Будущее красное смещение и влияние на «шаг» реликтового излучения

Обнаружив этот вопрос , исследуя звук черного тела, я начал задаваться вопросом о звуке космического микроволнового фонового излучения Большого взрыва, в частности, какой может быть текущая высота звука на его пиковой частоте и как она может меняться со временем из-за красного смещения. Вот что я смог сделать до сих пор:

п я т с час С М Б знак равно 160,4 грамм ЧАС г ≈ Д 33 знак равно 157,7 грамм ЧАС г п я т с час С М Б л о ж е р е д б у 30 о с т а в е с знак равно 160,4 грамм ЧАС г 2 30 знак равно 149,38 ЧАС г ≈ Д 3 знак равно 146,83 ЧАС г

Опираясь на этот результат:

  • Сколько времени должно пройти, прежде чем красное смещение реликтового излучения вызовет понижение высоты тона на октаву (или даже на полтона)?
  • Какова будет изменчивость этого шага в зависимости от дипольной анизотропии реликтового излучения с нашей точки зрения, а также из-за более общей анизотропии реликтового излучения?
  • Какой тон имело бы пиковое значение этого черного тела в более ранние моменты истории Вселенной?

Я пытался применить некоторую информацию в этом вопросе и в других местах, но был бы очень признателен за сообщение от кого-то с большим опытом в предметной области, если это неортодоксальное сравнение пробудило ваш интерес, как и мой.

Когда вы говорите «высота тона», вы просто имеете в виду частоту? Разве это слово не означает, как люди воспринимают звук определенного спектра?
@pela Да, меня интересует частота, но я также хотел бы сопоставить ее с музыкальной гаммой. Ответ на мой вопрос мог бы быть таким же простым, как назвать несколько частот, но я также ищу скорость изменения «ключа» Вселенной и «ключа» ранней Вселенной и не был уверен в этом. лучший способ перевести эти ставки или определить точную отправную точку.

Ответы (1)

Длина волны реликтового излучения линейно увеличивается с масштабным коэффициентом а , который сегодня определяется как 1, поэтому "звук" реликтового излучения опустился на октаву, когда Вселенная удвоилась в размерах (во всех трех направлениях), т.е. когда а знак равно 2 , что произойдет, когда ему будет примерно 25 миллиардов лет (см., например, рис. 1 Davis & Lineweaver 2004 ).

Величина диполя реликтового излучения равна 3.4 м К ( Когут и др. 1993 ), т.е. ∼ 10 − 3 пикового значения. Первичные флуктуации еще ниже, примерно в 10 − 5 пикового значения. Диполь частично обусловлен нашим движением вокруг Млечного Пути, и поэтому он будет несколько колебаться в зависимости от периода галактического года, который составляет 225 миллионов лет.

На рисунке показано, как изменялась пиковая частота в прошлом. Его текущее значение составляет 160,4 ГГц. Чтобы рассчитать, как человек будет воспринимать звук в данный момент времени, я полагаю, вам придется умножить спектр на частотно-зависимую передаточную функцию человеческого уха, но это физиология, о которой я ничего не знаю.

CMBfreq

Цифра была получена путем вычисления частоты в данный момент времени как

ν ( т ) знак равно 160,4 грамм ЧАС г а ,
куда а работает от 1 / 1100 к 4 и вычисление возраста путем интегрирования уравнения Фридмана в предположении космологии Планка 2015 года .

Вау, очень полезно и интересно. Я исправил формулу выше.
@Alec: Хорошо, я удалил часть о неправильном значении и отредактировал график, чтобы немного уйти в будущее.
Спасибо! Точки очень помогают :) Знаете ли вы значение частоты в первой точке, где излучается реликтовое излучение?
@Алек: Не за что :). Реликтовое излучение было испущено при красном смещении z = 1100, т. е. когда масштабный коэффициент был равен a = 1/(1+z) = 0,0009, поэтому, согласно приведенному уравнению, частота составляла 160,4 ГГц / 0,0009 ~ 180 000 ГГц. Обратите внимание, что если спектр выражается как функция длины волны, пиковая длина волны не соответствует пиковой частоте, поскольку спектры выражаются на единицу длины волны или частотного интервала.
Получается примерно E_43, если не ошибаюсь. Спасибо!
Если вы подставите более точные числа (z = 1089, а пик т о д а у = 160,23 ГГц), на самом деле это ближе к D ♯ 43 . :)
160,23 ГГц / (2^30) = 149,225816 Гц Ближе к D3 (146,83), чем к D#3 (155,56) Верно? Кто-нибудь знает второстепенные частоты? Это похоже на музыкальный аккорд или действительно выделяется пиковая частота?
@JohnKlemesrud Да, сегодняшняя частота близка к D (D 33 , если быть точным), как пишет ОП в своем вопросе, но частота, когда он излучался, была ближе к D ♯ (D ♯ 43 , если быть точным}. Соотношение между этими двумя нотами (близко) к красному смещению реликтового излучения. На самом деле нет никаких «вторичных» частот, так как реликтовое излучение — это не что иное, как аккорд. Это больше похоже на белый шум (не совсем белый, так как есть пик ). Вы можете увидеть полный спектр здесь .
Будущее красное смещение и влияние на «шаг» реликтового излучения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v