Matematyka.pl

Według publikacji, Wszechświat w wyniku Wielkiego Wybuchu rozszerza się i to w przyśpieszonym tempie, z przyrostem prędkości ok. \(\displaystyle{ 70\:(km/s)/Mpc}\), jednakowym dla wszystkich obserwowanych galaktyk, niezależnie od ich odległości od Ziemi.

Z przykładowych obliczeń w programie Sagitarius BR dostępnym na linku:

Kod: Zaznacz cały

https://www.dropbox.com/s/a1cu74xj4ep9i

... .xlsx?dl=0
można jednak wysnuć sprzeczne z powyższym wnioski, dotyczące Wielkiego Wybuchu i rozszerzania się Wszechświata, a mianowicie:

Obserwowany, na podstawie przesunięć widma, jednakowy dla wszystkich galaktyk przyrost prędkości oddalania się galaktyk \(\displaystyle{ H \approx 70\:(km/s)/Mpc}\) niezależnie od ich odległości od Ziemi, przeczy rozszerzaniu się Wszechświata. Wiek bowiem obserwowanych galaktyk jest tym młodszy im dalej znajduje się obserwowana galaktyka, co podczas rozszerzania się Wszechświata powinno powodować to, że wartość obserwowanego parametru \(\displaystyle{ H}\), powinna być coraz mniejsza dla galaktyk coraz bliższych Ziemi tj starszych, a tego nie obserwujemy.

Czy zatem obserwowany wzrost przesunięcia ku czerwieni widm z coraz bardziej odległych galaktyk, nie wynika z innych nieznanych nam przyczyn, a nie jako efekt Wielkiego Wybuchu i rozszerzania się Wszechświata?

Jestem poza domem więc na dłuższą wypowiedź trzeba poczekać do wieczora. Na chwilę obecną:
Co to za program i dlaczego ma być dla nas wyrocznią?

Bart42 pisze:Wiek bowiem obserwowanych galaktyk jest tym młodszy im dalej znajduje się obserwowana galaktyka, co podczas rozszerzania się Wszechświata powinno powodować to, że wartość obserwowanego parametru H, powinna być coraz mniejsza dla galaktyk coraz bliższych Ziemi tj starszych,

Możesz to uzasadnić używając matematyki i równań obowiązującego modelu kosmologicznego? (\(\displaystyle{ \Lambda}\)–CDM).

Czy zatem obserwowany wzrost przesunięcia ku czerwieni widm z coraz bardziej odległych galaktyk, nie wynika z innych nieznanych nam przyczyn, a nie jako efekt Wielkiego Wybuchu i rozszerzania się Wszechświata?

Nie.

Zapytam, skoro był Wielki Wybuch, to gdzie jest jego centrum?

"Wielki Wybuch" to nazwa prześmiewcza, nic nie wybuchło. Poczytaj ten temat, w którym to wyjaśniałem co tak właściwie mówi teoria Wielkiego Wybuchu.

To teraz obiecana "dłuższa wypowiedź".

Fundamentem na którym zbudowana jest kosmologia jest tzw. zasada kosmologiczna, która mówi że:
– Wszechświat opisywany jest przez aktualne teorie fizyczne (konkretnie te najdokładniejsze i najogólniejsze: Ogólną Teorię Względności oraz Model Standardowy),
– prawa weryfikowane w ziemskich laboratoriach są uniwersalne i stosują się do każdego kawałka Wszechświata,
– przestrzeń (wraz z wypełniającą ją materią) jest izotropowa i jednorodna.

Rozkład materii nie jest oczywiście jednorodny lokalnie, ale im większy obszar analizujemy tym niejednorodności są mniejsze. Założenie jednorodności w skali globalnej (całego Wszechświata) jest założeniem dobrze uzasadnionym.
Rozwiązując równania Einsteina przy założeniach jednorodności i izotropowości przestrzeni otrzymujemy model czasoprzestrzeni dopuszczający trzy różne geometrie. Żadna z tych geometrii nie jest statyczna. W każdej z tych geometrii Wszechświat się "rozszerza", czyli odległość dwóch ustalonych obserwatorów jest rosnącą funkcją czasu (tzw. ekspansja metryczna).

