Уточнение скорости расширения Вселенной может привести к новой физике

12 Марта 2017 в 12:00, Илья Хель 22 860 просмотров 29

Это было в начале 1990-х годов. Обсерватория Карнеги в Пасадене, штат Калифорния, опустела на рождественские каникулы. Венди Фридман, одна в библиотеке, трудилась над огромной и тернистой проблемой: скорость расширения Вселенной. Карнеги была благодатной почвой для такого рода работ. Именно здесь, в 1929 году, Эдвин Хаббл впервые увидел далекие галактики, улетающие прочь от Млечного Пути, подпрыгивая во внешнем потоке расширяющегося пространства. Скорость этого потока стала называться постоянной Хаббла.

Тихая работа Фридман вскоре была прервана, когда в библиотеку ворвался коллега-астроном Аллан Сэндидж, научный наследник Хаббла, который десятилетиями правил и уточнял постоянную Хаббла, последовательно защищая медленные темпы расширения. Фридман одной из последних защищала более высокие темпы, и Сэндидж видел ее еретическое исследование.

«Он был так зол», вспоминает Фридман, теперь работающая в Чикагском университете в штате Иллинойс, «что в тот момент я осознала, что мы остались вдвоем в целом здании. Я сделала шаг назад и подумала, что мы работаем не в самой дружественной из областей науки».

Это противостояние поутихло, но не совсем. Сэндидж умер в 2010 году, и к тому времени большинство астрономов сошлись на постоянной Хаббла в узком диапазоне. Однако новейшие данные, которые наверняка понравились бы самому Сэндиджу, говорят в пользу того, что постоянная Хаббла на 8% ниже, чем ведущее число. Почти сто лет астрономы вычисляли ее, тщательно измеряя расстояния в ближайшей к нам части вселенной и продвигаясь все дальше и дальше. Но недавно астрофизики измерили постоянную снаружи, основываясь на картах космического микроволнового фона (CMB), пятнистого послесвечения Большого Взрыва, которое стало фоном для видимой части Вселенной. Делая предположения о том, как тяни-толкайка энергии и материи во Вселенной меняла темп космического расширения с тех пор, как сформировался космический микроволновый фон, астрофизики могут брать свои карты и подстраивать постоянную Хаббла к современной локальной Вселенной. Цифры должны совпадать. Но они не совпадают.

Возможно, в одном из подходов есть что-то неправильное. Обе стороны ищут недостатки в методах своих и других, и старшие фигуры, такие как Фридман, спешат представить собственные предложения. «Мы не знаем, в какую сторону все это приведет», говорит Фридман.

Но если согласие не будет достигнуто, это станет трещиной на небосводе современной космологии. Это может означать, что в существующих теориях отсутствует некий ингредиент, который вмешивался между настоящим и древним прошлым, вплетаясь в цепочку взаимодействий CMB с настоящей постоянной Хаббла. Если это так, то история будет повторяться. В 1990-х годах Адам Рисс, в настоящее время астрофизик из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, возглавил одну из групп, открывших темную энергию, отталкивающую силу, которая ускоряет расширение Вселенной. Это один из факторов, которые расчеты CMB должны принимать во внимание.

Теперь команда Рисса ведет поиски постоянной Хаббла в близлежащем пространстве и за его пределами. Его цель не только в том, чтобы уточнить число, но и уловить, меняется ли оно со временем таким образом, что даже темная энергия не может это объяснить. Пока что он слабо понимает, каким может быть недостающий фактор. И ему очень интересно, что же происходит.

В 1927 году Хаббл вышел за пределы Млечного Пути, вооружившись самым большим на тот момент телескопом в мире, 2,5-метровым телескопом Гукера, который стоял на горе Вилсон над Пасаденой. Он сфотографировал слабые спиральные пятна, которые теперь известны нам как галактики, и измерил покраснение их света по мере их доплеровского сдвига к длинным волнам света. Сравнивая красное смещение галактик с их яркостью, Хаббл пришел к любопытным выводам: чем тусклее и, предположительно, дальше была галактика, тем быстрее она удалялась. Следовательно, Вселенная расширяется. И значит, у Вселенной есть конечный возраст, отсчет которого начался с Большого Взрыва.

