Обсуждение:Вселенная/Архив/2

«Размер вселенной» в текущей версии (19:22, 1 февраля 2008)

По фрагменту:

размеры — не менее 93 миллиардов световых лет

Во-первых, здесь крив сам источник - англостатья. В преамбулу это утверждение (и цифра 93*10:9) перенесено из раздела «Size, age, contents, structure, and laws», в котором формулировка уже другая: «the observable matter is spread over a space at least 93 billion light years across» - менее кривая, но более двусмысленная. Там уже приводится источник - Charles H. Lineweaver and Tamara M. Davis. Misconceptions about the Big Bang. Scientific American Magazine - March, 2005. - я дал ссылку на стр.5, где в первом абзаце, последней фразе утверждается: «the current distance to the most distant object we can see is about three times farther, or 46 billion light-years» - т.е. дана цифра для максимального расстояние до наблюдаемых объектов. Как у англовикиавторов при умножении на два получилась нечётное число - не знаю :-)

Я эту статью прекрасно помню - и у меня дома лежит июльский номер за 2005 «В мире науки» - русского варианта Scientific American. В онлайн-варианте можно почитать здесь. Статья излишне популяризаторская - вплоть до лёгкой вульгаризации, поэтому в русском варианте наиболее интересен комментарий проф. Засова, в котором он отмечает путаницу с определениями (в смысле definition) расстояния в этой статье.

Проблема заключается в том, что говорить о размере Вселенной бессмысленно - можно говорить лишь о максимально удалённых наблюдаемых объектах (иногда говорят наблюдаемая Вселенная, более точно - наблюдаемая часть вселенной, ещё более точно - космологический горизонт - или сфера Хаббла). Более того, эти расстояние рассчитывается исходя из бесконечного красного смещения и соотношений Хаббла с ненулевой производной постоянной Хаббла по времени, знак производной в настоящее время является предметом дискуссий.

Так что убивать фрагмент, заменяя его космологическим горизонтом. --Vladimir Kurg 18:04, 1 февраля 2008 (UTC)

P.S. По космологическим расстояниям в сопутствующей системе координат см. Гомогенность и Изотропия. Много расстояний. // Учебник космологии Неда Райта - оказывается, уже на русском. --Vladimir Kurg 18:10, 1 февраля 2008 (UTC)

Спасибо, но я всё же не понимаю (видимо, не я один). (1) Что означает 46 миллиардов световых лет: объект, который мы сейчас наблюдаем, находится в его нынешнем виде сейчас на таком расстоянии, или он находился на таком расстоянии от нас 13.5 млрд. лет назад, а за это время еще сместился (но теперь-то мы его уже не наблюдаем). И как это согласуется с постулатом предельной скорости света?! И почему бессмысленно говорить о размерах Вселенной?! Конечно, противоположный край мы наблюдать не в состоянии, но если бы мы знали скорость разлёта и время от Большого взрыва, то рассчитать размер несложно.--Chronicler 18:34, 1 февраля 2008 (UTC)

Насчёт скорости света — всё очень просто. Представьте себе, что Вселенная на самом деле не трёхмерная, а двумерная. Для простоты пусть она будет сферической — вроде поверхности Земли, только третьего измерения (высоты) при этом нет. Максимальная скорость передвижения двумерных муравьёв и космических кораблей во Вселенной (то есть по поверхности этой Земли) равна скорости света. Но в настоящее время такая сфера расширяется (как раздувающийся воздушний шар), увеличиваясь в размерах. При этом скорость расширения определяется постоянной Хаббла, и расстояние между двумя точками на этой сфере может увеличиваться быстрее, чем скорость света. Противоречия с СТО при этом нет. Kv75 15:44, 2 февраля 2008 (UTC)