Oczywiście jak zwykle trzeba wszystko skonfrontować z doświadczeniem, czy jak w przypadku astronomii i kosmologii - z obserwacją. No i jak wiadomo, Hubble odkrył, że galaktyki oddalają się od Ziemi z prędkością \(\displaystyle{ v=Hr}\) , gdzie \(\displaystyle{ H\approx 70 (km/s)/Mpc}\) . Przejdźmy teraz do tego co napisałeś:

Według publikacji, Wszechświat w wyniku Wielkiego Wybuchu rozszerza się i to w przyśpieszonym tempie, z przyrostem prędkości ok. \(\displaystyle{ 70 (km/s)/Mpc}\) , jednakowym dla wszystkich obserwowanych galaktyk, niezależnie od ich odległości od Ziemi.

Nie wiem jakie publikacje czytałeś, ale najprawdopodobniej źle je zrozumiałeś, a to co źle zrozumiane pogrubiłem. Prawo Hubble'a nie opisuje zależności czasowej ekspansji. Fakt, że ekspansja przyspiesza został odkryty później niż prawo Hubble'a. Wprowadźmy trochę matematyki.
Ekspansja metryczna oznacza, że odległości dwóch obserwatorów niezwiązanych grawitacyjnie (powiedzmy \(\displaystyle{ A}\) i \(\displaystyle{ B}\) ) jest funkcją czasu. Załóżmy, że w pewnej chwili odległość ta wynosiła \(\displaystyle{ l_0}\) . Odległość w chwilach późniejszych dana jest funkcją:
\(\displaystyle{ l(t)=a(t)l_0}\) ,
gdzie \(\displaystyle{ a(t)}\) to kosmiczny czynnik skali i jest jedną z najbardziej podstawowych wielkości w kosmologii. Pamiętając z podstaw teorii względności, że "czas jest względny" można sobie zadać pytanie jaki czas jest zmienną niezależną. Otóż jest to czas związany z pewnym standardowo w kosmologii używanym układem współrzędnych. Więcej informacji na ten temat nie potrzebujemy.

Szybkość oddalania się punktu \(\displaystyle{ B}\) od punktu \(\displaystyle{ A}\) dana jest przez pochodną \(\displaystyle{ v=a'(t)l_0}\) . Dzieląc tę równość przez \(\displaystyle{ l(t)=a(t)l_0}\) otrzymujemy:
\(\displaystyle{ \frac{v}{l}=\frac{a'(t)}{a(t)}\stackrel{ozn.}{=}H}\).
Jest to właśnie prawo Hubble'a \(\displaystyle{ v=Hl}\) . \(\displaystyle{ H}\) jest obecnie nazywane parametrem Hubble'a, gdyż jest to funkcja \(\displaystyle{ t}\) , natomiast stałą Hubble'a nazywa się wartość tego parametru w "tej chwili" i często zapisuje jako \(\displaystyle{ H_0}\) . To co otrzymaliśmy nie mówi nam nic o tym czy ekspansja przyspiesza, bo żeby to stwierdzić musimy znać \(\displaystyle{ a''(t)}\) . A to już osobna historia wymagająca znajomości parametrów termodynamicznych materii, dochodzi też kwestia ciemnej energii i inne takie takie.

Wiek bowiem obserwowanych galaktyk jest tym młodszy im dalej znajduje się obserwowana galaktyka, co podczas rozszerzania się Wszechświata powinno powodować to, że wartość obserwowanego parametru \(\displaystyle{ H}\), powinna być coraz mniejsza dla galaktyk coraz bliższych Ziemi tj starszych, a tego nie obserwujemy.