Космическое противоречие

Диспут на тему постоянной Хаббла и темпа расширения Вселенной заиграл с новой силой. Астрономы приходили к определенному числу, используя классическую методику «лестницы дистанций», или астрономические наблюдения локальной вселенной. Но эти значения конфликтуют с космологическими оценками, сделанными на основе карт ранней вселенной и подвязанными к сегодняшнему дню. Из этого спора следует, что рост вселенной может подпитывать недостающий ингредиент.

Чтобы определить скорость расширения — и соответствующую постоянную — Хабблу нужны были реальные расстояния до галактик, а не только относительные, основанные на их видимой яркости. Поэтому он начал трудоемкий процесс построения дистанционной лестницы — от Млечного Пути до соседних галактик и дальше, к самым границам расширяющегося пространства. Каждая ступень лестницы должна быть откалибрована «стандартными свечами»: объектами, которые смещаются, пульсируют, вспыхивают или вращаются таким образом, чтобы можно было точно установить, как далеко они находятся.

Первая ступень казалась достаточно надежной: переменные звезды, называемые цефеидами, которые наращивают и снижают яркость по прошествии нескольких дней или недель. Длина этого цикла указывает на внутреннюю яркость звезды. Сравнивая наблюдаемую яркость цефеиды с яркостью, исходящей из ее колебаний, Хаббл мог рассчитать расстояние до нее. Телескоп Маунт-Вилсон смог разглядеть несколько цефеид в ближайших галактиках. Для далеких галактик он предполагал, что яркие звезды в них будут иметь такую же внутреннюю яркость. Даже в самых далеких галактиках, предполагал Хаббл, будут стандартные свечи с однородной светимостью.

Очевидно, эти предположения были не самыми лучшими. Первая опубликованная Хабблом постоянная составляла 500 километров в секунду на мегапарсек — то есть на каждые 3,25 миллиона световых лет, на которые он заглядывал в космос, расширяющаяся Вселенная расталкивала галактики на 500 километров в секунду быстрее. Это число было неверным и подразумевало, что Вселенной всего 2 миллиарда лет, то есть почти в семь раз меньше, чем считается сегодня. Но это было только начало.

В 1949 году завершилось строительство 5,1-метрового телескопа в Паломаре в южной Калифорнии — как раз к тому времени, когда Хаббла настиг сердечный приступ. Он передал мантию Сэндиджу, козырному наблюдателю, который провел последующие десятилетия, проявляя фотографические пластинки во время ночных сессий, работая с гигантским аппаратом телескопа, дрожа от холода и нуждаясь в перерывах.

С более высоким разрешением Паломара и высокой светособирательной силой, Сэндидж смог выудить цефеиды из более удаленных галактик. Он также осознал, что яркие звезды Хаббла были, в сущности, целыми звездными скоплениями. Они были ярче по своей природе и, следовательно, гораздо дальше, чем думал Хаббл, что, помимо других поправок, подразумевало гораздо более низкую постоянную Хаббла. В 1980-м годам Сэндидж остановился на значении в 50, которое яростно отстаивал. Один из его самых известных противников, французский астроном Жерар де Вокулер, предлагал значение в 50. Один из самых важных параметров в космологии разбегался буквально в два раза.

В конце 1990-х годов Фридман, пережив словесное оскорбление Сэндиджа, поставила перед собой задачу решить эту головоломку при помощи нового инструмента, словно намеренно созданного для ее работы: космического телескопа Хаббла. Его четкий взгляд поверх атмосферы позволил команде Фридман выявить отдельные цефеиды в 10 раз дальше, чем Сэндиджу удалось с Паломаром. Иногда в этих галактиках были как цефеиды, так и более яркие маяки — сверхновые типа Ia. Эти взрывающиеся белые карликовые звезды видны через космос и вспыхивают с постоянной и максимальной яркостью. Откалиброванные по цефеидам, сверхновые могут быть использованы сами по себе для зондирования самых далеких пределов космоса. В 2001 году команда Фридмана сузила постоянную Хаббла до 72 плюс-минус 8, что положило конец распре Сэндиджа и де Вокулера. «Я была истощена», говорит она. «Я думала, никогда не вернусь к работе над постоянной Хаббла».

