Keresés

Részletes keresés

construct Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2682

Igen.

Előzmény: Törölt nick (2680)
construct Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2681

"A távolság függvényében a vonzó és tágító hatások nem folytonosan változnának?"

A gravitációs hatások ugyan folytonosan változnak, de már a legnagyobb gravitációsan összetartott struktúrák, a galaxis halmazok méretét se kizárólag a gravitációs erők határozzák meg, hanem azok az anyagi kölcsönhatások is (ütközések, porfelhők, gázfelhők s egyebek belső súrlódásai) amelyek révén a tömörödés során a gravitációs potenciál csökkenéséből keletkező kinetikus energiák át tudnak alakulni olyan energiaformákká, amelyek aztán már nem tudnak újra gravitációs potenciállá alakulni. (Amíg ugyanis a gravitációs potenciálcsökkenés csak a rendszer elemeinek mozgási energiáját növeli, addig a gravitáció vonzóereje ellenére se csökken a rendszer mérete, mert az megnövekedett kinetikus energiájú elemei újra és újra szétszóródnak.)

 

Az olyan kisebb struktúrák, mint a csillagok, bolygók, városok és hidak méretét pedig elsősorban kvantumfizikai kölcsönhatások determinálják, amelyek nagyon nem folytonosan változnak. Például egy plazmafelhő, egy kristályrács, egy atom méreteit olyan erők határozzák meg, amelyek brutálisan nemlineárisan függenek a részecskéik távolságától. Például a CMB lecsatolódása óta létező hidrogénatomok semmivel se lettek nagyobbak, miközben a szabad tömegpontok távolságai, az Univerzum legnagyobb léptékű struktúrái, meg az elektromágneses hullámhosszak is 1100-szorosukra nőttek.

Előzmény: rondocapriccio (2679)
Törölt nick Creative Commons License 2019.11.07 -1 0 2680

Az a bizonyos "lambda" konstans a vákuum legalacsonyabb energiájú állapota (másnéven Zero Point Energy), aminek a tér minden köbméterében ugynakkora az energiasűrűsége, és ami időben sem változik. Mivel skalármező, a nyomása is negatív. Ahogy az univerzum tágult úgy kerekedett felül a vákuum nullponti energiája a gravitáció fölött.

Előzmény: construct (2674)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2679

Köszönöm a válaszaidat!

 

Tehát az Univerzum tágulása mégis csak annyit jelent, hogy a benne lévő galaxisok távolodnak egymástól, és ez a távolodás valós mozgást jelent! Most már csak arra kellene nekem valami magyarázat, hogy ezt csak az úgymond gravitációsan nem kötött rendszerekre észleljük, vagyis a relatíve hozzánk közeli tartományokban nem. A létező magyarázat szerint (?) ahol a vonzó gravitáció még érvényesül, ott meggátolja a tágulást, tehát "Manhattan nem tágul". Na de egy cseppet sem? A távolság függvényében a vonzó és tágító hatások nem folytonosan változnának? Mert ha igen, akkor egy elméletileg egy igen kicsiny, de véges mértékben, sok idő elteltével a távolságoknak a környezetünkben is nőniük kell, ha hatóerők nem változnak.

 

 

Előzmény: construct (2678)
construct Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2678

"Úgy érzem, a tér méretskála változásának mechanizmusára kellene valamilyen elmélet, ami mindkét irányba való változásra tudna magyarázatot adni."

 

Ezt adja az általános relativitáselmélet. Azáltal, hogy felfedezte, a gravitáció azért annyira egyetemes jelenség, mert színtiszta geometria, vagyis elég hozzá a világ legáltalánosabb struktúráit leíró eszköz alkalmazása.

 

Jogos igény, ha egy összetett szerkezet működése mögött mindig valami mögöttes mechanizmust keresünk. De ennek a folyamatnak így soha nem lehet a végére jutni, minden alkatrész működése mögött még további mögöttes mechanizmusokat sejthetünk. Az efféle végtelen regresszusokra nem lehet fundamentális fizikai elméletet építeni, minden elméletben vannak tovább már nem magyarázott alapfogalmak és alaptételek. És mindez idáig még egyetlen más fizikai elmélet se tudta a körébe tartozó jelenségeket annyira egyetemes gondolkodási szintre alapozni, mint ahogy Einstein tette, amikor geometriai okokra vezette vissza a gravitációt.

