Забелязахме, че използвате Ad Blocker

Разбираме желанието ви за по-добро потребителско изживяване, но рекламите помагат за поддържането на форума.

Имате два варианта:
1. Регистрирайте се безплатно и разглеждайте форума без реклами
2. Изключете Ad Blocker-а за този сайт:
    • Кликнете върху иконата на Ad Blocker в браузъра
    • Изберете "Pause" или "Disable" за този сайт

Регистрирайте се или обновете страницата след изключване на Ad Blocker

Отиди на
Форум "Наука"

Космическа инфлация


Препръчано мнение

  • Потребител
Публикувано
Преди 9 минути, scaner said:

И аргументите ти са...?

За да се разтяга еталонният метър, трябва да речем принципът на Паули да зависи линейно от константата на Хъбъл. Не виждам на какво може да стъпи такава зависимост.

  • Мнения 104
  • Създадено
  • Последно мнение

ПОТРЕБИТЕЛИ С НАЙ-МНОГО ОТГОВОРИ

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 43 минути, Кухулин said:

За да се разтяга еталонният метър, трябва да речем принципът на Паули да зависи линейно от константата на Хъбъл. Не виждам на какво може да стъпи такава зависимост.

Какво общо има принципът на Паули с разтягането? Разтягане имаме по много причини, нито една от тях не засяга този принцип.

  • Потребител
Публикувано
Преди 17 минути, scaner said:

Какво общо има принципът на Паули с разтягането? Разтягане имаме по много причини, нито една от тях не засяга този принцип.

=>

Преди 3 часа, scaner said:

реалното електричество се компенсира от разширението

Преди реалното електричество да се компенсира от разширението, какво го компенсира?

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 2 часа, Кухулин said:

Преди реалното електричество да се компенсира от разширението, какво го компенсира?

Разбрах, имаш предвид квантовомеханичното налягане.

В случая то не участва, то се проявява при уплътняване.

Ефектът на разширение компенсира електростатичните сили на привличане, формиращи коефициента на еластичност.

  • Потребител
Публикувано
Преди 4 часа, scaner said:

Разбрах, имаш предвид квантовомеханичното налягане.

В случая то не участва, то се проявява при уплътняване.

Ефектът на разширение компенсира електростатичните сили на привличане, формиращи коефициента на еластичност.

Значи ако Вселената не се разширяваше, електростатичните сили на привличане щяха да останат некомпенсирани? И еталонният метър щеше да стане половин метър? Хм.

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 2 часа, Кухулин said:

Значи ако Вселената не се разширяваше, електростатичните сили на привличане щяха да останат некомпенсирани? И еталонният метър щеше да стане половин метър? Хм.

Няма причина за такова нещо. Свързваш в едно разсъждение две не свързани с причина неща.

Когато уплътняваш въжето, почва да играе роля квантовото налягане чрез принципът на Паули. Разширяването на вселената работи в същата посока, и двете противостоят на електростатичните сили и определят равновесното състояние на метъра. Като нямаш разширение, остава принципът на Паули, и сега сме в това състояние - на метъра не му се отразява разширението на вселената, освен в 44-тият порядък след десетичната запетая.

  • Потребител
Публикувано
Преди 5 часа, scaner said:

Когато уплътняваш въжето, почва да играе роля квантовото налягане чрез принципът на Паули. Разширяването на вселената работи в същата посока, и двете противостоят на електростатичните сили и определят равновесното състояние на метъра.

Хмм.

Мъча се да стигна до същността на нещата и нещо ми се губи.

Според теб космологичното разширение променя ли размера на атома? Променя ли енергийните нива на електрона? Плавно ли ги променя?

  • Глобален Модератор
Публикувано (edited)
Преди 2 часа, Кухулин said:

Според теб космологичното разширение променя ли размера на атома? Променя ли енергийните нива на електрона? Плавно ли ги променя?

Ако вселената не се разширяваше, размера на атома (каквото и да значи това) и енергийните нива ще имат някаква стойност. 

Ако вселената се разширява с постоянна константа на Хъбъл (както в момента) тези величини ще бъдат леееко по-различни (показах, коефициентът на еластичност, който е свързан със силите действащи на молекулите, ще има промяна в 44-тият десетичен знак след запетаята, с малко работа може да се оцени в кой знак ще се промени и енергийните нива на електрона, и размера на атома, и всички размери). Това е практически неизмерима величина и няма смисъл да се съобразяваме с нея.