Jak wyżej pokazałem, wiek galaktyk ma się nijak do wartości \(\displaystyle{ H}\). \(\displaystyle{ H}\) jest wyznaczone wyłącznie przez kosmiczny czynnik skali.

Z tego co przeczytałem AiDi, nie rozumiem skąd lub w jaki sposób powstaje energia, która tworzy materię?

Co masz na myśli pisząc o "energii która tworzy materię"? Energia to jedna z własności materii, związana z jej ruchem, posiadaną masą i z jej oddziaływaniem ze sobą i z inną materią. Jeśli pytasz skąd się wzięła/jak powstała materia (czyli w ogólności cząstki elementarne opisywane przez Model Standardowy i ewentualne inne w przyszłości odkryte), to ani teoria Wielkiego Wybuchu tego nie opisuje, ani nie mamy nawet żadnych ładnych naukowych hipotez tego dotyczących. I prawdopodobnie nie będziemy mieli.
Przy okazji energii warto sobie zdawać sprawę, że nie jest to pojęcie sensownie definiowalne globalnie, przynajmniej nie dla większości dopuszczalnych przez równania Einsteina czasoprzestrzeni. Nie "obowiązuje" zatem w skalach globalnych zasada zachowania energii.

Jestem laikiem w tym temacie, ale uważam że materia jest z kondensowaną wibracją pola energii, lecz czym jest energia, która tworzy to pole, nie mam pojęcia, chociaż przypuszczam, że źródłem energii jest pozawymiarowość.

Kera pisze: uważam że materia jest z kondensowaną wibracją pola energii, lecz czym jest energia, która tworzy to pole, nie mam pojęcia, chociaż przypuszczam, że źródłem energii jest pozawymiarowość.

Bez urazy, ale to jest zlepek słów, któremu sensu w obrębie fizyki nadać się nie da.

Ależ AiDi , nie uraziłeś mnie. Jak zaznaczyłem, jestem laikiem, co nie znaczy, że powinienem mieć zdanie zgodne z obowiązującą nauką.

Tylko Twoje zdanie to nie jest zdanie, bo nie niesie żadnej treści, nawet poza fizyką. Ułożyłeś słowa o konkretnym znaczeniu w pewien ciąg, mający imitować zdanie w języku polskim... No i imituje, ale nic poza to. W gruncie rzeczy nauki empiryczne nie dają aż tak dużego pola do popisu w kwestii posiadania własnego zdania jak się niektórym wydaje... Zresztą, nie we wszystkim da się mieć własne zdanie, bo zwykle trzeba mieć do tego podstawy merytoryczne. Ja np. opinii w kwestiach biologicznych czy chemicznych nie mam, bo się nie znam. I nie muszę. Są inni mądrzy, którzy się znają i dzielą się ogólną wiedzą ze światem. Mam tylko nadzieję, że lepiej niż popularyzatorzy fizyki...

Ale to już taki trochę off-top, zostańmy przy faktach na temat WW.

Przede wszystkim powinniśmy sobie uświadomić, że samo pojawienie się wszechświata z niczego jest absurdalne i bezsensowne. Idąc dalej tym tropem, jak można zdefiniować w oparciu o zdrowy rozsądek i fizykę jako taką samą w sobie, punkt który jest zarówno nieskończenie gęsty i nieskończenie mały.

Już samo definiowanie osobliwości u każdego normalnie myślącego człowieka powinno budzić sprzeciw i zwątpienie, chociażby wynikający z konfliktu ontologicznego: nieskończenie mały, zarazem nieskończenie duży, w stosunku rozmiar/gęstość.

wsx666 pisze:Przede wszystkim powinniśmy sobie uświadomić, że samo pojawienie się wszechświata z niczego jest absurdalne i bez sensowne.

Teoria Wielkiego Wybuchu niczego takiego nie mówi.