Előzmény: rondocapriccio (2675)
construct Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2677

"abban is egyetértettünk eddig, hogy . . . az Univerzum . . . tágulását magának a tér méretskálájának növekedésére értjük, nem pedig a galaxisok távolodó valódi mozgására, abból a megfontolásból, hogy a mérések szerint a fénysebességet meghaladó méretű sebességgel való távolodásra vezető vörös eltolódás eredménye ne kerüljön ellentmondásba a speciális relativitás elméletével."

 

A előző válaszomból világos, hogy a kiemelt mondatrész állításával ellentétben a galaxisok mozgása valódi, és a mi lokális rendszerünkhöz képest akár meg is haladhatja a fénysebességet is, csak épp a maguk környezetében érvényes lokális Minkowski rendszerhez képest nem haladhatja meg.

Előzmény: rondocapriccio (2675)
construct Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2676

"a mérések szerint a fénysebességet meghaladó méretű sebességgel való távolodásra vezető vörös eltolódás eredménye ne kerüljön ellentmondásba a speciális relativitás elméletével."

 

A speciális relativitáselmélet arra a feltételezésre épül, hogy azok a görbületlen Minkowski koordináták, amelyekben lokálisan mérünk, végtelenül kiterjeszthetők. Tehát ha egy test sebessége hozzájuk képest egy bizonyos helyen v, akkor v lesz a koordináterendszer bármilyen távoli pontjához képest is. Az általános relativitáselmélet ezzel szemben felfedezte, hogy ez nem igaz, a görbületlen koordináták nagy távolságban már el fognak válni azoktól a trajektóriáktól, amelyeket a magukra hagyott testek követnek. A geodetikusokat követő görbült koordinátarendszerekhez pedig mindig csak helyileg illeszthetők jól görbületlen Minkowski koordináták. Egymástól nagy távolságra, már egymástól lényegesen eltérő állásúak lesznek ezek a Minkowski rendszerek, amiket szemléletesen érintőtereknek nevezünk. Így aztán nagyon nem mindegy, hogy egy sebességvektort melyik érintőtérben értelmezünk, a test pillanatnyi helyzetéhez tartozó lokális Minkowski térben, vagy valamelyik távoliban. A lokális rendszerben mérve egyetlen tömeges test sebessége se érheti el a c-t, de valami távoliban mérve nincs semmiféle ilyen korlát. Így öröklődik a specrel az áltrelben. Az Univerzum tágulását jelző távoli glaxisok hozzánk képest mért sebessége bármekkora lehet.

 

Mivel kanyarvektorok nincsenek, a vektorok mindig csak görbületlen koordinátabázisokban (lineáris térben) értelmezhetők. Így a sebességvektorok is olyan fogalmak, amelyek az érintőterekben laknak, ha mégis egy görbült téridőben akarunk róluk beszélni, akkor mindig meg kell adunk azt az érintőteret is, amiben értelmezzük őket. Ha az nem a test lokális érintőtere, akkor nem is várhatjuk, hogy sebessége megfeleljen a specrel lokálisan érvényes törvényeinek.

Előzmény: rondocapriccio (2675)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.11.07 0 0 2675

Még egyszer köszönöm az ajánlott irodalmat (Út a kezdetek felé)

 

