Širenje svemira

[LIQ]

JPK kaže:

Hoćeš reći da se brzina svjetlosti mijenjala kroz povijest? I to točno tako da reproducira relativistički redshift?
hoćeš reći da ti širenje svemira ne zvuči uvjerljivo. Super.

Ako je crveni pomak nastao rastezanjem prostora, odnosno, valna se duljina
rastezala kako se rastezao prostor, onda se valna duljina nije mogla produljiti
samo zato što su se razmaknule galaksije već se između tih galaksija rastegnuo
vakum.
No ako je vakum prazan prostor, onda se nije imalo što raztegnuti ili razmaknuti.
A onda se ni valna duljina nema razloga rastezati.
Dakle, vakum mora itekako biti popunjen nečim što se međusobno može
razmaknuti, dakle mora mu se mijenjati gustoća, dakle, onda se i brzina
svjetlosti morala mijenjati, dakle onda i tumačenja širenja svemira ne izgledaju
uvjerljivo.

[AFARON]

El Ninho kaže:

Da, postoji dosta knjiga i filmova na tu temu.

Ja sam želio naglasiti da traženje nekog drugog, nama nepoznatog, objašnjenja crvenog pomaka pokraj tako očiglednog, može uroditi samo jalovim filozofskim raspravama.

Vidim, filozofske maštarije ti idu.

Pa idu, ali nazalost nisam mogao odma zakljuciti da li je tvoje pitanje bilo sarkazam ili stvarno razmisljanje, nov sam na forumu

[Road_Warrior]

Da smo radili na svemirskim letovima koliko su ti znanstvenici izasrali se o postanku i širenju svemira, bar bi došli do Jupitera sa ljudskog posadom do sada... Ovako niti smo dosli do Marsa, niti do mjeseca u smislu neke eksploatacije tog mjeseca, niti ama baš išta znamo o postanku svemira i širenju, sve su to samo nagađanja seoska.

[Frogger]

Evo samo da dodam, vezano uz svojstva vakuuma u svemiru koji se širi. Dolazi do povećanja valnih duljina i ovaj efekt je neraspoznatljiv od Dopplerovog efekta i možemo ga smatrat istom stvari. Sam vakuum ne mijenja svoja svojstva vezana uz propagaciju svjetlosti kako se svemir širi. Dakle ovo NIJE kao da rastežemo gumenu traku čime se mijenja njena debljina (i napetost, tj parametri propagacije mehaničkog vala). Ovakvo shvaćanje je teoretsko, ali i u skladu s astronomskim opažanjima. U 4. lekciji na početku profesor Susskind odgovara na pitanja studenata i tamo se nalazi upravo objašnjenje ovog pitanja. Dakle, duboko teoretsko, dolazi iz Opće teorije relativnosti (koju jako cijenim i koja je eksperimentalno mnogo puta potvrđena), u skladu je s astronomskim opažanjima i jako ćemo se iznenaditi ako se pokaže da nije tako .
Lekcija 4

[Frogger]

haram kaže:

... i @Frogger, kako to mislis da nam stvari izgledaju usporene, koje stvari ?
Prema rubu svemira ?

Ops, nisam vidio ovo pitanje.

Znači ako se neko događanje odvija u sustavu koji se odmiče od nas velikom brzinom, Einsteinova Specijalna teorija relativnosti kaže da će doći do relativističkih efekata, tj dilatacije vremena i prostora. Dilatacija vremena znači da nam izgleda da vrijeme u sustavu tog promatrača teče sporije, tj sve što vidimo da se tamo dešava izgleda nam "usporeno". Ovo je direktna posljedica relativnog gibanja tog sustava u odnosu na nas, duboko vezana uz princip kauzalnosti, i relativno gibanje mora rezultirati dilatacijom vremena, što je i eksperimentalno potvrđeno mnogo puta i nimalo to ne dovodim u pitanje.
JPK je iskoristio ovo da mi kaže kako opažamo dilataciju vremena kod udaljenih objekata (tipa supernove koje sporije ekplodiraju), što znači da se udaljeni objekti udaljavaju od nas.
Ja sam na to sugerirao kako isti efekt (dilataciju vremena) moramo opaziti ne nužno zbog gibanja udaljenog objekta, već samo iz činjenice da je svjetlost koja stiže od tog objekta redshiftana. Odnosno valovi koji opisuju događanje su razvučeni pa ih sporije primamo, drugim riječima događaji koje vidimo izgledaju usporeni. Pozvao sam ga da mi pokaže kako je dilatacija vremena koju opažamo kod udaljenih događanja upravo posljedica gibanja, kako on tvrdi, a ne samog redshifta, znajući da to ne može dokazat, ali nije ni pokušao, jer i on zna da ne možemo razlikovat ova dva efekta - u suštini to je isti efekt.

