температура реликтового излучения и расширение Вселенной

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

leSage
Сообщения: 387
Зарегистрирован: Пн май 19, 2008 18:01

температура реликтового излучения и расширение Вселенной

Номер сообщения:#1   leSage »

Реликтовое излучение родилось более 10 миллиардов лет назад, когда Вселенная в целом была значительно плотнее и горячее, чем в нынешнюю эпоху. Тогда это было оптическое излучение горячего газа с температурой в несколько тысяч кельвинов, однородно заполнявшего всю Вселенную. В ходе расширения Вселенной температура реликтового излучения уменьшилась
примерно в тысячу раз.
Кто-нибудь может объяснить, почему температура реликтового излучения уменьшается?
Считается, что расстояние от Земли до Солнца за миллиарды лет не изменилось.
Точно также считается, что размеры галактик не изменились.
То же самое говорится про все гравитационно-связанные системы.
Размеры атомов за миллиарды лет вроде как тоже не изменились и длины волн, которые
эти атомы излучают - также не изменились.

Так почему же должна меняться длина волны кванта реликтового излучения?

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#2   morozov »

Кто-нибудь может объяснить, почему температура реликтового излучения уменьшается?
Это предположение. основанное на том, что газ фотонов расширяясь охлаждается...

...с моей точки зрения слабое место здесь, что начиная с какого-то момента "стенки" расширяющегося сосуда (Вселенной) становятся прозрачны... и расширения как такового быть н может...
проблемы вызванные структурой реликта похоже трудно объясняются с позиций большого взрыва... см. статьи в "В мире науки" ..можно найти в сети.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

leSage
Сообщения: 387
Зарегистрирован: Пн май 19, 2008 18:01

Номер сообщения:#3   leSage »

Это предположение. основанное на том, что газ фотонов расширяясь охлаждается...
А почему он охлаждается?
Ведь считается, что фотоны не взаимодействуют друг с другом (как атомы реального газа).

...с моей точки зрения слабое место здесь, что начиная с какого-то момента "стенки" расширяющегося сосуда (Вселенной) становятся прозрачны... и расширения как такового быть не может...
Моё мнение, что формулы для фотонного газа выведены для модели замкнутого сосуда, стенки которого имеют некоторую температуру. Фактически, свойства фотонного газа в этой модели определяются температурой стенок. В принципе, можно рассуждать так. При расширении сосуда нужно добавить новую материю для стенок. Поскольку по определению в систему не подводится тепло, температура добавляемого материала должна быть равна нулю. Тогда после установления теплового равновесия температура стенок упадёт - упадёт и температура фотонного газа. Можно рассуждать иначе. При расширении сосуда мы растягиваем прежнюю стенку, делая её более тонкой. Тогда температура стенки не меняется - не меняется и температура фотонного газа.

Можно по разному рассуждать, но все эти рассуждения лишены смысла, ибо во Вселенной нет никаких стенок.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#4   morozov »

А почему он охлаждается?
Ведь считается, что фотоны не взаимодействуют друг с другом (как атомы реального газа).
Совершенно верно, но столкновения не играют в газе существенной роли. Есть такая модель - идеальный газ. Там все тоже самое. При расширении (в цилиндре тепловой машины) молекулы газа теряют энергию при расширении. С фотонами все тоже самое, з исключением того, что они просто "краснеют", но скорость их остается неизменной.
Моё мнение, что формулы для фотонного газа выведены для модели замкнутого сосуда, стенки которого имеют некоторую температуру.
верно. но можно пренебрачь температурой стенки ...
Фактически, свойства фотонного газа в этой модели определяются температурой стенок.
все зависит от скорости процесса. например при взрыве звезд температура разная, для ионов, электронов и фотонов...
При расширении сосуда мы растягиваем прежнюю стенку, делая её более тонкой. Тогда температура стенки не меняется - не меняется и температура фотонного газа.
эээ нет! стенка расширяется и температура падает..
Можно по разному рассуждать, но все эти рассуждения лишены смысла, ибо во Вселенной нет никаких стенок.
Это сейчас нет... но когда-то были (так наверно рассуждали авторы посчитавшие. что реликт это это подувядшие фотоны с мометна начала взрыва). Но похоже про стенки временами забывают...
Газ расширяясь даже в вакуум охлаждается... даже бесстолкновительный... фотонам обязательно нужна "точка опоры" куда отдать энергию...
..где они нашли стенку? да еще жутко холодную? не ясно... впрочем не надо забывать. что Большой взрыв всего лишь гипотеза. пусть популярная, просто другой нет...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

leSage
Сообщения: 387
Зарегистрирован: Пн май 19, 2008 18:01

Номер сообщения:#5   leSage »