Megértettem, hogy a gyorsulva táguló univerzum okozójára ma a legjobb jelölt valamilyen skalár mező jelenléte, mely elméletileg negatív nyomást tud létrehozni. Az áltrel értelmében (Friedman egyenlet) ekkor valamilyen „antigravitációs” hatás lép fel, aminek eredménye a gyorsuló tágulás. Ha a normál gravitáció hatása abban nyilvánul meg, hogy a tér energia-anyag tartalma meghatározza a szabadon mozgó próbatestek egymáshoz közelítő pályáit (geodetikusok), akkor feltételezem, hogy az említett antigravitációs hatás is valami hasonlót jelent, tehát az ilyen módon adódó geodetikusok valamilyen egymástól távolodó mozgáspályát jelölnek ki. A gondom ezzel a „mozgás” szóval van, amit eddig csak anyagi testekre értelmeztünk, vagyis ha ez helytálló, akkor a galaxisok egymástól távolodó mozgása áll a gyorsuló tágulás hátterében. Márpedig abban is egyetértettünk eddig, hogy az áltrel szerint az Univerzum alapvetően nem sztatikus, és a tágulását magának a tér méretskálájának növekedésére értjük, nem pedig a galaxisok távolodó valódi mozgására, abból a megfontolásból, hogy a mérések szerint a fénysebességet meghaladó méretű sebességgel való távolodásra vezető vörös eltolódás eredménye ne kerüljön ellentmondásba a speciális relativitás elméletével. Itt tehát ellentmondást vélek megjelenni, ha az antigravitációs hatással próbáljuk magyarázni a gyorsuló tágulást: a „normál” tágulás mögött nem szokásos értelemben vett mozgást, a gyorsuló tágulás mögött viszont valóságos mozgást vélünk felfedezni. Úgy érzem, a tér méretskála változásának mechanizmusára kellene valamilyen elmélet, ami mindkét irányba való változásra tudna magyarázatot adni.

Előzmény: construct (2674)
construct Creative Commons License 2019.11.01 0 1 2674

"a sötét energiát mért is nevezzük energiának?"

 

A jelenlétére csak az Univerzum tágulásának újabb-kori gyorsulásából következtetünk, s erre a gravitációs taszítóhatásra jelenleg csak egyetlen matematikai modellt ismerünk, a skalármezőt. Egy adott energiaeloszlási konfigurációból következő téridő struktúrát mindig az Einstein egyenletből lehet kiszámolni. Az Univerzum modellezésére használt homogén és izotrop energiaeloszlások térideje, vagyis gravitációs viselkedése elég egyszerű, azt mindig csak egy "e" energiaűrűség és egy "p" nyomás determinálja. De hogyan függ  egymástól e két paraméter? A különböző energiaformákra jellegzetesen különböző összefüggés érvényes, az elektromágneses sugárzásokra például a következő állapotegyenlet vezethető le: p=e/3.

 

A tömeges anyagnak arra a porszerű eloszlására pedig, ami a galaxisokat és galaxis halmazokat felépíti, az jellemző, hogy az energiasűrűségükhöz képest elenyésző nyomás jelentkezik bennük. Ennek oka, hogy az őket alkotó szemcsék (a csillagok és a galaxisok) rendkívül ritkán ütköznek. Ez különbözteti meg a porfelhőket a gázfelhőktől, mert az utóbbiak  részecskéi gyakran ütköznek egymással, így jelentősebb nyomás alakulhat ki bennük. Ám az Univerzum legnagyobb léptékeit tekintve, a tömeges anyag túlnyomó többsége egyáltalán nem gázszerű, hanem csillagok poraként és galaxisok poraként jelenik meg, vagyis a nyomása: p=0.

 

A sugárzások és a tömeges anyag energiasűrűsége és nyomása gravitációsan mindig vonzó hatást, vagyis lassuló tágulást eredményez.

 

A skalármezők elmélete szerint viszont az ő állapotegyenletük az -e < p < -e/3 tartományba esik, vagyis pozitív energiasűrűséghez mindig negatív nyomás társul. Márpedig a p < -e/3 határnál negatívabb nyomás még pozitív energiasűrűséggel együtt is a téridő negatív skalárgörbületét eredményezi, vagyis a tér gyorsuló tágulását jelenti. Egy olyan szélsőséges skalármező pedig, amire egyenesen az -e=p állapotegyenlet érvényes, már exponenciálisan táguló teret hoz magával, és ennek energiasűrűsége már egyáltalán nem is hígul a tágulás során. Az ilyen mezőre jogosan mondhatjuk, hogy energiája nem szétoszlik a rendelkezésére álló térben, hanem hozzá tartozik. Ez az energia tehát tulajdonképpen magára a térre jellemző. E szélsőséges eset valósítja meg azt a fizikát, amit Einstein a "lambda" kozmológiai konstanssal írt le.

