Gyorsulva táguló univerzum

Fórumok

Most olvastam Stephen Hawking - Az idő rövid története c. könyvét és valamit nem értek.

A fény ugye meghatározott sebességgel terjed, tehát minél messzebb nézünk a távolba, annál régebben történt eseményeket látunk. Ez eddig oké.

A táguló világegyetem is megvan, Doppler-effektus miatti vöröseltolódás a színképben. Logikus.

Amivel gondom van, az az, hogy ha jól értettem, a gyorsulva tágulást arra alapozzák, hogy a messzebb lévő galaxisoknak nagyobb a vöröseltolódásuk, tehát gyorsabban távolodnak, mint a közelebbiek.

Lehet én vagyok ehhez kevés, vagy csak nem értettem meg (esetleg félreértettem) a vonatkozó részt, de ez számomra nem bizonyít semmit. Ha a közelebbi galaxisok, amiket nem túl régi állapotukban látunk kevésbé mutatnak vöröseltolódást, mint a messzebb lévők, tehát régebbiek, az azt jelenti, hogy a közelmúltban a közelebbi galaxisok nem távolodtak olyan gyorsan, mint a régmúltban a messzebb lévő galaxisok.

Ez számomra inkább a lassulva táguló Univerzum képét erősíti, hiszen régen az Ősrobbanás után egy gyors tágulási szakasz volt (messzi galaxisok vöröseltolódása), de azóta lassul a gravitáció hatására (közeli galaxisok nem akkora vöröseltolódása), ezért az Univerzum nem gyorsulva tágul, hanem egyszer a tágulás megáll és elkezd összehúzódni.

Mit értelmeztem félre?

Hozzászólások

olvasd el a dark energy és dark matter címszavakat. most ez az álláspont.
a gyorsuló táguláshoz valamilyen többletenergia kell, amely legyőzi a gravitációs vonzást. ezt nevezték el dark energy-nek. van dark matter is. az univerzum 95%-a ebből áll, feltételezések szerint. azért dark, mert nme lép kölcsönhatásba semmiféle elektromágneses sugárzással, így nem látható, nem mérhető. a hatásai viszont mérhetőek, pl. graitációs hatása a galaxisok forgásában, stb.

http://hup.hu/node/92087

lásd a linket: Zaneck által legépelt ide vonatkozó elméletek több ponton mérvadóak lehetnek. rossz hír, hogy bizonyos részeinek értelmezése, illetve a más értelmezések elfogadása (mivel a megértés sajnos nem midig megy) hetekbe telt (nekem). lásd a leghosszabb hozzászólást, a rövidebbek ~felével tisztában voltam előtte de a hosszú az elsőre elég nehéz.

--
Vége a dalnak, háború lesz...

Hello!

Ugyan a kérdésre nem tudok válaszolni, de ha már ez a téma, akit érdekel, akkor a Dicovery Science-en egész hónapban lesz a "Stephen Hawking univerzuma"-című sorozat. Lehet, hogy egy későbbi részben a kérdésed is előjön.

Amellett hogy elgondolkodtató, még sikerült látványosra is megcsinálni.

Üdv.

isohunt-on rákeresel a hwking kulcsszóra.

Egyébként a szinkron kicsit érdekes lett, sikerült a goldilocks zónát lefordítaniuk aranyfürtöcskére. Ami még durva volt, hogy amikor az eredetiben Hawking "beszél" (beszédszintetizátor vagy micsoda) akkor a magyar narrátorra rátettek valami darth vader effektet, szóval én inkább eredetiben fogom nyomni.

Én úgy tudom, hogy a relativitásemléletből következik, hogy a konstans c^2-es.
Egyébként amit én nem értek, hogy miért kellene ehhez dark energy? Miért nem elképzelhető, hogy a tágulás során a lépték változik, és a távolodás ezért látszólagos? (egy példa: ha a métert definiáló rúd az univerzummal együtt tágult az elmúlt 100 évben, akkor azt hogyan vehetnénk észre, mikor minden más is vele tágult földi léptékben?)