Трехмерную сферу в четырехмерном пространстве я научился представлять еще в десятом классе. Однако проблем здесь много. В статье в Scientific American излагается позиция, что фотон движется со скоростью света, но, т.к. пространство расширяется, его еще "сносит" с учетом этого расширения. Мне кажется, что Эйнштейн никогда бы не согласился с такой трактовкой, ведь суть СТО (как я ее понимаю) и заключается в том, что никакое изменение среды (например, движение Земли) не может влиять на скорость фотона. Впрочем, я не считаю СТО имеющей вообще какой-либо физический смысл (в 2003 году я на одном форуме пытался доказать с помощью мысленного эксперимента, что СТО как раз допускает движение быстрее света, но особого резонанса на форуме не вызвал), но не мне опровергать Эйнштейна :) Теперь главное: что означает 46 миллиардов световых лет?! (1) Это означает, что трехмерная замкнутая сфера, которую представляет собой Вселенная, если принять любую ее точку, допустим, Землю, за один полюс, имеет расстояние до противоположного полюса в 46 миллиардов световых лет? (2) Вселенная представляет собой замкнутую трехмерную сферу огромных размеров, несравненно превышающих 46 миллиардов св.лет, но в этой сфере область радиусом 46 миллиардов св.лет доступна наблюдению? (3) Вселенная искривлена, но не является замкнутой (это я представляю хуже всего)? (4) или как-то иначе? Хорошо бы внести четкую формулировку в статью с указанием, какие есть обоснования для той или иной версии. --Chronicler 10:27, 3 февраля 2008 (UTC)

Ни в коем случае не (1). Насколько я понимаю, речь идёт примерно о следующей формулировке: «всё вещество, которое мы сейчас видим, в данный момент находится от нас на расстоянии, не превышающем 46 миллиардов световых лет». Самое спорное тут — это самое «в данный момент», так как одновременность, как известно из СТО, относительна. При этом окончательная формулировка будет выглядеть примерно так: «Всё вещество, доступное сейчас нашему наблюдению, в данный момент находится от нас на расстоянии, не превышающем 46 миллиардов световых лет. При этом данная область составляет лишь малую часть Вселенной, которая может быть либо замкнута, либо открыта.» Если что не так, прошу меня поправить. Но вообще я очень не люблю статьи в популярных журналах в качестве источника.

PS. Исходная цитата, чтобы не рыться. What does mark the edge of observable space? Here again there has been confusion. If space were not expanding, the most distant object we could see would now be about 14 billion light-years away from us, the distance light could have traveled in the 14 billion years since the big bang. But because the universe is expanding, the space traversed by a photon expands behind it during the voyage. Consequently, the current distance to the most distant object we can see is about three times farther, or 46 billion light-years. Kv75 10:49, 3 февраля 2008 (UTC)

Мне кажется, что, когда пытаются дать такие формулировки, сразу же упираются в порочность исходных философских предпосылок СТО. Ведь что значит фраза о наблюдении? Мы можем видеть, что 13.5 млрд.лет назад существовали некие туманности, от которых свет, проделав путь в 46 млрд. св.лет, дошел до нас. Что произошло с этими туманностями за истекшие 13.5 млрд.лет, мы сказать не можем, ибо не можем их наблюдать. Из общих космологических соображений об эволюции мы можем, конечно, предположить, что там возникли звезды, на них возникла жизнь, и в местной Википедии обсуждают вопрос о свете, который испустила туманность на месте нашей Галактики 13.5 млрд. лет назад и который как раз сейчас дошел до них. Однако представляющаяся воображению фраза как раз сейчас в рамках СТО лишена смысла. Изложу далее мое понимание (если я ошибаюсь, поправьте меня): первые, допустим (цифры условны) 200 млн.лет Вселенная расширялась крайне быстро, но последующие 13.5 млрд. лет расширение замедлилось, но всё равно она расширяется быстрее света. Получается, что в принципе мы могли бы наблюдать фотон, испущенный с противоположного края через 1 сек. после момента Большого взрыва (и за счет расширения Вселенной проделавший путь много больший 46 млрд.), но проблема в том, что мы не в состоянии его идентифицировать, а можем мы идентифицировать лишь свет от объектов, существовавших не ранее чем через сотни миллионов лет после Большого взрыва. Т.о., грань в 46 млрд. - не принципиальная, а грань на нынешнем уровне способности идентификации источников излучения? --Chronicler 11:07, 3 февраля 2008 (UTC)

