Космологическое красное смещение. Темная энергия и темная материя

[Mazur]

Сейчас полмира занимается поиском темной материи (разве только в огурцах не ищут). Другая половина рассуждает о темной энергии.

Ну и пусть себе ищут! Уже даже нашли, что далеко не во всех галактиках эта тёмная энергия и тёмная материя есть. Это же чисто академическая забава, имеющая ничтожное практическое значение... Стоит ли Вам и далее в этом деле участвовать? Ограничтесь достигнутым и займитесь более практически значимым делом!

Да, кстати, а как можно объяснить, исходя из Вашей гипотезы о тёмной материи и энергии, возможность существования галактик без этих компонентов?

[morozov]

Если у Вас Вселенная стационарна, то как быть в таком случае с законом Хабла ? И почему Вас в таком случае вообще волнует вопрос об этой темной энергии ? Ведь эта темная энергия как то и почему то нужна именно нестационарным моделям Вселенной .

Темная энергия не нужна ни для чего. Она просто есть. Все это разговоры на уровне гипотез.

Закон Хаббла это ход времени, чем дальше от точки наблюдения тем больше красное смещение, медленнее ход времени.
Все это следствие метрики однородного пространства (H_0-постоянная Хаббла)

ds^2=exp(H_0 t)(c^2dt^2-dx^2-dy^2-dz^2)

.
Закон Хаббла линеен, но это только первое приближение. На самом деле тут экспонента. (Интерпретируется как ускоренное "расширение" Вселенной). Именно такой закон красного смещения и получается. Но это не разбегание галактик, а ход времени зависит от удаления от наблюдателя.

Метрику можно превратить в тензор энергии-импульса-натяжений. Это делается с помощью тензора Эйнштейна (более занятие для этого тензора). Полученный тензор энергии-импульса дает ровно ту плотность энергии которой не хватало, которая ожидается из наблюдений (еще она называется критической плотность).
Для этого уже есть название - темная энергия. Но эта энергия может собираться вокруг тяготеющих тел, образуя сгустки. Этому тоже есть название - темная материя. она наблюдается по искажению изображений галактик. У у одних больше у других меньше...

Да, еще есть микроволновый фон излучения. Тоже объяснимо. Излучение удаленных галактик настолько красное, что попадает в микроволновую область. Однородность излучения говорит об однородности распределения галактик.

Однородное пустое пространство имеет плотность суммы темной энергии и темной материи

[Mazur]

Для этого уже есть название - темная энергия. Но эта энергия может собираться вокруг тяготеющих тел, образуя сгустки. Этому тоже есть название - темная материя. она наблюдается по искажению изображений галактик. У у одних больше у других меньше...

А можно, как говорится, с этого места подробнее, почему: "у одних больше у других меньше"?

[morozov]

Зависит от возраста и массы галактики.

[L.I.W.1949]

Напоминаю господину Морозову о том, что гравитационное смещение спектра, прописанное в ОТО,не столь уж относительно... Его лишь проще наблюдать относительно некой опоры. При этом уму понятно, какое из тел глубже погружено в гравипотенциальную яму и в этом смысле это не чисто относительный эффект типа эффектов СТО.

Стоит напомнить и о том, что Макс Абрагам пытался прописать природу гравитации через зависимость скорости света от гравитационного потенциала. Хотя эта его идея и не стала господствующей, методически в его время было вполне разумно сначала прописать модель природы гравитации без релятивистских эффектов, а уж потом строить полноценную теорию гравитации.

[laimon]

Может можете ув.Морозов как то с формулами показать каким образом такого вида метрика согласуется с эффектом этого Шапиро ? А то мне кажется , что такая метрика , согласно Вашим утверждениям , как бы правильна во всем пространстве и во все моменты времени .

[morozov]

Макс Абрагам пытался прописать природу гравитации через зависимость скорости света от гравитационного потенциала.

Может быть, но Эйнштейн критиковал его за то. что скорость света в его теории не зависела от потенциала.

Может можете ув.Морозов как то с формулами показать каким образом такого вида метрика согласуется с эффектом этого Шапиро ?

В однородном пространства нельзя наблюдать эффект Шапиро.
Здесь в конце сравниваются уравнения движения для задачи Шварцшильда. Полученное решение близко к решению Шварцшильда, так как близки коэффициенты Крисоффеля (приведена таблица).
On the principle of relativity in the theory of gravity (in Russian)

[Кисантий]

гравитационное поле это тоже материя и согласно ОТО имеет большой масса

Согласно ОТО, но вопреки уравнению Эйнштейна, которое дает нулевой тензор энергии-импульса поля.
Некоторых утешает псевдотензор, но теперь даже Радий наш Храпко убедился, что псевдотензор туфта и обращаться с ним надо нежно...

имеет большой масса

Отрицательную в статике полей компактных объектов и положительную в гравитационных волнах.

