Является ли расширение пространства универсальным или локальным?; материя препятствует расширению пространства?

Майкл Штраус в своей недавней книге «Добро пожаловать во Вселенную» с авторами Тайсоном и Готтом описывает, что пространство расширяется НЕ внутри галактик, а скорее между галактиками. Значит, расширение локальное, а не универсальное?

Препятствует ли присутствие материи расширению пространства?

Привет, док, это связано: физика.stackexchange.com/q/ 2110
@Countto10 Привет, граф. Мне нужно время, чтобы прочитать ответы сегодня вечером, но может быть. Похоже, что Soulman никогда не давал «правильный» ответ. Быстрое сканирование показывает, что ответы касаются вопроса с точки зрения сбалансированных сил. Но я считаю, что пространство не оказывает силы и не «тянет» материю. Расширение пространства, конкурирующее с электромагнитными или гравитационными силами? Как вы это измеряете? Если только я не упускаю из виду, что означает расширение пространства.
Я собирался спросить об этом, но есть (не очень хорошо принятый) обман/ответ: физика . и космическое расширение, но я не знаю, какой самый большой размер может получить галактика, в любом случае удачи с этим.
@ Countto10 Интересный вопрос. Быстрый поиск нашел этот arxiv.org/abs/astro-ph/0301527 , но более интересный вопрос заключается в том, почему — учитывая, возможно, галактические динамические модели, стабильность и т. д. Что, если галактика слишком мала или слишком велика? Кажется, есть тенденция к размеру и форме из того немногого, что я видел.
Подумайте об этом таким образом. Галактика Андромеды и наша Галактика Млечный Путь находятся на расстоянии около 1 Мп (или около того, не точное число) друг от друга. Если бы они двигались относительно друг друга, как космический поток, то удалялись бы друг от друга со скоростью около 70 км/сек. Но их гравитационное ньютоновское притяжение сильнее, и в результате они приближаются друг к другу со скоростью около 119 км/с, так что они столкнутся примерно через 3 миллиарда лет. Слабая гравитация одной галактики для другой, находящейся далеко друг от друга, сильнее, чем расширение. Другие силы, подобные тем, которые удерживают вместе атомы и молекулы, еще сильнее.
@Bob Bee Вопрос ОП заключается именно в том, существует ли космическое расширение, борющееся с гравитационным расширением внутри галактик или нет . Теория, о которой сообщается, действительно говорит о том, что пространство внутри галактик не расширяется, что я тоже всегда находил странным. Причем (первый) вопрос касается расширения самого пространства, а не объектов в нем.
Я начинаю понимать, что пространство не менее загадочно, чем время. Материя, энергия, поля вещей, которые мы можем ощущать и измерять. Но пространство и время, казалось бы, исчезли без их существования. Как еще вы могли бы изготовить критерий или часы? Пространство и время кажутся свойствами всего вышеперечисленного, а не вещей . Они без содержания.
@ Клод Чубер, то, что вы говорите, совсем не ясно, но я могу заверить вас, что мой ответ в моем комментарии является частью стандартного и хорошо известного объяснения. Внутри галактик, между галактиками, внутри Земли, между планетами, между молекулами, атомами или твердыми телами и т. д. — все то же самое, просто разные величины и типы сил, которые сопротивляются расширению. 67-70 км/сек/Мпсек хорошо известны, и это полезная мера для расширения в любом месте, но другие силы, включая местную гравитацию, атомные силы и почти все остальное, не космическое, пересилят его. Мой пример был простым способом увидеть это
@Claude Что касается вашего заявления о борьбе за расширение пространства против расширения гравитации, это тоже чепуха. Внутри галактик есть гравитация от звезд и вещества в галактике, и это притягивает. Это то, что удерживает его вместе. Космическое расширение - непонятно, что вы имеете в виду, но если вы имеете в виду космологическое расширение, то да, оно эффективно везде. Мой предыдущий комментарий объясняет, почему это незначительно для одного примера, это для всех других, где местные силы держат вещи вместе. Если вы не можете визуализировать это на моем примере, вам просто нужно сделать математику и рассчитать
@докнаука. Пространство и время неразрывно связаны относительностью — в одной системе координат вы измерите «больше пространства и меньше времени», а в другой может быть наоборот, и обе для одной и той же физической ситуации. Общая и специальная теории относительности хорошо описывают все это, вам просто нужно ее выучить. Что мы не знаем, так это несколько вещей, например, что. Что происходит с планковскими измерениями пространства и времени, как пространство-время имеет темную энергию и некоторые другие тонкости. Физика не сильно беспокоится о философских концепциях, которые невозможно проверить.
@Bob Bee Спасибо за разъяснения, теперь я понимаю вашу точку зрения. Таким образом, вы ясно говорите, что упомянутая теория «пространство НЕ расширяется внутри галактик, а скорее между галактиками» неверна (конечно, космологическое расширение внутри галактик мало, но не равно нулю, что имеет важное теоретическое различие). Я предлагаю вам опубликовать свой комментарий («Внутри галактик [...], между молекулами, атомами или твердыми телами и т. Д., Все равно [...]») в качестве ответа. Это очень помогло бы избавиться от всей ерунды, которую можно прочитать тут и там по этому вопросу.
Я понимаю. Сделаю это сегодня вечером.
@Bob BeeСпасибо, я только что прочитал ваш ответ и нашел его очень интересным. Я не знал, что космологическое расширение считается гравитационным эффектом (то есть следствием гравитации).
@Клод Чубер. Это геометрия пространства-времени (в данном случае Вселенной), обусловленная начальными условиями (Большой взрыв), материей-энергией Вселенной и уравнениями общей теории относительности, которые являются уравнениями поля Эйнштейна (которые представляют собой уравнение для гравитации), которые человек получает этот результат. «Последствие гравитации» — это сокращенная форма выражения этой более сложной версии… Но да, в основном это начало (Большой взрыв) и эволюция из-за гравитации материи-энергии Вселенной. Спасибо за ваше любезное побуждение ответить.