Ваше понимание в общем верно. Из статьи Реликтовое излучение, правда, следует, что речь идёт не о 200 млн. лет, а всего о 400 тыс. лет. Всё, что было до этого, напрямую в электромагнитном спектре ненаблюдаемо. Подобно тому, как мы не можем прорваться сквозь фотосферу Солнца, заглянув в его более глубокие слои. Так что в некотором смысле это принципиальный предел, если мы полагаемся на фотоны. А вот если будут сконструированы какие-нибудь нейтринные телескопы, тогда мы сможем преодолеть этот предел и продвинуться гораздо ближе — реликтовое нейтринное излучение сформировалось, когда Вселенной было всего около 2 секунд. Kv75 11:29, 3 февраля 2008 (UTC)

Я конечно прошу прощения за мой убогий умишко, но просто скажите - как правильнее написать про размер? Космический горизонт - далее число...Но какое? Что то вы подростка запутали...:) Startreker 10:21, 14 февраля 2008 (UTC)

«Размер наблюдаемой части Вселенной» - см. Вселенная, размер видимой части // Астронет.ру (с поправкой на производную постоянной Хаббла по времени). Можно упомянуть, что не бесконечна (в пространстве и времени), т.к. в этом случае при предположении изотропности взоникает ряд космологических парадоксов, в частности, фотометрический парадокс, он же парадокс Ольберса: ночью темно :-) --Vladimir Kurg 10:44, 14 февраля 2008 (UTC)

Но это лишь видимая часть от огромного кол-ва того что недоступно современным методам исследования, 93 миллиарда это всё таки достаточно достоверное теоретическое вычисление истинного размера?Startreker 11:34, 14 февраля 2008 (UTC)

Вопрос в том, что такое «истинный размер». Если речь идёт о полном размере Вселенной в случае её конечности, то ответ, насколько я знаю, состоит в том, что более-менее точных оценок просто нет. Kv75 12:21, 14 февраля 2008 (UTC)

Он бы не шёл - если бы Вселенная расширялась слишком быстро. А разграничить всё в рамках миллиарда лет - нетрудно.Startreker 08:37, 15 февраля 2008 (UTC)

Это мы сидя на электроне атома водорода молекулы воды находящийся где-то на глубине 8 км в Тихом океане, утверждаем что за приделами Тихого океана ничего нет потому, что это просто невозможно! — Эта реплика добавлена участником Donecos (о • в)

Дико извиняюсь за дилетантство, но, если Вселенная произошла из точки-сингулярности и ее возраст ок. 13 миллиардов лет, то как же ее протяженность может быть 93 миллиарда световых лет? Получается она расширялась быстрее скорости света? Или я чего-то не понимаю? Bumper 13:56, 17 октября 2009 (UTC)

1. Именно так полагает инфляционная теория, не спрашивайте меня, противоречит ли это ОТО и СТО, теоетики на этот приподчетают отмалчиваться. Abeshenkov 15:45, 17 октября 2009 (UTC)

Уточнил, смотрите вообще упоминавшийся Гомогенность и Изотропия. Много расстояний. // Учебник космологии Неда Райта. --Melirius 17:00, 17 октября 2009 (UTC)

Вообще понятие размера Вселенной многозначное (расстояние можно определять по-разному). Кроме того, из-за расширения Вселенной для наблюдения доступна только часть всей Вселенной до космологического горизонта, а что происходит за ним — это пока принципиально неизвестно. Вдобавок может быть нетривиальной топология Вселенной (нестрого говоря, она может быть закольцована в различных направлениях с различными периодами). Так что действительно это — остродискуссионный вопрос. Можно говорить о размерах Метагалактики — считая её топологию тривиальной (без закольцовок), но о всей Вселенной ничего сказать нельзя, придерживаясь строго научных критериев. Философски — можете считать как Вам угодно :). --Melirius 17:15, 17 октября 2009 (UTC)