We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Daar word algemeen aanvaar dat die ouderdom van die heelal ongeveer 12-15 miljard jaar oud is, gebaseer op die spoed van die uitbreiding van die heelal. Aangesien alles beweeg baie vinnig weg van ons, kom nie relativistiese effekte van hoë snelhede hier ter sprake nie? As iets redelik vinnig beweeg, vertraag die tyd, wat beïnvloed hoe "oud" dit is. Word dit alles in ag geneem wanneer die ouderdom van die heelal bereken word? Ek weet nie of ek met iemand anders sin maak of nie.
Rob Jeffries gee 'n goeie antwoord op hierdie vraag, maar ek wou die basiese uiteensetting gaan van hoe die ouderdom van die heelal bereken word, net sodat u kan sien hoe dit min of meer werk. Wees egter gewaarsku, ek gee jou net die hoogtepunte en jy moet aanvaar wat ek sê, of self die leë spasies invul.
Die Friedmann-vergelyking
Soos met enigiets in die fisika, moet u 'n vergelyking hê om dit voor te stel as u iets wil analiseer. Beskou die Friedmann-vergelyking as die 'vergelyking van die heelal'. Dit is vir my 'n bietjie mal (om my te glo), maar ja, daar is 'n vergelyking wat die hele heelal voorstel. Die Friedmann-vergelyking is direk afgelei van die GR-veldvergelykings, maar dit is heel moontlik om dit van die Newtonse meganika af te lei (en 'n bietjie met die hand te waai). 'N Goeie bron vir die afleiding van Newton kan gevind word in Ryden se Induction to Cosmology, wat 'n goeie kosmologie-handboek op voorgraadse vlak is.
Die Friedmann-vergelyking bestaan baie1 en dit kan op verskillende maniere voorgestel word (veral afhangend van die heelalmodel), maar ek dink 'n gerieflike vorm is die volgende:
$$ bigg ( frac { dot {a}} {a} bigg) ^ 2 = H_0 ^ 2 Big ( Omega_ {m, 0} a ^ {- 3} + Omega_ {r, 0} a ^ {- 4} + Omega _ { Lambda, 0} + Omega_ {k, 0} a ^ {- 2} Big) equiv H_0 ^ 2E ^ 2 (a) $$
Die terme in hierdie vergelyking word soos volg omskryf.
- $ a (t) $ Die grootte van die heelal op die oomblik $ t $, vergeleke met die grootte daarvan nou.
- $ H_0 $ Die waarde van Hubble se konstante vir die huidige tyd. Benoem as $ sim68 : mathrm {km / s / Mpc} $.
- $ Omega $ Die "digtheid" van die verskillende soorte materie / energie in ons heelal. Die intekenaar $ 0 $ dui aan dat dit die digtheid van die heelal op die oomblik is. Hiervoor stel $ m $ materie voor (beide normaal en donker), $ r $ stel straling voor (dws lig), $ Lambda $ stel die kosmologiese konstante (dws vakuumenergie) voor, en $ k $ is die kromming van ons heelal (dws energie in die ruimtetydstof self).
Hierdie vergelyking lyk miskien eng, maar effektief is dit om u te vertel hoe die grootte van die heelal oor tyd ontwikkel het op grond van die huidige inhoud van die heelal. As u presies weet hoeveel materie, straling en donker energie u tans in die heelal het (of meer presies die digtheid), kan u die geskiedenis van die heelal bereken!
1Tegnies is daar meer as een vergelyking, maar ons kyk na 'n belangrike vorm van een daarvan.
Die eeu van die heelal
Onthou, $ a $ is 'n funksie van tyd in die vergelyking hierbo. Dit beteken dat ons die ouderdom van die heelal met 'n bietjie herrangskikking en integrasie kan bereken.
$$ t = frac {1} {H_0} int_ {0} ^ {1} Groot ( Omega_ {m, 0} a ^ {- 1} + Omega_ {r, 0} a ^ {- 2 } + Omega _ { Lambda, 0} a ^ 2 + Omega_ {k, 0} Big) ^ {- 1/2} da $$
Om die ouderdom van die heelal, $ t $, te bereken, het u die nie-triviale taak om goeie waardes vir die konstantes te meet en dan die integraal hierbo te doen.
As 'n triviale geval kan u aanneem dat ons in 'n plat, materie-enigste heelal woon - geen lig, geen donker energie, geen kromming nie. In daardie geval $ Omega_ {m, 0} = 1 $ en $ Omega_ {r, 0} = Omega _ { Lambda, 0} = Omega_ {k, 0} = 0 $. U sal eindig met $ t = 2 / (3H_0) $ wat ongeveer 10 miljard jaar oud is. Hierdie soort heelal staan bekend as 'n Einstein-de Sitter-heelal en is natuurlik nie die heelal waarin ons leef.
'N Nota oor donker energie
Tegnies is die vergelykings hierbo 'n bietjie ingewikkelder omdat ek nie donker energie bereken het nie. Ek sal nie die besonderhede in ag neem nie, maar 'n mens kan kies om komponente by die vergelyking hierbo te voeg, wat die donker energie-vergelyking van die toestandparameter insluit. Oor die algemeen word hierdie parameter aangedui met $ w $. Die begrippe is min of meer dieselfde, die vergelykings word net leliker.
Afsluiting
Met al die bogenoemde, dink ek dat ek u vraag regtig kan aanspreek.
Neem die ouderdom van die heelal rekening met GR / SR?
