Pitanje:
Proširenje prostora laički rečeno
SF.
2013-09-27 16:44:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Do sada sam shvatio da se širenje svemira ne smije shvatiti kao zvijezde koje se sve više udaljavaju kroz svemir. Postoji nešto temeljnije - na pr. ne možete jednostavno izmjeriti njegovu brzinu, niti reći gdje je središte svemira (sredina širenja). Pa, neki pametni ljudi nagnali su me da znam odgovor koji je "Jednostavan, očit, uredan i pogrešan" na "Nemam pojma o čemu se radi".

Postoji li resurs / metoda koja bi omogućila laik da razumije kako razmišljati o iskrivljenjima prostora poput njegovog širenja; vizualizirati i razumjeti koncept ispravno i bez pogrešnih pojednostavljenja; shvatite to prije nego što pokušate proniknuti u temeljne detalje fizike?

Vidio sam dobar primjer koji je pokazao 2D list ispunjen jednoličnim točkama koji se protežu u oba smjera. Kad poravnate listove na bilo koju točku, čini se da se sve točke odmiču od one koju ste odlučili poredati.
... također, ako se sve, uključujući sve naše mjerne uređaje širi istom brzinom, kako možemo utvrditi činjenicu da se širi? : D
Dva odgovori:
#1
+19
Manishearth
2013-09-27 17:10:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U osnovi, ako se dvije čestice postave bez međusobne interakcije , udaljenost između njih će se povećati.

Zamislite da živite na površini balona koji se puše gore. Vaša veličina ostaje fiksna, jer ste više ili manje kruti, ali predmeti koji nisu povezani s vama odmaknut će se dalje. Vaš vladar, još jedno kruto tijelo, ostaje fiksne veličine (iako se može saviti kako bi prilagodio novoj zakrivljenosti - to nije toliko važno). Ali dva ravnala (koja nisu međusobno povezana) odmiču se dalje.

enter image description here

... također, ako sve , uključujući sve naše mjerne uređaje koji se šire istom brzinom, kako možemo utvrditi činjenicu da se šire? : D

Na početku se to čini istinom, međutim ovdje su u igri druge snage. Naši se mjerni uređaji drže zajedno elektromagnetskim interakcijama i njihova se snaga neće promijeniti. Tako će se mjerni uređaj držati na okupu.

Zamislite dva daleka atoma. Kada se prostor proširi, udaljenost između dva atoma se povećava. Međutim, veličina 1 atoma ne - to se određuje elektrostatičkom ravnotežom (i kvantno-mehaničkim razmatranjima), a to ostaje bez utjecaja. Čak i kad bi se atom rastegnuo, odskočio bi.

Ovo se skalira do mjernih uređaja, tako da se ni oni ne iskrivljuju. Zapravo, širenje svemira zaista ima smisla samo kada gledate galaksije - one su prilično udaljene (kad nisu u istom superjaku) i nemaju nikakve interakcije održavajući ravnotežnu udaljenost između njih.

1. Koji god najbliži analog trebali "odrediti" za atome; npr. područje koje sadrži 99% gustoće naboja; ili n-ti Bohrov radijus.

[* Povezani * odgovor] (http://physics.stackexchange.com/a/65560/11062) na Physics.SE koji je također * vaš * ;-)
Glavna stvar koja mi se ne sviđa kod analogije s balonom jest da zahtijeva topološku promjenu u razmišljanju, gledajući trodimenzionalni objekt koji se mijenja trodimenzionalno, ali raspravljajući o tome što bi vidio dvodimenzionalni promatrač
@Jeremy sigurno, ali teško je objasniti kako se metrički podaci mogu promijeniti, a sve laicima, stvar s balonom funkcionira :)
Nisam siguran da jest, većina laika nije navikla na topološku promjenu u razmišljanju i razmišlja o njoj u 3-dimenziji. Vide kako je razneseno i kako se sve odmiče od središta balona.
Hm. Kasnije ću to poboljšati, ali nisam toliko uvjeren da postoji nešto što se može poboljšati bez gubitka laičkog tona.
Pitam se može li se pažnja usmjeriti na površinu balona crtanjem kruga oko nekoliko točaka. Pogledajte što se događa unutar kruga, zanemarite ostatak balona. Ali onda sam krug treba predstavljati nešto u ovoj analogiji, ali što?
#2
+12
ChrisF
2013-09-29 04:07:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dobra analogija koja pokazuje da proširenje nema središte je jedan od 2D listova prekrivenih jednoličnim točkama - koji predstavljaju galaksije u kojima je ona u središtu:

enter image description here

Kako se svemir širi, točkice (galaksije) postaju sve dalje jedna od druge:

enter image description here

Sada, ako prekrivate budućnost i sadašnje slike poredaju na središnja galaksija (mi) možete vidjeti da se čini da se sve ostale galaksije odmiču od nas i da što se dalje udaljavaju, brže se povlače:

enter image description here

Međutim, ako se poredate na bilo kojoj drugoj galaksiji na slici, možete vidjeti da se čini da se sve ostale galaksije udaljavaju od njih:

enter image description here

Kao ne mogu dvije točke biti središte svemira, možemo samo zaključiti da ne postoji središte svemira.

Izvor slike



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...