Эдвин Хаббл

Но потом появился физик, который нашел независимый способ расчета постоянной Хаббла при помощи самого далекого и смещенного в красную часть спектра — микроволнового фона. В 2003 году зонд WMAP опубликовал свою первую карту, на которой показал спектры колебаний температуры в CMB. Эта карта предоставила не стандартную свечу, а стандартный критерий: картину горячих и холодных пятен в первичном супе, создаваемую звуковыми волнами, которые рябью прокатывались по всей новорожденной Вселенной.

Сделав несколько предположений об ингредиентах в этом бульоне — в виде знакомых частиц, атомов и фотонов, некоторые дополнительных невидимых веществ вроде темной материи и темной энергии — команда WMAP смогла вычислить физический размер этих первичных звуковых волн. Его можно сравнить с кажущимся размером звуковых волн, записанных в пятнах CMB. Это сравнение дало расстояние до микроволнового фона и значение скорости расширения Вселенной в тот изначальный момент. Сделав предположения о том, как обычные частицы, темная энергия и темная материя с тех пор изменили расширение, команда WMAP смогла привести постоянную величину в соответствие с ее текущей скоростью нарастания. Первоначально они вывели значение в 72, в соответствии с тем, что нашла Фридман.

Но с тех пор астрономические измерения постоянной Хаббла показывали более высокие значения, хотя погрешность снижалась. В последних публикациях Рисс вышел вперед, используя инфракрасную камеру, установленную в 2009 году на телескопе Хаббла, которая может как определить расстояния до цефеид Млечного Пути и выделить их самых далеких, более красных родственников среди более синих звезд, которые обычные окружают цефеиды. Последний результат, который выдала команда Рисса — 73,24.

Между тем, миссия Планка (ЕКА), которая показала CMB в высоком разрешении и с повышенной температурной точностью, остановилась на значении 67,8. По законам статистики, эти две величины разделены пробелом в 3,4 сигма — не в 5 сигма, которые в физике частиц говорят о значительном результате, но уже почти. «Это сложно объяснить статистической ошибкой», говорит Чак Беннет, астрофизик из университета Джона Хопкинса, руководивший командой WMAP.

Каждая сторона тычет пальцем в другую. Георг Эфстатиус, ведущий космолог в команде Планка из Кембриджского университета, говорит, что данные Планка «абсолютно незыблемы». Свежий анализ результатов Планка в 2013 году заставил его задуматься. Он загрузил данные Рисса и опубликовал собственный анализ с более низкой и менее точной постоянной Хаббла. Он считает, что астрономы нащупали «грязную» лестницу.

В ответ астрономы утверждают, что производят фактическое измерение современной Вселенной, поскольку метод измерения CMB полагается на множество космологических предположений. Если они не сходятся, говорят они, почему бы тогда не изменить космологию? Вместо этого «Георг Эфстатиус выходит и говорит, мол, я собираюсь переосмыслить все ваши данные», говорит Барри Мадор из Чикагского университета, муж и коллега Фридман с 1980-х годов. Что делать? Нужно разрубить гордиев узел.

Венди Фридман считала, что ее исследование от 2001 года выявило постоянную Хаббла, но споры разгорелись с новой силой.

На стороне астрономов есть метод так называемого гравитационного линзирования. Вокруг массивной галактики сама гравитация искажает пространство, образуя гигантскую линзу, которая может искажать свет, идущий от далекого источника света, например, квазара. Если выравнивание линзы и квазара будет определенным, свет по нескольким дорожкам устремится к Земле и создаст множество изображений линзирующей галактики. Если повезет, квазар будет меняться в яркости, то есть мерцать. Каждое клонированное изображение тоже будет мерцать, но не одновременно, потому что лучи света от каждого изображения выбирают разные пути через искаженное пространство. Задержка между мерцаниями указывает на разницу в длинах путей; совместив их с размером галактики, астрономы могут использовать тригонометрию, чтобы рассчитать абсолютную дистанцию до линзирующей галактики. Только три галактики были тщательно измерены таким образом и еще шесть изучаются в настоящий момент. В конце января астрофизик Шерри Сую из Института астрофизики Макса Планка в Германии и ее коллеги опубликовали свои лучшие расчеты постоянной Хаббла. «Наше измерение соответствует подходу лестницы дистанций», говорит Сую.

