A Hubble űrtávcsöves mérések hozták a megdöbbentő ereedményt, hogy a világegyetemünk nemcsak hogy tágul, de GYORSULVA tágul.
A jelenséget kissé homályosan a Sötét Anyag és Sötét Energia ármánykodásának tudják be.
Nem értem, miért vetik el a következő viszonylag egyszerű magyarázatot:
Az ősrobbanást követően hatalmas tömeget képviselő anyag terült szét részecskék formájában. Ez után kullog jelenleg átlag körülbelül 400km/s-os sebességgel az ismert világegyetem anyaga: galaxisok, felhők, csillagok.
Például a mi Tejútrendszerünk mozgási irányára merőleges "horizont" síkja felett lévő, ilyen részecskékből álló anyag össztömege kevesebb ugyan, mint a horizont alatti, de térbeli eloszlása miatt nagyobb gravitációt fejt ki ránk, mint ami e horizont "alatt" található.
Ezért gyorsít minket.
Így a gyorsulásunk egészen addig folytatódik, amig a részecskefelhő az összgravitáció miatt meg nem áll, vissza nem fordul, és visszafelé el nem robog mellettünk.
Ezt követően a galaxisok is megállnak, és visszafordulnak, és egyre gyorsulva visszazuhannak talán az egykori ősrobbanás helyének a közelébe.
És talán minden kezdődik előlről.
Ebből az következne, hogy a tér tágulását közönséges" erőhatások nem hozhatják létre, csakhogy az univerzum fejlődését mégis ilyenekkel próbálják leírni. Gravitáció, mozgási energia, sugárzási nyomás, (esetleg sötét energia?). Ezek egyike sem okozhat például fénysebességnél gyorsabb távolodást, amit említettél. Akkor milyen fizikai hatás idézheti elő a tér tágulását?
"Mi különbség ha két pont (test) távolodik a térben, ezért egyre több mérőrudat tudok közéjük elhelyezni, vagy a tér tágul két pont (test) között ezért egyre több mérőrudat tudok közéjük elhelyezni?"
- Tegyük fel, hogy két égitestet összekötözöl egy nagyon erős spárgával. A spárga közepén egy rugós erőmérőt helyezel el. Ha a két égitest szimplán csak távolodna egymástól, akkor a rugó először megnyúlna, majd lassan elernyedne, és végül örökre úgy maradna.
Ha viszont maga a tér tágul a két égitest között, akkor a rugó sohasem fog elernyedni. Legalábbis én így értelmezem ezt a különben nagyon nem egyszerű témát.
Mi különbség ha két pont (test) távolodik a térben ... vagy a tér tágul két pont (test) között
Egyik különbség, hogy sima távolodás esetén korlát a c, a fény bármilyen távolodási sebesség esetén eljuthat egyik pontból a másikba. Ha a tér tágul közöttük, akkor ez nem korlát, örökre eltűnhetnek egymás látóköréből.
Egy lokális koordinátarendszerben a mérőrúd belsejében meg lehet-e figyelni a tér tágulását?
Elvileg igen, a tér tágulása olyasmi hatást kelt mint egy belső nyomás ami távolítaná a részeket egymástól. De a belső EM erők sokkal nagyobbak így minimális a változás. Gyakorlatban persze nem kimutatható mert a hatás nagyon kicsi.
Ugyanez a helyzet a Naprendszeren belül is, a gravitációs erők sokkal nagyobbak (persze kissé képzavaros gravitációról és tértágulásról egy mondatban beszélni, szóval a közeli tömeg miatti lokális téridő görbület dominál a tágulást okozó sokkal kisebb mértékű de globálisan jelentkező görbülettel szemben), csak galaxisok között vehető észre, ahol a lokális tömegek miatti görbület már elég kicsi.
Egy hasonlat lehetne egy nagyon enyhe lejtő, amin sok kisebb-nagyobb gödör van. Egy guruló golyó csapdába esik akármelyik gödörben, csak ott érvényesül az enyhe lejtés ahol nincs gödör.
Azt mondod, hogy a tér tágul, de közben a spárga hossza nem változik.
Akkor ugye a Föld átmérője sem változik, hiszen ugyanazok a fizikai törvények határozzák meg a Föld atomjainak a távolságát is.
Ebből következően a Naprendszer, a Tejútrendszer, vagy a galaxishalmazok mérete sem változik, legfeljebb a közöttük lévő távolság.