Kortom, ja. Die Friedmann-vergelyking, soos ek hierbo gesê het, is direk afgelei van die GR-vergelykings. Daarom gebruik ons 'n vergelyking om die heelal voor te stel wat direk voortvloei uit die veronderstelling dat GR 'n akkurate teorie van swaartekrag in ons heelal is.
Aangesien alles baie vinnig van ons af beweeg, kom nie relativistiese effekte van hoë snelhede hier ter sprake nie? As iets redelik vinnig beweeg, vertraag die tyd, wat beïnvloed hoe "oud" dit is. Word dit alles in ag geneem wanneer die ouderdom van die heelal bereken word?
Ja en nee. Soos ek gesê het, die ouderdom van die heelal is uiteindelik afgelei van GR, dus word rekening gehou met alles wat verband hou met GR / SR. Dit lyk egter vir my asof u begrip van die berekening van die ouderdom van die heelal ietwat eenvoudig is (en daar is niks mee verkeerd nie - dit is 'n ingewikkelde proses!). By die berekening van die ouderdom van die heelal gee ons eintlik nie om hoe vinnig 'n verafgeleë sterrestelsel van ons af kan beweeg nie. Ons kyk nie eers na daardie sterrestelsels nie. Waarna ons regtig kyk, is die Kosmiese Mikrogolfagtergrond (CMB) -straling. Deur na hierdie bestraling te kyk, kan ons die $ Omega $ -parameters min of meer (en die donkerenergie-parameter $ w $) uitwerk sonder dat ons onsself oor resessiewe sterrestelselsnelhede hoef te bekommer. Hopelik kan u sien dat die konsepte van terugtrekkende sterrestelsels en tydverspreiding die grootste punt is as dit gaan om die ouderdom van die heelal.
Dit is 'n verwarrende vraag - u titel noem GR, maar die ouderdom van die heelal word natuurlik volledig afgelei as gevolg van die gebruik van GR om die dinamika van die uitbreidende heelal op te los.
Die teks van u vraag handel oor tyddilatasie en die gevolge van spesiaal relatiwiteit ('n deelversameling van GR). Hier is 'n punt wat aangespreek moet word. Dit is nie 'n goeie manier om na die uitbreiding van die heelal te dink in terme van dinge wat met toenemende snelhede van mekaar terugtrek nie. Dit is beter om te dink aan ruimte-uitbreiding. Dit is ook nie moontlik om spesiale relatiwiteit toe te pas nie, behalwe in plaaslike traagheidsraamwerke.
Dit kan en is getoon dat die rooi-skuif-afstand verhouding kan nie word eenvoudig geïnterpreteer as die doppler-verskuiwing as gevolg van dinge wat met toenemende snelhede van ons af wegbeweeg - aangesien dit natuurlik 'n maksimum resessiesnelheid voorspel wat die snelheid van die lig benader. Om die waarheid te sê, buite rooiverskuiwings van $ z = 1,5 $, oorskry die 'resessiesnelheid' in alle lewensvatbare modelle die snelheid van die lig. Wat eintlik gebeur, is dat die lig wat tydens 'n vroeëre tydvak uitgestraal word, oor die uitbreidende ruimte beweeg om by ons uit te kom en hierdie uitbreiding verhoog die golflengte van die lig.
Essensiële leeswerk: Davis & Lineweaver (2003).
Hang die ouderdom van die heelal af van die manier waarop dit gedefinieër word?
Ek het 'n paar vroeëre plasings oor hierdie vraag in stapeluitruiling gelees. Hierdie berigte gee my die indruk dat die ouderdom van die heelal op 'n sekere manier gedefinieër word volgens voorskrifte soos:
jy moet saam met die sterrestelsel beweeg
vermy sterk gravitasievelde
kies die langste regte tyd in al die rame
Op hierdie manier omskryf ons die gevoel dat die ouderdom van die heelal nie heeltemal objektief is nie. Omdat ons 'n ander ouderdom sal kry as ons die definisie verander. Om hierdie willekeur te beklemtoon, kom ons kyk na twee ruimtetydreisigers A en B wat toegerus is met vuurpyle en genoeg brandstof wat by dieselfde ruimtepunt begin nadat hulle onderskeie horlosies op nul gestel is. Laat ons sê dat hulle lank gelede begin het en heel verskillende ruimtetydpaaie gevolg het en nou vergader en hul kloklesings T (A) en T (B) vergelyk. Elkeen kan in beginsel beweer dat sy horlosie die ouderdom van die heelal getoon het. 'N Mens kan 'n bietjie verder gaan en 'n groot aantal reisigers stuur en al hul kloklesings aan die einde versamel en die langste lesing as die ouderdom van die heelal verklaar. In hierdie geval kan ons sê dat die reisiger wat nie sy vuurpyl afgevuur het nie, die wenner is.
Die implikasie om hierdie definisie te aanvaar, is dat die tyd wat in hierdie horlosie aangedui word, die objektiewe of absolute tyd van die heelal is, terwyl die tye wat in die ander horlosies aangeteken is, subjektief is. Op hierdie manier sal hierdie definisie 'n voorkeurraamwerk inbring en die ouderdom van die heelal 'n absolute tyd maak en nie relatief nie. In relatiwiteitsteorieë het ons tot dusver nie voorkeurverwysingsraamwerke of absolute tydsbegrippe gebruik nie. Moet die ouderdom van die heelal 'n uitsondering wees?