Совершенно верно, но столкновения не играют в газе существенной роли. Есть такая модель - идеальный газ. Там все тоже самое. При расширении (в цилиндре тепловой машины) молекулы газа
теряют энергию при расширении. С фотонами все тоже самое, з исключением того, что они просто "краснеют", но скорость их остается неизменной.
Атомы идеального газа, как известно, не имеют объёма, и поэтому не сталкиваются друг с другом, и не взаимодействуют друг с другом при помощи межмолекулярных сил. Действительно, если идеальный газ расширяется в цилиндре, то его атомы будут терять энергию
при столкновении с удаляющимся поршнем. Но тут проблема та же - нет во Вселенной никаких стенок. Кроме того, даже если мы такую стенку придумаем, то вроде как она считается, что Вселенная расширяется со скоростью света, т.е. ни один фотон эту стенку не догонит.

верно. но можно пренебрачь температурой стенки ...
Это как это пренебречь? Ведь именно температура стенки определяет все параметры фотонного газа: его температуру, давление и т.п.
Например:
Давление излучения равно p=(1/3)*a*T^4.
Это и есть уравнение состояния фотонного газа.
Наиболее удивительно то, что давлени не зависит от объёма, т.е. фотонные газ можно сжать изотермически и его давление не будет при этом фозрастать. ... При сжатии часть фотонов исчезает, поглощается стенками сосуда; при расширении рождаются новые фотоны.
Без стенок - никуда.

Я хочу усугубить проблему далее.
В космологии используется формула для адиабатического расширения фотонного газа.
V*T^3 = const
Эта формула получена при расмотрении описанного выше сосуда с нагретыми стенками.
В качестве V подставляется объём Вселенной, в качестве T - температура реликтового излучения. Красота!
Однако нужно тогда использовать и все прочие формулы, вытекающие из описанной модели.
Например, формулу для числа квантов в единице объёма:
n ~ 14*T^3.
Т.е. если за время существования реликтового излучения его температура упала в 1000 раз, то количество его квантов уменьшилось в миллиард раз. Куда эти кванты делись? Если есть стенка, это объясняется легко. Но стенки-то нет!

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#6   Станислав Кравченко »

До чего красиво языками чешут!!!
Оба достойны кунсткамеры!
А вот в теме напрочь отсутствует физика:
Кто-нибудь может объяснить, почему температура реликтового излучения уменьшается?
Нет такого факта.
Есть множество предположений по множеству моделей и только.
почему же должна меняться длина волны кванта реликтового излучения
Нет такого кванта.
Постоянно регистрируется, в этом смысле - есть, множество э/м квантов с распределением, соответствующим равновесному излучению АЧТ с температурой порядка 3,7К.
газ фотонов расширяясь охлаждается...
а здесь откровенный научный подлог, заключающееся в том, что спектраный состав равновесного излучения совершенно не зависит от числа регистрируемых э/м квантов.
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#7   morozov »

считается, что Вселенная расширяется со скоростью света
это Вас кто-то обманул...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

leSage
Сообщения: 387
Зарегистрирован: Пн май 19, 2008 18:01

Номер сообщения:#8   leSage »

Оба достойны кунсткамеры!
Конечно, достоин! Один мой псевдоним чего стоит!
Разве я где-то написал, что я верю в модель БВ?
это Вас кто-то обманул...
Горизонт видимости для наблюдателя расширяется со скоростью света.
( http://www.astronet.ru/db/msg/1191495 )
А с какой скоростью расширяется Вселенная?
Или такой вопрос не имет смысла?
Наблюдаемое микроволновое фоновое излучение (реликтовое излучение) приходит с расстояний, определяемых рекомбинацией, т. е. практически с расстояний до горизонта видимости во Вселенной. С течением времени Г. расширяется по мере того, как к наблюдателю доходит свет от более далёких областей Вселенной. Чем ближе к Г. расположен источник излучения, тем больше для него значение красного смещения z
( http://www.astronet.ru/db/msg/1191495 )

Получается, что фотоны охлаждаются за счёт (допплеровского) красного смещения, а к адиабатическому расширению фотонного газа (lib.e-science.ru/book/12/page/134.html)
это отношения не имеет.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#9   morozov »

Горизонт видимости для наблюдателя расширяется со скоростью света.
( www.astronet.ru/db/msg/1191495 )
А с какой скоростью расширяется Вселенная?
Или такой вопрос не имет смысла?
это уже лучше.