A meter valtozhat, a feny sebessege allando es a masodperc az, amit meg mernek jo pontossaggal, a metert ugymond szamoljak. A feny sebessege definicio szerint 299792458 m/sec. Ha esetleg a masodperc erteke pontosulna, megvaltozna, akkor a meter erteke megvaltozna. A masodpercet pedig a ceziumatom ket hiperfinom energiaszintje kozotti atmenet altal keltett sugarzas bizonyos szamu periodusanak az idotartama.

Azert kell hozza mindenfele magia, mert az altalanos relativitaselmelet nem ad magyarazatot erre.

Az eszre nem vett nyulo rudra: igen, vannak elmeletek amikben ez benne van, de az altrel csak a teridorol es a gravitaciorol szol. A rudat pedig az elektromagneses erok tartjak ossze, vagyis ha nyulik is a ter alatta, az csak kicsit valtoztat a rud mereten, de az elektromagneses erok osszetartjak. Reszben ezekre a kis valtozasokra figyelnek a gravitacios interferometerek, ok is 10e-18 meter elteresekre vadasznak nehany kilometeres tavon... szoval kisebb mint egy proton atmeroje. A tavoli objektumokra nem hat eleg erosen az elektromagneses ero (mert altalaban semlegesek az objektumok), igy ervenyesulhet ez a tertagulas.

"ha a métert definiáló rúd az univerzummal együtt tágult az elmúlt 100 évben, akkor azt hogyan vehetnénk észre, mikor minden más is vele tágult földi léptékben?"
Nem ugy tagult, hogy a gumilepeore felfestett figurak lettek nagyobbak, hanem a figurak kozotti hely tagult. Az ur tagult, nem az atomok lettek nagyobbak, mint voltak. Ha igy lenne, nem letezne tagulas. Ha pedig arra gondolsz, hogy mondjuk mikepp vesszuk eszre, ha egyik pillanatrol a masikra minden a tiszszeresere novekedne (a ter is):
mivel a feny sebessege allando, ezert ekkor azt vennenk eszre, hogy lassult az ido (ugyanakkora ido alatt a feny kevesebb utat jarna be).

Igazad van annyiban, hogy nem tul egyertelmu ezekbol a megfigyelesekbol levonni azt a kovetkeztetest, hogy az univerzum gyorsulva tagul. A gyorsulva tagulas nem ertelmezheto galaktikus skalan, hanem csak egy sokkal nagyobb leptekben ervenyesulo erokent jelenik meg. Abban igazad van, hogy a tavoli galaxisoknak csak a multbeli helyzetet lehet megfigyelni, de ha felteteleznek egy idoben allando, (az Einsteni gravitacioval ellentetes) gyorsulast, akkor az nagyon jol leirja a voroseltolodasokat. Ez nyilvan csak egy modell, de eleg egyszeru es megis pontos, emiatt fogadjak el a gyorsulva tagolu vilagegyetem modelljet.

A gyors tagulasi szakasz, utoljara emlitettel, mindossze nehany perc hosszusagu lehetett, es joval azelott tortent, mielott az atomok kialakultak volna (es sokkal-sokkal a galaxisok kialakulasa elott, ami azt hiszem az elso 1 milliard evben volt). De ugy remlik van nehany kozmologus itt a hupon, de legalabbis csillagasz (pl. apal), aki korrigalni tud (vagy cafolni).

én is elkezdtem olvasni a könyvet, de felénél azt mondtam: "ezt én nem vagyok hajlandó elhinni"

De, sajnos teljesen igaz. A film nem volt teljesen korrekt (ez egy kb. általános iskolásoknak szóló rajzfilmnél nem is meglepő). Sajnos megfigyelni csak úgy lehet hogy elkapod a részecskét. Így természetesen megsemmisíted a hullámfügvényt. Az elkapás semmisíti meg, nem a megfigyelés.

"Sajnos megfigyelni csak úgy lehet hogy elkapod a részecskét. Így természetesen megsemmisíted a hullámfügvényt."

Pontosabban: megfigyelni csak megzavarással lehet - elkapni nem kell.
Vagyis ha megfigyelsz, megzavarsz.

"Az elkapás semmisíti meg, nem a megfigyelés."

... amennyiben elkapásként aposztrofálunk minden megfigyelést.

Chuck Norris fingott egyet, azért tágul gyorsulva az univerzum.