Die relatiwiteit van tyd en die definisie van die ouderdom van die heelal
Ek het onder meer navorsing gedoen oor die relatiwiteit van tyd en die verband daarvan met die & aanhaling van die heelal, & quot. Ek het 'n paar insiggewende vrae en antwoorde teëgekom, maar ek het nog nie regtig 'n & quot & soliede & quot-antwoord op my aangebore vraag (of vrae as't ware) gesien nie. Ek vra om verskoning as een op 'n ander pos gegee is, ek is nuut hier en het nog nie die & quot; quot & quot (pun) gehad om deur almal te kyk nie. Dit is dus my vrae vir almal wat dalk lig kan werp:
1) Uit wat ek geleer / gelees / gesien het, is die tyd relatief. Die tydsverloop van waarnemer A wat met spoed D binne ruimtetyd reis (sê iemand op aarde wat om die son reis) is anders as die tydsverloop van waarnemer B wat, byvoorbeeld, in 'n ruimtetuig reis met 99% die ligspoed (.99c, ek sal dit D1 noem) binne ruimtetyd. In wese is die verloop van tyd vir A vanuit die perspektief van B vinniger, terwyl die tydsverloop vir B vanuit die perspektief van A stadiger is vir die persoon wat regtig vinnig reis (B) dit lyk asof dit stadiger deur die tyd beweeg as wat die persoon net sit op Aarde (A) vanuit A se perspektief, en andersom. Die tydsverloop vir elkeen van hulle met betrekking tot hulself (& quotpersoonlike tyd & quot?) Lyk egter normaal vanuit hul eie verwysingsraamwerk (nie in vergelyking met mekaar se verwysingsraamwerk nie).
As ek korrek is in my verduideliking hier (wat ek beslis nie mag wees nie), dan is my vraag die volgende: hoe kan ons 'n era aan die heelal toeken, bv. hoe kan ons sê die oerknal het so en soveel jare gelede gebeur?
As die tydsverloop relatief is gebaseer op die snelheid waarmee u deur die ruimtetyd beweeg, hoe kan ons dit dan oorweeg om 'n era toe te ken aan die & quotbegin & quot daarvan? Dit wil vir my voorkom asof dit 'n arbitrêre punt is dat ons toewysing van die eeu slegs gebaseer sou wees op ons klein perspektief (verwysingsraamwerk) soos ons op aarde gedwing word. Miskien kan ek my vraag beter verduidelik met 'n hipotetiese situasie wat my eerste voorbeeld bou.
Gestel waarnemer A van bo is dieselfde - 'n persoon op aarde op die oomblik. Laat ons nou sê waarnemer B is 'n persoon wat steeds teen 99% van die ligsnelheid reis, maar hulle het 1 sekonde na die oerknal met die snelheid begin ry en is sedertdien (gooi biologie uit). Nou sien ek dadelik dat my vraag op sigself 'n paradoks is omdat ek 'n tydwaarde (1 sekonde) toeken aan 'n vraag oor tyd, maar laat ons dit vir eers vermy. Sou dit nie beteken dat die & quotation & quot van die heelal na B, sou hy nou skielik stop en op die aarde beland, baie laer wees as die 13,7 miljard jaar wat A blykbaar sedert die oerknal verloop het nie? Sou hy nie gesien het dat die tydsverloop miskien net 1 miljard jaar was sedert sy tydsverloop stadiger is as ons s'n nie, aangesien hy baie vinniger beweeg het?
Ek kan net nie my kop rondom die konsep kry nie. En dit lei tot my tweede vraag.
2) Ek het gelees dat interstellêre ruimtereise uitsluitlik gebaseer is op die relatiwiteit van die tyd (nie & quotwarps & quot of & quotwormholes & quot of so iets gebruik nie), want as u naby die ligspoed sou kon reis, kan u sê, 40 ligjare, oor miskien 1 jaar. Is dit waar? Weereens, ek kan net nie my kop daaroor kry nie. Is dit omdat die & quot40 ligjare & quot wat ons as afstand aan 'n ander sterstelsel toeken relatief is, aangesien dit gebaseer is op 'n tydseenheid, en al neem die lig 40 tegnies & quotour & quot jaar om ons van daar af te bereik, as ons verder reis die ligstraal, sou die verloop van tyd vanuit ons nuwe perspektief baie kleiner wees? As ons met 'n ligstraal sou kon reis, sou ons in werklikheid 'n onbeperkte aantal kere kon gaan, omdat die tyd in werklikheid tot stilstand vertraag het vanuit ons perspektief op die ligstraal?
Jammer as hierdie vrae te ingewikkeld of diepgaande geraak het, het ek die afgelope tyd net baie navorsing gedoen en my brein soek na 'n skyn van 'n verduideliking van dinge wat ek moeilik kan begryp.
Ouderdom van die heelal - Algemene Relatiwiteit - Tyd
Sterrestelsels was waarskynlik nie die beste voorbeeld nie, dit is nie eintlik die punt van my vraag nie, maar net 'n voorbeeld. In die tussentyd het ek die antwoord êrens anders raakgeloop, en ja, die ouderdom van die heelal sou vir my anders wees as ek in 'n ruimteskip was sedert die oerknal die helfte van die ligspoed gereis het. Ek sou die ouderdom van die heelal as jonger meet. Dit is die antwoord wat ek sou verwag op grond van my begrip van relatiwiteit.
My antwoord kom terloops van Dr Pamela Gay, Southern Illinois University Edwardsville, en mede-aanbieder van die Astonomy Cast podcast.
