Pitanje:
Kolika je bila dužina godine unazad milijun godina?
SpringLearner
2013-12-18 12:12:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Znamo da se svemir postupno širi i to posredno znači da se gravitacijska sila između sunca, zemlje, planeta i drugih zvijezda (otprilike bilo što u svemiru) postupno smanjuje jer je gravitacijska sila neizravno proporcionalna kvadratu udaljenosti između objekata.

Dakle, mislim da to također utječe na duljinu godine. Ako je odgovor da, onda je moguće znati koliko dana 1 godina ima milijun godina unatrag?

Ako kažete dani, mislite na duljinu današnjeg dana ili na broj rotacija koje je Zemlja tada imala?
@MrLister Pa broj dana u to vrijeme
Mogao bih imati odgovor na to, prije milijun godina godina je bila 34,81 sekunde kraća ako uzmete u obzir samo proširenje, ali nisam u potpunosti uvjeren u svoju interpretaciju Hubble-ovog parametra (nikad nisam s tim izračunavao) . Iako mogu biti u potpunosti u krivu, bih li ipak trebao objaviti svoj odgovor? Radio sam neko vrijeme na tome, ali onda sam nakon razmišljanja odlučio da sam možda potpuno pogrešno protumačio značenje $ H_0 $.
@AlexanderJanssen da, zašto ne objaviti kao odgovor. Prema pravilima ove stranice, ako je vaš post koristan, vaš će odgovor biti pozitivan (bez obzira odgovara li u potpunosti ili ne)
@JqueryLearner U redu, dajte mi minutu da pokupim svoje bilješke.
Nisam siguran da bi ga prostor koji "sklizne pod noge Zemlje" pomaknuo dalje od Sunca, budući da je Zemlja gravitacijski ograničena na Sunce. Da je to istina, trebali bismo vidjeti širenje unutar galaksija uspoređujući daleke (dakle stare) galaksije s bliskim (dakle nedavnim) galaksijama, a ja to nemam.
Sunčev sustav (a zapravo Galaksija) odvojen je od kozmičke ekspanzije. Svaka promjena u duljini godine ovisi samo o lokalnoj dinamici. Ako se gravitacijska konstanta ne mijenja s vremenom, ali ovo je drugi problem.
@JqueryLearner Broj dana u godini i duljina godine dvije su ** potpuno različite ** stvari (jer se duljina dana mijenja s vremenom).
@FrancescoMontesano, molim vas, odgovorite na to pitanje
@Envite: Mislim da nemam odgovor. Osim toga Walter je već proširio moje komentare
Dva odgovori:
Walter
2013-12-18 23:10:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hubbleova ekspanzija nema nikakvog utjecaja na duljinu godine. To je zato što se cijela galaksija Mliječni put (a zapravo većina galaksija, ako ne i sve, pa čak i lokalne skupine) već davno odvojila od Hubbleova toka. U stvari, mogao bi nastati tek nakon što se razdvoji. Imajte na umu da M31, naša sestrinska galaksija, zapravo pada na Mliječni put, a ne povlači se (što bi značilo Hubbleov tok), pokazujući da je cijela Lokalna skupina (galaksija) odvojena od Hubbleova toka.

Ono što se događa jest da se bilo koja prekomjerna gustoća širi manje od Hubbleove brzine i time raste. Galaksije (i veće strukture) nastaju iz malih relativnih prekomjernih gustoća koje na kraju narastu dovoljno velike da izdrže ukupnu ekspanziju i umjesto toga kolabiraju pod vlastitom gravitacijom da bi stvorile povezane objekte, poput nakupina galaksija, galaksija, nakupina zvijezda i zvijezda. To implicira da Hubblov tok nema utjecaja na unutarnju dinamiku takvih sustava.

Naravno, broj dana u godini bio je veći u prošlosti nego danas, ali to je samo zato što je Zemlja okrećući se prema dolje (zbog plimnog trenja s Mjesecom), tako da dani postaju dulji.

Ako je išta utjecalo na polu glavnu os Zemljine orbite (a time i na njezino razdoblje), onda su to gravitacijske interakcije s ostalim planetima. Međutim, slabe interakcije (sekularne perturbacije) mogu samo promijeniti orbitalnu ekscentričnost i ostaviti polu-glavnu os nepromijenjenom.

Napokon, postoji mali efekt Sunca koji gubi masu (do Sunčevog vjetra). Razdoblje bilo kojih tijela koja orbitiraju proporcionalno je $ M_ \ odot ^ {- 1/2} $.

