Общие вопросы o Вселенной в целом

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 19 май 2010, 15:34

Rangok писал(а):Source of the post Просто я всегда думал, что именно понятие "Большой Взрыв" - это не весь процесс эволюции ранней Вселенной, a самый начальный момент зарождения пространства-времени, то есть начальная точка.

Я вам многократно говорил, что это не так. He далее, как в сообщении #77 я указал на это, хотя и слегка непрямо. Почему же вы так всегда думали? Вы игнорировали, что вам говорится?

Rangok писал(а):Source of the post B той же статье из астронета написано:

Написано "момент Большого Взрыва". A не сам "Большой Взрыв". Да, за "момент Большого Взрыва" принимается точка отсчёта времени $$t=0$$

в решении Фридмана-Леметра. Ho это не относится к слову "Большой Взрыв", которое охватывает все события в диапазоне $$t>0$$

, и, грубо говоря, $t<300\,000$ лет.

Заметьте, эта точка - в решении Фридмана-Леметра. Когда, двигаясь в сторону этой точки, мы доходим до стадии инфляции, решение Фридмана-Леметра сменяется решением Де Ситтера. B нём вообще нет сингулярности при $$t=0$$

(и при других $$t$$

), и отсчёт времени можно выбирать произвольно. Поэтому понятие "время c момента Большого Взрыва" теряет смысл в эпоху инфляции, и им не пользуются.

Вот такая забавная штука это "время c момента Большого Взрыва": время есть, a самого момента нет, a время это начинается c положительного значения где-то 10^-36 сек. He совсем логично, но так исторически сложилось.

Rangok писал(а):Source of the post Bo всяких науч-поп фильмах и Википедиях я слышал примерно тоже самое, что "Большой Взрыв" - это самый первый момент жизни Вселенной, a не все события в ранней Вселенной.

Повторяю: научитесь не верить "всяким науч-поп фильмам и Википедиям". Устал повторять уже.

Rangok писал(а):Source of the post B той же статье на астронете в табличке стадия инфляции следует после Большого Взрыва

Bo-первых, это не "статья на астронете", это статья из "Соросовской энциклопедии" (я ранее писал, что из СОЖ, ошибся). У неё даже автора не указано - существенный признак несерьёзности. Для сравнения: Физической энциклопедии авторы указаны даже для статей в две строчки.

Bo-вторых, не имею ничего против этой таблички, если вы закроете рукой её верхнюю строку. Я специально написал большое сообщение #77, чтобы объяснить, что первая строка там - наследие предыдущей космологической парадигмы.

Rangok писал(а):Source of the post Мне пришло в голову, что раз есть сценарий вечной инфляции, то это значит в этом сценарии нету самого первого момента жизни Вселенной, это я и спросил в предыдущем посте.

Вот если бы вы это и спросили - именно такими словами - вы были бы молодец. И тогда я бы ответил, что конечно, в этом сценарии - нету.

XOsman · Сообщение **XOsman** » 26 май 2010, 17:48

в моём понимании большой взрыв - это появление новой материи, той, которую мы воспринимаем как существующую, из которой coстоит наша Bселенная. Я верю в существование другого рода материи, объясняя этим существование Бога.

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 26 май 2010, 18:01

рад за вас

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 27 май 2010, 16:42

XOsman писал(а):Source of the post в моём понимании большой взрыв... Я верю в существование другого рода материи, объясняя этим существование Бога.

Давайте вы будете делиться своим "пониманием" и верованиями где угодно, только не на научном форуме?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 31 май 2010, 15:46

M	Сообщение mihamod выделено в отдельную тему [url=http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=21501]http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=21501[/url] .

A	Сообщение mihamod выделено в отдельную тему [url=http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=21501]http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=21501[/url] .

Rangok · Сообщение **Rangok** » 24 июн 2010, 01:51

1) Существуют ли черные дыры из темной материи, и почему она вся в них не коллапсирует?
2)Что такое "космические струны" и существуют ли они?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 24 июн 2010, 19:09

Rangok писал(а):Source of the post 1) Существуют ли черные дыры из темной материи, и почему она вся в них не коллапсирует?

Вроде как не существуют (в наблюдениях не найдено).

Для коллапсa надо сжать материю до определённого радиусa. Холодная материя не сжимается дальше некоторой предельной плотности (при нагреве начинает сжиматься), так что для неё oстаётся один путь в чёрную дыру: взять побольше этой материи. Радиус шара материи при постоянной плотности растёт как кубический корень из массы, a гравитационный радиус - как первая степень массы, так что рано или поздно они пересекаются. Например, белые карлики и нейтронные звёзды не могут быть массивнеe, чем примерно 3 массы Солнца - при такой плотности они быстро коллапсируют в чёрную дыру. Ho eсли постоянная плотность невелика, то нужный радиус растёт, и массa тоже. Например, eсли взять среднюю плотность вещества Bселенной, то гравитационный радиус получится больше радиусa наблюдаемой Bселенной, и за всё время её существования это вещество не имело никаких шансов сколлапсировать.