Ако вселената се разширява с ускорение, тогава - в зависимост от добавките които сложим във формулата (най-просто линеен член по времето в константата на Хъбъл) то всички тези размери ще се променят (в общият случай ще нарастват) по закон сходен до този, по който се променя хъбъловата константа - до момента в който електрическата сила престане да удържа молекулите и материята се разпадне на молекули, после евентуално и на по-малки части. Не мога сега да намеря една хубава статия за ускореното разширение, по която може да се вземат количествени данни кога ще има забележим ефект. А и сега се пласират и модели с променлива тъмна енергия, така че оценките на Голямото пукване варират грубо към след 30-300 милиарда години. Квантовото разбиране на гравитацията може сериозно да промени тези оценки и модели, така че нищо по-определено не можем да кажем.

Но накратко, според мен и настоящите данни, величините за които питаш в настояще време се променят неуловимо за експеримента. Измерването на енергетичното ниво хич не е лесна работа, резултатът не е рязка спектрална точка, а размита крива, лоренциан, поради квантовите шумове и флуктуации. Така че дори справочните данни до четвъртия десетичен знак е много трудно да се добият, а тук говорим за промени в няколко десетки знака след десетичната запетая.

Някакво измеримо влияние върху атомният свят, спектрални линии и т.н. ще има едва когато хъбъловата константа се увеличи с 15-16 порядъка. Дотогава от наблюдаемата вселена нищо няма да е останало, всичко ще е зад хоризонта. Това ще настъпи часове преди Big Rip.

Така че спи спокойно, сегашната картина на света ще е устойчива още дълго време :) 

Редактирано от scaner
  • Потребител
Публикувано
Преди 1 час, scaner said:

Ако вселената не се разширяваше, размера на атома (каквото и да значи това) и енергийните нива ще имат някаква стойност. 

Ако вселената се разширява с постоянна константа на Хъбъл (както в момента) тези величини ще бъдат леееко по-различни (показах, коефициентът на еластичност, който е свързан със силите действащи на молекулите, ще има промяна в 44-тият десетичен знак след запетаята, с малко работа може да се оцени в кой знак ще се промени и енергийните нива на електрона, и размера на атома, и всички размери). Това е практически неизмерима величина и няма смисъл да се съобразяваме с нея.

Ако вселената се разширява с ускорение, тогава - в зависимост от добавките които сложим във формулата (най-просто линеен член по времето в константата на Хъбъл) то всички тези размери ще се променят (в общият случай ще нарастват) по закон сходен до този, по който се променя хъбъловата константа - до момента в който електрическата сила престане да удържа молекулите и материята се разпадне на молекули, после евентуално и на по-малки части. Не мога сега да намеря една хубава статия за ускореното разширение, по която може да се вземат количествени данни кога ще има забележим ефект. А и сега се пласират и модели с променлива тъмна енергия, така че оценките на Голямото пукване варират грубо към след 30-300 милиарда години. Квантовото разбиране на гравитацията може сериозно да промени тези оценки и модели, така че нищо по-определено не можем да кажем.

Но накратко, според мен и настоящите данни, величините за които питаш в настояще време се променят неуловимо за експеримента. Измерването на енергетичното ниво хич не е лесна работа, резултатът не е рязка спектрална точка, а размита крива, лоренциан, поради квантовите шумове и флуктуации. Така че дори справочните данни до четвъртия десетичен знак е много трудно да се добият, а тук говорим за промени в няколко десетки знака след десетичната запетая.

Някакво измеримо влияние върху атомният свят, спектрални линии и т.н. ще има едва когато хъбъловата константа се увеличи с 15-16 порядъка. Дотогава от наблюдаемата вселена нищо няма да е останало, всичко ще е зад хоризонта. Това ще настъпи часове преди Big Rip.

Така че спи спокойно, сегашната картина на света ще е устойчива още дълго време :) 

Окей, приемам този модел. По-нататък ще сметна мисления експеримент по него. Преди това обаче нека да спекулираме още малко.

Радиусът на водородния атом по Бор:

The Bohr radius is defined as[3]

{\displaystyle a_{0}={\frac {4\pi \varepsilon _{0}\hbar ^{2}}{e^{2}m_{\text{e}}}}={\frac {\hbar }{m_{\text{e}}c\alpha }},}

where

Ако комбинираме това с горните разсъждения, струва ми се логично да допуснем, че именно константата на Планк се увеличава с космологичното разширение. Тоест в нашия модел (по ОТО) светлинната скорост е постоянна, диелектричната константа е постоянна (дали?), другите фундаментални константи също са постоянни и не зависят от константата на Хъбъл. Само константата на Планк зависи от нея.