Mi különbség ha két pont (test) távolodik a térben, ezért egyre több mérőrudat tudok közéjük elhelyezni, vagy a tér tágul két pont (test) között ezért egyre több mérőrudat tudok közéjük elhelyezni?
Egy lokális koordinátarendszerben a mérőrúd belsejében meg lehet-e figyelni a tér tágulását?
Persze, a spárga részecskéi között is nő a tér. Csakhogy a spárga részecskéi közti kémiai kötések visszahúzzák a részecskéket az eredeti távolságba. Így a spárga hossza megmarad X méter, miközben a tér X+ növekszik.
De magad is rájöhetnél ezekre, mielőtt kijelentesz valamit.
Zsenik most is vannak, többen, mint régen. Egyébként a geocentrikus világkép ugyanúgy igaz, mint a heliocentrikus. Az utóbbit azért fogadjuk el igaz(abb)nak, mert egyszerűbb (matematikailag).
Egyébként múlt héten Oxfordban jártam és láttam Kopernikusz könyvének egyik eredeti kiadását. Ott volt kinyitva (az üveglap alatt), ahol a Nap körüli bolygópályákat szemléltette rajzzal. Felemelő élmény volt.
Ezzel az a gond, hogy ha a tér tágul, akkor az etalon méter, vagy a spárga elemi (szubatomi és atomi) részecskéi közötti tér is tágulni fog, tehát ugyanannyi fér el akárhova tágul, vagy éppen húzódik összébb.
Geocentrikus világkép is tökéletesen le volt írva matematikailag, csak hát nem volt igaz...
majd jön egy zseni 50.- 100-200 év múlva és fejetetejére állítja a fizikát , azt az akkori emberek csak csodálkoznak hogy milyen tudatlanok voltunk most.
Engem itt inkább a fizika érdekelne és nem a matemetika, hisz itt az univerzumot tanulmányozzuk.
Az univerzumot a fizika tanulmányozza a matematika fogalmaival és eszközeivel. A Kepler-törvényeket nem tudod megfogalmazni matematikai fogalmak nélkül (ellipszis, terület, hatvány), és még kevésbé tudod őket megmagyarázni a Newton-törvényekből (differenciálegyenlet fogalma és megoldása). Ezek több száz éves dolgok, akkor mit vársz a jelenlegi kutatásoktól.
A fizika azokat a fogalmakat használja, amiket belinkeltem: sokaság, differenciálható sokaság, Riemann-sokaság, görbület, görbületi tenzor. Ha ezeket a fogalmakat alaposan megérted és a fizikát is érted, akkor össze tudod őket kapcsolni a való világgal. Tulajdonképpen annál jobb egy fizikus, minél mélyebben és kreatívabban tudja a matematikát használni az univerzum tanulmányozására. Ez a fizikus dolga.
Olyan mint egy 3 dimenziós koordinátarendszer. Végtelen nagy.
Amire te gondolsz, azt euklideszi térnek hívják. A matematikusok térfogalma ennél általánosabb, pl. vannak 3-dimenziós terek, amikben nincs olyan globális koordinátarendszer, mint az euklideszi térben (csak lokális koordináták vannak), nem feltétlenül végtelen nagyok, és lehet nemtriviális görbületük (ami szintén egy matematikai fogalom). Lásd:
Ez egy nagyon jó kérdés, legelőször ezt kellene tisztázza mindeki.
Szerintem a tér az egy fogalom. Úgy képzelem, hogy a tér , az egy "hely". Olyan mint egy 3 dimenziós koordinátarendszer. Végtelen nagy.
Ha így veszük, akkor a teret nem lehet hajlítgatni, nyújtani és nem is tágulhat.
Aztán rájöttem, hogy ezt manapság másképp értelmezik a tudósok. Ha jól értettem, akkor az univerzumot, vagy az univerzum egy részét nevezik térnek. Ezt már meg tudja hajlítani valami, pl. a gravitáció, mivel ez már nem egy fogalom, hanem valamiféle anyag.
Nagyon jó lenne ezt letiszázni, mert félrértésekre adhat okot.
"Ha a tér mindenhol tágul, akkor az 1 méter egy idő után hosszabb lesz?"
- Nem. Az 1 méter az 1 méter marad továbbra is. Csak egyre több ilyen 1 méter lesz.
"Ha meg hosszabb lesz, akkor egyáltalan hogyan szerzünk erről tudomást?"
