар расширяется вовне» Радиус сферы растёт = сфера расширяется.
                                                  0

                                                  Отличается тем, что нет никакого "вовне". Четырёхмерный шар просто расширяется.

                                                  0
                                                  Подождите, правильно ли я понял что пространство расширяется только с течением времени. Ну то есть по принципу не может быть такого что в начале большого взрыва пространство расширялось быстрее а потом начало расширяться медленнее, чем это описывалось бы геометрией(из геометрии понятно, что вначале расширение идет быстрее — вопрос именно в том могла ли его скорость меняться при условии что масса распределена в пространстве равномерно). Ну то есть верно ли что расширение нашего пространства это попросту есть ход времени.
                                                    0
                                                    В модели, обсуждаемой Nuwen и norlin — да, расширение пространства — это и есть ход времени.
                                              0
                                              Насколько я знаю, нет никаких поводов считать время изомерным — истекающим из одной точки
                                              Ах да, об этом же и идёт речь в статье — что время одномерно. Но, во-первых, вот откуда взялась такая уверенность, если с точки зрения наблюдателя в одном месте нет способа этого проверить, а во-вторых, как же так вышло, что время хотя и одномерно, но умудрилось сделать полный оборот вокруг точки БВ, чтобы образовать бескрайнее пространство. Геометрически интуитивно представить, что время с пространством образуют именно четырёхмерную сферу.
                                  +2
                                  Нагляднее и полезнее десяти переводов Сигела.
                                    +1

                                    Эта статья, к сожалению, ничего не объясняет, а лишь пытается переформулировать одну и ту же мысль разными способами.
                                    Сама эта мысль: "нет никакого внешнего пространства, Вселенная расширяется сама по-себе", но ответа на вопрос "почему это нет внешнего пространства" по факту нет.


                                    А аналогии из статьи, скорее, ещё больше в этом запутывают, т.к. во всех примерах идёт противопоставлению варианту с внешним наблюдателем. "Тут мы видим внешнее пространство лишь потому, что мы снаружи, но на самом деле никакого снаружи нет". Масло масляное.

                                      0
                                      Как подметил Бертран Рассел, бремя доказывая наличия чего-либо лежит на утверждающем, слышали наверное про чайник в космосе. Космологии для объяснения текущего массива наблюдений не нужно внешнее пространство, достаточно четырёх измерений, причём три из них — изотропная 3-сфера. Если вы хотите, чтобы было пространство снаружи, то сами и доказывайте его существование, и не требуйте развенчания ваших фантазий от тех, кто утверждает, что ничего этого нет.

                                      — Почему Земля не стоит на трёх слонах?
                                      — Потому что летит по орбите в космическом пространстве.
                                      — Хорошо, но почему не стоит на слонах, вы так и не объяснили.

                                      Вот ваши рассуждения.
                                        0
                                        Замечу, что человек выше не говорил, что внешнее пространство необходимо для объяснения наблюдений, а лишь указал, что объяснение из статьи ему не понятно.
                                          0

                                          Я указал, что в статье, по-сути, нет никакого объяснения, а лишь переформулирование одной и той же идеи разными словами.

                                            0
                                            Да, я несколько разгорячилась. Прошу простить.
                                          0
                                          Все же трехмерное евклидово пространство, а не трехмерная сфера. Из данных наблюдений следует, что с большой точностью трехмерная кривизна равна нулю. Или что-то новое появилось?
                                            0

                                            Ну ок. Просто в глубине души я верю, что это сфера, только очень большая.