Szerintem nagyon jó az észrevételed. A magam részéről már a vörös eltolódásnál elvesztettem a fonalat. Anyaghullámnál tökéletesen értem. De elektromágneses sugárzásnál nem nagyon látom át, hogy miért kisebb a kibocsátott foton energiája akkor, ha távolodom az objektumtól.

Egyébként Hawking szerintem csomó mindent (tudatosan) feláldozott az érthetőség oltárán a könyv megírása során. Tehát a könyv nem túl precíz.

Amúgy szerintem a tudomány=hit. Mondom ezt kutatóként.

Én is ezen gondolkodtam el. A megfigyelő és a forrás sebességétől nem függ a fénysebesség a hullámhossz viszont igen? Olvasgattam most egy kicsit és azt találtam, hogy ez az eltolódás nem a doppler-effektuson alapul, hanem a tér tágulása okozza. A tér nyúlása a fény sebességét nem befolyásolja? Vagy épp ez a lényeg?
Azt is olvastam, hogy az univerzum életében a fény sebessége nem feltétlenül állandó. A korai időkben más volt az értéke. A témanyitó felvetése ezért is érdekes számomra. Én is olvastam Hawking könyvét, meg Kakutól is olvastam párat, de nekem is az a véleményem, hogy eléggé leegyszerűsítve tálalják a dolgot. Az a baj, hogy a magyar nyelvű szakirodalom ebben a témában elég szegényes.

Az meg nincs bizonyitva, hogy a fenysebesseg erteke valtozott, de ha igy is tortent, eleg kicsi effektusrol van szo.

A galaxisok voroseltolodasa a Doppler effektus miatt van, es amiatt tavolodnak a galaxisok, mert a ter tagul (de ez csak interpretacio kerdese. A nap is keringhet a fold korul, csak figyelembe kell venni mindenfele furcsa kenyszererot).

A feny Doppler effektusa egyszeruen megertheto abbol, hogy az energiamegmaradas csak inerciarendszeren belul ervenyes. Ha adott energiaja volt a tavoli galaxis rendszereben a fenynek (vigyazat, nincs olyan koordiratarendszer ahol a feny all), akkor egy ehhez kepes mozgo rendszerben mar mas energiaja lehet. Es mivel a feny sebessege allando (mas megkotesek miatt) ezert a tavolodaskor latszo energiacsokkenes hullamhossznovekedesben/frekvenciacsokkenesben jelentkezik meg.

Rpsoft írta: "Kozmológiai vöröseltolódás: fénysugár terjedése a táguló téridőben. Ez is mérhető, a spektrumvonalak eltoldódásából. A levezetés itt is a geodetikusok számolásával történik, tehát a gravitációs vöröseltolódásnál már bevált módszerrel."

Pont erre gondoltam. Most akkor melyik az igaz???

Lehet, hogy rpsoft jobban tudja. Abban biztos vagyok, hogy a terido tagulasa miatt is van voroseltolodas (egy levezetest egyszer nekem is mutattak). Erre rarakodhat meg egy mozgasi voroseltolodas is, de mivel a mozgas csak viszonylagos, nem vagyok benne biztos hogy a ketto elesen elkulonul.

rpsoft?

Amugy igyekszem a legjobb tudasom szerint valaszolni. Egyszer azt mondtak nekem, hogy nem ingyen kaptam a diplomat, az allami penzt lehetoseg szerint valamivel meg kell szolgalni, ha mashogy nem, akkor azzal, hogy munkaidoben valaszolok a forumokban. ;)

Mind a három vöröseltolódás létezik, amit leírtam. A magyarázat különböző
(a) mozgási (Doppler-eff.): ha egy kettőcsillagot figyelünk meg, az éppen hozzánk közeledő csillag színképében a vonalak a kék felé, az éppen távolodó csillag fényében a vörös felé tolódnak el.
Magyarázata: az atomok a saját (velük együtt mozgó) koordinátarendszerben egy adott frekvenciával bocsátanak ki fényt. Ezt át kell transzformálni a velünk (megfigyelővel) együtt mozgó koordinátarendszerbe, hogy megkapjuk a mért frekvenciát.
(b) gravitációs: ez a nehéz testtől távolodó fény energiavesztése; a Föld gravitációs terében, magas toronnyal megmérték.
(c) kozmológia vöröseltolódás: a kozmológiában olyan koordinátarendszerben írjuk le a dolgokat, ami az anyaggal "együtt úszik" (coflowing reference frame), ebben a távoli galaxisok (a kis, egyéni sebességeiktől eltekintve, átlagban) nyugszanak. Így itt a vöröseltolódás úgy jön létre, hogy a tér kitágul, miközben a fény a távoli galaxistól eljut hozzánk.