Между тем космологи тоже имеют козыри в рукаве: барионные акустические колебания (БАО). По мере того, как Вселенная взрослеет, те же звуковые волны, что были отпечатаны на CMB, оставили сгустки материи, которые выросли в галактические скопления. Расположение галактик на небе должны сохранить изначальные соотношения звуковых волн, и, как и раньше, сравнение очевидной картины с ее расчетным фактическим размером определяет дистанцию. Как и метод CMB, метод БАО позволяет сделать космологическое предположение. Но последние несколько лет он поддерживает значения постоянной Хаббла на уровне с Планком. Четвертая итерация Sloan Digital Sky Survey, глобального обследования неба, составляющее галактическую карту, поможет уточнить эти измерения.

Это не означает, что команды, ведущие борьбу за лестницу дистанций и CMB, просто ждут других способов разрешения спора. Чтобы укрепить фундамент дистанционной лестницы, расстояний до цефеид в Млечном Пути, миссия Gaia Европейского космического агентства пытается определить точные расстояния до миллиарда различных близлежащих звезд, включая цефеиды. Gaia, которая находится на орбите возле Солнце за пределами Земли, использует самые надежные меры: параллакс, или кажущееся смещение звезд относительно небесного фона, когда космический аппарат достигает противоположных точек своей орбиты. Когда в 2022 году будет выпущен полный набор данных Gaia, он предоставит дополнительную почву для уверенности астрономов. Рисс уже обнаружил намеки в пользу своей более высокой постоянной Хаббла, когда использовал предварительные результаты Gaia.

Космологи тоже надеются закрепить свои измерения с помощью космологического телескопа в Атакаме в Чили и телескопа Южного полюса, который может проверить высокоточные результаты Планка. И если результаты откажутся сходиться, тогда закрыть пробел попытаются теоретики. «Хорошо, когда модель разбивается. Подтверждение модели — это неинтересно».

Например, можно было бы добавить дополнительную частицу в Стандартную модель Вселенной. CMB предлагает оценку общего энергетического бюджета вскоре после Большого Взрыва, когда он был разделен на материю и высокоэнергетическое излучение. Как следует из знаменитой формулы эквивалентности Эйнштейна E = mc2, энергия действовала как материя, замедляя расширение пространства своей гравитацией. Но материя — более эффективный тормоз. Со временем излучение — фотоны света и другие легкие частицы вроде нейтрино — остывали и теряли энергию, гравитационное воздействие ослабевало.

В настоящее время известно три типа нейтрино. Если существовал четвертый, как предполагали некоторые теоретики, на стороне излучения в изначальном энергетическом бюджете вселенной было немного больше, и рассеивалась бы эта часть быстрее. Это, в свою очередь, означало бы, что ранняя вселенная расширялась быстрее, чем предсказывает список ингредиентов современной космологии. В дальнейшем это дополнение могло бы помирить два разных результата. Но детекторы нейтрино пока не выявили никаких намеков на нейтрино четвертого типа, а прочие измерения Планка ограничили общий объем избыточного излучения.

Другой вариант — так называемая фантомная темная энергия. Настоящие космологические модели подразумевают под темной энергией постоянную силу. Если же темная энергия становится сильнее с течением времени, она бы объяснила, почему космос сегодня расширяется быстрее, чем можно было бы подумать, глядя на раннюю Вселенную. Однако вариативная темная энергия кажется совершенно лишней. Космологи и астрофизики склоняются к тому, что проблемы скорее в существующих методах, а не в новой физике.

Фридман считает, что единственное решение — бороться с огнем огнем — лежит в новых наблюдениях Вселенной. Вместе с Мадором они готовятся провести отдельное измерение, откалиброванное не только по цефеидам, но и по другим типам переменных звезд и ярким красным гигантам. Ближайшие примеры можно будет изучить при помощи автоматического телескопа шириной в 30 сантиметров, а далекие помогут исследовать космические телескопы Хаббл и Спитцер. Раз уж она смогла совладать с темным и буйствующим Сэндиджем, она готова ответить на дерзкий вызов команды Планка и Рисса.