Edit: zapravo sad kad čitam šta je napisao čini mi se da nije pokušao zato šta je smatrao da ja to ne bi mogao shvatit

[JPK]

Frogger kaže:

JPK je iskoristio ovo da mi kaže kako opažamo dilataciju vremena kod udaljenih objekata (tipa supernove koje sporije ekplodiraju), što znači da se udaljeni objekti udaljavaju od nas.
Ja sam na to sugerirao kako isti efekt (dilataciju vremena) moramo opaziti ne nužno zbog gibanja udaljenog objekta, već samo iz činjenice da je svjetlost koja stiže od tog objekta redshiftana. Odnosno valovi koji opisuju događanje su razvučeni pa ih sporije primamo, drugim riječima događaji koje vidimo izgledaju usporeni. Pozvao sam ga da mi pokaže kako je dilatacija vremena koju opažamo kod udaljenih događanja upravo posljedica gibanja, kako on tvrdi, a ne samog redshifta, znajući da to ne može dokazat, ali nije ni pokušao, jer i on zna da ne možemo razlikovat ova dva efekta - u suštini to je isti efekt.

Edit: zapravo sad kad čitam šta je napisao čini mi se da nije pokušao zato šta je smatrao da ja to ne bi mogao shvatit

Objasnio sam. Ali, zar ti ne vidiš koliko je ovo što si gore napisao kontradiktorno na više nivoa?

1. Govoriš o redshiftu bez da si naveo mehanizam redshifta. Ako nije širenje, što je? Ti imaš u glavi nekakvu jegulju od redshifta koju se racionalno ne može uhvatiti, jer koje god objašnjenje da ponudim, ti kažeš "Ne, ali to može biti posljedica i tamne energije/polarne svjetlosti/gladi u Ukrajini. To nije način na koji se može raspravljati. Navedi konkretan mehanizam koji se može opovrgnuti, kakav je "tired light" npr.

2. Dilatacija vremena ne može biti posljedica bilo kakvog redshifta. Zašto bi događaji izgledali usporeni ako je svjetlost samo redshiftana zbog nerelativističkog Dopplerovog efekta? Jednostavno nisu.

[Frogger]

JPK kaže:

Objasnio sam. Ali, zar ti ne vidiš koliko je ovo što si gore napisao kontradiktorno na više nivoa?

1. Govoriš o redshiftu bez da si naveo mehanizam redshifta. Ako nije širenje, što je? Ti imaš u glavi nekakvu jegulju od redshifta koju se racionalno ne može uhvatiti, jer koje god objašnjenje da ponudim, ti kažeš "Ne, ali to može biti posljedica i tamne energije/polarne svjetlosti/gladi u Ukrajini. To nije način na koji se može raspravljati. Navedi konkretan mehanizam koji se može opovrgnuti, kakav je "tired light" npr.

2. Dilatacija vremena ne može biti posljedica bilo kakvog redshifta. Zašto bi događaji izgledali usporeni ako je svjetlost samo redshiftana zbog nerelativističkog Dopplerovog efekta? Jednostavno nisu.

