Что такое расширение пространства?

[smkhadeev]

На бытовом уровне под расширением Вселенной мы понимаем то, что световая сфера, возникшая в момент Большого взрыва, постоянно расширяется со скоростью света. Но, если заглянуть чуть глубже, то просматривается два диаметрально разных подхода:

1. Расширяется пространство, а материальные объекты в этом пространстве продолжают существовать в неизменном виде.
2. Одновременно с пространством меняются и физические объекты. Например, за счёт расширения Вселенной расстояние от Земли до Солнца за миллиард лет увеличивается на 10%, или, миллиард лет назад Земля была ближе к Солнцу (на расстоянии 130-140мл.км.) Луна ближе к Земле и далее по списку. Аналогичный вывод можно сделать и относительно микромира - объёма занимаемого атомом, частоты реликтовых электромагнитных волн и многого другого, существующего достаточно давно в каждой “микроклетке” пространства.

На самом деле речь идёт о двух разных физиках. Если при первом подходе мы можем обойтись современными теориями, то при втором – всё кардинальным образом меняется и речь идёт о совершенно другой физике.

Лично я сторонник второй точки зрения, но этот подход подразумевает синхронное изменение во времени ряда мировых констант, и в первую очередь привязанных к гравитационной постоянной. Конечно, базовая десятка мировых констант (чисел), такие как числа пространства, времени, хаоса, тонких структур и т.д. не меняется, то есть меняются константы входящие в эти числа, но не меняется их соотношения (числа).

Вот такая дискуссия.

Что такое расширение пространства?

[Анж]

Source of the post


1. Расширяется пространство, а материальные объекты в этом пространстве продолжают существовать в неизменном виде.
2. Одновременно с пространством меняются и физические объекты. Например, за счёт расширения Вселенной расстояние от Земли до Солнца за миллиард лет увеличивается на 10%, или, миллиард лет назад Земля была ближе к Солнцу (на расстоянии 130-140мл.км.) Луна ближе к Земле и далее по списку. Аналогичный вывод можно сделать и относительно микромира - объёма занимаемого атомом, частоты реликтовых электромагнитных волн и многого другого, существующего достаточно давно в каждой “микроклетке” пространства.

Вообще-то, у Вас по описанию,несколько, одно и то же в обоих случаях получилось. Что в первом увеличилось только пространство между объектами, что во втором - увеличилось расстояние между объектами типа Луна - Земля. Или расстояние между ядром и электроном. Если бы пространство увеличивалось вместе с физическими объектами, они бы увеличивались пропорционально и вообще ничего заметно бы не было.
Насколько я наблюдаю эту систему со слов физиков, увеличивается только пространство и свободные электромагнитные колебания. Поэтому фотон растягивается, а атом водорода - нет. Поэтому, встречающиеся на догом пути света, водородные облака ведут себя как обычно, выгребая из растянувшегося волнового материала то же что и всегда.

Вот экстраполируйте второй вариант. Пусть теперь все, как говорят, в 1000 раз растянулось, тогда в прошлом диаметр ядра водорода был бы вместо а*10^-10 - а*10^-13. А Земля по размеру в 1000 раз меньше. И потом после расширения они бы вместе с реликтовым излучением растянулись пропорционально. Вместе с измерительной линейкой тоже, между прочим. А мы имеем: непропорционально растянутое реликтовое излучение.

[smkhadeev]

Прошу не спешить с выводами. Экспериментально замеренная скорость удаления Луны от Земли близка к скорости расширения Вселенной. За счёт выгорания водорода каждый миллиард лет интенсивность солнечного излучения возрастает на 10%, но на Земле жарче не становится. Нельзя забывать и про эффект Пионеров. Кроме того, тысячекратное изменение размеров могло происходит в первые минуты после Большого взрыва, а в настоящее время мы говорим о величинах в 10% за миллиард лет.
И главное. Мне кажется, что мы не достаточно уделяем внимания тому факту, что расширение Вселенной и разбегание галактик - это два совершенно разных физических процесса. Но тогда, в настоящее время нет ни каких теорий объясняющих причину расширения именно пространства.

[Анж]

Source of the post
За счёт выгорания водорода каждый миллиард лет интенсивность солнечного излучения возрастает на 10%, но на Земле жарче не становится.

Кто же его знает как тут миллиард лет назад было, и где было это тут - тоже не факт.