«Они сказали, что мы не правы. Что ж, посмотрим», — шутит она.

Уточнение скорости расширения Вселенной может привести к новой физике

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

29 комментариев

  1. Denus Warrus

    А может и нет никакой темной материи, энергии, а вселенная расширяется с ускорением, т.к. на неё воздействует электромагнитное излучение первовзрыва находящееся в не регистрируемой части спектра? Давление света и всех делов.

    • Vladimir8

      Ты хоть сам понял что сказал? Если это нерегестрируемая энергия, то значит Темная энергия существует. А если это нерегестрируемая гравитация, то это Темная материя. Что то же давит и толкает заставляя расширяться пространство. Поэтому и назвали темная, что не могут найти причину. Кстати на эту тему есть интересный комментарий в космологии индусов - древние книги считали, что это дыхание вселенной. Она сначала расширяется а потом сужается, и даже рассчитали сколько это занимает (просто запредельное число в десятки нолей, что опять навевает на размышление. Зачем чувакам 2 тысячи лет назад такие числа просто космических масштабов). У них расширение называлось день вселенной, а сужение тьма. Считали что вселенная живет 7 таких дней (не помню точное число) а потом ей наступет армагедец. Кстати в той же книге подсчитан период вращения нашей солнечной системы вокруг галактического ядра, и причем достаточно близко к современным.

      • Vladimir8

        О!, я нашел, и оказывается был неправ немного. В индуизме кальпа — это «день Брахмы», состоящий из 1000 маха-юг (периодов - по 4 юги), т.е. 4000 юги (в космологии индуизма — эры). Всего 4 юги длятся 4 320 000 лет смертных людей, итого кальпа длится 4,32 миллиарда лет.
        По прошествии этого периода наступает ночь Брахмы (сужение), равная по продолжительности дню (расширению). Ночь знаменует собой уничтожение мира (сужение вселенной). Таким образом, божественные сутки длятся 8,64 млрд лет (расширение и сужение). Год Брахмы (3,1104x10^12 обычных лет) — из двенадцати месяцев. Брахма живёт сто лет (3,1104х10^14, или 311 триллионов 40 миллиардов лет), по прошествии которых умирает (т.е. кончается запас прочности вселенной) и весь материальный мир уничтожается полностью. Веселые видимо были математики-индусы и курили видимо тоже.

      • Denus Warrus

        Какая связь между квантом электромагнитного излучения, т.е. фотоном и поиском гипотетической частицы из которой состоит темная материя? Фотон может обладать различными длинами волн, не факт, что регистрируют всё. Не регистрируемые фотоны могут иметь очень высокую энергию и импульс соответственно и "двигать" вселенную с ускорением. А индуизм и бхарма, это вообще религия и следовательно к науке имеет нулевое отношение.

        • Sergey2006

          Я ещё в школьном возрасте от этих фотонов оседал в осадок. А именно какой размер доллжен быть у фотона сверхдлинных волн? И вообще, что это за чудовище такое кванты? Должна наверняка быть универсальная частица - переносчик электромагнитных волн ( хотябы до тех пор, пока физики не опишут внятно квант сверхдлинных волн). Я полагаю её соизмеримой с плонковскими величинами. И огромные групы таких частиц формируют фотоны света в результате собственного взаимодействия друг с другом по причине большой плотности, а для низких частот плотности этих частиц мизерные и фотоны уже не образовываются. Слишком малы их силы взаимодействия, но при этом ни кто не отменит перенос импульса и энергии на космические рассояния. А с энергией уходит масса. Она если не напрямую заявляет о себе через очень узкий вектор, совпадоющий с направлением движения, то косвенно переходя в энергию связей от химических до ядерных реакций. Тоесть вся лучевая энергия становится в конце гравитацией от самого момента большого взрыва превращаясь в вещество.