1. Ali nemam namjeru predlagati nekakav konkretan "tired light" mehanizam, jer nisam otvorio temu da dajem neki svoj blesavi model kako do redshifta dolazi. Zanimalo me da li moderna znanost može sa sigurnošću odbaciti takve mehanizme i uzeti zdravo za gotovo da se radi o Dopplerovom efektu, kako sam imao dojam da čini. Dobio sam odgovor koji me zadovoljava, a to je da ne možemo u potpunosti, ali opažanja su zaista u skladu s Dopplerovim efektom, a kad ne bi bila, morali bismo revidirat i mnoge druge teorije, od kojih se neke stvarno jako dobro slažu s opažanjima.

2. Istina, ne bi bilo kakav redshift izgledao kao dilatacija. Morao bi imati neke lijepe osobine poput te da je prisutan monotono u svim spektrima. I opažamo upravo takav. No još uvijek nije nemoguće postaviti nekakav "tired light" model koji rezultira upravo takvim redshiftom - i da, izgledao bi kao dilatacija.

[JPK]

Frogger kaže:

1. Ali nemam namjeru predlagati nekakav konkretan "tired light" mehanizam, jer nisam otvorio temu da dajem neki svoj blesavi model kako do redshifta dolazi. Zanimalo me da li moderna znanost može sa sigurnošću odbaciti takve mehanizme i uzeti zdravo za gotovo da se radi o Dopplerovom efektu, kako sam imao dojam da čini. Dobio sam odgovor koji me zadovoljava, a to je da ne možemo u potpunosti, ali opažanja su zaista u skladu s Dopplerovim efektom, a kad ne bi bila, morali bismo revidirat i mnoge druge teorije, od kojih se neke stvarno jako dobro slažu s opažanjima.

Moderna znanost ne može sa sigurnošću odbaciti ni hipotezu da je cijeli Svemir stvoren prije 5 s slučajnim odmakom iz stanja maksimalne entropije. Osim toga, jednostavnom transformacijom metrike prostora r ->const./r se može doći do zaključka da zapravo živimo na unutrašnjem dijelu šuplje kugle, a cijeli Svemir je unutra, dalji dijelovi bliže centru. To su sve modeli koji se ne mogu sa sigurnošću odbaciti.

Frogger kaže:

2. Istina, ne bi bilo kakav redshift izgledao kao dilatacija. Morao bi imati neke lijepe osobine poput te da je prisutan monotono u svim spektrima. I opažamo upravo takav. No još uvijek nije nemoguće postaviti nekakav "tired light" model koji rezultira upravo takvim redshiftom - i da, izgledao bi kao dilatacija.

Što znači "monotono u svim spektrima"?

Pa da, ako ćeš se baviti takvim glupostima, nije nemoguće i da vremenska dilatacija uopće ne postoji. Nego se radi o nekakvim "tired light" modelima koje treba postaviti.

[Frogger]

JPK kaže:

Moderna znanost ne može sa sigurnošću odbaciti ni hipotezu da je cijeli Svemir stvoren prije 5 s slučajnim odmakom iz stanja maksimalne entropije. Osim toga, jednostavnom transformacijom metrike prostora r ->const./r se može doći do zaključka da zapravo živimo na unutrašnjem dijelu šuplje kugle, a cijeli Svemir je unutra, dalji dijelovi bliže centru. To su sve modeli koji se ne mogu sa sigurnošću odbaciti.



Što znači "monotono u svim spektrima"?

Pa da, ako ćeš se baviti takvim glupostima, nije nemoguće i da vremenska dilatacija uopće ne postoji. Nego se radi o nekakvim "tired light" modelima koje treba postaviti.

"Monotono u svim spektrima" znači da relativno gibanje promatranog utječe na crveni pomak svake svjetlosti koji primamo od njega, ma o kakvom tipu svjetlosti se radilo, od vrlo hladnih fotona do gama-zraka, po istom zakonu. Nekakav plauzibilni "tired light" model bi morao zadovoljiti ovaj uvjet, jer ga i naša opažanja zadovoljavaju.
Na druge rečenice neću odgovarati jer su mi zabavne takve kakve jesu.