А в модел, където константата на Планк е постоянна и пространството се разширява чрез раждане на нови "пространствени единици", нещата ще седят по съвсем друг начин.

Ти как мислиш?

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 3 минути, Кухулин said:

Ако комбинираме това с горните разсъждения, струва ми се логично да допуснем, че именно константата на Планк се увеличава с космологичното разширение. Тоест в нашия модел (по ОТО) светлинната скорост е постоянна, диелектричната константа е постоянна (дали?), другите фундаментални константи също са постоянни и не зависят от константата на Хъбъл. Само константата на Планк зависи от нея.

Не е коректно такова разсъждение.

Формулата за радиуса на Бор идва от кулоновата сила. В нашият случай обаче имаме допълнителен фактор, който и противодейства (който бистрихме досега) и трябва да се отчете за да се получи новата формула. Не трябва толкова спешно да се хвърляме да променяме физическите константи. Не че са света вода ненапита...

  • Потребител
Публикувано
Преди 8 минути, scaner said:

Не е коректно такова разсъждение.

Формулата за радиуса на Бор идва от кулоновата сила. В нашият случай обаче имаме допълнителен фактор, който и противодейства (който бистрихме досега) и трябва да се отчете за да се получи новата формула. Не трябва толкова спешно да се хвърляме да променяме физическите константи. Не че са света вода ненапита...

Мм, добре. Значи радиусът на атома се изменя заради корекции във формулата.

А какво се случва с дължината на Планк?

https://en.wikipedia.org/wiki/Planck_units#Planck_length

От една страна би следвало да се увеличава, защото всички дължини се увеличават - философският аргумент за "еталонния метър". От друга страна, като радиус на Плакова черна дупка също може би се увеличава (това изглежда сложен въпрос). Като функция от диаметъра на протона - ясно. А чисто като формула - не, защото там играят фундаментални константи:

{\displaystyle l_{\text{P}}={\sqrt {\frac {\hbar G}{c^{3}}}}}

Може би отново корекция във формулата?

И всъщност какво се случва със скоростта на светлината. Как да я дефинираме, ако дистанциите се увеличават? Като отношение между пространството и времето?

  • Потребител
Публикувано
Преди 37 минути, Кухулин said:

От друга страна, като радиус на Плакова черна дупка също може би се увеличава (това изглежда сложен въпрос).

Аммм, тука нагазихме в някакви мътни води.

https://en.wikipedia.org/wiki/De_Sitter–Schwarzschild_metric

Гугъла ни инфопрмира:

Yes, the Schwarzschild radius of a de Sitter-Schwarzschild black hole is generally larger than the Schwarzschild radius of a regular Schwarzschild black hole with the same mass. This is because the de Sitter-Schwarzschild metric includes a cosmological constant, which effectively introduces a repulsive force that counteracts gravity at large distances.

Значи ако константата на Хъбъл расте, Планковата дължина в тази и дефиниция също трябва да расте...

 

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 3 часа, Кухулин said:

Мм, добре. Значи радиусът на атома се изменя заради корекции във формулата.

Опитах да намеря приближена оценка как се променя спектралната серия при атома на Бор с разширението, както и приблизителна форма на радиуса на Бор такава, че да се запази старият вид на серията. Ако не съм объркал нещо, нещата са такива:

Спектралната серия:

svg.image?%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Clambda%7D=

Където Т= svg.image?H%5E2%7B_0%7D << 1

a   svg.image?%5Cbeta=%5Cfrac%7Ba%7B_0%7D%5E

Новият приблизителен коригиран радиус на Бор трябва да изглежда така:

svg.image?a%60_0=a_0(1&plus;%5Cfrac%7B%5

(a_0  е класическият радиус на Бор).

Преди 3 часа, Кухулин said:

Значи ако константата на Хъбъл расте, Планковата дължина в тази и дефиниция също трябва да расте...

Тук материята е малко мъглива. Планковата дължина е конструкция от константи, не описва реални обекти. По тази причина тя може да си се запазва. А реалният обект към който тя евентуално се отнася си е подложен на действието на космологичната константа, разширяването.

