Voľná debata o fyzike

Dajme tomu že som sa nechal pomýliť, zle nakreslenými grafmi od popularizátorov vedy..

A nejaký konkrétny údaj?

Napríklad.. Slnko alebo teda slnečná sústava, obieha okolo centra galaxie rýchlosťou "x", pričom bez prítomnosti temnej hmoty by to bolo "y", tieto dva údaje sa odlišujú o "z"%..

Je nejaká takto znejúca veta niekde?

nie, pretoze to nie je podstatne. keby si mal jednu hviezdu, tak z rychlosti vyratas hmotnost galaxie. ale problem je ze ked odhadujes hmotnost galaxie z hviezd tak to nesedi a navyse rychlost obehu by mala klesat rychlejsie. to ze ze slnko je priblizne v dvoch tretinach od centra je nahoda, nic viac

ked na tento problem narazil zwicky, tak sa skor cakalo zle pocitame hviezdy, zandbavame prach alebo nieco podobne. a moznych chyb je tam stale mraky, stale len odhadujeme kolko a aky tvar by mohlo mat halo temnej hmoty

A čo tak teda, nejaký konkrétny objekt, kdesi až na okraji galaxie?

Na tom by to šlo?

tam uz zlyha aj technika, toto dokazeme na blizkych galaxiach kde vidime hviezdy. temna hmota je teda “blizky” problem

kto ma zaujem si to preratat, tak zhruba vztah 154 napr. z tejto knihy

https://www.aldebaran.cz/studium/otr.pdf

 

potrebuje ale zadavat do hmotnosti Mz - hmotnost galaxie, do Rz- napriklad blizko centra sagitaria a h - bude polomer galaxie. Ja som to neprerataval

Vzdialenému pozorovateľovi (v zanedbateľnom gravitačnom potenciály galaxie) pôjdu hodiny  o 0,000036168 s rýchlejšie. Ak by som uvažoval obežnú rýchlosť Slnka 217 km/s, je to 0,000035907 s. Podľa mňa to nie je tak veľa. Slnko sa otočí okolo centra galaxie za 200 miliónov rokov. Pre vzdialeného pozorovateľa (ak by sa toho dožil), by otočka trvala iba o 7233,6 rokov dlhšie. To je výpočet z odkazu. (Podľa štatistickej teórie, o ktorej sme sa bavili, je to 7234 roka). Sú to v slabých gravitačných poliach zanedbateľné a experimentálne nemerateľné rozdiely. Je to síce 0,003617%, ale kto môže čakať na výsledok 200 miliónov rokov. 

tono ale mne to vyslo ako nasobok to cislo nie ako totalnu hodnotu ale nasobok x este delta t, co vyjde este mensie cislo :) tak som si to zle interpretoval v rychlosti a cisla su naozaj zanedbatelne.

Je to fakt slabý zanedbateľný "signál"..

Lenže.. Ten sa k nám dostane tak, že emitor vyšle konkrétny fotón, ktorý k nám cestuje už ako samostatný objekt, a to cez priestor ktorému sme priznali schopnosť konať prácu..

Ako ten priestor, ktorý je schopný vykonať prácu.. Zapracuje s tým konkrétnym fotónom a následne aj vzťahmi medzi niekoľkými fotónmi, ktoré by k nám cestovali s určitým odstupom ako časový signál?

Nemohlo by to zafungovať ako "zosilňovač"?