Ответы (1)

Этот ответ немного подстегнут комментарием @claude chuber. Я ценю его разъяснения моих комментариев, а также его вопросы по ним.

Как он заявляет: утверждение ОП из книги «пространство расширяется не внутри галактик, а скорее внутри галактик» «неверно».

Во-первых, описание и объяснение того, что происходит с космологическим (то, что ОП называет пространством) расширением. Самое простое описание состоит в том, что да, космологическое расширение происходит везде, внутри галактик, между ними в скоплении галактик, внутри планет и Солнечной системы, внутри атомов и молекул и т. д. Но расширение является гравитационным эффектом, и оно может противодействовать другим силам - таким, как гравитация других тел, находящихся рядом с ними, электрические силы, ядерные силы и т. д. И оказывается, что для всех упомянутых выше случаев (солнечная система, галактики, скопления, атомы, планеты и т. д. ), за исключением сил между скоплениями галактик, эти другие силы сильнее, чем гравитационный эффект, который вызывает космологическое расширение. Так, космологическое расширение в этих случаях настолько мало по сравнению с ним, что им можно пренебречь, или, если не пренебрежимо мало, то вносит очень небольшой вклад. Для расширения между скоплениями галактик и любыми другими силами другие силы мало влияют, и расширение продолжается и поддается измерению.

Причина, по которой расширение становится более заметным и эффективным на больших расстояниях, заключается в том, что скорость расширения (т. е. скорость разбегания между двумя объектами на таких больших расстояниях) увеличивается с расстоянием. Это то, что обнаружил Хаббл, скорость рецессии линейно пропорциональна расстоянию. Помните, что в космологическом расширении все удаляется от всего остального (представьте любые две точки, нарисованные на поверхности надувающегося воздушного шара, по мере надувания воздушного шара они расходятся все больше и больше), и чем дальше они удаляются, тем быстрее они расходятся даже более.