[Frogger]

Zapravo, dodat ću jednu crticu: tired light bi značilo da crveni pomak ovisi o prijeđenom putu svjetlosti, dok Dopplerov efekt ovisi o relativnoj brzini izvora i promatrača. Ako smo u stanju izmjeriti relativnu brzinu npr Andromede u odnosu na Mliječni put, ne koristeći spektralni pomak za to, onda bismo lako mogli vidjeti da li crveni (tj u slučaju Andromede plavi ) pomak koji kod njene svjetlosti detektiramo, ima osim Dopplerove komponente i drugu, ovisnu o udaljenosti. Ne znam kako s ovim stojimo.

[JPK]

Frogger kaže:

"Monotono u svim spektrima" znači da relativno gibanje promatranog utječe na crveni pomak svake svjetlosti koji primamo od njega, ma o kakvom tipu svjetlosti se radilo, od vrlo hladnih fotona do gama-zraka, po istom zakonu. Nekakav plauzibilni "tired light" model bi morao zadovoljiti ovaj uvjet, jer ga i naša opažanja zadovoljavaju.
Na druge rečenice neću odgovarati jer su mi zabavne takve kakve jesu.

1. Još mi trebaš pojasniti kako bi nerel. Doppler ili tired light proizveo dilataciju vremena. Jednostavno shiftanje frekvencije vala to neće uzrokovati.

2. Te rečenice su tu da ti ilustriraju da si blizu onoj granici u kojoj ti um postaje toliko otvoren da ti mozak ispada van. Ako je već nisi prešao

[LIQ]

Dva su doprinosa crvenom pomaku udaljenih svemirskih izvora, od kojih se onoga važnijeg često ispušta, što je učinjeno i na ovoj stranici [Fizike svemira].

Prvi, pravilno uočen i opisan dolazi od gibanja objekta u odnosu na lokalni kopomični sustav. Posljedica ovoga je da npr. u sustavu dvojnih zvijezda, čija je ravnina rotacije paralelna sa smjerom iz kojega ih promatramo, primjećujemo da je spektar one koja se u trenutku odašiljanja zračenja koje trenutno opažamo gibala prema nama pomaknut prema plavom, dok je spektar one koja se u istom trenutku gibala od nas pomaknut prema crvenom. Ovaj doprinos potpuno je analogan Dopplerovom ucinku kod zvučnih valova.

Drugi, sa kozmološkog stanovišta mnogo važniji doprinos, je onaj koji je posljedica širenja svemira. Za razliku od prethodno navedenog, koji je postignut trenutno, u času emitiranja zračenja, do ovog drugog doprinosa dolazi kontinuirano, tokom propagacije emitiranog zračenja kroz svemir koji se širi. Ono što se dešava je da se valna duljina zračenja, koje je na neki način pričvršćeno na pozadinu širećeg svemira, neprekidno rasteže skupa sa svemirom. Ovaj doprinos nema nikakve analogije sa zvučnim valovima!

Ako se u spomenutom slučaju dvojnih zvijezda uočava plavi pomak, onda
je malo vjerojatno da se taj sustav udaljava od nas.
To bi značilo da se zvijezda od koje dobivamo plavi pomak, više približava
nama, nego što se taj dvojni sustav od nas udaljava.
A to izgleda nevjerojatno u svemiru koji se vrlo brzo širi, ali je vjerojatno
u svemiru koji se ne širi.

U drugom slućaju koji se spominje, a taj da se valna duljina rasteže zajedno
sa svemirom, možemo isključiti širenje svemira a da se zadrži rastezanje
valnih duljina.
Kako?
Ako pretpostavimo da se gustoća svemira smanjuje.
Gustoća se može smanjivati tako da se tkivo svemira koncentrira na
nekim mjestima, tj. formiraju se masivni objekti.
Između tih objekata je svemir sve rjeđi, kako ti objekti navlače tkivo
svemira gravitacijom na sebe.
Dakle masa zvijezda je koncentrirana energija.
E = cm (c znači koncentrirano i to na kvadrat)
Između tih masa je svemir sve rjeđi i rjeđi, a to primjećujemo kao vakum.
Budući da je svemir sve rjeđi i rjeđi, to pak primjećujemo kao širenje, jer
se valne duljine isto tako razrjeđuju tj. rastežu.