S tým fotónom je to dosť nejasné. Emitovaný fotón zo vzdialenej sústavy, vďaka rozpínaniu vesmíru, detekujeme vždy s nižším kmitočtom. To znamená, že expanzia ako by ubrala fotónu energiou. Ale na úkor čoho, iba expanzie priestoru bez hmoty? V klasickej fyzike sa dá energia vyjadriť, ako práca konaná po nejakej krivke. Napríklad gravitačný posun frekvencie fotónu je na úkor práce, ktorú fotón vykoná v gravitačnom poli telesa. Ak sa vesmír rozpína nezávisle od sústavy pozorovateľa, najviac energie v sústave pozorovateľa stratili práve tie fotóny, ktoré detekoval z najvzdialenejšej sústavy. Lenže všetky sústavy sú v expandujúcom vesmíre rovnocenné. Ak predpokladáme, že sa fotón pohyboval iba v expandujúcom priestore bez hmoty, nedokážeme stratu jeho energie, v dôsledku nezávislosti sústav, nijako lokalizovať. To nie je len problém expanzie, OTR nedokáže lokalizovať ani energiu gravitačného poľa telesa. Ak chceme niečo zmysluplne riešiť, obyčajne sa vždy obmedzíme na lokálne inerciálnu sústavu, kde platí zákon zachovania energie. Ak v expandujúcom vesmíre "ticho" akceptujeme, že zákon zachovania energie stráca zmysel, potom ale nechápem, aký zmysel má zavedenie pojmu temnej energie . 

Bolo to tak nejak oživené, pretože sa ukázalo že sa ten proces expanzie zrýchľuje..

..

Ten "zosilňovač".. On by mohol fungovať..

Teda "keby"..

"Keby" fotóny ako častice bez kľudovej hmotnosti a teda neinteragujúce s Higgsovým poľom, na rozdiel od častíc s Higgsom "spriahnutým"..

Zase aj na tú "kozmologickú konštantu" reagovali odlišne "zrkadlovo"..

Teoreticky ona totižto vyšla o dobrých 120 "rádov" silnejšia než sa prejavuje na "makrorozmeroch"..

Čo ak to fotóny bez kľudovej hmotnosti "zanáša" v priestore omnoho viac, než veci ktoré kľudovú hmotnosť majú?

..

"Testovateľná predpoveď": Na gravitačných vlnách by sme mali začať "vidieť", podobnú anomáliu ako na klasických fotónoch..

Pretože gravitačné vlny sa tiež šíria rýchlosťou svetla a teda neinteragujú s Higgsom..

Nerozumiem o čo ti ide. Aký zosilňovač, čoho? Expanzia je skôr "zoslabovač" Expanzia "rozťahuje" vlnovú dĺžku fotónov, takže ich energia E=h.nu klesá. Podobne ako v termodynamike, lenže tam sa energia premieňa - odovzdáva chladnejším časticiam. Voľne letiaci fotón nemá komu odovzdať energiu, ale jeho frekvencia klesá úmerne dobe jeho letu. Častice s kľudovou hmotnosťou "odolávajú" expanzii, možno to nejako súvisí s Higgsom. Tomu už nerozumiem, ale nikde som sa nedopracoval k vysvetleniu, ktoré by som dokázal pochopiť. OTR je makroskopická teória a lambda nešpecifikuje o akú hmotu by sa malo jednať. Podľa nej by sa mali nakoniec rozpadnúť aj atómy, a subatomárne častice. Lenže je asi hlúpe, alebo prinajmenej odvážne, vyvodzovať z makroskopickej teórie závery pre QM. 

Hmm..

Otázkou je, čo to vlastne znamená v expandujúcom priestore povedať "toto stojí na mieste" alebo "toto sa s ním pohybuje"?

Higgsovo pole je vlastnosť priestoru - vákua.. To ten priestor ktorý expanduje vytvára hmotnosť..

Častitice s kľudovou hmotnosťou by tak paradoxne, lepšie "stáli na mieste".. Pretože priestor ich "unáša" viac so sebou pri svojej expanzii..

Kdežto fotóny, ktoré kľudovú hmotnosť ako vlastnosť danú Higgsovým poľom nemajú, by mali "zaostávať".

Mal by skutočne tak vznikať istý rozdiel.. V pridanej energii od expanzie..

Fotóny sa ale pohybujú stálou rýchlosťou svetla, čiže jediný spôsob ako by sa to mohlo reálne prejaviť by bol posun vlnovej dĺžky, ešte viac k "červenej"?

Kdežto fotóny, ktoré kľudovú hmotnosť ako vlastnosť danú Higgsovým poľom nemajú, by mali "zaostávať".

Mal by skutočne tak vznikať istý rozdiel.. V pridanej energii od expanzie..