# 4 PRESTON
# 5 Mike Casey
Het u 'n skakel wat u kan plaas? Ek is ook baie geïnteresseerd hierin.
# 6 PRESTON
Mike, hier is die skakel na die podcast, die Relatiwiteitsvraag het toevallig verskyn in die vraag # 6 (episode # 54) podcast waarna ek net vanoggend geluister het.
'N Fantastiese podcast - elke week ook 'n nuwe podcast.
# 7 Mike Casey
# 8 Dave Mason
Ek is tot dusver op podcast 23 - dit is die moeite werd om te luister!
# 9 imhotep
# 10 davidpitre
# 11 PRESTON
# 12 Jarad
Sou elke sterrestelsel min of meer met dieselfde snelheid beweeg as die aanvanklike verwysingsraamwerk aan die begin van die heelal, as die uitbreiding eenvormig in die heelal is?
Die probleem is dat daar nie so 'n universele raamwerk bestaan nie. Tyd is relatief tot die verwysingsraamwerk waarin dit gemeet word. Metings in een sterrestelsel van tyd in die ander hang dus slegs af van die relatiewe beweging van die een na die ander, nie relatief tot die "universele" raam nie (aangesien dit nie bestaan).
Tot die fotone van die kosmiese agtergrond het geen tyd verloop sedert die heelal deursigtig geword het nie - hulle het met die snelheid van die lig gereis.
Na 'n deeltjie wat in 'n relativistiese straal van die eerste swart gat wat 13 miljard jaar gelede gevorm is, teen 99,999% van die spoed van die lig uitgestoot is, is daar sedertdien net 'n paar jaar verby.
Die tyd wat deur elke voorwerp gemeet word in verhouding tot die tyd wat ons gemeet het, hang af van die verwysingsraamwerk ten opsigte van ons, nie van iets anders nie.
# 13 davidpitre
Dankie Jarad,
Ek was nie heeltemal gemaklik met wat ek gesê het nie.
Ek het dit ook nie goed verduidelik nie.
Ek besef dat daar geen universele raamwerk is nie.
As ons die ouderdom van die heelal meet, doen ons dit relatief tot die skeppingspunt (dit bestaan duidelik nie nou nie).
Iemand êrens in 'n heel ander deel van die heelal meet die ouderdom van die heelal vanaf dieselfde beginpunt en tyd. Ek neem aan dat die tempo van uitbreiding van die ruimte oral dieselfde was (miskien nie veilig om aan te neem nie).
Ek vra my af of en hoe sterrestelsels in ander dele van die heelal tyd kon meet vanaf die aanvanklike oerknal tot 'hul nou' aansienlik anders as ons. Uiteraard kan daar spesiale situasies wees, maar neem ons net aan dat daar geen ekstreme snelheid is in verhouding tot hul sterrestelsel of die nabyheid aan groot swaartekrag nie.
Ek stel niks nie, vra net 'n vraag. Ek is redelik dig as dit kom by kosmologie.
# 14 Larry M.
Oké, ek gaan probeer om hierdie vraag eenvoudig te hou:
Algemene Relatiwiteit sê dat die tyd afhang van u verwysingsraamwerk (byvoorbeeld spoed), beteken dit dat iemand wat in 'n baie vinnig bewegende sterrestelsel woon, die ouderdom van die heelal sou meet as iets anders as 14 miljard jaar (ongeveer)?
Daar is 'n voorkeurverwysingsraamwerk, dit is die van die kosmiese agtergrondstraling (CBR). In hierdie raamwerk word die heelal tans beskou as 13,7 miljard jaar oud. Ons kan ons eie snelheid relatief tot hierdie raam meet met behulp van die Dopler-verskuiwing, soos enigiemand anders in enige ander sterrestelsel. Die meeste voorwerpe rus ongeveer in hierdie raam, met 'n mate van plaaslike beweging as gevolg van relatiewe beweging van sterrestelsels en wentelbeweging binne die sterrestelsels. Ons eie snelheid in vergelyking met hierdie raam is ongeveer 371 km / sek (ja, dit is ongeveer in rus, wat slegs ongeveer 0,1% van die ligsnelheid is), wat saamgestel is uit die snelheid van ons plaaslike groep sterrestelsels, plus die plaaslike beweging van die Melkweg, plus die beweging van ons sonnestelsel binne ons sterrestelsel, ens.
Let daarop dat hierdie snelheid nie die resessiesnelheid van sterrestelsels ten opsigte van mekaar as gevolg van die Hubble-uitbreiding insluit nie, aangesien hierdie uitbreiding 'n strekking van die ruimte self is. Anders gestel, as iemand die CBR waarneem van 'n ander sterrestelsel wat 2 miljard ligjare van ons af is (met 'n resessiesnelheid van 40 miljoen m / sek. Relatief tot ons, ongeveer 13% van die ligspoed), sal hulle steeds sien self om ongeveer te rus ten opsigte van die CBR, en sal nie hierdie syfer van 13% meet nie.
Jared het tereg gesê dat die heelal jonger lyk uit 'n raam wat teen 'n hoë snelheid beweeg ten opsigte van die CBR. 'N Wese in hierdie raamwerk kan egter altyd die CBR meet en hul eie relatiewe snelheid verwyder en dieselfde 13,7 miljard jaar tyd kan bereken as wat ons bereken het.
