Физика мне это:
Принцип эквивалентности имеет строгие физические определения, которые говорят, например, что законы физики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Это означает, что поведение Вселенной одинаково для любой системы, независимо от скорости. и положение согласно специальной теории относительности. Общая теория относительности даже устанавливает некоторые параллели для ускорения и кривизна пространства-времени, хотя она все еще оставляет некоторые системы отсчета с явно более сложной геометрией пространства-времени.
Принцип Коперника — это «понятие» или «философия», согласно которой ни люди, ни какая-либо группа, изучающая вселенную, не имеют привилегированного взгляда. Идея была обобщена, чтобы распространиться от первоначального намерения, относящегося к Земле, к расширению внутрь до человека или наружу до нашей местной группы галактик. В самом большом масштабе мы обнаружили, что распределение и характеристики материи во Вселенной примерно однородны, что является своего рода окончательным примером этого принципа, не оставляя привилегированного места или совокупности материи.
Постоянные корреляты Хаббла и между любыми двумя точками в пространстве, что определяет сопутствующие координаты, которые определяют точку внутри постоянно раздувающейся и ускоряющейся сети материи, которая заполняет вселенную. Без потери общности скажу, что является действительно независимым и непривилегированным, но имеет явно предпочтительное значение, которое соответствует среднему потоку материи вокруг . Задумайтесь на секунду, чтобы отметить, что является привилегированным взглядом на вселенную, хотя и непривилегированным в отношении физических законов вселенной. Почему почему?!
Я ожидаю, что «проблема» будет быстро снята из-за того факта, что принцип Коперника не является физическим принципом и, следовательно, может быть ошибочным. Но по-прежнему кажется, что последствия будут нетривиальными и не дадут физикам спать по ночам. В конечном счете, если мы действительно найдем «Объединенную теорию Гранта», она должна полностью допустить лоренц-инвариантность И обеспечить некоторый способ для Большого взрыва создать материю, которая примерно стационарна по отношению к другой (близкой) материи. Если нет, то почему Большой взрыв не создал материю с и импульс, охватывающий для данного ? Это, очевидно, было бы бессмысленно, поскольку при столкновениях высвобождалась бы бесконечная энергия. Но не будет ли более совместимо с принципом Коперника и в то же время допустимо последовательными физическими законами, чтобы галактики пролетали со скоростью , допускаемый какой-то пониженной вероятностью взаимодействия? Тогда материя могла бы равномерно занимать оба и . Я никогда не слышал, чтобы это даже упоминалось как проблема.
Почему Большой взрыв создал материю на гобелене сопутствующих координат? Можно ли сказать, что какие-либо физические теории предсказывают или отрицают это?
Сегодняшняя Вселенная совсем не похожа на Вселенную сразу после Большого взрыва. То, что на самом деле было «создано» Большим взрывом (или, скорее, то, что, как предсказывают наши современные физические теории, существовало очень скоро после Большого взрыва), было плазмой элементарных частиц с чрезвычайно высокой температурой (миллиарды, триллионы и т. д. кельвинов в зависимости от температуры). как далеко вы уходите). Это высокотемпературное море частиц заполнило бы фазовое пространство, как вы предполагаете: частицы находились бы в случайных положениях, совершая случайные движения, и многие из них действительно проходили бы мимо друг друга на высоких скоростях.
Но по мере расширения пространства частицы распространялись, и плотность энергии во Вселенной уменьшалась. Как только плотность энергии упала достаточно, частицы начали взаимодействовать, сначала через сильное взаимодействие, затем электромагнитное взаимодействие, а затем гравитацию. Эти взаимодействия, необходимые для формирования крупных структур, таких как галактики, имеют тенденцию замедлять высокоскоростные массивные частицы и передавать их энергию фотонам (реликтовое излучение) и гравитонам. Иными словами, практически невозможно собрать количество частиц, необходимое для формирования чего-то вроде галактики (или скопления, или вселенной), если все они проходят мимо друг друга с высокой скоростью.
Чтобы получить больше конкретики в этом обсуждении, я хочу рассмотреть один случай, и, надеясь, что он может дать «часть» ответа, я помещу его здесь. Допустим, мы частица в электрослабую эпоху, когда температуры были . Вы могли догадаться, но это приблизило бы скорость частиц к скорости света. Но насколько близко? Я попробую это здесь. Во-первых, из простого определения температуры мы находим следующее для кинетической энергии.
С высоким мы будем иметь релятивистские скорости, и достаточно будет положить указанное выше значение, найденное для электрослабой эпохи, равным просто .
Да, это единицы Джоулей... для одной частицы. Мы вполне релятивисты. Теперь давайте найдем скорость, предполагая, что это электрон.
Для высокорелятивистских частиц вы найдете:
численно я могу написать это лишь слегка косвенно.
Теперь это только для того, чтобы продемонстрировать, что частицы в высокоэнергетическом бульоне ранней Вселенной двигались так быстро, что их скорость была фактически неотличима от скорости света, хотя небольшие различия в скорости имеют большое значение в энергетике столкновения. на этой скорости.