Вопрос нормальный, мы знаем, что наблюдаем расширение. Скорость удаления видимых объектов можно оценить по доплеру. Это не проблема. Поскольку мы не имеем других объяснений покраснения света.
Получается, что фотоны охлаждаются за счёт (допплеровского) красного смещения, а к адиабатическому расширению фотонного газа (lib.e-science.ru/book/12/page/134.html)
это отношения не имеет.
точнее когда-то расширение возможно и было. Сейчас это выгдяжит странно.
"Отматывать пленку" назад дело сильно произвольное.... Мы не можем это толком проделать даже для солнечной системы...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

leSage
Сообщения: 387
Зарегистрирован: Пн май 19, 2008 18:01

Номер сообщения:#10   leSage »

Т.е. говорить о скорости расширения Вселенной в целом, подобно тому, как мы говорим о скорости расширения сосуда с нагретыми стенками, нельзя?

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#11   Станислав Кравченко »

Вопрос нормальный, мы знаем, что наблюдаем расширение
Уважаемый Валерий Борисович, скорее всего Вы хотели написать, что-то, типа :
мы предполагаем, что наблюдаем расширение
1. Наблюдаем мы не "расширение", а смещение спектров.
2. Это самое "смещение спектров" имеет множественную интерпретацию и доплеровская трактовка, хоть и самая распространенная, но прямо противоречит тому, что наблюдаем.
3. Никакого "расширения" как раз и не наблюдается. Средние расстояния между космологическими объектами наблюдаются неизменными за последние 13 миллиардов лет.
4. Я уже пытался давать ТО трактовку смещения спектров, но это просто замалчивается, в том числе и Вами.
философ

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#12   morozov »

2. Это самое "смещение спектров" имеет множественную интерпретацию и доплеровская трактовка, хоть и самая распространенная, но прямо противоречит тому, что наблюдаем.
ну ЭТО уже предположение не основанное на экспериментальных фактах.
Есть наблюдательные данные которые противоречат гипотезе "старения фотона"...

ссылку не даю...утеряна. Найти наверно не просто, это экзотика.

Трудности есть.. а где их нет? Вот альтернативы не видно.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Станислав Кравченко
Сообщения: 1085
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 14:47

Номер сообщения:#13   Станислав Кравченко »

Да, нет экспериментальных фактов "старения фотона", потому утверждение
Есть наблюдательные данные которые противоречат гипотезе "старения фотона"...
верно.
Мое утверждение было совсем иным:
Я уже пытался давать ТО трактовку смещения спектров
Причем здесь "старение"? Я веду речь о "классике" - об участии фотонов в гравитационном взаимодействии. Практика ТО началось с этого - с предсказания отклонения наблюдаемого (регистрируемого) положения звезд вблизи Солнца.
Надеюсь, этот ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ факт не относится к "экзотике".
философ

Анатолий Либерман
Сообщения: 457
Зарегистрирован: Пн июн 02, 2008 8:04
Откуда: Иерусалим
Контактная информация:

Номер сообщения:#14   Анатолий Либерман »

Вселенная не может не расширяться. И именно ускоренно. И даже с возрастающим ускорением. В противном случае её просто не было бы. Тень на плетень навела гипотеза первотолчка. Вот, дескать, был первотолчок - завёл Вселенную, и стала она расширяться. Но замедленно - гравитация сдерживала. Потом инфляция. Потом снова замедление. А потом по-щучьему велению она начала расширяться ускоренно. Интересно, а что такое первотолчок? Когда он был? "До того"? Но в данной ситуации даже понятие "до" неуместно. Реальная ситуация - это возникновение в Момент творения вакуума, который по сути своей расширяется. С самого начала он преодолел гравитацию - иначе, как я писал, Вселенной просто не было бы. Плотность вакуума постоянна, масс - создающих гравитацию - уменьшается, поэтому разность сил возрастает, что и позволяет Вселенной расширяться, причём с возрастающим ускорением.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34611
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#15   morozov »

Анатолий Либерман писал(а):Вселенная не может не расширяться. И именно ускоренно. И даже с возрастающим ускорением. В противном случае её просто не было бы. Тень на плетень навела гипотеза первотолчка. Вот, дескать, был первотолчок - завёл Вселенную, и стала она расширяться. Но замедленно - гравитация сдерживала. Потом инфляция. Потом снова замедление. А потом по-щучьему велению она начала расширяться ускоренно. Интересно, а что такое первотолчок? Когда он был? "До того"? Но в данной ситуации даже понятие "до" неуместно. Реальная ситуация - это возникновение в Момент творения вакуума, который по сути своей расширяется. С самого начала он преодолел гравитацию - иначе, как я писал, Вселенной просто не было бы. Плотность вакуума постоянна, масс - создающих гравитацию - уменьшается, поэтому разность сил возрастает, что и позволяет Вселенной расширяться, причём с возрастающим ускорением.
Разумно, но это предположение. Одно из многих.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»