Но два атома, или две планеты в Солнечной системе, или две звезды в галактике находятся недостаточно далеко друг от друга, и расширение будет небольшим. Но это еще хуже: их электрические и магнитные взаимодействия (для атомов) и гравитационное притяжение (для Солнечной системы, планет и галактик) друг с другом достаточно сильны, чтобы противодействовать слабому инфляционному эффекту. Они называются связанными системами, и инфляция на них не влияет. Так, например, для нашей галактики Млечный Путь и Галактика Андромеды находятся на расстоянии около 1 Мпсек (около 3 световых лет) (число является приблизительным, может быть неправильным). Основываясь на постоянной Хаббла 67-70 км/сек/Мпсек, они должны удаляться друг от друга со скоростью около 67-70 км/сек. Но измеряется то, что они движутся навстречу друг другу со скоростью около 119 км/сек. Их массивное гравитационное притяжение подавляет космологическое расширение на таких расстояниях. Мы столкнемся с галактикой Андромеды примерно через 3 миллиарда лет.

Гравитационный эффект в любой небольшой области пространства-времени представляет собой комбинацию многих эффектов (во многих случаях один из них можно рассматривать как возмущение основного эффекта, но если все они примерно одинаковой силы, их нужно рассматривать все вместе, и это больше, чем мы можем сделать сейчас. Теперь мы относимся к ним как к возмущениям друг друга). Близлежащие объекты оказывают большое влияние друг на друга, но в больших масштабах, назовем это космологическими масштабами, вся группа галактик, образующих наше локальное скопление, удаляется от всего остального из-за расширения. Это происходит в масштабах, возможно, 10 Мп или около того, и, конечно же, в диапазоне 30-50 Мп, где инфляция берет верх и поддается измерению. Линейная зависимость скорости удаления от расстояния сохраняется до расстояний в несколько миллиардов световых лет, затем начинают проявляться некоторые нелинейности.

Так что да, космологическое расширение имеет место на всех уровнях, но оно очень мало и подавляется локальными силами в масштабах менее примерно 10-30 Мпсек.

Стоит также отметить, что космологическое расширение верно, точно так, как оно было оценено и смоделировано, В СРЕДНЕМ. Имеются неоднородности на меньших масштабах, где плотность материи и энергии выше, и в других областях, где она меньше. В масштабе 100 мегапикселей Вселенная выглядит однородной и изотропной. Но избыток плотности и недостаточная плотность заставляют локальные группы звезд и галактик иметь некоторые специфические скорости по отношению к общему расширению. С Земли, когда мы вычитаем нашу общую пекулярную скорость в наших измерениях, мы видим, например, фон космического фона (CMB) как однородный и изотропный (за исключением остатков планковских квантовых сверхмикроскопических возмущений сразу после Большого Взрыв, который позже, по мере развития Вселенной, привел к галактикам и звездам) — мы'

Космологическая модель, принятая сегодня, — это лямбда-модель CDM, параметры которой лучше всего взяты из последнего выпуска данных спутника «Планк»/коллаборации.

См. ссылки

Хронология вселенной https://en.m.wikipedia.org/wiki/Chronology_of_the_universe

Расширение Вселенной и эффекты малого масштаба https://en.m.wikipedia.org/wiki/Metric_expansion_of_space

Закон Хаббла и постоянная. См. числа из Википедии по адресу https://en.m.wikipedia.org/wiki/Hubble 's_law, в основном от 67 до 72.

Посмотрите цифры из выпуска данных Planck, они показывают меньше вариаций при усреднении с различными измерениями. См. на https://en.m.wikipedia.org/wiki/Planck_(spacecraft)#2015_data_release .

"те другие силы сильнее гравитационного эффекта, вызывающего космологическое расширение" подождите, гравитационный эффект вызывает космологическое расширение?
Гравитация и энергия материи во Вселенной определяют пространственно-временную геометрию Вселенной. Эта геометрия взята из решения уравнения поля Эйнштейна (EFE). Решение для Вселенной состоит в том, что она расширяется, и все начинается с Большого Взрыва. Это EFE гравитации, также называемая общей теорией относительности. Это способ сказать все это, когда кто-то говорит, что расширение связано с общей теорией относительности, или гравитацией, или Большим взрывом, и содержанием энергии материи во Вселенной. Вот так гравитация и энергия материи отвечают за расширение и его параметры.
Является ли расширение пространства универсальным или локальным?; материя препятствует расширению пространства?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v