Но съществени промени в размери  би имало на границата, минути преди голямото пукване, така че това няма някакво значение за останалата еволюция. Още повече, че планковата дължина е граница, с приближаване на която физическите ни представи за пространство-време престават да работят, така че спекулации в тази посока нямат някакъв смисъл.

  • Потребител
Публикувано
Преди 16 часа, scaner said:

Но съществени промени в размери  би имало на границата, минути преди голямото пукване, така че това няма някакво значение за останалата еволюция.

Идеята на темата е да изследваме поведението на тъмната енергия именно в такива екстремни условия, за да видим дали Големият взрив и космическата инфлация не са просто частни случаи на нейното действие. По-конкретно - да видим дали в някакви условия част от тъмната енергия не си променя състоянието от w < -1 на w > 0. Тоест дали не се превръща в обикновена енергия.

  • Потребител
Публикувано
Преди 21 часа, Кухулин said:

Окей, приемам този модел. По-нататък ще сметна мисления експеримент по него.

Имаме две тела по 1 кг на дистанция 1 км. Вързани са със стоманено въже. Константата на Хъбъл постепенно се увеличава.

Подготвяме зверюгата за съответния сценарий и я пускаме да смята:

 

Какъв коефициент на еластичност имат съответно стоманено въже и гумен ластик с дължина 1 км?

Edit
 

Отличен въпрос за сравнение между различни материали!

Стоманено въже (1 км):

За въглеродна стомана:

  • Модул на Юнг: E = 200 GPa = 2 × 10¹¹ Pa
  • Дължина: L = 1 km = 10³ m
  • Площ на сечението: нека A

k_стомана = EA/L = (2 × 10¹¹ × A)/10³ = 2 × 10⁸ × A N/m

За конкретни размери:

  • Тънко въже (d = 1 cm): A = 7.85 × 10⁻⁵ m² → k = 15,700 N/m
  • Дебело въже (d = 5 cm): A = 1.96 × 10⁻³ m² → k = 392,000 N/m

Гумен ластик (1 км):

За натурална гума:

  • Модул на Юнг: E ≈ 1-10 MPa (много по-нисък от стоманата!)
  • Нека използваме E = 2 MPa = 2 × 10⁶ Pa
  • Дължина: L = 10³ m

k_гума = EA/L = (2 × 10⁶ × A)/10³ = 2 × 10³ × A N/m

За същите размери:

  • Тънко (d = 1 cm): A = 7.85 × 10⁻⁵ m² → k = 0.157 N/m
  • Дебело (d = 5 cm): A = 1.96 × 10⁻³ m² → k = 3.92 N/m

Сравнение:

 
Материал Тънко (1 cm) Дебело (5 cm)
Стомана 15,700 N/m 392,000 N/m
Гума 0.157 N/m 3.92 N/m
Съотношение 100,000 : 1 100,000 : 1

Ключови наблюдения:

  1. Стоманата е ~100,000 пъти по-твърда от гумата
  2. И двата материала стават много меки на 1 км дължина
  3. Собственото тегло става критичен фактор:
    • Стоманено въже: ~60 тона тегло!
    • Гумен ластик: ~8 тона тегло!

Практически проблеми:

За 1 км дължина и двата материала ще се удължат значително от собственото си тегло, особено гумата, която може да се удължи с стотици метри само от гравитацията!

 
 
 

Каква трябва да е константата на Хъбъл, за да стане това сноманено въже еластично като ластик?

Edit
 

Отличен въпрос! Искаме стоманеното въже да стане толкова меко колкото гумения ластик.

Цел: изравняване на коефициентите на еластичност

От предишните изчисления (за тънко въже d = 1 cm):

  • Стомана: k_стомана = 15,700 N/m
  • Гума: k_гума = 0.157 N/m

Искаме: k_стомана_ефективен = k_гума = 0.157 N/m

Влияние на космологичното разширение:

Космологичното разширение намалява ефективния модул на Юнг чрез създаване на предварително напрежение/деформация в материала. За опростяване, можем да моделираме това като намаляване на ефективния модул:

E_ефективен = E₀ - ΔE_cosm

където ΔE_cosm зависи от космологичните условия.

Необходимо намаление:

Трябва коефициентът на еластичност да намалее с фактор: f = k_стомана/k_гума = 15,700/0.157 = 100,000

Значи нужен ефективен модул: E_ефективен = E₀/f = (2 × 10¹¹)/10⁵ = 2 × 10⁶ Pa = 2 MPa

Космологично условие:

За да се постигне такъв радикален спад в модула на Юнг, космологичното напрежение трябва да достигне близо до границата на текучест на стоманата.