 

Márpedig a legutóbbi precíziós kozmológiai mérések szerint a valóság nagyon közel áll ehhez: -1.033 < p < -0,927.

 

Előzmény: rondocapriccio (2661)
construct Creative Commons License 2019.11.01 0 1 2673

"a tágulást nem tudjuk jelenleg mozgásként értelmezni a specrel alapján, ami szerint nem jöhet létre fénysebességnél nagyobb mozgási sebesség"

 

Nem is akarjuk mozgásként értelmezni, mert itt nem arról van szó, hogy a testek elmozdulnak a tér statikus színpadán, hanem arról, hogy maga a színpad nem statikus, deformálódik, tágul.s viszi magával az egymáshoz kölcsönhatásokkal nem kötött testeket, hullámokat.

 

 "olyan vörös eltolódást is tapasztaltak már, ami ennél (a fénysebességnél) nagyobb távolodási sebességnek felelne meg."

 

A tér tágulásából származó kozmológiai vöröseltolódás nem a forrás mozgásából származik, de nem is a detektor mozgásából. Sőt, egyáltalán nem is a kisugárzás vagy a detektálás során keletkezik, mint a hanghullámok hangmagasság-változása. (Mert a vákuumban a fénynek nincs is meghatározható mozgásállapotú terjedési közege, hiszen bármihez képest c-vel terjed.) A fény az egész útján folyamatosan szedi össze kozmológiai  hullámhosszabbodást, hasonlóan, mint ahogy a folyamatosan nyúló gumilepedő egy pontjából egyenletes időközökben elindított, és állandó sebességgel lépegető hangyák menetoszlopában is egyre nő a szomszédos tagok távolsága az útjuk során.

Előzmény: rondocapriccio (2661)
construct Creative Commons License 2019.10.31 0 1 2672

Zérusponti vagy vákuumenergiáról már a standard kvantummechanikai egyetemi tankönyvekben is olvashatsz. A kvantum-elektrodinamika és a kvantummező elmélet már nem csak előre adott fix számú részecskét képes tárgyalni, hanem a részecskék egymásba való alakulásait is. De ezek jóval nehezebb matematikai apparátussal dolgozó elméletek, mint ahogy a dolog másik oldala az általános relativitáselmélet is. Ezekben jönnek elő  a skalár mezők is, de egyelőre inkább a megadott anyagot tanulmányozd át, meg a vitákat körülötte a kozmofórumon. Ott rengeteg hasznos és hiteles ismeretterjesztő felvilágosítást találhatsz. A Higgs-en kívül jelenleg nem ismert más kísérletileg közvetlenül megerősített példa egy skalármezőre. Csak olyan kiterjedt, de közvetett bizonyítékok, amiket a precíziós a kozmológiai mérések hoztak. Ezekről is tájékozódhatsz az említett anyagban.

Előzmény: rondocapriccio (2671)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2671

Huhh, most ezzel jól nyakon öntöttél. Az ajánlott anyagot feltétlen elolvasom.

A skalár mezőkről már hallottam a Higgs bozon körüli szenzációhajhász viták során. Az elméletet, amiből az általad említett térenergia összefüggések származnak, az emlékezetes Higgs bozon LHC -ben történt  felfedezésén kívül más kísérleti eredmények is alátámasztják? Vagyis lehet már skalár mezőt észlelni valahogy? Ha van valami skalár mezőket tárgyaló alapirodalom, azt is megköszönném.

 

Előzmény: construct (2668)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2670

Chandrasekhar pedig már kiszámolta az összehúzódás határát.

 

Ez nekem magas. Tudsz valami forrást adni, hogy mit számolt ki és milyen alapon az indiai?