  2. kirfoton

    Ох уж это расширение пространства. Мне в этом вопросе вот что не понятно : как можно понять, что оно расширяется ? Увеличиваются расстояния между скоплениями галактик ? Ну и что ? Например, при взрыве гранаты расстояние между осколками тоже расширяется, но никто не делает вывод, что расширяется пространство .
    --------------------
    На другую тему . Хочу журналистам этого сайта подкинуть вот такую статью
    http://grifonsoft.ru/news/136458-uchenye-nazvali-osnovnye-principy-skrytogo-rabstva.html
    Вы спросите, какое отношение эта статья имеет к науке вообще ? Имеет. Социология ведь тоже наука. Я сам обалдел. Думаешь о расширении пространства, а тут такая статья офигеть. Рабство. Скрытое. В 21 веке.

    • pathetic

      Еще лет десять с такими "откровениями", о расширении пространства вообще забудешь (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • FlaBunny

      До Вас только дошло, что рабство ещё существует? Всю жизнь РАБотай на РАБоте, хавай эти лейблы, продукты маркетинга, делай то что разрешили, а иначе-в тюрьму. Законы писаны богатыми в пользу богатых. Как от этого избавиться? - весь народ не избавить от этой жести (людям с рождения всё в голову забивают), но самого себя и семью спасти попытаться можно.

    • Vemaster

      Смысл в том, что оно не двигается физически, а именно что расширяется как пространство (короче расширяется на пространственно-временном уровне, т.е. со скоростью выше скорости света и при этом не имея скорости вовсе - т.к. это, ещё раз, не движение в пространстве, это движение (расширение) самого пространства).

  3. romale

    свет от далеких галактик приходит из разных эпох, понятно только, что мы находимся еще только на раннем этапе изучения нашей наблюдаемой части Вселенной и не охватываем даже 1% знаний, даже если бы каждый житель Земли был бы специалистом по своей галактике и все про ее скорость, мы бы все равно не знали про край и про скорость расширения вселенной....Не представляю даже, какого уровня, суперкомпьютер должен быть, чтобы посчитать это все.... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. matva

    "... Задержка между мерцаниями указывает на разницу в длинах путей; совместив их с размером галактики, астрономы могут использовать тригонометрию, чтобы рассчитать абсолютную дистанцию до линзирующей галактики..."

    Интересно.... а как они собираются узнать (рассчитать) дистанцию ДО линзирующей галактики с помощью тригонометрии основываясь на размере галактики? Как они размер галактики нашли, если они расстояние (а это тот же размер) и ищут?! Не зная расстояния ДО объекта нельзя определить и размер (расстояние между крайними точками) этого объекта! Они собираются найти расстояние ДО объекта основываясь на неправильном размере объекта?! Напрашивается вывод: надо сначала убедиться в правильности нашего расчёта расстояния ДО объекта, правильности определения размера объекта и уж потом пытаться выводить что-то новое. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • AMarat

      Проблема не только в этом, Матва. Вся теория большого взрыва является только теорией. Если взрыв был, то должен быть центр, в котором ничего не должно оставаться. Но физики, поддерживающие ТЕОРИИ академической физики так не считают. Причем, они настолько не логичны в своих заключениях, что меня это смешит. Может ли материя перемещаться быстрее света? Академическая физика говорит, что нет. Но она же одновременно утверждает, что белый шум, являющийся отголоском большого взрыва до сих пор носится в пространстве вселенной. А скорость белого шума - излучения сравнимо со скоростью света. То есть материи в точке большого взрыва нет, а излучение идет.. На данный момент, теоретики академической физики дают настолько фантастическую теорию, что БВ это не взрыв материи, а самого пространства. Я много раз писал, что теория БВ = это религиозное течение физики, которое является попыткой объяснить писание о сотворение мира. Большой взрыв - это просто выдумка.

      • STEN

        Вы член-корреспондент РАН? Много раз они писали... Смешной такой))).

        • AMarat

          Насколько знаю, в РАНе этим не занимаются. Надеюсь, что Вы молодой и еще лет 30 проживете, когда начнутся существенные изменения в фундаментальной физике. Мне то немного осталось, не доживу((( Смешно

      • ponchic

        Интеллектуариум

      • Betelgause

        Мдя... Большой взрыв, расширение пространства.... А что из себя представляет это самое пространство? И почему расстояния во вселенной измеряют длиной пути пройденного светом? Потому, что приняли на веру постулат о постоянстве скорости света в вакууме. Так пардон, сам факт наличия доплеровского смещения опровергает этот постулат. Еще один интересный вопрос - А что является средой распространения электромагнитных колебаний (того же света)? Или что есть гравитация, и как она связана с массой? В общем, ничего то мы не знаем об окружающем нас мире, а современная физика больше напоминает одну из религиозных конфессий нежели науку.