                                          0
                                          Самый цимес объяснения в конце статьи, и на самом деле очень-очень глубже, чем это в статье описано.
                                          Проблема в том, что «бытовая» логика, работающая для конечных величин, перестаёт работать для бесконечных.
                                          Конечная плоскость в виде прямоугольника размером 2×3 может, и должна, расширяться «куда-то во вне».
                                          Бесконечной плоскости размером ∞×∞ совершенно не нужно расширяться никуда «во вне», ей достаточно того, что у неё уже внутри. Она сама у себя внутри расширяется. Это, в общем, требует знания — и понимания — матана первого курса, хотя бы. А в идеале — аксиоматики теории множеств.
                                            0
                                            Осталось только доказать, что она бесконечна, и можно рассуждать на эту тему дальше
                                          +1
                                          На самом деле, проблема не в математике или физике. Проблема в способности или неспособности человека абстрагироваться от привычного бытового опыта и не переносить его на научные истины.
                                          Скажем, вы играете в Тетрис и кто-то предложит вам поспорить, есть ли пространство за границами стаканчика. Скорее всего, этот вопрос не покажется парадоксальным или интересным. Не потому, что за пределами стаканчика пространство есть и не потому, что его там нет. Просто вопрос сам по себе довольно бессмысленный.
                                          В случае с Тетрисом человек легко абстрагируется от опыта повседневной действительности и не считает, что этот опыт должен непосредственно отражаться в игре.
                                          В случае с наукой этот же трюк абстрагирования дается мозгу сложнее, хотя, описанный в статье случай — элементарный и есть даже в популярных книгах для школьного возраста.
                                          Вселенная в целом не обязана следовать нашему бытовому опыту, полученному при наблюдениях за отдельными объектами в пространстве вселенной.
                                            0
                                            Поэтому ученые используют математику, а не умозрительные образы с бубликами и надувными шариками. Там все однозначно.
                                            +2
                                            Складываем из листа бумаги цилиндр. Смотрим на него «сверху», видим круг, смотрим «сбоку», видим прямоугольник. Потом начинаем спор о том, круг это в итоге или прямоугольник. У сторонников теории прямоугольника есть результаты эксперимента, что в начале это тоже был прямоугольник, просто он уменьшился по оси Х и нужно ввести константу для учета, непонятно куда исчезнувшей, скрытой площади, тогда все расчеты сойдутся. Сторонники теории круга оппонируют — «ваша скрытая площадь никуда не делась, вот расчеты — ось Х равна длине окружности великого круга из нашей теории». Побеждают в итоге сторонники теории прямоугольника, так как она объясняет почти все, а теория оппонентов хорошо объясняет только один момент.
                                            Вот что мне напоминают подобные статьи, состоящие более чем полностью из софистики. В попытках выяснить какая точка зрения верная, забываем, что разные точки зрения нужны чтобы собрать больше данных об исследуемом явлении.
                                              0
                                              Мой мозг…
                                                0
                                                Петля окружает определённую область, у неё есть внутренняя и наружная часть. У отрезка такого нет.
                                                Пока петля на плоскости — это так. А вот в трёхмерном пространстве никакого «внутреннего и внешнего» уже не будет.
                                                  0
                                                  Статья хорошая, она действительно разжевывает нынешнее видение ситуации. Проблема в том, что мы не знаем, есть ли что-то за пределами вселенной или нет. А тут просто просто это постулируется «никакого «снаружи» просто нет» — тогда, конечно, она не может расширятся «в чем-то».
                                                    0
                                                    Очевидно что за пределами вселенной ничего нет. По определению.
                                                      0
                                                      «Снаружи» — лишняя сущность. И без этого физика неплохо формулируется. Бритва Оккама и вот всё это…
                                                        0
                                                        А тут просто просто это постулируется «никакого «снаружи» просто нет».


                                                        Кто вам такое сказал?
                                                        Вам никто не запрещает задумываться над тем, не является ли наше пространство вложенным куда-то.
                                                        Тут объясняется, мол, есть вот такие модели, там есть явление, которое обозначают «расширение» или «кривизна».

                                                        И под «расширением» или «кривизной» понимают свойство самого пространства, а не то, как его в какую-то большую фигню вложили и как оно там криво/некриво или широко/не широко расположилось.

