Wszechświat się rozszerza, czy rozszerzał?

[Seweryn 0]

Ponoć wszechświat się rozszerza, co więcej dzieje się to w coraz szybszym tempie. A dowodem na to ma być przesunięcie ku czerwieni obserwowalnego światła odległych galaktyk. Czym są bardziej oddalone tym ich światło bardziej przesunięte ku czerwieni.

 

A teraz moja wątpliwość i pytanie do tych którzy lepiej sprawę rozumieją.

Jeśli docierające do nas światło odległych galaktyk leciało do nas dość długo to widzimy przeszłość. Im dalej patrzymy tym dalej w historię zaglądamy. Skąd więc przekonanie, że wszechświat się obecnie rozszerza skoro jedyne co możemy zobaczyć to to że jakieś 13,7 miliarda lat temu galaktyki najbardziej oddalone od nas dość szybko od nas "uciekały", a prędkość ich ucieczki się zwiększała?

13,7 miliarda lat to dość dawno i mogło od tego czasu się sporo zmienić. Na jakiej podstawie twierdzimy że coś się dzieje teraz gdy jedyne dowody pochodzą z przeszłości?

[Astroboy 34]

Ponoć wszechświat się rozszerza, co więcej dzieje się to w coraz szybszym tempie. A dowodem na to ma być przesunięcie ku czerwieni obserwowalnego światła odległych galaktyk. Czym są bardziej oddalone tym ich światłu bardziej przesunięte ku czerwieni.

 

Seweryn, zanim zadałeś pytanie, w preambule popełniłeś fundamentalny błąd. Przesunięcie ku czerwieni jest tylko dowodem rozszerzania się Wszechświata, a nie wzrostu tempa ekspansji. Uczą tego w szkole, nazywa się to efektem Dopplera.

 

Co do reszty, jeśli słuchasz nadjeżdżającej karetki, to zanim do ciebie dotrze, słyszysz dźwięk jej syreny jako stałą (wyższą od nadawanej) częstotliwość, czy też słyszysz jej zmiany? Zwyczajnie, nikt nie "słyszał", aby ta częstotliwość się zmniejszała (a chyba rozumiesz, że czym dalej, tym "wcześniej").

Czy słyszałeś, aby dla jakiegoś przedziału odległości galaktyk przesunięcie ku czerwieni zamieniało się na przesunięcie ku fioletowi?

No i to 13,7 mld lat temu - wówczas nie bardzo były galaktyki.

[Seweryn 0]

Faktycznie niefortunnie opisałem na początku z przesunięciem ku czerwieni i na co miało by być dowodem. Dziękuję za proste wyjaśnienie.

 

Ale moja wątpliwość dotyczyła czego innego. I do tego odniosłeś się w ostatnim zdaniu.

Twierdzisz, że jedynie dlatego że nikt nie "zajrzał" dalej lub nie znalazł dowodów na nic innego niż ekspansja uważa się że coś dzieje się obecnie na podstawie dowodów z przez 13,7 miliarda lat? A może zwyczajnie źle interpretuję wiedzę popularną?

[Astroboy 34]

Faktycznie niefortunnie opisałem

Taka nowomoda na "walnięcie się w twarz"?

 

Ale moja wątpliwość dotyczyła czego innego. I do tego odniosłeś się w ostatnim zdaniu.

Odniosłem się do tego w czwartym zdaniu (tak od początku, jak i od końca. )

 

Twierdzisz, że jedynie dlatego że nikt nie "zajrzał" dalej lub nie znalazł dowodów na nic innego niż ekspansja uważa się że coś dzieje się obecnie na podstawie dowodów z przez 13,7 miliarda lat?

A gdzie znajdujesz takie moje twierdzenie?

 

A może zwyczajnie źle interpretują wiedzę popularną?

Raczej źle Ty ją interpretujesz.

 

Ale spieszę już z wyjaśnieniem. Jeśli słuchasz nadjeżdżającej karetki, i słyszysz stały wysoki dźwięk (po minięciu Ciebie usłyszysz z pewnością niższy dźwięk), to możesz z pewnością powiedzieć, że karetka ZBLIŻAŁA się do Ciebie ze stała prędkością. Jeśli astronom wyznacza NIEZALEŻNIE odległość do galaktyki i jej prędkość (przesunięcie ku czerwieni), to może zrobić sobie przyjemny wykres jednej wielkości w funkcji drugiej. Jak zapewne już rozumiesz, dla stałego tempa ekspansji, wykres ten byłby linią prostą. ALE NIE JEST!

 

Edit: gdybyś miał wątpliwości, nawet najbliższe galaktyki (średnio, bo każda ma jakiś ruch własny i pomijamy ruchy w Gromadzie Lokalnej) oddalają się nieco od nas, co potwierdza to, o czym mówimy. Również Twój nos ciągle oddala się od Twojej stopy, ale pewnie o tym nie wiesz.