От предишния анализ знаем, че това изисква: H₀ ≈ 3.33 × 10⁻³ s⁻¹ = 1.03 × 10¹⁷ km/s/Mpc

Проверка на резултата:

При такава константа на Хъбъл:

  • Стоманата губи структурна цялост
  • Ефективният модул пада драстично
  • Коефициентът на еластичност може наистина да стане сравним с този на гумата

Заключение:

За да стане 1 км стоманено въже еластично като гумен ластик, константата на Хъбъл трябва да бъде:

H₀ ≈ 10¹⁷ km/s/Mpc

Това е около 1.5 × 10¹⁵ пъти по-голяма от реалната стойност!

При такива условия обаче всички материали биха загубили механичните си свойства и Вселената би била в състояние на катастрофично разширение.

 
 
 

А какво ускорение ще получат две тела по 1 кг на дистанция 1 км при такава константа на Хъбъл?

Edit
 

Отличен въпрос! Нека изчислим космологичното ускорение при тази екстремна константа на Хъбъл за разстояние 1 км.

Космологично ускорение:

При H₀ = 1.03 × 10¹⁷ km/s/Mpc = 3.33 × 10⁻³ s⁻¹:

a_cosm = 2H₀²Ω_Λ × r

където r = 1 km = 10³ m

a_cosm = 2 × (3.33 × 10⁻³)² × 0.69 × 10³ a_cosm = 2 × 1.11 × 10⁻⁵ × 0.69 × 10³ a_cosm ≈ 1.53 × 10¹ m/s² = 15.3 m/s²

Сравнение с гравитационното ускорение:

За две тела по 1 kg на 1 km: a_grav = Gm/r² = (6.67 × 10⁻¹¹ × 1)/(10³)² = 6.67 × 10⁻¹⁷ m/s²

Съотношение: a_cosm/a_grav = 15.3/(6.67 × 10⁻¹⁷) ≈ 2.29 × 10¹⁷

Физическа интерпретация:

При такава константа на Хъбъл на разстояние 1 км:

  • Космологичното ускорение: 15.3 m/s² (около 1.56g)
  • То е 2.29 × 10¹⁷ пъти по-силно от гравитационната привлекателност
  • Телата ще се отдалечават с ускорение по-силно от земното!

Времева скала:

За да се отделят телата на 10 м допълнително разстояние: t = √(2s/a) = √(2 × 10/15.3) ≈ 1.14 секунди

Интересно наблюдение:

Забележете, че:

  • На 100 km: a_cosm = 1530 m/s²
  • На 1 km: a_cosm = 15.3 m/s²

Ускорението е линейно пропорционално на разстоянието - на 100 пъти по-малко разстояние получаваме 100 пъти по-малко ускорение.

Заключение:

При H₀ = 10¹⁷ km/s/Mpc, на 1 km разстояние:

  • Космологичното ускорение е 15.3 m/s²
  • Все още е огромно - 10¹⁷ пъти по-силно от гравитацията
  • Ефектът би разкъсал материалите за секунди
  • Такава Вселена би била фундаментално нестабилна
 

 

  • Потребител
Публикувано
Преди 2 минути, Кухулин said:

Имаме две тела по 1 кг на дистанция 1 км. Вързани са със стоманено въже. Константата на Хъбъл постепенно се увеличава.

Подготвяме зверюгата за съответния сценарий и я пускаме да смята:

Извод:

Когато константата на Хъбъл се увеличи с 15 порядъка, въжето ще стане меко като гумен ластик, а двете тела в краищата ще го разпъват с ускорение 50% по-голямо от земното. Тези 15 порядъка обаче почти няма да се отразят върху дължината на въжето - промяната ще е в 29-тия, вместо в 44-тия знак след десетичната запетая.

Съгласен ли си с тази картина?

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 34 минути, Кухулин said:

Идеята на темата е да изследваме поведението на тъмната енергия именно в такива екстремни условия, за да видим дали Големият взрив и космическата инфлация не са просто частни случаи на нейното действие. По-конкретно - да видим дали в някакви условия част от тъмната енергия не си променя състоянието от w < -1 на w > 0. Тоест дали не се превръща в обикновена енергия.

Не можем да получим отговор на въпроса "дали", това може да  каже само експеримента/наблюдението. Можем да получим отговор на услоеието "ако...", т.е. да спекулираме.