Подозреваю, что "расширение фотона" и "расширение чего-нибудь еще" по одним и тем же законам происходить не может. Пока фотон считается безмассовым, то на это можно не обращать внимания: удлинился и флаг ему в руки. А если учесть, хотя бы, его гравитационную массу, то с удлинением волны эта масса куда-то исчезать начинает. :blink:
Чтобы сильно не раздражать, давайте по энергии ориентироваться. Она тоже с удлинением уменьшается. У объектов с массой и энергией такой номер не пройдет. Придется объяснять куда они деваются, тем более, что они не деваются никуда. Сколько килограмм резины не тяни , а все - тот же килограмм.
По такой логике, когда все еще в тысячу раз расширится - литр воды станет тысячью литров и весить один грамм начнет. А в один прекрасный момент масса вообще исчезнет вместе с энергией и зажать обратно в сингулярность будет нечего.
Посему - законы расширения нужны для каждого нечта свои.
А лучше, просто объяснить где и почему фотон теряет энергию.

[Alexroma]

Source of the post
На бытовом уровне под расширением Вселенной мы понимаем то, что световая сфера, возникшая в момент Большого взрыва, постоянно расширяется со скоростью света.

С cамого начала вопрос поставлен некорректно: расширение световой сферы напрямую не связано с расширением пространства. Тем более что пространство расширяется со скоростью, превышающей скорость света. Почему это возможно, я уже разъяснял в другом сообщении:

Частицы и объекты не могут перемещаться быстрее скорости света в пространстве, но само пространство, вместе с галактиками, может расширяться быстрее скорости света. Объяснение здесь такое: в расширяющемся пространстве скорость удаления объектов тем больше, чем больше расстояние до них. На расстояниях больше определенного значения, которое известно как расстояние Хаббла, скорость удаления объектов, обусловленного расширением пространства, превышает скорость света. Это не нарушает теории относительности, поскольку сверхсветовая скорость удаления объектов вызвана не их перемещением в пространстве, а расширением пространства.
[url=http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=41600#]http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=41600#[/url]

[SmirnovAlex]

Вообще, вопрос расширения вселенной - это что-то такое странное. С одной стороны, большой взрыв - пузырь материи, который постоянно растёт. Получается, изначально растягивается то, что было стянуто?

Или, с другой стороны, взрыв, как обычный взрыв - высвобождение материи во все стороны, простой разлёт.

Если верить первой теории, то получается более-менее понятно, расширяется область материальной вселенной - тут и вакуум и всё прочее. Но тогда не совсем понятно, почему не происходит постоянного растяжения всего вокруг.

Если верить второй теории, то вопрос куда более фундаментальный - а куда, собственно, разлетается материя?

[Alexroma]

Source of the post
Вообще, вопрос расширения вселенной - это что-то такое странное. С одной стороны, большой взрыв - пузырь материи, который постоянно растёт. Получается, изначально растягивается то, что было стянуто?

Или, с другой стороны, взрыв, как обычный взрыв - высвобождение материи во все стороны, простой разлёт.

Если верить первой теории, то получается более-менее понятно, расширяется область материальной вселенной - тут и вакуум и всё прочее. Но тогда не совсем понятно, почему не происходит постоянного растяжения всего вокруг.

Если верить второй теории, то вопрос куда более фундаментальный - а куда, собственно, разлетается материя?

Пузыря материи нет - есть пузырь пространства. Изначально была сингулярность, которая в начальный момент времени превратилась во все, что есть, и вся сразу (в процессе инфляции). Материя никуда не разлетается фактически - она удаляется от наблюдателя, где бы он ни находился. Если посмотреть на нашу галактику с расстояния 10 миллиардов лет, то она будет как бы улетать "куда-то". Но на самом деле мы никуда не улетаем

[folk]

Иными словами все линейки расширяются? Если да, то входит ли коэфф расширения в уравнения движения (или входит и сокращается)?

P.S. Купил в Комусе две линейки - на 50см китайская дает нашей фору 1.5мм. - Китайцы похоже и расширяются быстрее!

[Анж]

Source of the post
Иными словами все линейки расширяются?

Неа, только линейки фотонов. И слово наблюдатель слишком громко звучит.
Зато понятно, почему, те же квазары больше в диаметре не становятся при этом, во все же стороны расширяется. Они становятся, но наблюдатели удаляются. А чем объект дальше, тем меньше кажется. :whistle:

[Alexroma]

Source of the post
Иными словами все линейки расширяются? Если да, то входит ли коэфф расширения в уравнения движения (или входит и сокращается)?

P.S. Купил в Комусе две линейки - на 50см китайская дает нашей фору 1.5мм. - Китайцы похоже и расширяются быстрее!

Насколько я понимаю, коэффициент расширения - это коэффициент пропорциональности Хаббла, или постоянная Хаббла, которая используется во многих уравнениях. В настоящее время составляет около 74 км/с на мегапарсек.

С китайским линейками я тоже один раз накололся, когда измерил стену и заказал экран для проектора, а потом экран оказался не во всю стену, как я ожидал. Там были даже бОльшие расхождения в линейках.