 

Előzmény: Törölt nick (2667)
construct Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2669

Fórumtársunk valamifajta költészeti fizikát művel, különböző modellek fogalmai között gyakorolt szabad képzettársításokkal operál.

"szabadon disszociál"

Előzmény: rondocapriccio (2666)
construct Creative Commons License 2019.10.31 0 1 2668

"a világegyetem tágul, . . . jogosan gondolhatunk arra, hogy az . . . okozója . . . energia jellegű"

 

Ha a tágulás egyenletes lenne, akkor ugyanúgy nem kellene mögötte semmiféle erőt vagy energiát feltételeznünk, mint ahogy az egyenesvonalú egyenletes mozgások mögött sem. A tágulás gyorsulása és lassulása az, ami magyarázatot igényel.

 

Az áltrel szerint a téridő mindenfajta görbületéért az anyag energiaimpulzus tenzora felelős, ennek 10 egymástól független komponense van, s ezek egyike az energia. Ha nagy léptékben közel homogén és izotrop az anyag eloszlása, akkor az energián felül csak a tenzor egy további komponense különbözik nullától, mégpedig az anyag nyomása. A téridő sokféle lehetséges görbületei közül az egyik fajta az, amikor a görbületlen tér tágulása gyorsul vagy lassul, ez is egyedül a benne lévő anyag energiájától és nyomásától függ. Ezek pozitív értékei mindig pozitív téridő görbületet, vagyis lassuló tágulást (vonzó gravitációt) eredményeznek. A közönséges anyag minden stabil formája, vagyis az összes fermionok és bozonok csak pozitív energiával és nyomással járulnak hozzá az eredőhöz, negatív járulékot csak a bozonok vákuumenergiája, és a fermionok zérusponti nyomása eredményez. Ám ha ezeket összeadogatnánk (a kvantummezőelméket más esetekben jól működő szabályai szerint), akkor olyan hatalmas eredő negatív energiasűrűség és nyomás értékeket kapnánk, ami 120 nagyságrenddel meghaladná a ma ért tágulási gyorsuláshoz tartozó értéket. Itt tehát biztosan valami kolosszális számolási (pl. renormálási) hibával állunk szemben. Ez a nagyságrendű vákuumenergia (és nyomás) viszont jól illeszkedik az Univerzum 10-34 -szekunduma körül kezdődött, és nagyon rövid ideig tartó exponenciálisan gyorsuló inflációs tágulásának magyarázatához.

 

A mai sokkal enyhébb gyorsulást pedig alighanem valami mással kell magyarázni. Lehet ez például egy az Univerzumot egyenletesen betöltő skalármező. Egy skalármező pozitív energiasűrűség mellett elméletileg megvalósíthat olyan mértékű negatív nyomást, amelyek együttesen taszító gravitációt okozhatnak az áltrel alapegyenletében.  A kvantummezőelméletben léteznek is különféle mezők (elektron-pozitron mező, fotonmező, kvarkmező), s éppen ezek egyes gerjesztései alkotják az ismert anyagi részecskéket, ám ezek nem skalármezők, hanem vektoriálisak, energiáik és nyomásaik eredője mindig gravitációs vonzást valósít meg.  A jelenleg egyedül ismert fundamentális skalármező Higgs mező, ennek gerjesztése a Higgs bozon. A mai gyorsuló tágulás okozójaként feltételezett speciális skalármezőt szokás "sötét energiának" is nevezni.

 

"amikor ez az energia . . . esetleg elfogy, akkor válna a távolodó mozgás egyenletessé vagy lassulóvá."