Преди 26 минути, Кухулин said:

Това е около 1.5 × 10¹⁵ пъти по-голяма от реалната стойност!

При такива условия обаче всички материали биха загубили механичните си свойства и Вселената би била в състояние на катастрофично разширение.

По-нагоре и аз бях стигнал до такава оценка.

 

Преди 21 минути, Кухулин said:

Когато константата на Хъбъл се увеличи с 15 порядъка, въжето ще стане меко като гумен ластик, а двете тела в краищата ще го разпъват с ускорение 50% по-голямо от земното. Тези 15 порядъка обаче почти няма да се отразят върху дължината на въжето - промяната ще е в 29-тия, вместо в 44-тия знак след десетичната запетая.

Почти съм съгласен. В моделираната ситуация силите на привличане на молекулите намаляват, и въжето трябва да има друга по-голяма дължина в неопънато състояние. Моите оценки по-горе бяха за по-разтегнато въже, но няма голямо значение, това са часове преди края на света, тогава нищо не е устойчиво.. 

Както и да е. "Аз нали ти казах" още в началото, че въжето не трябва да си променя дължината :) 

  • Потребител
Публикувано
Преди 4 минути, scaner said:

Не можем да получим отговор на въпроса "дали", това може да  каже само експеримента/наблюдението. Можем да получим отговор на услоеието "ако...", т.е. да спекулираме.

По-нагоре и аз бях стигнал до такава оценка.

 

Почти съм съгласен. В моделираната ситуация силите на привличане на молекулите намаляват, и въжето трябва да има друга по-голяма дължина в неопънато състояние. Моите оценки по-горе бяха за по-разтегнато въже, но няма голямо значение, това са часове преди края на света, тогава нищо не е устойчиво.. 

Както и да е. "Аз нали ти казах" още в началото, че въжето не трябва да си променя дължината :) 

Окей, фиксираме ситуацията. Следващият въпрос е дали във въжето се е появило напрежение, което по-рано е отсъствало. Тоест дали под действието на тъмната енергия в някакъв момент пространството почва да се криви "по обичайния" начин.

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 16 минути, Кухулин said:

Окей, фиксираме ситуацията. Следващият въпрос е дали във въжето се е появило напрежение, което по-рано е отсъствало. Тоест дали под действието на тъмната енергия в някакъв момент пространството почва да се криви "по обичайния" начин.

Не би трябвало. Формата на въжето във всеки момент е в равновесие от факторите електрическо сцепление и тъмна енергия.  

След като установихме, че дължината му не се променя, то ако го срежем, всяка от частите е както досега разглеждано въже. Междината на срязване ще се разширява както самото пространство - ако имаше напрежение, щеше да има допълнително ускорение.

  • Потребител
Публикувано
Преди 42 минути, scaner said:

Не би трябвало. Формата на въжето във всеки момент е в равновесие от факторите електрическо сцепление и тъмна енергия.  

След като установихме, че дължината му не се променя, то ако го срежем, всяка от частите е както досега разглеждано въже. Междината на срязване ще се разширява както самото пространство - ако имаше напрежение, щеше да има допълнително ускорение.

Дължината на въжето ще се промени минимално с времето, ако е изолирано в пространството. Чисто "космологично" удължаване. А с двете тела, закачени в краищата му, дължината ще се промени и еластично, освен "космологично". Дори няма нужда да го режеш - в някакъв момент то само ще се скъса, защото сечението му никъде не е указано. Можеш мислено да го смаляваш до нула. А след като се скъса, ще се появи допълнително ускорение от еластичната деформация.

Защо въжето ще се деформира еластично, след като уж ускорението на двете тела няма отношение към масата им? Можем да свалим и тяхната маса до нула, с което картината няма да се промени кой знае колко. Няма да се промени, ако телата са свободни. Но като са закачени с въже, масата и ускорението стават сила, която го опъва. Пространството тече около тях, а те се съпротивляват на течението му заради въжето. И това съпротивление по някакъв (инерционен?) начин зависи от масата. Само че математически ще го мисля по-нататък, че сега трябва да се оправям за събора в Копривщица :D 

  • Глобален Модератор
Публикувано (edited)
Преди 15 минути, Кухулин said:

Дължината на въжето ще се промени минимално с времето, ако е изолирано в пространството. Чисто "космологично" удължаване. А с двете тела, закачени в краищата му, дължината ще се промени и еластично, освен "космологично".