                                                        Никто не запрещает вам придумывать какую-то конструкцию «вне» пространства, в которую пространство вложено — но такие конструкции не являются в этом контексте необходимыми.
                                                        0
                                                        Непонятно другое. Если при БВ всё разлетелось во все стороны, удаляясь от центра, то как вещество всё же встретилось?
                                                          0
                                                          Не было никакого центра. Вселенная была бесконечной с самого начала, просто была плотнее. Потом её растащило и она стала менее плотная. То, что изначально было рядом с нами, скажем на расстоянии вытянутой руки, за время жизни вселенной улетело от нас так, что теперь расстояние до этого такое большое, что оно улетает от нас со скоростью больше скорости света, так, что мы больше не можем получить оттуда никакой информации.
                                                          Для визуализации представьте, что мы с вами стоим рядом на коврике из кожи, пусть она живая и состоит из живых клеток, которые делятся. Мы рядом и можем друг с другом разговаривать. Представим, что каждая клетка делится раз в секунду (не важно откуда все клетки возьмут столько питания), соответственно коврик увеличивается в площали. Пусть он не собирается складками, а лежит на скользком полу и просто разъезжается в стороны. Соответственно мы с вами начинаем друг от друга отъезжать. И чем больше между нами расстояние, тем больше между нами этих клеток, и тем быстрее между нами приростает расстояние. Т.е. в какой-то момент скорость нашего разбегания становится больше скоорости звука и мы больше не можем ничего друг от друга услышать. А до этого всё, что мы друг другу говорим будет искажаться эффектом доплера т.к. мы движемся друг от друга. И чем мы дальше друг от друга, тем сильнее понижается частота. Это и есть красное смещение. И наше пространство, как раз, похоже на такой растущий коврик. Он мог быть бесконечным, мы могли быть в любой его точке, но относительно нас, просто всё остальное уезжает вдаль. Поэтому нам кажется, что мы в центре. Но это справедливо для любой начальной точки.
                                                            0
                                                            типа, в каждой точке пространства через какое-то время вставляется две точки пустого пространства вместо одной и так далее? И за счет того, что сначала всё было ближе, всё склеивала гравитация, доминируя над электроотталкивающей силой?

                                                            Что, если это происходит из-за нарушения симметрии, конкретно в нашей области пространства? То есть, виртуальные частицы появляются и исчезают, но некоторые, появляясь рядом с другими, успевают провзаимодействовать с ними и породить другие типы частиц, которые также взаимодействуют с другими частицами рядом. И из-за этого они не исчезают. А раз они не исчезли, то они порождают пространство вокруг себя.

                                                            В разных областях этот случайный процесс преобладает по разному и по разному нарушает симметрию.
                                                          0

                                                          Тут представители ортодоксальной физики самонадеянно заявляют, что нет наблюдений, говорящих о существовании дополнительного измерения, из которого мы можем увидеть нашу Вселенную снаружи и увидеть, куда она расширяется. Однако у этих физиков есть общепринятая космологическая LCDM-модель, а она вся построена на таких наблюдениях.


                                                          Итак, Лямбда или космологическая постоянная, она же тёмная энергия. Отвечает за ускоренное расширение пространства при сохранении энергетической плотности этой расширяющейся среды (эфира, вакуума).
                                                          Как такое возможно, и есть ли наблюдаемые аналоги в природе? Элементарно, Ватсон, дождитесь лета и понаблюдайте расширение зелёного ковра ряски на поверхности пруда. Он расширяется за счёт вертикального измерения (молекул из толщи воды и воздуха для новых растений ряски) при своей неизменной плотности.
                                                          Поэтому и для объяснения расширения пространства Вселенной следует допустить существование ещё одного, особого измерения — масштабного. Оно постоянно и повсеместно поставляет в пространство его новые кванты, новые упругие элементы, которые и побуждают его расширяться во внешнее, менее плотное пространство. Значение остаточной плотности расширяющейся среды — это и есть значение (до сих пор спорное между ОТО и КТП) космологической постоянной.


                                                          Далее, гипотетическая Холодная Тёмная Материя. Её должно быть больше, чем обычной, в основном, барионной материи. Однако её частицы до сих пор не найдены и не будут найдены, поскольку CDM — всего лишь поправка к расчётам на основе Ньютоновской динамики, а она не предназначена для галактических масштабов. Природа гравитации физикам не известна, описания её проявлений годны лишь для масштабов планетных систем.
                                                          Посредством чего материя вызывает искривление метрики окружающего пространства — предположить, конечно, можно. Похоже, она постоянно поглощает элементы этой плотной среды, снижает её плотность вокруг себя, что вызывает приток к ней и расширение в её сторону внешней, более плотной среды, и это проявляется как гравполе материи.
                                                          Поглощённые элементы среды не накапливаются в частицах материи, а постоянно выводятся в пятое измерение. Подобно тому, как брошенный в ряску камень пробивает в ней дырку, унося часть растений на дно — по вертикальному измерению. Возобновляя дырку серией камней, мы зададим её "гравполе" — постоянно притекающую к ней окружающую ряску.
                                                          Такой механизм гравитации избавляет от необходимости введения тёмной материи, поскольку наделяет межгалактическое и межкластерное пространство альтернативной антигравитационной силой, направленной на области с первичной материей, на кластеры и галактики. Втекающее в них пространство сообщает их элементам дополнительное центростремительное ускорение и объясняет раннее образование протогалактических сгущений, наблюдаемое вращение кластеров и галактик.