 

A skalármezők különleges tulajdonsága, hogy a tér tágulása esetén az energiasűrűségük nem okvetlenül 1/a3 szerint hígul az 'a' skálafaktor növekedésével, hanem 1/a2 -el, vagy még annál is kevésbé. Sőt lehetséges olyan fajtájuk is, ami egyáltalán nem is hígul. Az ilyen mező energiája nem szétoszlik a rendelkezésére álló térben, hanem hozzá tartozik. Kétszer akkora tér, kétszer akkora energiát jelent. Ilyen például a közönséges anyag részecskemezőinek vákuumenergiája is. A tágulás során nem marad meg az összenergiájuk, hanem folyton keletkezik, s nem érvényes az energiamegmaradás törvénye. De az általános relativitáselméletben már ettől függetlenül se érvényes a kozmológiai léptékek szintjén az energiamegmaradás. Még közönséges anyagokra se, így például a sugárzások energiája folyamatosan veszik a vöröseltolódásban. Másrészt az Univerzum ma tapasztalható összes anyagának összes energiája az infláció exponenciális tágulásában keletkezett az inflációt hajtó skalármező felfúvódása során.

 

Ezekről pedig itt olvashatsz sokkal többet:

http://kozmoforum.hu/Uton_a_kezdetek_fele.pdf

 

 

Előzmény: rondocapriccio (2661)
Törölt nick Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2667

Nem mindegy neked, hogy a potenciálgödör melyik mezőben képződik?

 

Chandrasekhar pedig már kiszámolta az összehúzódás határát.

 

 

Na de azt is vegyük figyelembe, hogy egy hidrogén atom esetén a proton 5 nagyságrenddel kisebb átmérőben van lokalizálva az elektronnál. Pedig a proton tömege csak három nagyságrenddel nagyobb. Feltételezhetnénk olyan részecskét, amelynek az átmérője kötött állapotban sokkal nagyobb.

Előzmény: rondocapriccio (2666)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2666

Elképzelhető, hogy a sötét anyag hullámfüggvénye még erős gravitáció hatására sem tud néhány fényévnél kisebbre összehúzódni?

 

Megleptél ezzel a "gravitáció hatására összehúzódó hullámfüggvény" szókapcsolattal. Én még nem hallottam eddig, hogy a kvantummechanikában már a gravitáció hatását is figyelembe tudják venni. Van esetleg már valami titkolt kvantumgravitációs elméleted?

 

Előzmény: Törölt nick (2659)
pk1 Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2665

Vélhetően annyi, amennyin az atomok fele már ionizált - azaz csillagfelszín hőmérséklet. Maguk a "teniszlabdák" soha nem lesznek többségben, a hőmozgás miatt vagy leadják, vagy alacsonyabb pályára ugratják az elektront.

Előzmény: Törölt nick (2664)
Törölt nick Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2664

Bocsánat, alapállapotra gondoltam. Nem a gerjesztettre.

 

Persze elképzelhető olyan hőmérséklet, ahol ekkora az átlagos gerjesztés. Hány K lehet?

Előzmény: pk1 (2663)
pk1 Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2663

"Miért nincs teniszlabda méretű hidrogén atom?"

 

Szerintem van, de annyira az ionizáltság határán billeg egy ilyen objektum, hogy nehéz kimutatni. Ha jól számoltam, az n=25500 főkvantumszámú s pályájú elektronnal rendelkező H atom teniszlabda méretű.

Előzmény: Törölt nick (2659)
Törölt nick Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2662

Pozitív görbület hatására az anyag úgy mozog, hogy a görbület növekszik.

Feltehetjük, hogy kezdetben a térnek negatív görbülete volt.

De miért volt a tágulásnak lassuló szakasza?

Előzmény: rondocapriccio (2661)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2661

Hálásan köszönöm a válaszodat. Ha jól értem, akkor a sötét anyagról kellett egy gyenge kölcsönhatás szerű tulajdonságot feltételezni elméleti szinten, amivel a szálas struktúrát magyarázni lehet. És mi van a sötét energiával?