Expanzia priestoru funguje na mierkach, ktoré nekorešpondujú s rozmermi elementárnych častíc. Aplikovať Hubbleho zákon v rozmeroch 10^-15m sa mi zdá dosť zbytočné. V expandujúcom priestore sú rovnako "unášané" fotóny, alebo galaxie. Otázkou je, prečo vrámci galaxie alebo atómu, nedochádza k expanzii. Ťažko akceptovať tvrdenie, že ich spolu držia gravitačné, elektrostatické, jadrové, alebo iné sily. V expandujúcom priestore nepôsobí žiadna sila, ktorá by telesá vzďaľovala, takže nemá zmysel ani sila, ktorá by pôsobila opačne.

Tono

A ako to teda je podľa teba?

To pozorované zrýchľovanie expanzie..

Ako by si ho potom vysvetlil?

Musíme vychádzať z toho, čo dokážeme zmerať. Máme experimentálne nameraný posun spektra vzdialených galaxií. Podľa klasickej fyziky, frekvenčný posun môžeme interpretovať, ako dôsledok Dopplerovho javu. Predstav si, že fotón bol emitovaný z galaxie s presnou frekvenciou, napríklad ako kvantový prechod elektrónu v atóme vodíka v danej galaxii. To je spektrálna čiara, ktorá má rovnakú frekvenciu v každej galaxii. Lenže, ak bol emitovaný z galaxie pohybujúcej sa rýchlosťou v od pozorovateľa, jeho energia pri detekcii je nižšia, takže ho pozorovateľ detekuje s nižšou frekvenciou. To platí v klasickej fyzike. Podľa tohoto vysvetlenia by ale neplatil Hubbleho zákon. Totiž v klasickej fyzike je úplne jedno, ako dlho takýto fotón v priestore "letí". Jeho frekvenčný posun záleží len od relatívnej rýchlosti sústav. To, že rýchlosť vzdaľovania podľa podľa Hubbleho zákona lineárne narastá zo vzdialenosťou sa dá interpretovať tak, že počas letu fotónu expandoval priestor. (Súvisí to teda nie len s priestorom, ale aj s časom. A čas v tomto prípade asi nemôžeme považovať za invariant. To už nie je STR. Hubbleho zákon je lineárna funkcia, ale čo je v prírode lineárne. Ak by táto funkcia nebola lineárna, zrýchlenie expanzie by nutne nemuselo súvisieť zo zrýchlením pohybu galaxiií, ale s časom) A čím dlhšie fotón "letel" v expandujúcom priestore, tým viac sa roztiahla jeho vlnová dĺžka. Takže spektrálny posun sa nedá interpretovať iba Dopplerovsky, ako dôsledok relatívnej rýchlosti sústav. Mimochodom Dopplerovské vysvetlenie posunu frekvencie nebolo historicky jediné, uvažovalo sa aj s gravitačným posunom. Na akceptovanie tejto teórie chýbal gravitačný potenciál, ktorý by predstavovala viditeľná hmota. Navyše expanzia podporuje model Veľkého tresku, ktorý je dnes akceptovaný. Moje predstavy sú irelevantné, ja som chcel iba poukázať na nedostatky, v čisto Dopplerovskej interpretácii. 

Neviem..

Možno to záleží aj od toho, že jeden jediný fotón je častica, a celá halda fotónov je už "pole".. A "pole" sa dokáže správať inak ako častica..

Pravdu povediac kvantovku som teda doteraz nepobral..

Zdá sa ako keby na "pole" tá Dopplerovská interpretácia dostačovala, kdežto na fotón ako "individualitu" nijak nepasuje..