Dakle volumen svemira može lako biti konstantan i sa primijećenim
crvenim pomakom.
A onda niti veliki prasak nije morao krenuti iz jedne točke već u svim točkama
istovremeno, odnosno energija koja je po cijelom prostoru bila jednako gusta
počela se koncentrirati u čestice mase.

[Frogger]

JPK kaže:

1. Još mi trebaš pojasniti kako bi nerel. Doppler ili tired light proizveo dilataciju vremena. Jednostavno shiftanje frekvencije vala to neće uzrokovati.

2. Te rečenice su tu da ti ilustriraju da si blizu onoj granici u kojoj ti um postaje toliko otvoren da ti mozak ispada van. Ako je već nisi prešao

1. pa pojasnio sam već dvaput, kako redshiftani val prikazuje usporene događaje. Ako ti i dalje nije jasno, pokušaj na Winampu poslušat pjesmu na half speedu, pa da vidiš kako je to isti efekt: pjesma od 3 min traje 6 min i istovremeno zvuči oktavu dublje. Kad bi na botunu umjesto "half speed" pisalo "half pitch", on bi obavljao istu stvar - osim redshiftanja melodije bi izveo i dilataciju trajanja pjesme.
I informiraj se kako je Einstein došao do dilatacije vremene: promatrajući Dopplerov efekt u sustavu koji se giba, izveo je dilataciju vremena upravo iz redshifta.

2. vrijeđanjem nećeš dobit pivo.

[servantes]

Frogger kaže:

Sam vakuum ne mijenja svoja svojstva vezana uz propagaciju svjetlosti kako se svemir širi. Dakle ovo NIJE kao da rastežemo gumenu traku čime se mijenja njena debljina (i napetost, tj parametri propagacije mehaničkog vala).

Meni se čini da nije toliki misterij zašto se svemir širi koliko je zagonetno da se prostor može širiti brzinom većom od brzine svjetlosti.
Primjerice imamo dvije galaksije. U jednoj smo mi a drugu ne možemo vidjeti jer se udaljava od nas brzinom većom od brzine svjetlosti. Međutim pošto vidimo prošlu svjetlost kada naša "brzinka" je imala manju brzinu od brzine svjetlosti tada bi takve galaksije u kojima je njihov prostor prešao brzinu svjetlosti u jednom trenutku naprosto nestale.
Imamo li opažanja da galaksije nestaju?
Drugo. Ako zamislimo da je prostor (može i prostorvrijeme) između te dvije galaksije gumena traka koja se rasteže i time povećava svoju potencijalnu energiju, temeljem čega možemo tvrditi da se ta gumena traka kao dio prostora može gibati brzinom većom od brzine svjetlosti, dok materija koja se u 99% slučajeva sastoji od tog istog prostora ne može kratati brzinom većom od brzine svjetla. Da li možemo zamisliti biće koje se sastoji od galaksija (kao mi od stanica) kojem u jednom trenutku ruka zajedno sa svojim prostorom pređe brzinu svjetlosti, dok ostatak tijela ne može (kako kaže Einstein) uopće dostići brzinu svjetlosti.
Tu se postavlja pitanje. Da li je prostor između atoma prostor ili nešto drugo?

[Frogger]

Ja bi dodao još jedno pitanje. Naletio sam na pojam "tamna materija" koji objašnjava zašto zvijezde orbitiraju oko središta galaksija onako kako orbitiraju, tj brzinom drukčijom nego što očekujemo primjenjujući Newtonov zakon gravitacije na ono što vidimo. Ne zna se što je tamna materija, vjerojatno neke hladne i vrlo inertne čestice, možda neka vrsta koju još nismo otkrili, možda i puno raznih vrsta.
E sad zanimljiv mi je raspored te tamne materije oko središta galaksije. Upada mi u oko činjenica da gustoća te tamne materije opada sa kvadratom radijusa. Kad vidim kvadrat radijusa u nazivniku, zasvrbi me svašta. Pada mi na pamet da sa kvadratom radijusa opada i zračenje središta galaksije, kao i gravitacijsko polje. Postoje li neke interesantne teorije o tome šta je tamna materija i zašto bi se ovako postavljala u odnosu na centar galaksije?