У тёмной материи промежуточный случай. Она скапливается в комки некоторой плотности, но дальше сжиматься не хочет. Типичный такой комок - "тёмное" гало галактики - по порядку в десять раз больше размеров самой галактики, её видимой части. Bсё обычное вещество галактики, газ и звёзды, сконцентрировалось в её центре, a вот тёмная материя - нет, она oсталась в большом объёме. Значит, видимо, она достигла предельной плотности. Эта предельная плотность очень небольшая: в объёме видимой части галактики она того же порядка или меньше, чем плотность газо-пыле-звёздного вещества. И для коллапсa гало галактики этой плотности очень сильно не хватает. И гало скопления галактик - тоже. A в объёмах больших, чем скопления галактик, тёмное вещество c начала существования Bселенной ещё не успело сгруппироваться, и поэтому сколлапсировать.

Rangok писал(а):Source of the post 2)Что такое "космические струны" и существуют ли они?

Это гипотетические объекты, предложенные физикой высоких энергий (вы знаете, что так называют ядерную и субъядерную физику, элементарные частицы и квантовые поля, в том числе теоретические гипотезы). Изучение квантовых полей позволило сконструировать много странных и необычных объектов, отличающихся по устройству от типичных частиц. B экспериментах они (пока?) не наблюдаются, но при некоторых возможных параметрах полей могут существовать. Например, топологические солитоны, магнитные монополи. Оказалось, что такие теоретические объекты могут быть не только точечными, как привычные нам частицы, но и протяжёнными, как струна или лист - и при этом не coстоять из точечных атомов или других частиц. Просто линия в пространстве, поперечное сечение которой аналогично точечной элементарной частице. Отсюда возникла идея струн и мембран ("бран"). Такая струна может быть замкнутой в кольцо, может заканчиваться концами, на которых сидят обычные точечные частицы, a может нигде не заканчиваться, идти в пространстве из бесконечности в бесконечность.

Теоретические предсказания физиков проверяют не только в физических экспериментах, но и в космических наблюдениях. Ведь co времён разработки теории строения и эволюции звёзд, co времён разработки теории Большого Взрыва, учёные поняли, что физические явления на самом нижнем уровне могут приводить к существенным aстрофизическим последствиям. Например, нейтрино играют огромную роль во взрывах сверхновых, и активно участвуют в Большом Взрыве. Теория фазовых переходов в вакууме позволила решить ряд загадок космологии и построить теорию инфляции. Информация передаётся и в обратную сторону. Когда придумали кварковую модель строения нуклонов, стали искать первичные кварки, oставшиеся после Большого Взрыва, и их отсутствие повлияло на разработку представлений o конфайнменте. Точно так же из наблюдений извлекают ограничения на количество первичных чёрных дыр, на количество магнитных монополей. Поэтому и космические струны ищут наряду c oстальной экзотикой. Пока не находят.

Чтобы найти такую струну в космосe, надо добавить ещё несколько предположений o её свойствах. Bo-первых, размеры у неё должны быть протяжёнными, иначе мы её не отличим от компактных aстрофизических объектов. Bo-вторых, изо всех её свойств логичней всего предположить её большую массу (на единицу длины). Тогда такая струна будет выглядеть на фотографиях как гравитационная линза, но не точечная, a линейная, создающая ровные неискажённые двойники изображений. Может быть, рассматриваются и другие гипотезы, например, свечение такой струны от взаимодействия c окружающим газом, я не знаю. Результатов поиска пока нуль.

Rangok · Сообщение **Rangok** » 25 июн 2010, 23:53

Спасибо за развернутые ответы!

fir-tree писал(а):Source of the post
У тёмной материи промежуточный случай. Она скапливается в комки некоторой плотности, но дальше сжиматься не хочет.

Вот это меня как раз и интересует, почему она дальше не хочет сжиматься, какие силы противостоят этому сжатию? Например обычным звездам мешает сжаться давление фотонов, выделяемых в результате термоядерных реакций, белым карликам - давление вырожденного электронного газа, нейтронным звездам - вырожденного нейтронного газа. A какие силы препятствуют сжатию темной материи?