Musíme vychádzať z toho, čo dokážeme zmerať. Máme experimentálne nameraný posun spektra vzdialených galaxií. Podľa klasickej fyziky, frekvenčný posun môžeme interpretovať, ako dôsledok Dopplerovho javu. Predstav si, že fotón bol emitovaný z galaxie s presnou frekvenciou, napríklad ako kvantový prechod elektrónu v atóme vodíka v danej galaxii. To je spektrálna čiara, ktorá má rovnakú frekvenciu v každej galaxii. Lenže, ak bol emitovaný z galaxie pohybujúcej sa rýchlosťou v od pozorovateľa, jeho energia pri detekcii je nižšia, takže ho pozorovateľ detekuje s nižšou frekvenciou. To platí v klasickej fyzike. Podľa tohoto vysvetlenia by ale neplatil Hubbleho zákon. Totiž v klasickej fyzike je úplne jedno, ako dlho takýto fotón v priestore "letí". Jeho frekvenčný posun záleží len od relatívnej rýchlosti sústav. To, že rýchlosť vzdaľovania podľa podľa Hubbleho zákona lineárne narastá zo vzdialenosťou sa dá interpretovať tak, že počas letu fotónu expandoval priestor. (Súvisí to teda nie len s priestorom, ale aj s časom. A čas v tomto prípade asi nemôžeme považovať za invariant. To už nie je STR. Hubbleho zákon je lineárna funkcia, ale čo je v prírode lineárne. Ak by táto funkcia nebola lineárna, zrýchlenie expanzie by nutne nemuselo súvisieť zo zrýchlením pohybu galaxiií, ale s časom) A čím dlhšie fotón "letel" v expandujúcom priestore, tým viac sa roztiahla jeho vlnová dĺžka. Takže spektrálny posun sa nedá interpretovať iba Dopplerovsky, ako dôsledok relatívnej rýchlosti sústav. Mimochodom Dopplerovské vysvetlenie posunu frekvencie nebolo historicky jediné, uvažovalo sa aj s gravitačným posunom. Na akceptovanie tejto teórie chýbal gravitačný potenciál, ktorý by predstavovala viditeľná hmota. Navyše expanzia podporuje model Veľkého tresku, ktorý je dnes akceptovaný. Moje predstavy sú irelevantné, ja som chcel iba poukázať na nedostatky, v čisto Dopplerovskej interpretácii. 

A ake sú tvoje predstavy? je to kombinacia posun vhladom na rychlost, co posuva frekvenciu a este od expanzie priestoru. Myslim ze to nikto z vedeckej obci neiterpretuje iba vzhladom na vzajomnu rychlost. resp. je to dolezite a zaujimave ako velmi by sa mala natahovat vlnova dlzka s rozpinanim priestoru, resp. ako odlisit tieto dva faktory atd.  

Pre názornosť graf rýchlosti expanzie v = f(z), kde c=1. Červená krivka zohľadňuje rozťahovanie vlnovej dĺžky. Výpočet je pre Hubblov zákon v=H.r, čo samozrejme nie je realita. Správny výpočet pre veľké škály by bol z metriky expandujúceho vesmíru, lenže tú nepoznáme. Paradoxne pri zohľadnení expanzie priestoru a vlnovej dĺžky, vychádza zrýchlenie a=f(t) (spodný graf) pozorovaných objektov záporné. To však nemusí byť paradox v expandujúcom priestore. Absolútna hodnota zrýchlenia je vzhľadom na veľkosť konštanty H na hranici experimentálneho merania. 

Tono,

sak ale ide o nieco ine. My nemame zohladneny faktor zmeny vlnovej dlzky svetla na rozpinajuci sa priestor. Teda pokial by sme poznali skutocnu rychlost rozpinania, potom vieme aj zistit ci sa vlnova dlzka roztahuje z dovodu rozpinania priestoru, pokial sa neroztahuje tak preco? pokial sa roztahuje tak preco? existuje vobec na to odpoved so sucasnych predstav?

robopol

Ten graf zrýchlenia, čo som hore uviedol je nezmysel. Dosadil som zlú hodnotu z, sorry... My dokážeme zmerať iba vlnovú dĺžku. A ak sa vlnová dĺžka "naťahuje", meriame aj toto "naťahovanie". Podobne, ako dnes meriame vlnovú dĺžku reliktného žiarenia, ktorá sa natiahla iba expanziou vesmíru.  