# 15 russ_watters
Jared het tereg gesê dat die heelal jonger lyk uit 'n raam wat teen 'n hoë snelheid beweeg ten opsigte van die CBR. 'N Wese in hierdie raamwerk kan egter altyd die CBR meet en hul eie relatiewe snelheid verwyder en dieselfde 13,7 miljard jaar tyd kan bereken as wat ons bereken het.
Ek dink iemand in so 'n raamwerk sou besef dat hulle anders was as gevolg van 'n groot asimmetrie in die galaktiese rooi-skuifdata wat hulle versamel het, en dat die resultate sowel gekorrigeerde as ongekorrigeerde data by die verslagdoening sou gee.
Iemand wat op 'n uiters massiewe planeet sit, sal nie heeltemal dieselfde probleem hê nie - hy sal sien dat die verskuiwings in alle rigtings gelyk is, maar sommige sterkerstelsels nader (en sy son) sal blou verskuif word.
Ouderdom van die heelal
Die belangrikste leidrade vir die ouderdom is die uitbreidingstempo en die temperatuur van die agtergrond. Gaan agteruit totdat die heelal tot 'n punt gedruk word. Die agtergrondtemperatuur vertel ons nou hoeveel dit uitgebrei het sedert die heelal afgekoel het sodat straling kon ontsnap.
Die uitbreidingsnelheid ten opsigte van ons (of enige ander plek) is eweredig aan die afstand (ongeveer).
Die belangrikste leidrade vir die ouderdom is die uitbreidingstempo en die temperatuur van die agtergrond. Gaan agteruit totdat die heelal tot 'n punt gedruk word. Die agtergrondtemperatuur vertel ons nou hoeveel dit uitgebrei het sedert die heelal afgekoel het sodat straling kon ontsnap.
Die uitbreidingsnelheid ten opsigte van ons (of enige ander plek) is eweredig aan die afstand (ongeveer).
jammer maar dit is nie goed genoeg nie. die temp van die uni is byna absoluut nul, wie weet hoe om die koeltempo te meet. al wat ons weet is dat daar vandag agtergrondstraling is. is die uni soos 'n deordorant wanneer die gas buite die blik uitbrei, kouer word? kan wees/. maar wat van die nie-waarneembare uni? Sou dit nie meer akkuraat wees om te sê dat die ouderdom van die ** waarneembare ** UNI 14 miljard is nie?
ja dit is proporsioneel. maar as al die sterrestelsels van 'n enkele punt af kom en soos 'n fakkel begin versprei, dan is daar 'n mate van foton / sterrestelsels BAIE ver en ander is nie so ver nie. miskien is dit omdat daar geen simmetrie is nie (anti-materie, verspreiding van sterrestelsels in die eenheid en termiese verskille, ens.)
as jy 'n fakkel aanskakel en daar 'n muur voor jou is, kom al die pohoton op dieselfde tyd en skep 'n perfekte sirkel
Jy het verkeerd verkeerd gelê. Die & kwottemperatuur van die heelal & quot is nie die temperatuur van die interstellêre gas nie, maar van die agtergrondstraling. Die spektrum is so dat dit uitgestraal word deur 'n swart liggaam van temperatuur 2.7K.
Gas in die vroeë heelal moet ongeveer 3000 K warm wees om plasma te word en ondeursigtig te wees vir lig. Die spektrum wat ons waarneem, is egter die van 'n 2.7K-liggaam, nie 3000K nie. Die golflengtes is gerek.
Maar u het gelyk dat ons uiteindelik net oor die waarneembare heelal praat. Dit is egter 'n goeie kans om aan te neem dat dinge buite ons kykradius nie soveel verskil nie, sonder dat daar 'n ander fisika aan die gang is. Dit sorg vir 'n eenvoudiger model, en in die afwesigheid van middele om verder te toets as wat ons kan sien, is dit die enigste sinvolle benadering.
Weereens het u verkeerd verstaan. Proporsioneel beteken dat die snelhede toeneem hoe verder die sterrestelsels is. Diegene nader beweeg stadiger, diegene wat vinniger beweeg. Namate hulle verder beweeg, neem hul spoed voortdurend toe.
Hulle versprei beslis nie soos lig vanaf 'n fakkel nie (waarvan die snelheid nie eweredig is nie, maar konstant).
Jy het verkeerd verkeerd gelê. Die & kwottemperatuur van die heelal & quot is nie die temperatuur van die interstellêre gas nie, maar van die agtergrondstraling. Die spektrum is so dat dit uitgestraal word deur 'n swart liggaam van temperatuur 2.7K.
Gas in die vroeë heelal moet ongeveer 3000 K warm wees om plasma te word en ondeursigtig te wees vir lig. Die spektrum wat ons waarneem, is egter die van 'n 2.7K liggaam, nie 3000K nie. Die golflengtes is gerek.
Maar u het gelyk dat ons uiteindelik net oor die waarneembare heelal praat. Dit is egter 'n goeie kans om aan te neem dat dinge buite ons kykradius nie soveel verskil nie, sonder dat daar 'n ander fisika aan die gang is. Dit sorg vir 'n eenvoudiger model, en in die afwesigheid van middele om verder te toets as wat ons kan sien, is dit die enigste sinvolle benadering.
Weereens het u verkeerd verstaan. Proporsioneel beteken dat die snelhede toeneem hoe verder die sterrestelsels is. Diegene nader beweeg stadiger, diegene wat vinniger beweeg. Namate hulle verder beweeg, neem hul spoed voortdurend toe.
Hulle versprei beslis nie soos lig van 'n fakkel nie (waarvan die snelheid nie eweredig is nie, maar konstant).