[Seweryn 0]

Jeśli astronom wyznacza NIEZALEŻNIE odległość do galaktyki i jej prędkość (przesunięcie ku czerwieni), to może zrobić sobie przyjemny wykres jednej wielkości w funkcji drugiej. Jak zapewne już rozumiesz, dla stałej prędkości, wykres ten byłby linią prostą. ALE NIE JEST!

Czy ten astronom jest w stanie zmierzyć odległość i prędkość do odległych galaktyk takie jak są one w momencie pomiaru czy mierząc dowie się jedynie jakie były te parametry kiedyś?

[Astroboy 34]

Nie wiem, jakie literki pojawiały się na Twoim ekranie, gdyś to pisał. Ale wiem, co TERAZ (po pewnym czasie) pojawiło się na MOIM ekranie.

Czy ten astronom jest w stanie zmierzyć odległość i prędkość do odległych galaktyk takie jak są one w momencie pomiaru czy mierząc dowie się jedynie jakie były te parametry kiedyś?

Mierzy je TERAZ, czyli TAKIE, jakie SĄ dla CIEBIE, czyli w momencie pomiaru (TU I TERAZ). Oczywiście tych galaktyk od dawna już może nie być, bo np. zwyrodniałe cywilizacje pozabijały się do szczętu, ale dla CIEBIE wciąż jest to PRZYSZŁOŚĆ.

[Seweryn 0]

Mierzy je TERAZ, czyli TAKIE, jakie SĄ dla CIEBIE, czyli w momencie pomiaru (TU I TERAZ). Oczywiście tych galaktyk od dawna już może nie być, bo np. zwyrodniałe cywilizacje pozabijały się do szczętu, ale dla CIEBIE wciąż jest to PRZYSZŁOŚĆ.

Skoro jak piszesz galaktyk może już nie być to jednocześnie jest możliwe, że od dawna galaktyki nie oddalają się od siebie albo wręcz zbliżają a my (może) dowiemy się o tym dopiero w przyszłości. Jeśli tak to nie wiemy czy wszechświat się rozszerza TERAZ a jedynie że się rozszerzał. Owszem TU i TERAZ dla nas tak to wygląda, ale nie oznacza że TERAZ tak właśnie jest.

[Astroboy 34]

Równej pierdoły jeszcze nie usłyszałem, ale spieszę z wyjaśnieniem.

Skoro jak piszesz galaktyk może już nie być to jednocześnie jest możliwe, że od dawna galaktyki nie oddalają się od siebie albo wręcz zbliżają a my (może) dowiemy się o tym dopiero w przyszłości.

Pokaż, GDZIE i KIEDY. Patrząc na BARDZO WIELE galaktyk, patrzymy na bardzo GŁADKO pokrytą skalę CZASU (WSTECZ). I jakoś nie widzimy, by GDZIEŚ było, jak mówisz. A to, że jakaś jedna galaktyka UCIEKŁA? No i co z tego?

Gdyby w pewnym momencie czasu (WSTECZ) WSZYSTKIE galaktyki pokazały nam WAŁA, to byśmy to widzieli.

Widzisz, to co postulujesz, można porównać do zsuwających się po równi kulek. Mierzysz ich prędkość i położenie po pewnym czasie. Ale jeśli postulujesz, że pewna kulka (której jeszcze nie mogę zobaczyć) zahamowała i zaczęła się przemieszczać pod górę (wbrew wszystkim innym), to musisz powiedzieć o przyczynie. Ja widzę na tej równi GRAWITACJĘ, która na wszystkie działa JEDNAKO. No owszem, może się pojawić jakiś Seweryn, który moją kulkę w górę popchnie, ale GRAWITACJI chyba CAŁKOWICIE (dla wszystkich kulek) nie pokona. Jeśli postulujesz inaczej, to masz problem.

Czy Ty rozumiesz podstawy STW? Bo chyba powinieneś od tego zacząć...

[galen 9]

Ja lubię porównanie do ciasta drożdżowego z rodzynkami. Rozszerza się przestrzeń wszechświata, a pomijając ruch własny obiektów, można przyjąć, że stoją w miejscu. Dlatego z każdego miejsca w kosmosie zobaczysz to samo - galaktyki uciekają od siebie, nie tylko u nas, w Drodze Mlecznej. Jak rodzynki w cieście drożdżowym - nie ważne, z którego rodzyna prowadzisz obserwację, reszta od Ciebie ucieka. Odległe galaktyki są bardzo przesunięte ku czerwieni, co oznacza, że oddalają się szybciej. Owszem widzimy je takie, jakimi było ohoho, a może jeszcze dawniej, ale w żadnym wypadku nie znaczy, że mogą się zatrzymać. Gdyby tak było, przesunięcie nie byłoby równomierne w całym obserwowalnym wszechświecie. A jest. Omawiane zatrzymanie ekspansji dałoby znać. Przesunięcie zwiększałoby się z dystansem, a potem nagle stop. Nie wiem, czy zmiana jest w funkcji liniowej czy wykładniczej, ale jeśli jednak coś by się zatrzymało, to na wykresie można było to zobaczyć.