                                                          Таким образом, именно наблюдения говорят о том, что существует 5 измерение. Можно возразить, что тогда у Вселенной должен быть край и центр, как у расширяющегося шара, но это имело бы следствием её анизотропию, а она вроде бы не наблюдается. Вот именно, что вроде бы. Есть наши вполне традиционные физики, которые считают, что анизотропия есть: https://don-beaver.livejournal.com/194007.html
                                                          Скорей всего, наш объём Хаббла — видимая нами очень маленькая часть Вселенной — расширяется и удаляется от её центра. А вся Вселенная расширяется во внешнем пространстве навстречу другим расширяющимся вселенным. Чтобы при их столкновении и взаимном сжатии образовать более масштабную вселенную (или влиться в уже готовую). Поскольку и сама она была образована при слиянии вселенных предыдущего масштаба. Бесконечность масштабов бесчисленных вселенных — сущность пятого измерения.

                                                            0
                                                            Она просто может расширяться, и всё.
                                                            … пространство Вселенной просто расширяется.

                                                            вы меня извините, но это просто гениально. и все.
                                                            не как теория, а как объяснение теории
                                                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                0
                                                                Пространственные одномерный, двумерный и четырехмерный миры существуют в головах у сознаний людей трехмерного мира.
                                                                Вот если можно путешествовать во времени, то должна быть планковская величина времени. Либо куда переместимся?
                                                                Побудем наблюдающими от третьего лица, остановим время и возьмем его планковскую величину, точную дату. Где для трехмерного мира двумерный или одномерный? Можно ли с таким миром взаимодействовать? Мы же взаимодействуем в трехмерном мире трехмерными величинами. Например планковская масса или энергия… А энергия что такое и где она находится если остановить время? Как материя вмещает энергию?
                                                                  0
                                                                  Если что-то расширяется, значит чему-то внутри чего-то тесно.
                                                                    +1
                                                                    Исходя из данной статьи пространство между точками увеличивается, а сами точки нет? Я понимаю, что точки — абстракция, но тем не менее вопрос: как получается, что расстояния между атомами не увеличиваются, а пространство расширяется? Или атомы не принадлежат пространству? Да и другие мат объекты вроде как, как то не испытывают тенденции к расширению? А если все таки (по логике статьи) все расширяется, то получается, что все формулы, которые описывают взаимосвязи между объектами пространства должны непрерывно корректироваться, ведь абсолютные расстояния, например между атомами в кристаллической решётке все время растут?
                                                                      0
                                                                      Расстояния между атомами увеличивается, но они тут же возвращаются на свои места за счёт межатомных сил. Эти силы совершают работу против расширения пространства и вещество охлаждается. Но этот эффект настолько мал, что никто никогда его не измерит, я так себе это представляю.

                                                                      Чтобы понимать масштаб: гул даёт «Вселенная расширяется со скоростью в 73.8 километров в секунду на каждые 3.26 миллионов световых лет, плюс-минус 2.4 километров». Если всё привести в километры, и поделить, то получаем коэффициент расширения 2.39x10-18 c-1. Возьмём диаметр Земли 1.2742x107 м. Тогда пространство, которое занимает Земля прирастает за секунду на 3x10-11 м или на один диаметр атома водорода примерно за 3.5 секунды или почти на 1 миллиметр в год.

                                                                      Пространство разъезжается, но атомы притягиваются и поэтому удерживаются на прежних расстояниях. Пространство разъезжается, но планета удерживается силой гравитации. Наверное, чтобы удержаться совершается какая-то работа, и энергия откачивается, но она настолько мала, что её не измерить.
                                                                      0
                                                                      Второй вопрос, который мне всегда не давал покоя в модели расширяющейся вселенной: например, есть какая либо звезда в точке, максимально от нас удаленной-мы видим что она от нас удаляется-модель расширения верна-если от «них» смотреть в нашу сторону — тоже вроде все правильно… а вот если от «них» смотреть дальше по «курсу»- что «они» увидят?

                                                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                      Самое читаемое