Ved ja viem ze to nevieme odlisit, lenze pokial sa priestor neroztahuje ale vytvara, doplna tak sa roztahovanie diat nebude, pokial sa ale priestor len roztahuje musi sa aj vlnova dlzka svetla, pisem o tom prave preto, ze keby sa vedelo urobit meranie co odflitruje iste veci, potom vieme ktora alternativa sa deje, na to by sme vsak museli poznat presnu rýchlost galaxii medzi sebou. Ale uprimne ak sa priestor roztahuje a s nim vlnova dlzka svetla nebol by to maly efekt a potom by sme mali vypocitane zle rychlosti galaktických objektov a ich vzájomnej rýchlosti, lebo tento faktor nie je nijak v rovniciach zaratany.

No ved ano reliktne ziarenie a co jeteda pravda:

1. reliktne ziarenie je výsledkom roztahovania priestoru, 

2. reliktne ziarenie je dosledkom vzájomnej rýchlosti relativistický dopplerov jav medzi zrodom vesmíru a letiacou zemou v 13,6 mld. rozpinajucom sa vesmíre.

Ak je to bod. 1 pytam sa na vztah medzi roztaovanim priestoru a vlnovej dlžky pociatocneho svetla. Hovoria to volne ze svetlo sa natahuje, lenze kolko sa natiahne za celych 13,6 mld rokov?

V čase emisie fotónov reliktného žiarenia mal vesmír teplotu 3000 K a vek  379 tisíc rokov. Podľa Planckového zákona, maximum fotónov pri tejto teplote malo vlnovú dĺžku Lambda_emit zodpovedajúci teplote 3000 K. My tieto fotóny dnes v našej sústave meriame s vlnovou Lambda_observ, ktorá podľa Planckového zákona, zodpovedá vlnovej dĺžke žiarenia čierneho telesa s teplotou 2,73K. Predstavme si experiment, že fotón s vlnovou dĺžkou Lambda_emit by sme v čase jeho emisie v danej sústave „uväznili“ medzi dve nehmotné zrkadlá. Čo by platilo?

1. Expanziou priestoru by narastala vlnová dĺžka fotónu, ale aj vzdialenosť zrkadiel. Takže by sme v tejto sústave nepozorovali žiadny červený posun fotónu.  

2. Expanzia priestoru platí len pre vzdialené sústavy.

Ak platí bod 1, tak vlnová dĺžka fotónu narastá s časom v danej sústave rovnako, ako narastá vzdialenosť zrkadiel. Ak je doba od veľkého tresku T = 13,6 mld rokov a fotón reliktného žiarenia bol emitovaný 379 tisíc rokov po veľkom tresku, reliktný fotón do našej sústavy doletí za dobu t = 13,6 mld rokov - 379 tisíc rokov. To je 13,599621 rokov. Jeho vlnová dĺžka sa počas letu „roztiahla“ na hodnotu zodpovedajúcu teplote 2,73K. Lenže podľa predpokladu 1. sa aj vzdialenosť zrkadiel v danej sústave „roztiahla“. My však v našej sústave zmeriame posun vlnovej dĺžky a takýto výsledok môžeme dostať iba za predpokladu, že v našej sústave priestor nemohol počas  13,599621 rokov expandovať. Takže všetko sa rozpína len vzhľadom na našu sústavu. Nechápem, prečo potom niektorí autori uvádzajú, že  „Ak táto teória zodpovedá skutočnosti, vesmír eventuálne skončí „roztrhnutím“ všetkých viazaných sústav až na úroveň elementárnych častíc“ https://sk.wikipedia.org/wiki/Rozp%C3%ADnanie_vesm%C3%ADru alebo, „Veľký mráz“ alebo „tepelná smrť“ https://sk.wikipedia.org/wiki/Kone%C4%8Dn%C3%BD_osud_vesm%C3%ADru .
V žiadnej lokálnej sústave expanzia nemôže prebiehať, inak by sme v nej posun nenamerali. Napriek tomu vesmír, ako celok, vraj čaká „fatálny“ koniec. Mám v tom teda riadny zmätok... Dokáže mi to niekto vysvetliť? Ako môžu súčasne existovať dve rozdielne prognózy budúcnosti. Jedna globálna, vzťahujúca sa na celý vesmír a druhá predstavujúca vesmír, ako súbor realít lokálnych sústav? Podľa STR, ale aj OTR, musia predsa všetky fyzikálne zákony prebiehať vo všetkých rovnako!!!