        • Nikolya

          Бетельгаусу. Попробую дать ответы на ваши вопросы, но с учетом того, что в реалном мире всё относительно:
          1) Пространство - это тот объем, который измеряется тремя величинами: длины при математическом построении модели пространства в координатной сетке матрицы объема, то есть базовых параметров, либо в полянных координатах. где относительное положение каждой точки относиельно базовой задается тоже тремя величинами, обна из которых длина отрезка от центра до точки. а две другие определяют угловое положение этого отрезка относительно базовых плоскостей.
          2) Скорость света в вакууме примерно определена, только с учетом того, что абсолютного вакуума в природе не существует. Большие расстояния никакой рулеткой измерить не возможно, а потому. естественным мерило, которое можно себе представить является весьма виртуальная величина расстояния, равная произведению скорости света в вакууме в метарах, на время, в секундах, пройденного фотоном света в представимом нами вакууме за световой год.
          3) Средой распространения электромагнитных колебаний ( того же света) является эфир.
          4) Гравитация связана с массой напрямую, и связь эта называется весом.
          Гипотеза Большого взрыва - сомнительна и вряд ли будет когда - нибудь доказана, по крайней мере, она выводит её сторонников за допустимые для человечества границы познания, к неведомым нам целям. По другому это просто словоблудие... Никаких экспериментов для её проверки даже теоретически не существует. Для нас Вселенная безгранична, только потому, что представить её жизненное пространство мы никогда не сможем. а оно способно расширяться по мере совершенствования исследовательских приборов и аппаратов. Дальше их возможностей находится Неизвестность. Вот ею и ограничено доступное нашему пониманию пространство нашей Вселенной. Даже события на Земле мы способны наблюдать только как прошедшие, то есть произошедшие в прошлом. По мере удаления от объектов наблюдения в световом диапазоне, время между текушими событиями и прошедшими, нами наблюдаемыми как текущие, увеличивается. Вот в этом и состоит один из парадоксов противоречивости Истины.
          Человечеству нужно знать Меру, во всём. в границах допустимого знания тоже.
          Далеко не всё так печально. как вы пишете. Кое - что мы всё таки знаем об окружающем нас мире, так как уже способны хотя бы частично строить его математические модели. Например, в виртуальном, компьютерном пространстве, а по моделям создавать материальные объекты, а также делать выводы о последствиях тех или иных событий. Конечно, физика пока ещё далеко не точная наука и путается в теориях и концепциях, но всё таки проводит эксперименты и дает данные для развития техники.
          Поэтому, я делаю философский вывод, как новый философский закон: "Истина противоречива!", а кто это берется отрицать - религиозный фанатик.

          • Betelgause

            Уважаемый Николя, в свое время я ознакомился с некоторыми современными теориями Эфира. Поразительно, но практически все они сходятся в одном - чем массивнее тело, тем оно менее плотно для эфира. А гравитация есть ни что иное как давление эфира на материальные объекты в следствии своего движения в центр массивного объекта. Так вот, вернемся к нашим баранам, если предположить, что эти предположения верны и эфир находится в постоянном движении к центрам масс галактик, а заодно является средой распространения ЭМ волн, то становится ясно откуда берется красное доплеровское смещение. Ну и как тут измерять расстояния с помощью света и о каком расширении пространства идет речь? Иллюзия расширения не более того. Ей богу, не верь глазам своим!