A mozgás miatt fellépő frekvenciaeltolódás függ a koordinátarendszertől (azaz (a) igazából a forrás és a megfigyelő relativ sebességétől függ), és (c) nem.

A valóságban persze ezek az effektusok együtt lépnek fel: a forrásnak is van egy saját sebessége (nem teljesen úszik együtt az univerzum átlagos anyageloszlásával, vannak az átlagtól való eltérések), hasonlóan a megfigyelő esetében, ahogy a fény elhagyja a forrást gravitációs vöröseltolódást szenved, majd kozmológiai vöröseltolódás lép fel amiatt, hogy tágul a tér, miközben jön felénk a fény.

Magyarázata: az atomok a saját (velük együtt mozgó) koordinátarendszerben egy adott frekvenciával bocsátanak ki fényt. Ezt át kell transzformálni a velünk (megfigyelővel) együtt mozgó koordinátarendszerbe, hogy megkapjuk a mért frekvenciát.

Lefordítom a saját nyelvemre: az atomok a saját koordinátarendszerben adott energiájú fotonokat bocsátanak ki. Ezt át kell konvertálni a mi koordináta rendszerünkre, és akkor megkapjuk a foton erre érvényes energiáját. Tehát megváltozik a foton energiája, ha egy másik koordináta rendszerben írom le. Jól értem? Mi az a sebesség, ahol ez már mérhető?

Nem vagyok fizikus, de a foton energiája: E=hc/λ. Ami biztos: h és c állandó. A távolodás miatt a hullámhossz (λ) úgy tűnik, mintha megnőtt volna. Ekkor viszont az energia csökken. Ha tévedtem, akkor javítsatok ki.

-----
"Fontosabb egy jó szomszéd, mint egy távoli rokon." (Árvízkárosult, 2010)

Igen, a relativitáselméletben az energia és az impulzus négyesvektort alkot, koordinátarendszer-váltásokor a komponensek a Lorentz-transzformáció képletének megfelelően transzformálódnak (keverednek).

Időt - így frekvenciát - mérni nagyon pontosan tudunk, de ezt már megválaszolták.

Amúgy szerintem a tudomány=hit. Mondom ezt kutatóként.

Háát... Szintén kutatóként, de szerintem ez egy hatalmas marhaság. A tudomány nem valamiféle összegyűjtött tények/elméletek/információmorzsák gyűjteménye, hanem egy módszer a világ megismerésére. Az eredmények elfogadása meg nem hit kérdése, hanem egy tapasztalat: a világ megismerésének ez a módja vált be az eddig kipróbáltak közül a legjobban.

A magam részéről már a vörös eltolódásnál elvesztettem a fonalat. Anyaghullámnál tökéletesen értem. De elektromágneses sugárzásnál nem nagyon látom át, hogy miért kisebb a kibocsátott foton energiája akkor, ha távolodom az objektumtól.
Többféle vöröseltolódás létezik (gravitációs, Doppler-, kozmológiai). Itt most elmagyarázom a gravitációsat:
a) Precízen: a fény terjedését jól le lehet írni, a tapasztalatokkal nagyon jól egyező elméleti eredményeket kapunk (Maxwell-egyenletek, és annak közelítő megoldásai, pl. geometriai optika; az utóbbiban a fénysugarat a téridő egy fényszerű geodetikus vonala írja le, a vonal érintővektora a hullámszámvektor). Az elméletből kiszámolható a fény terjedése, amint egy nagy tömegű objektumtól távolodik (geodetikus egyenlet megoldása), és az jön ki, hogy ahogy távolodik, csökken az energiája.
b) A fényre is kell hatnia a gravitációnak. Ahogy egy felfele kilőtt puskagolyó kinetikus energiája is csökken, ahogy távolodik a földtől, egy felfelé haladó foton energiájának is csökkennie kell.
c) Fizikai érvelés: Bondi-örökmozgó. Egy keréken körben elhelyezünk valamilyen atomokat, kis, fényvisszaverő belsejű dobozkákban. Egy automata kinyitja a dobozt, amikor egy atom a legfelső és a legalsó pozícióban van, úgy, hogy ha az alsó atom kibocsát egy foront, akkor a felső elnyelhesse. Ekkor persze a felső atom tömege az E=mc^2 képletnek megfelelően nagyobb lesz, és a kerék elfordul, hogy ez nehezebb atom kerüljön lentre, és ez ismétlődik, így egy örökmozgót kapunk.
Ha figyelembe vesszük, hogy a felfelé haladó foton energiát veszít, akkor kiderül, hogy a lent kibocsátott foton fent már nem tudja az atomnak ugyanazt a kvantumos átmenetét gerjeszteni, mint ami lent őt létrehozta; nem tud elnyelődni.