Így akkor most nézzük egy kicsit a sötét energia fogalmát. Ha a megfigyelések szerint a világegyetem tágul, ami annyit jelent, hogy az ősrobbanás elmélete szerint a kezdetben egymáshoz közeli galaxisokat egymástól (tőlünk) távolodónak észleljük, akkor jogosan gondolhatunk arra, hogy az áltrel elmélet szerinti okozója (a kozmológiai konstans) energia jellegű, ami a galaxisok egymástól távolító mozgatása révén azok mozgási energiájává alakul, ha már a gravitációs vonzó hatás azt nem egyenlíti ki. Ha ez az energia sokáig elég, akkor, amíg kitart, a mozgás végeredményben gyorsuló lesz, és amikor esetleg elfogy, akkor válna a távolodó mozgás egyenletessé vagy lassulóvá. A gond ezzel az, hogy a tágulást nem tudjuk jelenleg mozgásként értelmezni a specrel alapján, ami szerint nem jöhet létre fénysebességnél nagyobb mozgási sebesség, viszont olyan vörös eltolódást is tapasztaltak már, ami ennél nagyobb távolodási sebességnek felelne meg. Így akkor most a sötét energiát mért is nevezzük energiának? Nincs jobb szavunk rá talán, és éppúgy nem tudunk a mibenlétéről semmit, mint a sötét anyag esetén, amit talán szintén kényszerűségből neveztünk anyagnak. Hogy mi az anyag, arról már nyitottak e helyen (tudomány) topicot, és elég értelmetlen vita alakult ki szerintem. Mindkét esetben valami ismeretlen „létező” áll a háttérben.

Előzmény: construct (2655)
Törölt nick Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2660

Ha az ilyen izotrop belső nyomást eredményező kölcsönhatások egy bizonyos értéknél gyengébbek lennének, akkor nem is gömbökké zsugorodna egy anyagfelhő, hanem egyre inkább amőbaszerűvé. Zeldovics palacsintáknak nevezik őket, mert Jakov Boriszovics Zeldovics dolgozta ki, hogy milyen elméleti feltételek mellett jönnének lére.

 

Láttál már hagyományos CRT képcsövet szétdurranni?

Valamilyen következtetést lehetne levonni abból, hogy a palacsinták nem oszcillálnak.

Előzmény: construct (2655)
Törölt nick Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2659

Másképp közelíteném meg a dolgot.

Egy elektron hullámfüggvénye miért csak atomi méretekben tud csomósodni?

Miért nincs teniszlabda méretű hidrogén atom?

 

Elképzelhető, hogy a sötét anyag hullámfüggvénye még erős gravitáció hatására sem tud néhány fényévnél kisebbre összehúzódni? (Persze ezt az elképzelést esetleg cáfolhatják a galaxisok ütközéseiről készült képek.)

Előzmény: pk1 (2658)
pk1 Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2658

Akkor már pusztán ezen számítások alapján is hipotetizálni kéne a sötét anyagot.

Előzmény: construct (2657)
construct Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2657

Elvileg a közönséges anyag önmagában is csomósodhatna, pusztán a véletlenszerű fluktuációk révén létrejött helyi sűrűsödésekből indulva, ahogy azt korábban gondolták. De pontosabb számolások szerint ezen az úton 100-1000 milliárd év kellene az első csillagok létrejöttéhez.

Előzmény: pk1 (2656)
pk1 Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2656

Tehát sötét anyag nélkül nem is létezhetnénk. Legalábbis ebben az univerzumban. Mert nem lettek volna "kondenzációs magok" a barionos-leptonos anyag csomósodásához.

Előzmény: construct (2655)
construct Creative Commons License 2019.10.31 0 1 2655

Akkor ide is beírom:

 

"eddig csak annyit sikerült megértenem, hogy a sötét anyag nem csomósodik."

A galaxishalmazok léptéke alatti szinten valóban az a helyzet, hogy sokkal kevésbé csomósodik, mint a közönséges anyagfajták. A csomósodáshoz a gravitáción túl szükség van arra is, hogy a gravitációs potenciál csökkenéséből származó kinetikus energiát valamilyen módon nem kinetikus energiává tudja disszipálni, a közönséges anyagoknál ezt kölcsönhatások révén valósul meg. A sötét anyag kölcsönhatásait viszont se a közönséges anyagokkal, se önmagával nem tapasztaltuk, s erre magyarázzuk a csomósodás hiányát is.