- Méréssel. Tegyük fel, hogy 1-térdimenziós Univerzumban vagy. Ez az Univerzum zárt, mint egy karika, azaz ha elindulsz jobbra, egy idő után balrol visszatérsz ugyanoda. Miközben utazol, szépen legörgetsz magad után egy spárgát, és mikor visszatérsz a néhai startponthoz, elvágod és a két véget összeilleszted. Ezután leállsz pihenni, és miközben pihegsz, azt fogod tapasztalni, hogy a spárga összerakott végei maguktól eltávolodnak egymástól, azaz ugyanaz a spárga többé nem lesz elég hosszú, hogy körbeérje a tér teljes hosszát. Ha pedig összecsomózod a spárga végeit, akkor megfeszülnek, és végül elszakadnak. (Most tekintsél el attól, hogy 1-térdimenzióban nincs hova félreállni pihenni... :D).
Én úgy tudom, hogy a galaxisok közötti távolság az, ami széthúzódik. Mondhatni egyre több tér képződik a galaxisok között, de a galaxisok mérete se az atomok mérete nem változik. Az ősrobbanástól az abszolút semmibe rohan bele az a rejtélyes anyag, amit térnek hívunk, és csak tágul méghozzá gyorsulna, ez a gyorsulás meg a sötét energiával lehet kapcsolatos.
Nem tudom mi ezen az érthetetlen. Az Általános Relativitáselméletben a fénysebesség nem határ többé (Albert einstein: Speciális és Általános relativitás elmélete).
Egyébként van egy szemléletes képünk... maguk a tények.
Ennek igazán örülk. Már csak azt kellene elmagyaráznod a szemléletetes kép alapján, hogy a nagyon távoli objektumok hogyan is tudnak fénysebességnél gyorsabban távolodni tőlünk. Az én kis begyepesedett agyam valahogy arra gyanakszik, hogy nem minden az aminek látszik. De ez nyílván az én problémám. :o)
Igen, az égitestek valóban, fizikailag távolodnak egymástól. Egyre több idő kell a fénynek, hogy a két test között megtegye a távolságot. Ám mégsem arról van szó, hogy a testek szimplán távolodó mozgást végeznek egymáshoz képest, mert akkor ha összekötjük őket, egyszer megrándulnának, és a távolodás abbamaradna. Mintha megcsákjáznád az egyik égitestet a másikról. Ám ebben az esetben a rándulás folyamatos lenne, mintha a test egy állandó gravitációs mezőbe kerülne... tehát nem a test relatív mozgásáról van szó, hanem maga a tér torzul (tágul) a két test között.
De ha elszkad, akkor az a külső szemlélő számára is elszakad, tehát a távolság a két égitest között változott. Ekkor viszont a két nap az fizikailag is távolodik egymástol és nem csak a tér tágul köztük. Vagy nem jól látom ?
El bizony. Elszakadna, mint a huzat. Feltéve, hogy nem nagyobb a szakítószilárdsága, mint a tárgy tehetetlenségéből fakadó erő. Ha nagyobb, akkor testen éreznénk gyorsulást, mintha csak a cérna magával rántaná.
"Egy olyan képzeletbeli szemlélőt, aki "kívülről" tud ránézni a mi 3D terünkre. Ilyen a valóságban nincs..."
- Na akkor jól éreztem én, hogy valami nem stimmel ezzel. Honnan veszed, hogy mit látna valaki, aki valójában nincs? Csak nem egy égi fuvallat súgta meg neked? :)
"...de ha lenne..."
- De nincs... :)
"Ha túlságosan zavaró ez a kép, inkább felejtsd el."
- El is fogom, bizony, ezt neked is ajánlom. Tudományosabb megelégedni azzal, hogy belátjuk, nincs erről szemléletes képünk, mint nemlétező dolgok nemlétező szemléletmódjáról diskurálnunk. Egyébként van egy szemléletes képünk... maguk a tények. A dolgok nagyléptékben távolodnak egymástól, mert maga a tér tágul közöttük. Nem is értem, hogy mit változtat ezen a képen az, hogy elképzelünk egy "külső" megfigyelőt, mintha csak egy papírlapra nézve azt látná, hogy a beosztások sűrűsödnek. A Tér lényegét éppen a beosztások adják (amit a fény által időközönként megtett egységtávolságok szerint prezentáljuk), ezért ehhez egy "külső" megfigyelő tapasztalata semmit sem tehet hozzá.