Aangesien daar vroeg nie sterrestelsels was nie, was alles redelik presies soos nou, al is dit proporsioneel nader. Niks het ooit beweeg as gevolg van uitbreiding nie - dit is net dat al die afstande toegeneem het. U moet kan sien hoe daar geen relatiewe beweging is nie, solank alle afstande met dieselfde faktor groei.
hoe sê jy dit Amerikaans? ohhhh seuntjie !! :) [Engels is NIE my ma nie, en ek wil nie te veel kyk en dink hoe ek so jammer skryf nie)
jy het my nie gekry nie.
Ek het nie gesê glasure is soos lig in die sin van spoed nie. ek het gepraat oor hoe die oerknal in geometriese sin as lig uit fakkel uitstraal / uitbrei / proprigeer
ek het in elk geval nooit oor die gas gepraat nie - ek sal saam met jou vloei, sê die stokkie is die kleurverskuiwing van die lig. dit vertel ons die spoed van die ruimte wat oral strek - goed. hoe sou jy weet hoe vinnig die rande van die heelal (wat nie vir ons waarneembaar is nie) strek?
Verander die spoed van die lig met die ouderdom van die heelal?
Die sleutelwoord hier is 'plaaslik'. In SR was die snelheid van die lig 'n wêreldwye konstante. In GR het dit 'n plaaslike konstante geword. Dit het daartoe gelei dat Einstein die aanhaling gegee het dat die snelheid van die lig nie meer as 'n absolute konstante beskou kan word om allerlei wilde aansprake te maak nie.
Een van die maniere waarop u 'n gravitasieveld kan karteer, is om elke punt in die ruimte as 'n horlosie te behandel. Die verandering in kloksnelhede as u van punt na punt beweeg, definieer die kromming van die ruimte. Die plaaslike klok sal altyd die regte tyd voorstel. Alternatiewelik, meer abstrak soos dit op punte van toepassing is, kan u elke punt in die ruimte as 'n eenheidsheerser behandel, en die verandering in die lengte van die liniaal definieer die kromming. Die plaaslike liniaal sal weer die regte lengte van die eenheid voorstel. 'N Derde, meer algemene manier, is om 'n veranderlike ligspoed vir elke punt in die ruimte te definieer. Weereens sal die plaaslike punt die regte spoed van die lig voorstel, en die veranderlikheid sal die kromming, d.w.s. gravitasieveld, definieer.
So ja, die 'plaaslike' ligspoed is altyd konstant. Net soos die regte lengte en tyd altyd konstant is.
Dit is natuurlik duidelik, maar dit verwerp u oorspronklike punt dat u in SR altyd 'n koördinaatstelsel kan uitbrei om al die ruimtetyd te dek. Dit is duidelik dat die natuurlike koördinate wat in 'n roterende raam aangebring word, nie alle ruimtetyd kan dek nie.
Die sleutelwoord hier is 'plaaslik'. In SR was die snelheid van die lig 'n wêreldwye konstante. In GR het dit 'n plaaslike konstante geword. Dit het daartoe gelei dat Einstein die aanhaling gegee het dat die snelheid van die lig nie meer as 'n absolute konstante beskou kan word om allerlei wilde aansprake te maak nie.
Een van die maniere waarop u 'n gravitasieveld kan karteer, is om elke punt in die ruimte as 'n horlosie te behandel. Die verandering in kloksnelhede as u van punt na punt beweeg, definieer die kromming van die ruimte. Die plaaslike klok sal altyd die regte tyd voorstel. Alternatiewelik, meer abstrak soos dit op punte van toepassing is, kan u elke punt in die ruimte as 'n eenheidsheerser behandel, en die verandering in die lengte van die liniaal definieer die kromming. Die plaaslike liniaal sal weer die regte lengte van die eenheid voorstel. 'N Derde, meer algemene manier, is om 'n veranderlike ligspoed vir elke punt in die ruimte te definieer. Weereens sal die plaaslike punt die regte ligspoed voorstel, en die veranderlikheid sal die kromming, d.w.s. gravitasieveld, definieer.
So ja, die 'plaaslike' ligspoed is altyd konstant. Net soos die regte lengte en tyd altyd konstant is.
Ek is seker dat u korrek is, maar as u wil bereken hoe lank dit neem om 'n sein van die aarde na 'n verre ruimtetuig te reis met en sonder dat Jupiter inmeng, kry u die korrekte resultaat (dink ek) as u aanvaar dat Fermats-beginsel hou en dat die lig naby Jupiter stadiger word.
Hoe voer u dieselfde berekening uit deur aan te neem & verander ruimtelike meetkunde langs die pad & quot?
Ek is seker dat u korrek is, maar as u wil bereken hoe lank dit neem om 'n sein van die aarde na 'n verre ruimtetuig te reis met en sonder dat Jupiter inmeng, kry u die korrekte resultaat (dink ek) as u aanvaar dat Fermats-beginsel hou en dat die lig naby Jupiter stadiger word.
Hoe voer u dieselfde berekening uit deur aan te neem & verander ruimtelike meetkunde langs die pad & quot?
U doen ook nie. Geen bron wat ek sedert 1921 vind nie, gebruik Fermat se beginsel vir hierdie probleem. Veral die eerste standaardhandboek oor GR, Bergmann se boek uit 1942 (hoog aangeskryf deur Einstein), noem dit glad nie (vir enige doel) vir die berekening van ligte buiging nie. Daar word ook nie van verskillende ligsnelheid (op enige manier, vorm of vorm) melding gemaak nie. In plaas daarvan bereken dit slegs geen geodesika in die Schwarzschild-maatstaf. Al my latere boeke doen ook so.