Tono

Volne sa to vysvetluje tak, ze to lokalne rozopnutie je zanedbatelne oproti vesmiru, takze ak budeme dostatocne dlho cakat nakoniec sa to prejavi aj lokalne. Samozrejme taketo zjednodusenia nie su na mieste ...

osobne si myslim, ze maju v tom chaos, uz len ked si zoberies ako priestor natahovaciu gumu? Pokial by sme to aj pripustili, dokedy sa to moze natahovat ako guma, cely ten koncept je podla mna chybny, nedava to zmysel ani logiku. Preto som aj prisiel s tym ze treba vyriesit entity ako je priestor a cas, ich predstavy su naivne ... mozno sa mylim ale mozno aj nie, pretoze uz sam vidis ze ak budes dosledne logicky premyslat dostanes sa k problemom.

Ja myslim ze ziadna vlnova dlzka nie je nejak radikalne natiahnuta a je to cisto len doplerov jav od rychlosti, rychlost je vsak obrovska od 13,599 mld rokov, teda rychlost odkedy sa uvolnilo elektromagneitcke ziarenie.

podla ich predstavy tu MUSI byt tak, ze "temna energia" roztahuje viac prazdy priestor ako tam kde je hmota, inak by logicky platilo co tvrdis ty, to su take "uhybne manevre" ze to je ako za cias ptolemaia, presne tak vidim aj nase poznanie vesmiru na velkych skalach

Kto ma zaujem nech sa pride pozriet na nove clanky, aktualne kvantovy svet

robopol

 

Štatisticky si entropiu predstav tak, že pri Veľkom tresku bola na všetkých kockách hodnota 6. Po expanzii sa mohli realizovať aj ostatné hodnoty. To nie je len o priestorovom rozmiestnení kociek, ale o možných stavoch na kockách. Nové stavy hmoty umožňujú vytvárať nové konfigurácie, ako kvarky, elementárne častice, atómy molekuly atď.. Najusporiadanejším atómom je atóm vodíka, všetky ostatné atómy predstavujú obsadenie ďalších pravdepodobných stavov protónov neutrónov a elektrónov. Vytvorením ostatných atómov zložitosť narastá, čo by malo byť v rozpore s entrópiou. No deje sa to na úkor energie atómu vodíka. Spotrebovanie tejto energie na vytvorenie iných atómov je nevratný proces. Vyššia zložitosť lokálneho systému je vybudovaná na úkor celkovej entrópie. Vo vesmíre teda môžu vznikať zložitejšie systémy, ale na úkor jeho celkovej entrópie.

Tono to "lokalne" ale znamena v celom vesmíre. Nevratný proces by to bol za predpokladu, že vesmír sa bude stale rozpinat. 

No statisticky si to ale nemozem takto predstavovat, pretoze, ty dodavas do systemu nejake vyssie stavy (eda viac moznosti). Podstata termodynamickej entropie je ta, že dve nadoby, tepla chladna vedla seba maju nizsiu entropiu, ako potom dve nadoby rovnakej teploty. Druhy priopad ma vyssiu entropiu. Pri pohlade na statisticku entropiu ma stav kde su gulicky v prvej nadobe a v druhej nadobe prazdne nizsiu entropiu ako dve nadoby o skoro rovnakom pocte guliciek. Nema to nic do cinenia s pridavanim dalsich moznosti - "kvantovych stavov".

Nie je mozne tvrdit, ze dnesny vesmir ma vacsiu entropiu v zmysle definicie ako mal pri Big bangu. To by bola chybna logika, pretoze dnesny vesmir sa podoba na prvu nadobu teplu a druhu nadobu chladnu ( v zmysle teplych hviezd a chladneho vakua).