Idąc dalej tym tropem, jak można zdefiniować w oparciu o zdrowy rozsądek i fizykę jako taką samą w sobie, punkt który jest zarówno nieskończenie gęsty i nieskończenie mały.

Dlatego też wszelkie nieskończoności są przez fizyków uważane za niefizyczne i będące oznaką tego, że nasz model matematyczny się w danych warunkach psuje i potrzebujemy lepszego.
Inna sprawa, że gdybyśmy tak bardzo trzymali się "zdrowego rozsądku" to nauka stałaby w miejscu od prawie 100 lat, więc z tym też nie należy za bardzo szaleć. Odpowiedni "zdrowy rozsądek" jest u fizyków kształtowany w trakcie studiów.

Już samo definiowanie osobliwości u każdego normalnie myślącego człowieka powinno budzić sprzeciw i zwątpienie, chociażby wynikający z konfliktu ontologicznego: nieskończenie mały, zarazem nieskończenie duży, w stosunku rozmiar/gęstość.

Osobliwość to pojęcie zdefiniowane na bazie matematyki więc niech "normalnie myślący człowiek" za dużo nie szaleje jeśli za bardzo matematyki nie ogarnia. Fizyka takich konfliktów nie ma, aczkolwiek warto sobie uświadomić, że wszelkie rozumowania "filozoficzne" mają dla fizyki wartość bliską zeru. Matematyka+doświadczenie/obserwacja, tylko dzięki temu jesteśmy w takim miejscu w jakim jesteśmy.

I na koniec uwaga ogólna - niestety stałeś się ofiarą niedouczonych (lub z premedytacją kłamiących) pseudopopularyzatorów. Teoria Wielkiego Wybuchu nie mówi nic o tym, że Wszechświat powstał z niczego, ani że był nieskończenie gęsty i nieskończenie mały. Mówi tylko, że ponad 13 miliardów lat temu (licząc standardowym czasem kosmologicznym) był wypełniony gorącą i gęstą "zupą" cząstek elementarnych i gwałtownie się rozszerzał. Jeśli jest nieskończony przestrzennie (a wszystkie wysublimowane obserwacje na to wskazują - to jedyna nieskończoność z którą musimy się pogodzić) to był nieskończony także wtedy. Co było przed momentem Wielkiego Wybuchu nie wiadomo, a modelami które próbują na to odpowiedzieć są modele zbiorczo nazywane inflacyjnymi. Za wszystkim tym stoi dość trudna matematyka kwantowej teorii pola i ogólnej teorii względności, a także miliony wyników doświadczalnych i obserwacyjnych matematykę tę podpierających. Wszelkie opisy słowne unikające matematyki są tylko niedoskonałym przełożeniem tego o co faktycznie chodzi i nie można na ich podstawie wyciągać tak daleko idących wniosków jak "to absurdalne i bezsensowne".

"Według publikacji, Wszechświat w wyniku Wielkiego Wybuchu rozszerza się i to w przyśpieszonym tempie, z przyrostem prędkości ok. \(\displaystyle{ 70 (km/s)/Mpc}\) , jednakowym dla wszystkich obserwowanych galaktyk, niezależnie od ich odległości od Ziemi."

Nie wiem jakie publikacje czytałeś, ale najprawdopodobniej źle je zrozumiałeś, a to co źle zrozumiane pogrubiłem. Prawo Hubble'a nie opisuje zależności czasowej ekspansji. Fakt, że ekspansja przyspiesza został odkryty później niż prawo Hubble'a.

Parametr Hubble'a \(\displaystyle{ H}\) dla danego współbieżnego czasu (comoving time) jest jednakowy, poprzez cały Wszechświat tj niezależnie od odległości od punktu BB. Jest to jednoznacznie wykazane matematycznie w przywołanym na wstępie programie Sagitarius BB.