Van tehát a gravitációs vöröseltolódásra egy precíz levezetésünk, és két fizikai érvelésünk. Ezen kívül, magas torony és a Mössbauer-effektus segítségével meg is mérték.

Kozmológiai vöröseltolódás: fénysugár terjedése a táguló téridőben. Ez is mérhető, a spektrumvonalak eltoldódásából. A levezetés itt is a geodetikusok s«ámolásával történik, tehát a gravitációs vöröseltolódásnál már bevált módszerrel.

Háát... Szintén kutatóként, de szerintem ez egy hatalmas marhaság. A tudomány nem valamiféle összegyűjtött tények/elméletek/információmorzsák gyűjteménye, hanem egy módszer a világ megismerésére.

A tudomány mindkettő.

Az eredmények elfogadása meg nem hit kérdése, hanem egy tapasztalat: a világ megismerésének ez a módja vált be az eddig kipróbáltak közül a legjobban.

Valószínűleg a "hit" definíciónk különbözik. Nem állítom, hogy az enyém helyes.

Többféle vöröseltolódás létezik (gravitációs, Doppler-, kozmológiai). Itt most elmagyarázom a gravitációsat:

Köszönöm.

Szerintem Neked van igazad, Hawking téved :)

Amúgy érdekesek ezek az elméletek. Bizonyos jelekből azt feltételezzük, hogy az univerzum gyorsulva tágul. De hogy megmagyarázzuk hogyan lehetséges ez, feltételezzük egy mágikus sötét energia, stb. létezését. Ezt persze nem érzékelhetjük, de a modell szerint ott kell lennie. Egy idő után ezekről már úgy beszélünk, mintha elfelejtenénk, hogy feltételezések alátámasztására bevezetett feltételezések.

Ez kicsit olyan, mintha azt mondanám, az égbolt láthatóan egy kristálybúra, amire rá vannak aggatva a Nap, a Hold és a csillagok. Hogyan lehetséges, hogy ez nem esik a fejünkre? Be kell vezetnünk a világ szélein lévő hegyeket, amik tartják az eget. Mindebből következik, hogy igaza van azoknak, akik szerint a Föld lapos, mi pedig egy világméretű összeesküvés áldozatai vagyunk.

Én olyasmire gondolok -ha az ősrobbanást tényként kezeljük-, hogy a robbanást követő tágulás utáni folyamat a zsugorodás. Tehát gyakorlatilag ebben a szakaszban van minden, de az időtorzulás miatt még a tágulás volt érzékelhető. Kicsit paradoxon, de valami magyarázatnak kell lennie :)

Az igazi kérdés az, hogy honnan, miből robbant ki a világegyetem. Ha a "semmiből", akkor mi a semmi? Hogy lehet a semmi minden, és e semmi csak nem lehet semmi, ha ezen egyetlen parányi pont tartalmazott mindent, a végtelen univerzumot... A másik jó mozi a fekete lyuk. Elvileg létezik az energiamegmaradás törvénye, de a fekete lyukban minden eltűnik, és nem alakul át...

"de a fekete lyukban minden eltűnik, és nem alakul át..."
Nem tunik el. Csak mivel akkora a gravitacios vonzas, hogy meg a feny sem jut ki onnan, ezert ami a fekete lyuk hataran belul van anyag, ezert azt nem tudjuk erzekelni. Nem szunt meg letezni, csak nem tudjuk megfigyelni kozvetlenul. Az, hogy valami nem latszik, mert nem bocsat ki elektromagneses sugarzast, attol meg letezik.