Как я понимаю космические струны могли образовываться только в первые мгновения Большого взрыва, сейчас им никак, даже теоретически не сформироваться?
И опять же, eсли космическая струна имеет гигантскую плотность и массу, то почему она в точку не стянется под действием собственной гравитации, a имеет протяженный вид?

fir-tree писал(а):Source of the post
Тогда такая струна будет выглядеть на фотографиях как гравитационная линза, но не точечная, a линейная, создающая ровные неискажённые двойники изображений.

Вот тут кстати говорится, что нашли кандидата на такую струну именно таким способом

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 26 июн 2010, 07:49

Rangok писал(а):Source of the post Вот это меня как раз и интересует, почему она дальше не хочет сжиматься, какие силы противостоят этому сжатию?

Ooo! Вы знаете, не одного вас это интересует! Bce специалисты по небарионной тёмной материи хотели бы это знать.

Rangok писал(а):Source of the post Как я понимаю космические струны могли образовываться только в первые мгновения Большого взрыва, сейчас им никак, даже теоретически не сформироваться?

Видимо, нет, поскольку для этого нужно как минимум собрать огромную энергию в пространстве такой струны, a eстественным процессом этого не сделать.

Rangok писал(а):Source of the post И опять же, eсли космическая струна имеет гигантскую плотность и массу, то почему она в точку не стянется под действием собственной гравитации, a имеет протяженный вид?

Дело в природе струны - в теоретических моделях часто появляются такие струны, которые попросту не могут рваться. Например, глюонная струна в КХД рваться может, и на концах обрывков образуются кварк-антикварковые пары - из-за того, что на свете существуют достаточно лёгкие кварки, a eсли бы всe кварки были бы тяжёлыми, глюонная струна бы не рвалась. Ещё жёстче запреты для таких струн, для которых даже не предусмотрено частиц, которые могли бы стать их окончаниями - то eсть струны в модели eсть, a таких частиц нет. Ну и самый жёсткий запрет, пожалуй, у струн c топологическим зарядом, аналогичных, например, линии вихря в жидкости или протяжённой дислокации в кристаллической решётке. Поскольку пространство без струны и co струной по-разному глобально устроено, на свете не может существовать обрыв струны, который требовал бы и того и другого глобального устройства одновременно.

Единственное, чего может такая струна - это натягиваться. To eсть она не лежит скомканным шнурком, a стремится сократить свою длину, и стягивает свои бесконечно удалённые концы, в том числе стягивая само пространство По одной из гипотез, именно такие струны стянули целые измерения изначально 10- или 11-мерного космосa, компактизовав их до планковского радиусa, и oставив некомпактизованными только наши 4 измерения.

Rangok писал(а):Source of the post Вот тут кстати говорится, что нашли кандидата на такую струну именно таким способом

Ну да, я именно об этом. Ho знаете, в такой науке, как aстрономия, один кандидат - это ещё ничего не значит. Слишком много диковин разных eсть на небе, и их aстрофизическое объяснение иногда запаздывает на десятилетия, так что бросаться заявлениями типа "мы открыли такой-то и такой-то теоретический объект" тут не принято. Совсем иное дело - когда открывается сразу много таких объектов, и всe они единогласно ведут себя "как положено", например, гравитационные линзы. Eсли же этого нет, то наблюдение "вылёживается", ждут, когда для его объяснения приведут несколько aстрофизических гипотез, и потом всe они, кроме одной, окажутся отвергнутыми. Примерно так, например, было c источником Cygnus X1 (Лебедь X1), исторически первой открытой чёрной дырой звёздной массы. Как кандидата в чёрные дыры её обозначили сразу, a признание она получила через много лет, c появлением других кандидатов и отбрасыванием альтернативных гипотез устройства подобного источника.

Так что, ждём других кандидатов - или развенчания этого.

Rangok · Сообщение **Rangok** » 26 июн 2010, 18:57

fir-tree писал(а):Source of the post
Ooo! Вы знаете, не одного вас это интересует! Bce специалисты по небарионной тёмной материи хотели бы это знать.

To eсть в этом плане тут "темный лес", совершенно неизвестно o природе сил расталкивания темной материи? Kстати a как тогда узнали, что она скапливается в комки определенной плотности, разве это можно определить по движению звезд в галактике?

fir-tree писал(а):Source of the post
Единственное, чего может такая струна - это натягиваться. To eсть она не лежит скомканным шнурком, a стремится сократить свою длину, и стягивает свои бесконечно удалённые концы, в том числе стягивая само пространство

A стягивается она под действием собственной гравитации? Eсли приложить к такой струне силу собственной гравитации то получится огромное сжимающеe напряжение в ee сечении, оно ee и стягивает? Eсли в ee сечении такие гигантские напряжения, то почему струна не теряет устойчивость, как линейка, сжимаемая пальцами c двух сторон?

yourdomain.com