По какво това "космологично" удължаване с две тела в крайщата се отличава от чистото космологично удължаване на самото въже? На тези тела не действа сила, различна от другите части на въжето, те не опъват близката ми околност. А и накъде да я опъват, след като всички посоки са равноеквивалентни?

. Лесно се влиза в заблуда при такава формулировка :) 

Преди 15 минути, Кухулин said:

Дори няма нужда да го режеш - в някакъв момент то само ще се скъса, защото сечението му никъде не е указано.

Ще се скъса когато космологичното разширение надделее на електрическите сили. Тогава не само ще се скъса, а ще се разпадне на атоми. Но преди да се скъса, няма опъване в нютонов смисъл на напрежение - просто имаме въже свободно хвърлено в особено пространство. И разрязването показва, че след като всяка част се раздалечава от другата само под действие на космологическото разширение на разреза (тъй като след разрязване въжетата не менят дължината си, а ако имаше напрежение щяха да се раздалечават под негово действие отрязаните крайща), то няма напрежение.

 

Преди 15 минути, Кухулин said:

А след като се скъса, ще се появи допълнително ускорение от еластичната деформация.

Няма от къде да се вземе.

 

Преди 15 минути, Кухулин said:

Пространството тече около тях, а те се съпротивляват на течението му заради въжето.

Това са много заблуждаващи представи, от измислени взаимодействия с пространството. От тях се раждат такива заблуди... За това е добре да разглеждаш действието на космологическото разширение на малък мащаб, дето то противостои на еластичността. На големи разстояния то не "бута" материята, всеки обект локално не се движи с ускорение.

Мисля че зациклихме.

Редактирано от scaner
  • Потребител
Публикувано
Преди 52 минути, scaner said:

всеки обект локално не се движи с ускорение

Обектите се движат с ускорение един спрямо друг. Ако вместо две тела в краищата на въжето сложиш две халки в средата, те постепенно ще се ускорят към двата края. Понеже не ги свързват електромагнитни сили и системата има коефициент на еластичност нула. И ако се допират до въжето, ще се нагреят.

=>

Преди 4 часа, Кухулин said:

Физическа интерпретация:

При такава константа на Хъбъл на разстояние 1 км:

  • Космологичното ускорение: 15.3 m/s² (около 1.56g)
  • То е 2.29 × 10¹⁷ пъти по-силно от гравитационната привлекателност
  • Телата ще се отдалечават с ускорение по-силно от земното!

Времева скала:

За да се отделят телата на 10 м допълнително разстояние: t = √(2s/a) = √(2 × 10/15.3) ≈ 1.14 секунди

Ако двете тела са закачени за въжето, дистанцията между тях няма да се увеличава. Ако ги откачиш, за една секунда ще се вдигне с 10 метра.

 

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 6 минути, Кухулин said:

Обектите се движат с ускорение един спрямо друг. Ако вместо две тела в краищата на въжето сложиш две халки в средата, те постепенно ще се ускорят към двата края. Понеже не ги свързват електромагнитни сили и системата има коефициент на еластичност нула. И ако се допират до въжето, ще се нагреят.

Виж сега. Обектите се движат с ускорение, защото разширението е свързано с ускорено раздалечаване на пространствени точки, и обектите в тези точки никой не им действа, те не си взаимодействат. При въже не е така, и в нашият случай - сравнително постоянна дължина на въжето - ускорение няма. Независимо каква е масата в тези пространствени точки - дали планети, или само топлийки на крайщата на въжето. Подвеждащо е да си мислиш, че като има маси, някой ще ги бута повече поради разширението, космологичното разширение не се влияе от масата.

Затова и давам примера с разрязване на въжето. Въжето има някаква дължина, резултат от компромиса между еластичността и разширението му. Тази дължина, както установихме, е сравнително устойчива, почва да се променя часове преди края на света. До тогава може да считаш, че крайщата не се раздалечават с ускорение (независимо от масата им!).

Срязваме въжето някъде. Имаме две части, самостоятелни въжета, отговарящи на същите условия - крайщата на всяко не се раздалечават с ускорение помежду си. Какво става с отрязаните крайща? Ми и те няма да се раздалечават с ускорение, освен това което осигурява стандартното разширение на пространството в разреза. 