"Wiek bowiem obserwowanych galaktyk jest tym młodszy im dalej znajduje się obserwowana galaktyka, co podczas rozszerzania się Wszechświata powinno powodować to, że wartość obserwowanego parametru \(\displaystyle{ H}\), powinna być coraz mniejsza dla galaktyk coraz bliższych Ziemi tj starszych, a tego nie obserwujemy."

Jak wyżej pokazałem, wiek galaktyk ma się nijak do wartości \(\displaystyle{ H}\). \(\displaystyle{ H}\) jest wyznaczone wyłącznie przez kosmiczny czynnik skali.

Przyjmując, że wiek obserwowanego obrazu galaktyki liczymy od momentu Wielkiego Wybuchu, to parametr \(\displaystyle{ H}\) w \(\displaystyle{ km/s/Mpc}\) przy rozszerzającym się Wszechświecie musi być coraz mniejszy dla galaktyk coraz starszych, wynika to z czystej matematyki.

Z Wikipedii:

Kod: Zaznacz cały

https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law

:
„ Since the Hubble "constant" \(\displaystyle{ H}\) is a constant only in space, not in time, the radius of the Hubble sphere may increase or decrease over various time intervals. The \(\displaystyle{ H_0}\) is the value of the Hubble constant today. Current evidence suggests that the expansion of the Universe is accelerating), meaning that, for any given galaxy, the recession velocity \(\displaystyle{ dD/dt}\) is increasing over time as the galaxy moves to greater and greater distances; however, the Hubble parameter is actually thought to be decreasing with time, meaning that if we were to look at some fixed distance \(\displaystyle{ D}\) and watch a series of different galaxies pass that distance, later galaxies would pass that distance at a smaller velocity than earlier ones.

Bart42 pisze: Parametr Hubble'a \(\displaystyle{ H}\) dla danego współbieżnego czasu (comoving time) jest jednakowy, poprzez cały Wszechświat tj niezależnie od odległości od punktu BB. Jest to jednoznacznie wykazane matematycznie w przywołanym na wstępie programie Sagitarius BB.

Przepraszam, ale jeśli jakikolwiek program opiera swoje "dowody" na jakimś "punkcie BB", to należy ten program wyrzucić do kosza. Nie ma czegoś takiego jak "punkt wielkiego wybuchu", bo nic nie wybuchło. A że \(\displaystyle{ H}\) nie zależy od tego gdzie się znajdujemy to prawda, nikt nie twierdził inaczej.
Poza tym - dalej nie wyjaśniłeś co to za program i czemu mamy się nim przejmować.

Przyjmując, że wiek obserwowanego obrazu galaktyki liczymy od momentu Wielkiego Wybuchu, to parametr \(\displaystyle{ H}\) w \(\displaystyle{ km/s/Mpc}\) przy rozszerzającym się Wszechświecie musi być coraz mniejszy dla galaktyk coraz starszych, wynika to z czystej matematyki.

Ale wiek obserwowanego obrazu galaktyki ma się nijak do wartości \(\displaystyle{ H}\). Napisanie drugi raz tego samego z dodatkiem "wynika to z czystej matematyki" nic nie zmieni w kwestii prawdziwości tego co piszesz. Jeśli wynika to z matematyki, to proszę tę matematykę pokazać, tu na forum. Ja matematykę pokazałem, przywołując podręcznikowe wyprowadzenie prawa Hubble'a. \(\displaystyle{ H}\) jest zdefiniowane jako \(\displaystyle{ H(t)=\frac{a'(t)}{a(t)}}\), proszę się odnieść do tego.

Z Wikipedii:
Kod: Zaznacz cały
https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble%27s_law
:

xD

Dziękuję za przywołanie cytatu, który nie ma żadnego związku z tym co piszesz.

Przepraszam, ale jeśli jakikolwiek program opiera swoje "dowody" na jakimś "punkcie BB", to należy ten program wyrzucić do kosza. Nie ma czegoś takiego jak "punkt wielkiego wybuchu", bo nic nie wybuchło.