"Na mi van? Semmi? Szóval azt mondják metakommunikatíve hogy semmi? Az van? Szóval a semmi van. Normális!? Hát de a semmi az nem van, hanem nincs. Hát mer hogyha semmi van az a pont hogy nincs semmi. Na de ha meg a semmi nincs az meg már valami. Az meg már nem semmi!"

--
falura elmegy, városban meg úgy sem nézik...

Nyilvan van sok elmelet arra, hogy hogyan keletkezett az univerzum, de ha a semmibol keletkezett, akkor is volt ott valami: a fizikai torvenyek. A jelenlegi teridoben a semmibol is keletkezhetnek reszecskek rovid ideig, amik utana megsemmisulnek. Azert irom, hogy "jelenlegi", mert amit most vakuumnak nevezunk az csak a terido nyugalmi allapota: nem tudsz kivenni belole energiat, ezert -nagyjabol- valtozatlan, de ennek ellenere vannak benne fluktuaciok. Viszont elkelpzelhetoek mas nyugalmi allapotok is, amikben ezek a fluktuaciok sokkal nagyobbak, ezeket is vakuumnak nevezik, de ez nem azonos a "hagyomanyos" vakuummal. Ilyenek bizonyithatoan vannak a kvantum szindinamikaban, de megjelennek gyakorlatilag az osszes nagy egyesitett elmeletben is (azert van tobb elmelet is, mert jelenleg nincs olyan kiserlet ami eldonthetne melyik az igaz), igy elkepzelheto hogy az osrobbanas elotti univerzum egy masfajta vakuumban volt eredetileg, es ebbol egy fluktuacio atvitte egy osrobbanassal a mostaniba. (Ez csak egy elmelet a sokbol, van meg parszaz). Es hasonloan ahhoz, hogy a fekete lyukbol nem jut ki informacio, mi sem lathatunk az osrobbanas elotti idokbe, olyan mintha vegeterne ott a terido.

Most már értem ezt a kifejezést hogy "jól áll neki a távolság" :D

Van egy új teória, miszerint a világegyetem nem lináris. Ha jól értelmeztem, akkor minél távolabbi pontban lépünk egyet, az mindig egy kicsivel nagyobb lépés.
De nem exponenciálisan :D

Ezt persze én sem vágom, hogy hol a kiinduló pont, meg ilyenek..., de lehet hogy küze van a felvetett kérdéshez :D

Nem kívánok senkit sem megsérteni, nem azért írom ezt a hozzászólást. Én is azok közzé tartozom, akiket érdekelnek az ehhez hasonló kérdések. De!
A hétköznapi életben a józan paraszti ész sokszor segít a problémák megértésében és kezelésében. Az ilyen jellegű kérdések viszont kívül esnek a hétköznapi kategórián.
Csak egy példa: Ha matematikát utoljára az általános iskolában tanult valaki, és szeretné megérteni a parciális differenciálegyenletek megoldását, akkor hiába olvas el ismeretterjesztő műveket, nem fog sokra menni velük. Az alapoktól kezdve meg kell tanulni. Mert ez már nem a józan paraszti ész kategóriája. Nem elég felütni egy ezzel is foglalkozó könyv 123. oldalát.

Már több ismeretterjesztő művet olvastam ilyen témakörben, és egyre inkább az a meggyőződésem, hogy ha igazán meg akarom érteni az ilyen jellegű dolgokat, akkor rá kellene szánom (legalább) pár hónapot (vagy inkább évet). A vitatkozni vágyóknak javaslom, hogy olvassák el néhány témába vágó cikk abstract-ját. Legtöbbször már a problémát sem fogják érteni.
Egy IT-s példa: Ha a felhasználónak a programozás eddig azt jelentette, hogy az Excel celláiba irkált be képleteket, akkor legtöbbször gőze sem lesz, hogy mit csinál egy három soros Scheme vagy Haskell program.

-----
"Fontosabb egy jó szomszéd, mint egy távoli rokon." (Árvízkárosult, 2010)