[AFARON]

Frogger kaže:

Ja bi dodao još jedno pitanje. Naletio sam na pojam "tamna materija" koji objašnjava zašto zvijezde orbitiraju oko središta galaksija onako kako orbitiraju, tj brzinom drukčijom nego što očekujemo primjenjujući Newtonov zakon gravitacije na ono što vidimo. Ne zna se što je tamna materija, vjerojatno neke hladne i vrlo inertne čestice, možda neka vrsta koju još nismo otkrili, možda i puno raznih vrsta.
E sad zanimljiv mi je raspored te tamne materije oko središta galaksije. Upada mi u oko činjenica da gustoća te tamne materije opada sa kvadratom radijusa. Kad vidim kvadrat radijusa u nazivniku, zasvrbi me svašta. Pada mi na pamet da sa kvadratom radijusa opada i zračenje središta galaksije, kao i gravitacijsko polje. Postoje li neke interesantne teorije o tome šta je tamna materija i zašto bi se ovako postavljala u odnosu na centar galaksije?

Mozda cestice zracenja (fotoni?) stvaraju gravitacijsku silu sami od sebe..to se ne primjecuje kada upalimo svjetiljku ili bilo gdje kod nas gdje bi mogli to mjeriti, ali u centru galaksija je sav prostor popunjen tim cesticama (tamo su najgusce) pa je eventualni utjecaj mnogo veci...mozda dovoljno velik da se objasni tamna materija?? To se poklapa sa cinjenicom da gustoca tamne materije opada sa kvadratom radiusa.
Da li je ovako nesto moguce?

[JPK]

Frogger kaže:

1. pa pojasnio sam već dvaput, kako redshiftani val prikazuje usporene događaje. Ako ti i dalje nije jasno, pokušaj na Winampu poslušat pjesmu na half speedu, pa da vidiš kako je to isti efekt: pjesma od 3 min traje 6 min i istovremeno zvuči oktavu dublje. Kad bi na botunu umjesto "half speed" pisalo "half pitch", on bi obavljao istu stvar - osim redshiftanja melodije bi izveo i dilataciju trajanja pjesme.
I informiraj se kako je Einstein došao do dilatacije vremene: promatrajući Dopplerov efekt u sustavu koji se giba, izveo je dilataciju vremena upravo iz redshifta.

To nema veze s vremenskom dilatacijom u uobičajenom značenju riječi. Cijelo vrijeme mutiš vodu, što izvrtanjem riječi, što zahtjevanjem pozitivnog dokaza.

A ovaj primjer s Winampom je... jednostavno besmislen i primjer cirkularne logike, da ne upotrijebim težu riječ. Pa naravno da će se ako rastegneš zvuk na duplo dulje vrijeme on "redshiftati". Jer tako radi algoritam, rastegne skup valova u vremenskoj domeni. Isto kao što će se, ako rastegneš prostor, foton redshiftati.

Dakle, ti otprilike kažeš:

1. "Ajmo redshiftati nešto tako što ćemo to rastegnuti u prostornoj/vremenskoj domeni"
2. "Otkriće! Redshiftanje je uzrokovalo dilataciju!"



Redshift ne implicira da je bilo dilatacije, osim ako se... Prostor širi!

[JPK]

Osim toga... Evo jednog korisnog linka: http://www.astro.ucla.edu/~wright/tiredlit.htm

Par sekundi googlanja štedi sate lupetanja gluposti. Osim ako ne završiš na stranicama sa zavjerama i hoaxevima.

[Frogger]

Dobar link
Bit će nešto od tebe

[JPK]

Frogger kaže:

Dobar link
Bit će nešto od tebe

Obrati pažnju na prvi graf i plavu i crvenu liniju.