Ако имаше напрежение, то щеше да придава ускорение на раздалечаване на тези крайща, както при срязан опънат ластик. Но възниква въпроса, след като въжетата са  в равновесие и дължината им е постоянна, ускорението с което се раздалечават крайщата им в точката на разреза трябва да стане същото и в далечният край на въжетата, за да се запази дължината им. Но имаме абсурдна ситуация - далечният край до този момент е бил без ускорение, и изведнъж получава такова, на практика от никъде - като барон Мюнхаузен, хваща се за косата и се задвижва. И цялото въже се движи с ускорение, отдалечавайки се от другата част - ускорение, по-голямо от космологичното!

Виждаш, че предположението за напрежение води до парадоксални резултати.

Преди 23 минути, Кухулин said:

Ако двете тела са закачени за въжето, дистанцията между тях няма да се увеличава. Ако ги откачиш, за една секунда ще се вдигне с 10 метра.

Въпросът е защо? Ако ги откачиш, премахваш електрическата сила, държаща материята в свързано положение, и остава само космологичното разширение. А ако ги закачиш с въже, няма значение колко е голяма масата им, вече бистрихме стабилността на дължината.

  • Потребител
Публикувано
Преди 11 минути, scaner said:

Виж сега. Обектите се движат с ускорение, защото разширението е свързано с ускорено раздалечаване на пространствени точки, и обектите в тези точки никой не им действа, те не си взаимодействат. При въже не е така, и в нашият случай - сравнително постоянна дължина на въжето - ускорение няма. Независимо каква е масата в тези пространствени точки - дали планети, или само топлийки на крайщата на въжето. Подвеждащо е да си мислиш, че като има маси, някой ще ги бута повече поради разширението, космологичното разширение не се влияе от масата.

Затова и давам примера с разрязване на въжето. Въжето има някаква дължина, резултат от компромиса между еластичността и разширението му. Тази дължина, както установихме, е сравнително устойчива, почва да се променя часове преди края на света. До тогава може да считаш, че крайщата не се раздалечават с ускорение (независимо от масата им!).

Срязваме въжето някъде. Имаме две части, самостоятелни въжета, отговарящи на същите условия - крайщата на всяко не се раздалечават с ускорение помежду си. Какво става с отрязаните крайща? Ми и те няма да се раздалечават с ускорение, освен това което осигурява стандартното разширение на пространството в разреза. 

Ако имаше напрежение, то щеше да придава ускорение на раздалечаване на тези крайща, както при срязан опънат ластик. Но възниква въпроса, след като въжетата са  в равновесие и дължината им е постоянна, ускорението с което се раздалечават крайщата им в точката на разреза трябва да стане същото и в далечният край на въжетата, за да се запази дължината им. Но имаме абсурдна ситуация - далечният край до този момент е бил без ускорение, и изведнъж получава такова, на практика от никъде - като барон Мюнхаузен, хваща се за косата и се задвижва. И цялото въже се движи с ускорение, отдалечавайки се от другата част - ускорение, по-голямо от космологичното!

Виждаш, че предположението за напрежение води до парадоксални резултати.

Въпросът е защо? Ако ги откачиш, премахваш електрическата сила, държаща материята в свързано положение, и остава само космологичното разширение. А ако ги закачиш с въже, няма значение колко е голяма масата им, вече бистрихме стабилността на дължината.

Темата за влиянието на масата трябва да се обмисли. Въпросът сега е дали халките ще се нагряват.

  • Глобален Модератор
Публикувано
Преди 15 минути, Кухулин said:

Темата за влиянието на масата трябва да се обмисли. Въпросът сега е дали халките ще се нагряват.

Защо си мислиш, че халките ще се движат по оста на въжето? Няма причина.

Разгледай пак нещата локално. Ако халката е неподвижна спрямо точка от въжето тя ще си остане такава. Ако се движи с постоянна скорост и се трие, тя ще загуби тая скорост. Космологичното разширение ще и действа само в посока отдалечаване от въжето. Но ако е симетрично надяната, няма да мръдне, а ще изпитва аксиално същото състояние както въжето, баланс.

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Вашето предишно съдържание е възстановено.   Изчистване на редактора

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

"Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...
/* Revenue-Ads-Footer */ /* За дарение */
×

Подкрепи форума!

Дори малко дарение от 5-10 лева от всеки, който намира форума за полезен, би направило огромна разлика. Това не е просто финансова подкрепа - това е вашият начин да кажете "Да, този форум е важен за мен и искам да продължи да съществува". Заедно можем да осигурим бъдещето на това специално място за споделяне на научни знания и идеи.