Hvala na odgovoru, pa i Aleksander je rekao isto, ali želio sam znati koliko je duže nego danas
Pronašao sam njemačko mjesto (http://www.scilogs.de/relativ-einfach/astronomisches-grundwissen-9/) koje objašnjava (moj prijevod): "Također je važno znati kako proširenje utječe na povezane sustave - na primjer , galaksija, naš Sunčev sustav ili čak atomi od kojih smo napravljeni s njihovim jezgrama i vezanim elektronima. Kratki odgovor: ne. Ako je veza dovoljno jaka, neće se promijeniti kozmičkim širenjem. Samo počevši od mjerila duljina, gdje kozmos ima približno istu gustoću - znači da ovdje nema većih koncentracija mase i tamo masnih deficita - kozmičko širenje može nesmetano djelovati. "
@Envite: 1) Činjenica da kozmološka ekspanzija nije dinamički važna za sustave razmjera galaktičkih skupina ne znači da uopće ne pokazuje utjecaj, kao što bi se moglo razumjeti iz vašeg posta. Vaš bi odgovor bio puno bolji da možete odrediti gornju granicu utjecaja globalne ekspanzije na duljinu godine, 2) M31 nam ne dolazi zbog gravitacijskih sila, jednostavno se usmjerava njegova odgovarajuća brzina na nas.
@AlexeyBobrick Ne slažem se u vezi s M31. Vrlo vjerojatno je lokalna skupina galaksija (od kojih su Mliječni put i M31 glavne mase) gravitacijski vezana. Stoga njihove brzine nisu slučajne. M31 i Mliječni put vjerojatno će se spojiti (i formirati eliptičnu galaksiju) za nekoliko $ 10 ^ 9 $ godina.
@Walter: Tvoj argument nije dovoljno zvučan. Zamislite zvjezdani skup, koji je također vezan. Tamošnje se zvijezde kreću pravilnom brzinom od oko nekoliko km / s. Međutim, ako samo uzmete dvije zvijezde na udaljenosti parseka i slučajno ih lansirate brzinom km / s, one će biti nevezane. Slično tome, slučajno je da M31 ima svoju neobičnu brzinu usmjerenu prema Mliječnom putu. Imate li još argumenata?
@AlexeyBobrick (1) ovdje je razlika u tome što M31 i Mliječni put (MW) dominiraju ukupnom masom lokalne skupine, pa ne biste trebali uspoređivati ​​sa zvjezdastim jatom, već binarnom zvijezdom i nekim planetima. (2) U ovom slučaju, ako se relativna brzina M31 wrt MW smanjuje, gravitacijske sile će je na kraju svladati i rezultirati promatranom približavanjem brzine. Također imajte na umu da su nedavna određivanja pravilnog gibanja M31 (a time i poprečna brzina) dala vrijednost mnogo manju od radijalne brzine). O tome postoji neka istraživačka literatura (potraga za "argumentom vremenske usklađenosti lokalne grupe").
@Walter: Pa, dobio sam relativnu brzinu bijega za MW i M31 od 100-150 USD \ textrm {km / s} $, računajući njihove DM oreole. U međuvremenu je njihova relativna radijalna brzina istog reda. Dakle, prilično je špekulativno reći je li interakcija MW-Andromeda odlučujuća za spajanje ili ne. Pretpostavljam da je još jedna dobra referenca samo BT knjiga koja se ovdje prilično slaže s vama.
@AlexeyBobrick * Dobio sam relativnu brzinu bijega za MW i M31 od 100-150 km / s * odakle / kako ste dobili ovaj broj? Zvuči previše premalo.
@Walter: Koje dobivate / na koje se možete obratiti? Moja procjena je za MW + M31 izolirano na udaljenosti od 1Mpc i koji imaju masu od 10 $ ^ {12} M _ {\ odot} $.
Alexander Janssen
2013-12-18 17:18:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(Izjava o odricanju odgovornosti: Kao što sam već istaknuo u komentaru na gornje pitanje, nikada prije nisam izvršio izračun s $ H_0 $ i možda bih u potpunosti, grozno pogriješio s mojom interpretacijom.)