            • Nikolya

              Уважаемый Бетельгаус. Вами упоминаемая концепция с понятием "плотности эфира", мне знакома в общих чертах. Она интересна своими логическими построениями, только не отвечает на вопрос: из чего состоит эфир? Есть ли у него материальные носители, как их обнаружить и каковы их свойства?
              Что касается "расширения пространства", то тут в понятиях возникает парадокс: А чем мы можем измерить это пространство? Если через скорость света в вакууме, то постоянна ли она? .
              1) Если она постоянная, и именно ей мы способны измерять пространство, то оно тогда стабильно и расширяться не может по определению. Расширяться могут только галактики и занимаемое ими место в пространстве. Вы же задали вопрос о пространстве, что абсурдно при такой концепции.
              2) Может всего лишь скорость света уменьшается и не стабильна? Опять парадокс. Тогда понятие пространства нужно измерять в других величинах, например, в более стабильных единицах измерения, а их ещё следует найти и зарегистрировать в качестве таких эталонов.
              Истина - противоречива!

  5. Аноним

    интересный взгляд на проблему https://youtu.be/vClanMKzzU4 (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. Disson

    Мы не знаем законов физики того пространства времени, в котором существуем. Когда, несколько лет назад, мне подробно объяснили как рассчитывают скорость смещения, моя шевелюра встала дыбиком. Я не физик и не математик, но как с помощью таких неточных маркеров можно делать выводы и называть их точными? Мне объяснили это просто: ничего другого у нас нет и поэтому мы исходим из того, что наше мнение верно. Вот так просто: будем считать, что измерили точно и наше предположение верно. А если у кого-то другое мнение? Нет мы договорились считать Цефеиды надежными маркерами. Мы что-то наблюдаем в телескоп и считаем, что верно интерпретируем то, что видим.
    Мы строим предположения исходя из собственных домыслов. Рассчитываем их той математикой, что нам понятна в связи с нашим восприятием (а насколько оно точно и совершенно?) и из всего этого излагаем "фундаментальные" законы. Возможно что-то мы угадали верно, но с тем оборудованием, что мы смогли изобрести, мы не скоро узнаем в чем были правы, а в чем нет.
    Новая физика? Громко. Более точные домыслы? Возможно.

    • Nikolya

      DISSON. "Всё относительно!", а "Истина - противоречива!" ;-) Нужно продолжать строить виртуальные модели, сравнивать их, но нельзя считать при этом, что процесс познания завершон! Заблуждения будут, и конца их не предвидится.
      Наша же задача состоит в том, чтобы сохранить жизненное пространство (среду обитания) в плане сохранения разнообразия жизни в нем, и слегка его облагородить для себя и будущих поколений.
      Увы, сейчас процессы идут парадоксальным образом, местами в положительную сторону, а местами, куда большими, в отрицательную. Человечество размножается, а жизненное пространство на планете Земля не расширяется, а лишь захватывается у прежних его обитателей, с поглощением невосполняемых ресурсов. Это ускоренный путь к самоуничтожению для людей и животных. а как другие виды и отряды живых существ нынешних обитателей заменят, никто пока не фантазирует. Насекомые тут главные претенденты на место на Земле, а также обитатели морей и океанов. Жаль, что наши далёкие предки столь мало артефактов повествующих о своей судьбе, оставили нам для вразумления.

  7. Vladimir Gorunovich

    Очередная сказочка, сочиненная астрономами. Постоянная Хаббла игнорирует взаимодействие света с электронными нейтрино, в гигантских количествах испускаемых звездами. Электромагнитные поля элементарных частиц взаимодействуют в полном соответствии с классической электродинамикой и вопреки сказкам стандартной модели - модели кварков. Нас дурачат.

  8. Vladimir Gorunovich

    А новая физика уже существует, но совсем не та, и борется с надувательством в физике.

  9. pg_kotov@mail.ru

    А чем дальше галактика, тем моложе вселенную наблюдаем! Поэтому и ускорение больше у дальних галактик, т.к от места разгона ближе. Нет расширения! Есть замедление! Как они не поймут! Как свое фото в молодости! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  10. GEniFEr

    Для того,чтобы предствить расширяющеся пространство,надо мыслить абстрактно.Мы живем в черной дыре,с одной стороны сингулярности.С другой стороны находится анти пространство,которое,благодаря горизонту событий,мы никогда обнаружить не сможем.Так же,как вся материя в том числе и пространство,ибо пространство есть ни что иное,как вакуум,падает в черую дыру,в силу релятивисткого замедления времени,бесконечно,стремясь к недостижимому горизонту событий.
    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.