Teoria Wielkiego Wybuchu (Big Bang) zakłada, że w erze inflacji w chwili 1E-35 sekundy od momentu Wybuchu (BB) rozmiar Wszechświata wynosił \(\displaystyle{ 10^{-26}}\) metra (Encyklopedia WSZECHŚWIAT PWN 2006r str.46). Zatem Ziemia , tak jak każdy inny obiekt we Wszechświecie, będzie punktem BB dla obserwatora tam umieszczonego , gdyż w przypadku rozszerzania się przestrzeni Wszechświata, wszystkie galaktyki będą wzajemnie oddalać się od siebie, niezależnie od miejsca obserwacji.

Poza tym - dalej nie wyjaśniłeś co to za program i czemu mamy się nim przejmować.

Program Sagitarius BR, podany na linku wcześniej, otwiera się na moim notebooku bez problemu. Nie wiem dlaczego u Ciebie występują kłopoty z jego otwarciem.

Ale wiek obserwowanego obrazu galaktyki ma się nijak do wartości \(\displaystyle{ H}\). Napisanie drugi raz tego samego z dodatkiem "wynika to z czystej matematyki" nic nie zmieni w kwestii prawdziwości tego co piszesz. Jeśli wynika to z matematyki, to proszę tę matematykę pokazać, tu na forum. Ja matematykę pokazałem, przywołując podręcznikowe wyprowadzenie prawa Hubble'a. H jest zdefiniowane jako \(\displaystyle{ H(t)=\frac{a'(t)}{a(t)}}\), proszę się odnieść do tego.

Z Wikipedii:
„Prawo Hubble’a – podstawowe prawo kosmologii obserwacyjnej, wiążące odległości galaktyk \(\displaystyle{ r}\) z ich tzw. prędkościami ucieczki \(\displaystyle{ v}\) (których miarą jest przesunięcie ku czerwieni \(\displaystyle{ z}\)). Prawo to określa, iż te dwie wielkości są do siebie proporcjonalne, a stałą proporcjonalności jest stała Hubble’a \(\displaystyle{ H_0}\): \(\displaystyle{ v = H_0\cdot r}\) ”

Przez \(\displaystyle{ H_0}\) oznaczona jest wartość parametru Hubble’a \(\displaystyle{ \approx 70 km/s/Mpc}\), który obserwowany obecnie („However, the term "constant" is somewhat of a misnomer, the Hubble constant \(\displaystyle{ H_0}\) is the current value of the Hubble parameter \(\displaystyle{ H}\) , which changes over time.”)
A zatem matematyczną postać prawa Hubble’a \(\displaystyle{ v = H \cdot r}\) , gdzie \(\displaystyle{ r}\) jest odległością galaktyki od obserwatora liczoną w Megaparsekach (\(\displaystyle{ Mpc}\)), a \(\displaystyle{ v}\) prędkością jej oddalania się od obserwatora (ekspansji wszechświata, w km/s), można przedstawić w postaci \(\displaystyle{ H = \frac{v}{r} (km/s)/Mpc}\) , gdzie \(\displaystyle{ r =v \cdot t}\) , stąd \(\displaystyle{ H = v/(v \cdot t)}\).
A więc jak stąd widać, parametr \(\displaystyle{ H}\) dla danej galaktyki musi maleć w miarę upływu czasu.

Twoje twierdzenie, że wiek obserwowanego obrazu galaktyki ma się nijak do wartości \(\displaystyle{ H}\), jest więc nieprawdziwe.

Dziękuję za przywołanie cytatu, który nie ma żadnego związku z tym co piszesz.

Nie zgadzam się tu z Tobą, ale pozostawiam to do indywidualnej oceny czytelnikom tego wątku.

Matematyka.pl

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch?

Re: Wielki Wybuch?

Re: Wielki Wybuch?

Re: Wielki Wybuch?