Ako potpuno zanemarite polako mijenjajuću se orbitu zemlje i uzmete u obzir samo širenje prostora i pretpostavite da je Hubble-parametar prilično konstantan u vremenskom okviru od 1 My, možemo izračunati razliku orbitalnog razdoblja zemlje pomoću Kepplerovog trećeg zakona [3]:

$ T = 2 \ pi \ sqrt (a ^ 3 / GM) $

za

$ a = 1,4997989 * 10 ^ {11} m $ (danas glavna glavna osa zemlje) [1]
$ G = 6,67 * 10 ^ {- 11} Nm ^ 2 / kg ^ 2 $ (gravitacijska konstanta)
$ M = 1,988435 * 10 ^ {30} kg $ (masovno sunce) [1]

Također pretpostavljamo: $ H_0 = 2,3 * 10 ^ {- 18} s ^ -1 $ [2] (Hubble parametar nekad i danas u SI jedinicama), što u osnovi znači "u svakoj sekundi metar dobije 2,3 $ * 10 ^ {- 18} m $ duže".

Umjesto da uzmete dužinu (siderial ) orbitalno razdoblje zemlje iz nekog izvora, izračunajmo ga prvo ručno i ta čuvajte ga kao referencu.

$ T_ {danas} = 2 \ pi \ sqrt ((1.4959789 * 10 ^ {11} m) ^ 3 / (6.67 * 10 ^ {- 11} Nm ^ 2 / kg ^ 2 * 1,988435 * 10 ^ {30} kg)) $ = 365 dana 8 sati 56 minuta 13,45 sekundi

Prilično blizu i dobra referenca za više izračuna.

Sada , što je bila zemaljska glavna os prije 1 milijuna godina, uzimajući u obzir konstantu $ H_0 $?

$ x - (2,3 * 10 ^ {- 18} s ^ -1 * 1 My * x) = 1.4959789 * 10 ^ {11} m $
Rješenje za $ x $ dovodi do $ x = 1.49598 * 10 ^ {11} m $.
(Oprostite na lošoj preciznosti; Trenutno imam u rukama samo Wolfram Alpha.)

Stara polu glavna os je malo manja. Ponovnom uporabom Keppler-ovog zakona možemo ponovno izračunati orbitalno razdoblje:

$ T_ {old} = 2 \ pi \ sqrt ((1,449 * 10 ^ {11} m) ^ 3 / (6,67 * 10 ^ { -11} Nm ^ 2 / kg ^ 2 * 1,988435 * 10 ^ {30} kg)) $ = 365 dana 8 sati 56 minuta 48,26 sekundi

Dakle, oduzimajući oba puta od drugog možemo reći da 1 Prije moje godine godina je zaista bila 34,81 sekunde kraća .

Međutim. To vjerojatno ne znači puno; orbita se ionako s vremenom malo mijenja; parametar Hubble više se ne smatra konstantom, s vremenom se malo mijenja; i iako je ovo bilo zanimljivo pitanje, ne vjerujem puno svojoj interpretaciji i nadam se da bi netko tko je kvalificiraniji od mene mogao to pitanje prosvijetliti bolje nego što sam ikad mogao.

(Nadam se da nisam zabrinuo nešto negdje. Treba mi još kave.)

[1] Izvor: Wolfram Alpha
[2] Izvor za Hubble-parametar u SI jedinicama preuzet iz njemačke Wikipedije: http: / /de.wikipedia.org/wiki/Hubble-Konstante#Definition
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_period#Small_body_orbiting_a_central_body

Pa, imate li ikakvu ideju kolika bi bila duljina dana u to vrijeme
Uh, ne baš sada. Ako se orbita promijeni, kutni moment mora ostati konstantan, pa će se nešto promijeniti. Treba to razmisliti kasnije.
Mislim da kozmičko širenje nema nikakve veze s promjenama u godini. (vidi komentar na pitanje)
@FrancescoMontesano Ni ja nisam uvjeren. Mislim da bi cijela moja ideja bila istinita samo ako je masa nekako vezana za šireći prostor - ali ne bi li to značilo da sam prostor nadmašuje silu na masu? Zaboli me glava i apsolutno nisam kvalificiran. Međutim, bilo mi je zabavno dati mu malo vremena razmišljajući o tome.
@AlexanderJanssen: komplicirano je za komentar. Ne bih rekao da širenje vrši silu. To je više poput povlačenja onoga što je u svemiru. Ali kada gravitacijsko privlačenje između dvije mase postane dovoljno snažno, počinju se razdvajati od širenja i kad postignu ravnotežu, njihovo recipročno kretanje postaje (uglavnom) neovisno od onoga što se događa izvan sustava (iako bi širenje moglo utjecati na neke parametre njihovog statusa status kad su se razdvojili)
@FrancescoMontesano To nekako ima smisla. Hvala!


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...