 

Csakhogy az Univerzum egészen nagy léptékeiben a sötét anyag is csomósodik, mégpedig igen sajátos fátyolszerű szálas struktúrákba. Hogyan jött ez létre? Először is, mégiscsak léteznie kell valamiféle gyenge kölcsönhatásoknak a sötét anyagon belül, illetve a sötét anyag és a közönséges anyag között, de ennek meglehetősen különböznie kell a fotonokon és egyéb bozonokon alapuló kölcsönhatásoktól.

 

A közönséges anyag se képes csomósodni plazmaállapotban, mert nem tudja kötési energiákba konvertálni a kinetikus energiáit, a kialakuló helyi sűrűsödéseket és ritkulásokat minduntalan eltüntetik a plazma rezgései. Az Univerzumot alkotó forró plazma csak a CMB lecsatolódása, vagyis az atomok létrejötte után kezdett el csomósodni.

 

A lecsatolódással létrejött gázfelhőkben már működni tud a gravitációs instabilitás, vagyis a kezdeti apró sűrűségkülönbségek hatására megindul az összehúzódási gócok kialakulása, a kicsit sűrűbb régiók a megnövekedett gravitációs vonzásuk hatására további anyagot vonzanak el a kicsit ritkább régiókból, s így egyre sűrűbbek lesznek. Az nyilván nem várható, hogy a kezdeti gázfelhők szabályos gömb alakúak legyenek, így az ilyen-olyan lapultságaiknak egyre erősebbé kellene válniukvaz összehúzódás során, a gravitációs instabilitás lavinaszerű hatása miatt. (A kisebb átmérők irányában erősebb az összehúzódás, mint a nagyobb átmérők irányában.) Hogy a csillagok mégse lesznek kifli vagy perec alakúak, hanem gömbök, az csak amiatt történik, hogy a bennük kialakuló sugárzási nyomás éppen az anizotrópia ellen dolgozik.

 

Ha az ilyen izotrop belső nyomást eredményező kölcsönhatások egy bizonyos értéknél gyengébbek lennének, akkor nem is gömbökké zsugorodna egy anyagfelhő, hanem egyre inkább amőbaszerűvé. Zeldovics palacsintáknak nevezik őket, mert Jakov Boriszovics Zeldovics dolgozta ki, hogy milyen elméleti feltételek mellett jönnének lére.

 

Az Univerzum tágulása egyre vékonyabbá fátyolszerűbbé, szálasabbá teszi az ilyen amőbákat. A Világ legnagyobb léptékű struktúrái pedig épp ilyenek. Feltehetően úgy jöttek létre, hogy amikor a közönséges anyag még plazmaállapotú volt, csak a sötét anyag gyenge kölcsönhatásai engedhettek valamiféle csomósodást, s belőlük jöttek létre azok a sötét anyagból álló kezdeti szálas struktúrák, amelyek a CMB lecsatolódása után gravitációs csapdákként katalizálni kezdték a közönséges anyagfelhők galaxisokká, csillagokká való helyi csomósodását.

 

További érdekes részletek:

http://kozmoforum.hu/viewtopic.php?f=19&t=278&p=10033&hilit=Zeldovics#p10033

Előzmény: rondocapriccio (2653)
hiper fizikus Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2654

Én tudom, hogy miért szálas szerkezetű a mélyűr, de egyelőre nem publikus .

Mit szólsz hozá ?

Előzmény: rondocapriccio (2653)
rondocapriccio Creative Commons License 2019.10.31 0 0 2653

A sötét anyag önmagára gyakorolt gravitációs hatásából eddig csak annyit sikerült megértenem, hogy a sötét anyag nem csomósodik. Hogy a világűrben észlelt szálas eloszlás mintázata is a gravitációs törvények következtében alakult-e ki, arról nincs elképzelésem. Kérdésem az, hogy van-e ilyen elméleti számítás ennek magyarázatára, vagy csak egyéb (pl. szimuláció) módszerek igazolják a jelenség meglétét?

Ha kedveled azért, ha nem azért nyomj egy lájkot a Fórumért!