[Wysig: Net vir skoppe het ek Pauli se 1921-klassieker op SR en GR nagegaan. GEEN MELD van Fermat se beginsel of wisselende ligspoed nie. Het al presies dieselfde moderne benadering as Bergmann (1942) gebruik. Dit blyk dat hierdie hoogs koördinaat-afhanklike interpretasie slegs deur Einstein beklemtoon is, en slegs in sy heel vroegste geskrifte oor GR.]
[Ditto Eddington se boek uit 1923. Gebruik slegs die moderne metode wat in boeke van Pauli en Bergmann en later gebruik word. Geen sprake van Fermat of wisselende ligspoed nie. ].
[Een laaste opmerking: ek het Einstein se gebruik van hierdie metode gelees in sy lesings by Princeton wat & quotThe Meaning of Relativity & quot geword het, sy mees tegniese vroeë aanbieding oor relatiwiteit. Hier gebruik hy wel Fermat en wisselende ligspoed - maar vra verskoning dat hy baie spesiale koördinate moes opstel om dit te doen. Dan sê hy dat die waarneembare gevolgtrekking (ligte buig) nie afhanklik van die koördinaat kan wees nie, ten spyte van die argument afhangende van spesiale koördinate.]
Die eeu van die heelal
Die ouderdom van die heelal hou direk verband met die grootte van die heelal.
Meetafstande: Stellar Parallax Metode:
Sterrekundiges gebruik 'n aantal verskillende metodes om vas te stel hoe ver planete, sterre, newel en sterrestelsels is. Vir nabygeleë planete en sterre werk 'n eenvoudige metode wat trigonometriese funksies gebruik, goed. Hierdie metode word ook Stellar Parallax genoem en is akkuraat tot by 'n paar dosyne ligjare. Die Hipparcos-satelliet het egter 118 218 sterre gemeet tot afstande tot ongeveer 1200 ligjare.
Afstande meet: Helderheid ster:
'N Tweede metode gebruik die helderheid van sterre om afstand te bepaal. Die probleem met hierdie metode is dat sterre verskillende groottes en helderheid het. Om die metode met enige hoop op akkuraatheid te gebruik, moet u die regte of absolute helderheid van die ster ken. As u die helderheid van die ster ken, kan u 'n bekende wetenskap van die fisika gebruik om die afstand daarvan te bepaal. Lig van 'n bron verdof tot die inverse vierkant van die afstand.
Gelukkig is ontdek dat 'n sekere tipe veranderlike ster 'n absolute helderheid het. Hierdie sterre word Cepheid-veranderlikes genoem. Die ster kan maklik uitgeken word aan sy helder tot dowwe siklusperiode. Hierdie ster word dan die 'standaard kers' om sterre op groter afstande te meet. Aangesien hierdie sterre ietwat helder is, kan hulle op groot afstande gesien word. Hierdie tipe sterre kan in die nabygeleë sterrestelsels waargeneem word. Ons het nou 'n metode om metings oor ons sterrestelsel te gebruik en ook na ander sterrestelsels. Nabygeleë Cepheid-veranderlikes kan met behulp van die Stellar Parallax-metode gemeet word. Ons het dus 'n bevestiging met 2 stelsels wat dieselfde resultate op afstande gee.
Sterrekundiges is baie vol vertroue oor hierdie twee metingstelsels. Nabygeleë sterrestelsels is miljoene ligjare weg. Die ouderdom van die heelal moet dus minstens miljoene jare oud wees.
Daar is verskeie ander metodes wat sterrekundiges gebruik om afstande te meet, wat metings uitsteek tot aan die rand van die waargenome heelal. Alhoewel hierdie ander metodes nie so akkuraat is nie, dui dit op baie groter afstande tot 10 miljard ligjare weg. Om dus die ouderdom van die heelal aan te dui, is 10 miljard ligjare weg.
Die Bybel sê dat God die Heelal binne 6 dae geskep het!
Die meeste rasionele mense sal sê dat hierdie twee rekeninge baie verskil en dat beide nie waar kan wees nie. As die een waar is, moet die ander vals wees. Dit sou 'n logiese gevolgtrekking wees as dit nie vir Albert Einstein en sy relatiwiteitsteorie was nie. U vra waarskynlik waaroor praat hy?
Einstein se relatiwiteitsteorie sê dat 'tyd' nie konstant en eenvormig is nie. Die vloei van tyd kan deur 2 faktore beïnvloed word. Eerstens, as 'n horlosie teen 'n hoë snelheid beweeg in verhouding tot die ligspoed, lyk dit of dit vertraag. Second, if a clock is in a strong gravitational field then the clock will appear to run slow to an observer not in the gravitational field.
The BIG BANG: the beginning of the Universe
The Big Bang theory of the beginning of the Universe is one of the most widely accepted theories in science today. The theory states that all the matter in the Universe started from one very small place and expanded outward to fill the space of the Universe we see today. At the time of the Big Bang astronomers will all agree on two major points.
- The Universe was very small and extremely dense.
- The Universe expansion was at very high speeds approaching the speed of light.