Конечно, самое забавное в этом то, что ранняя Вселенная на самом деле довольно хорошо соответствует моей концепции материи, движущейся почти со всеми возможными скоростями во всех местах (почти). В такой ранней плазме Вселенной было бы трудно различить, какая частица была ближе всего к нулевому вектору импульса. Однако более важный философский вопрос, по-видимому, заключается в том, какая динамика могла создать такое уравновешивание импульса. Может ли вселенная каким-то образом найти способ создать вселенную, в которой нет был предпочтительнее, а потом все уравновешивается, чтобы сделать его таким? Если мы рассмотрим вселенную, происходящую из истинной сингулярности, то, может быть, изначально все возможное существовало, и это затем превратилось во все возможные существующий. Мне так же сложно представить это, как и представить бесконечную вселенную.
В этом смысле космологическое расширение полностью «коперниканское»: любой наблюдатель в любой далекой галактике увидит, как наша галактика движется в противоположном направлении. приблизительно симметричный (не точный, потому что модель и реальная Вселенная имеют расхождения в неоднородности), но в космологическом масштабе закон полностью ковариантен в разных точках пространства
любые грубые вариации предположительно полностью ковариантной плотности импульса материи вблизи планковской эры должны были термироваться после окончания стадии инфляции. Хотя мы, конечно, не знаем, как распределялись материя и энергия вблизи этой планковской эры.
Надеюсь, я устраняю путаницу, или, может быть, я неправильно понял ваш вопрос?
Вы спросите: почему нет звезд или галактик, движущихся относительно друг друга со скоростями, близкими к скорости света?
Ответ прост: если бы такие звезды и галактики существовали сейчас, они бы довольно быстро тормозились световым давлением реликтового излучения, светом звезд и вязкостью межзвездной среды. Это будет сопровождаться огромным нагревом.
Но все же остается вопрос, почему материя не могла двигаться со скоростями, близкими к скорости света, раньше, сразу после Большого Взрыва?
Ответ тоже прост: такая материя действительно существовала . Скорость, с которой частицы вещества движутся друг относительно друга, определяет температуру. Температура — это всего лишь статистическая характеристика кинетической энергии и скорости. Чем ближе момент времени мы рассматриваем к Большому Взрыву, тем выше была температура, и тем больше была кинетическая энергия частиц и их скорости относительно друг друга.
Сопутствующие координаты относятся к вселенной, в которой материя сжимается.
Любая мера, которую мы делаем, является соотношением между количеством и выбранным эталоном.
Любая мера есть безразмерная величина. Если мы измеряем расширение, это может означать, что единица измерения укорачивается.
Все системы единиц, которые мы используем, являются атомарными единицами .
Но мы можем не только уменьшить длину атома, но и его масса должна уменьшаться с течением времени. Также единица времени зависит от размера атома при условии, что c, G,
, свойства пространства (и полей) на самом деле константы.
Теперь нам предстоит решить: расширяется пространство или сжимается материя?
Бывает, что мы антропоцентричны и думаем, что атом инвариантен.
Предпочитаем ли мы признать, что «пространство» расширяется или, как я, что «материя сжимается»?
У нас нет оснований априори утверждать то или иное.
Необходимо провести исследование, чтобы изучить, как законы физики могут соблюдаться в системе единиц, сопутствующей, которая не выведена из «наших» атомных стандартов, если бы законы выполнялись.
Было проведено предварительное исследование, которое показало, что законы физики действуют в этом сценарии:
релятивистское изменение во времени материи/пространства соответствует как локальным, так и космическим данным.
Никто не осмелился выдвинуть ни одного аргумента (до сих пор) против этой новой теории. На мой взгляд, нет никаких аргументов, чтобы отрицать правильность исследования.
В самом ближайшем будущем будет опубликовано исчерпывающее исследование, раскрывающее самоподобную масштабирующуюся вселенную .
Но «предпочтительная» система отсчета сильна, как и абсолютная, и физикам это понятие не нравится. Удивительным образом никто не понял, что понятие инвариантного атома также является абсолютной референцией.
Солнце и звезды являются маяками (ориентирами) мореплавателей. Теперь давайте предположим, что все звезды с неба стерты. Мы потерялись? НЕТ.
К счастью, до сих пор существует доступная ссылка, как никакая другая, общая для всех наблюдателей, а именно: Референция Света, CMB . Это не референциал Эйнштейна, потому что он не привязан к какому-либо наблюдателю. Только с этой референцией мы можем сказать: Земля движется со скоростью 1 об/день (сидеральное, местное время, т.е. определенное нашими атомами) и со скоростью 369 км/с (+- см. WP) в направлении созвездия Льва. Почему этот референт CMB такой особенный, такой абсолютный? Это единственный случай, когда выпущенный фотон распространяется изотропно. CMB может указать длину и единицу времени, общие для всех наблюдателей. Даже если нам не нравится слово «абсолютный», это предпочтительная система отсчета. Я не сомневаюсь.
Алан Роминджер