При этом вселенная заполнена положительной "темной энергией", которая может собираться в кучки "темной материи"

Галактики имеют гало из темной материи а без нее Вы не смогите разрешить виральный парадокс

[L.I.W.1949]

Макс Абрагам пытался прописать природу гравитации через зависимость скорости света от гравитационного потенциала.

Может быть, но Эйнштейн критиковал его за то. что скорость света в его теории не зависела от потенциала.

А разве в ОТО великого А.Э. она от него зависит?

[Кисантий]

Макс Абрагам пытался прописать природу гравитации через зависимость скорости света от гравитационного потенциала.

Может быть, но Эйнштейн критиковал его за то. что скорость света в его теории не зависела от потенциала.

А разве в ОТО великого А.Э. она от него зависит?

>А разве в ОТО великого А.Э. она от него зависит?
жуткое невежество

[laimon]

Ну когда Эйнштейн критиковал Абрагама , то тогда и сам он был невеждой в ОТО , ну, в в той которой еще не было .

[L.I.W.1949]

Может быть, но Эйнштейн критиковал его за то. что скорость света в его теории не зависела от потенциала.

А разве в ОТО великого А.Э. она от него зависит?

>А разве в ОТО великого А.Э. она от него зависит?
жуткое невежество

Разумеется у меня речь шла о зависимости локальной скорости свете от разности гравитационных потенциалов между двумя точками. Так что, жуткое невежество здесь не причём...

[morozov]

Ну когда Эйнштейн критиковал Абрагама , то тогда и сам он был невеждой в ОТО , ну, в в той которой еще не было .

Абрагама Эйнштейн критиковал всегда. А теория появилась в 1913 году. Не было только уравнения гравитационного поля. Его и сейчас нет, то что называют уравнением Эйнштейна - приближение удачное, но приближение.

[L.I.W.1949]

Даже сложнейшая полноценная научная теория - это всегда приближение. Поэтому я и предпочитаю пользоваться совокупностью простейших модельных представлений.

[morozov]

Модель это нечто гипотетическое с кучей произвольных параметров... точнее

Физи́ческая моде́ль — физическое представление системы, объекта или процесса с целью их исследования, то есть это представление с помощью другого физического, реального объекта, имеющего в том или ином аспекте схожую динамику поведения. Это в то же время означает схожесть (или тождественность) математической модели объекта исследований и объекта-модели. Путём измерения параметров объекта модели исследователи могут получать значения параметров объекта исследований.

К физическим моделям относится широкий набор средств, классическими примерами которых являются:

модель самолёта в аэродинамической трубе для исследования аэродинамических (и иногда термодинамических или иных) свойств самолёта, так как физические процессы в физической модели и объекте исследования имеют одинаковую природу;
аналоговая вычислительная машина — физические процессы в физической модели и объекте исследования имеют разную природу за исключением случаев моделирования процессов в электронных приборах.
В школьной физике часто встречается другое понимание термина физическая модель как «упрощённой версии физической системы (процесса), сохраняющей её (его) главные черты»[1], что в принципе ближе к понятию математической модели.

Физическая теория
Продуктом теоретической физики являются физические теории. Поскольку теоретическая физика работает именно с математическими моделями, крайне важным требованием является математическая непротиворечивость завершенной физической теории. Вторым обязательным свойством, отличающим теоретическую физику от математики, является возможность получать внутри теории предсказания для поведения Природы в тех или иных условиях (то есть предсказания для экспериментов) и, в тех случаях, где результат эксперимента уже известен, давать согласие с экспериментом.

Сказанное выше позволяет обрисовать общую структуру физической теории. Она должна содержать:

описание круга явлений, для которых строится математическая модель,
аксиомы, определяющие математическую модель,
аксиомы, сопоставляющие (по крайней мере, некоторым) математическим объектам наблюдаемые, физические объекты,
непосредственные следствия математических аксиом и их эквиваленты в реальном мире, которые истолковываются как предсказания теории.
Из этого становится ясно, что утверждения типа «а вдруг теория относительности неверна?» бессмысленны. Теория относительности, как физическая теория, удовлетворяющая нужным требованиям, уже верна. Если же окажется, что она не сходится с экспериментом в каких-то предсказаниях, то значит, она в этих явлениях не применима к реальности. Потребуется поиск новой теории, и может статься, что теория относительности окажется каким-то предельным случаем этой новой теории. С точки зрения теории, катастрофы в этом нет. Более того, сейчас подозревается, что в определённых условиях (при плотности энергии порядка планковской) ни одна из существующих физических теорий не будет адекватной

Это тоже теория, основана на метрике и представлениях ОТО.

ds^2=exp(H_0 t)(c^2dt^2-dx^2-dy^2-dz^2)

Позволяет вычислить закон красного смещения, плотность пустого пространства, кривизну и натяжения такого пространства.