Both of these extreme factors would have brought the effects of Relativity into play. Time would have been warped by both the very high density and by the very high rate of expansion. If God was close by or in the Expanding Universe and was waring a Rolex watch, the watch would have been running very slowly compared to our clocks today. It may be possible that seconds were to God as hundred, thousands, or even millions of years by our clocks today. As God is the narrator in the story of Genesis, it is possible that he experienced only 6 days in the creation.
God's experience would be like the astronaut, in Einstiens story, that travels to a distant star and returned, to Earth hundreds of years later. Everyone he knew on Earth had died of old age but his trip had only lasted a few weeks by his clock!
I beleive that the difference between science and the story in Genesis is resolved by Einstein's theory of Relativity and the Bible. In the Bible it also states several places that, a day to God is like a 1000 years to man 1. When you take both of these into consideration, it may well mean that both accounts are accurate.
Einstein states that what we observe is Relative to our viewpoint. On Earth we see the Universe as 13.7 billion years of age, while to God, from his view point, the Earth is but a week old. Einstein will say that both observers are correct in their observations.
The Secular World view - The Universe started with the Big Bang some 13.7 billion years ago. Science can not explain what happened before the Big Bang or what started it, but are committed to a natural explaination of this event.
The Christian World view - God created the universe. He started everything we see today. Christains accept God's story that he created the Universe in 6 days.
EVOLUTION : The Theory of Evolution versus Biblical Creation.
The BIG BANG : versus God's Creation as told in Genesis.
The Age of the Universe : the Genesis Story versus Modern Astronomy.
The Theory of Relativity , Physics affect on Social Morals.
Women's Rights and Abortion on demand.
The Kinsey Report , the Pill & the Playboy Philosophy versus Biblical Teachings.
The Gay Rights Movement : Moral Values of Gays versus Christian Moral Values.
Activist Judges and the ACLU: How the courts are undermining our Democratic Republic form of government.
Sex and Violence in the Media shape the American Moral Code.
The First Three Minutes, A Modern View of the Orgin of the Universe , by Steven Weinberg (Basic Books, Inc. NY) 1977
A Brief History of Time, From the Big Bang to Black Holes , by Stephen Hawking, Bantam Books, (Toronto, NY, London, Sydney) 1988
Relativity, the Special and General Theory , by Albert Einstein, Crown Publishers (New York, NY) 1961
A Matter of Days, Resolving a Creation Controversy , by Hugh Ross, NavPress, (Colorado Springs, CO.) 2004
The Elegant Universe, Superstrings, Hidden Dimensions and the Quest for the Ultimate Theory , by Brian Greene, Vintage Books (New York) 1999.
Antwoorde en antwoorde
It's a good question. There are currently distant galaxies, quasars, etc at redshift z>6 (less than a billion years after the BB by current reckoning) that according to their spectra have super-solar metallicities. Since lots of high$$ observing programs are geared toward teasing out high-redshift objects so that they can be re-examined, if necessary, these observations are pretty intriguing. It's not just one or two outliers, but whole classes of high-redshift objects that exhibit this trend. So far, quasars have shown no redshift-dependent evolution in either absolute or relative metallicities (according the the principals of the SDSS consortium), so there are some pretty big cosmological questions posed by such observations. These include: Do we understand stellar evolution? Do we understand the role of supernovae in metal-enrichment of later generations of stars? Is the heirarchical-formation hypothesis (large objects grow from smaller objects) viable?
Antwoorde en antwoorde
The main flaw is you are picturing the big bang as an explosion.
This is a common misconception which has been pushed by journalists who don't know what they are talking about, and the pop-sci literature.
Have a look at this Scientific American article by a prominent cosmologist
http://www.astro.princeton.edu/
aes/AST105/Readings/misconceptionsBigBang.pdf [Broken]
It tries to counter some of the most widespread misconceptions.
Expansion rates are not speeds that anything is moving. They are rates that distances are increasing. Picture dots on the surface of a balloon, so they can't move. Think of all existence concentrated on the 2D surface of the balloon, no surrounding 3D space. No space inside or outside, only the surface. A toy 2D universe that only 2D creatures can live in, it's just an analogy to the 3D situation.
The dots don't go anywhere, yet the distances between them increase as the balloon inflates. By contrast, photons can travel across the surface of the balloon from dot to dot at some fixed speed like 1 millimeter per second. They travel with real motion, subject to special relativity (with it's speed limit).
The dots do not travel and distances between widely separated pairs can be increasing at a much greater rate than 1 millimeter per second!
In fact in the universe we observe, distances between galaxies are typically increasing at rates which are several times faster than the speed of light.
This is not only allowed by General Relativity (the 1915 theory) but is required by it.
If that were real motion, then it would be against the speed limit law of Special Relativity (the 1905 theory). The stretching of distance while light is in transit is what causes redshift. The expansion rate continually varies and it is the cumulative stretch over the whole journey that determines the redshift. So there is no welldefined speed to plug into a Doppler formula. Cosmic redshift is best not treated as a Doppler shift (what speed do you measure and at what point during the light's journey do you measure it?).
Galaxies also have small individual random motions---a few tens or hundreds of km/s. These produce conventional Doppler shift. But the individual motions are negligible compared with the rate of distance increase between widely separated pairs. GR is a theory of dynamic geometry---it says you have no right to expect distances between stationary things to remain the same. Distances can increase without anything resembling an explosion.
So it doesn't work to picture expansion of distances as an explosion. Also in mainstream cosmology there is no surrounding empty space to expand out into. All space is filled with matter and always has been. Approximately evenly distributed except for gradual clumping together as stars and galaxies condense.