 

Edit. Skąd wiemy, że tamte się nie zatrzymały, przecież ich nie widzimy takimi jakimi są teraz? Otóż, wszechświat jest jednorodny. Jeśli przestanie się rozszerzać, zaobserwujemy to w całym wszechświecie. Nawet na Proximie, która jest oddalona o 4 ly. Ona zaczęłaby się zbliżać, przesunięcie byłoby ku fioletowi, a nie ku czerwieni. Wtedy mielibyśmy problem. Ale bez obaw. Druga zasada termodynamiki rządzi.

[Astroboy 34]

Galen, zagalopowałeś się...

 

Ja lubię porównanie do ciasta drożdżowego z rodzynkami. Rozszerza się przestrzeń wszechświata, a pomijając ruch własny obiektów, można przyjąć, że stoją w miejscu.

No właśnie nie stoją, to ciasto "puchnie".

 

galaktyki uciekają od siebie, nie tylko u nas, w Drodze Mlecznej.

Droga Mleczna, czyli Galaktyka (w której na obrzeżach krąży Słońce) to jedna z największych galaktyk naszej gromady; w niej niekoniecznie uciekają galaktyki.

Rozumiem, że chodziło Ci o stwierdzenie, że galaktyki oddalają się WZAJEMNIE, a nie tylko "OD" Galaktyki. Ale to chyba tak oczywiste, że na tym forum nie warto wspominać.

[Seweryn 0]

Omawiane zatrzymanie ekspansji dałoby znać. Przesunięcie zwiększałoby się z dystansem, a potem nagle stop.

Czy jest możliwość, że tego "potem" jeszcze nie umiemy zobaczyć?

 

Orientujecie się jak daleko położonych obiektów przesunięcie ku czerwieni jesteśmy w stanie mierzyć? Wydaje mi się, że jest ono obserwowane dla znacznych odległości astronomicznych.

[galen 9]

Tak, tak, Astroboy, ależ jesteś formalny. Oczywiście, że chodziło mi o to, że rodzynki się poruszają, ale to nie one rozpychają ciasto. I oczywiście, że u nas w Drodze Mlecznej miałem na myśli nasz układ odniesienia, układ odniesienia Drogi Mlecznej. Mogłem napisać "uciekają od siebie, nie tylko u nas, na Ziemi". Skrót myślowy.

 

Aż strach mnie bierze, gdy pomyślę, że będę to kiedyś musiał wytłumaczyć swoim dzieciom, wnukom, itd. Tutaj ludzie znają podstawowe pojęcia. A jak odpowiem, gdy mnie gimnazjalista spyta? Albo 4-latek, który usłyszy coś w tv?

 

Czy jest możliwość, że tego "potem" jeszcze nie umiemy zobaczyć?

Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki - nie. To byłoby jej fundamentalne pogwałcenie. Chyba, że tak jak kiedyś sądzono, grawitacja zatrzyma ekspansję i będzie Wielki Krach. Wtedy w całym wszechświecie najpierw przestrzeń zatrzymałaby się (ciasto dojrzało), a potem zaczęłoby się do siebie zbliżać (ciasto cofa proces pieczenia). Nie wiem, czy jesteśmy w stanie zmierzyć przesunięcie ku czerwieni dla słońca, ale na jakimś, dość bliskim w kosmicznej skali, etapie na pewno przesunięcie już by zniknęło, a potem stałoby się przesunięciem ku fioletowi.

[Astroboy 34]

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_the_most_distant_astronomical_objects#List_of_most_distant_objects_by_type

 

ups, miało być:

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_the_most_distant_astronomical_objects#List_of_the_most_distant_astronomical_objects

 

Galen, a na cóż Ci tu druga zasada termodynamiki...? Lepiej idziemy spać. Osobno oczywiście.

[Seweryn 0]

Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki - nie. To byłoby jej fundamentalne pogwałcenie. Chyba, że tak jak kiedyś sądzono, grawitacja zatrzyma ekspansję i będzie Wielki Krach. Wtedy w całym wszechświecie najpierw przestrzeń zatrzymałaby się (ciasto dojrzało), a potem zaczęłoby się do siebie zbliżać (ciasto cofa proces pieczenia).

Dotykasz właśnie sedna mojej wątpliwości. Pytam czy jest możliwe, że zatrzymanie już nastąpiło (z powodu wspomnianej grawitacji np.) troszkę dalej niż umiemy zobaczyć? Efekty do nas nie dotarły bo nie zdążyły, tak jak nie dotarło światło z tego miejsca. Nie twierdzę, że tak jest. Pytam czy w jakikolwiek sposób ustalono że jest bardziej prawdopodobne że nie nastąpiło, a może jest nawet pewność. Z dotychczasowych informacji to nie wynika.

I żeby nie było wątpliwości, że upatruję anomalii tam gdzie jeszcze nie umiemy zajrzeć bo tak nie jest. Ja jedynie nie wiem czy zdanie, że "wszechświat się rozszerza" jest uprawnione. Czy może należy je rozumieć "rozszerzał się, i w obserwowalnych granicach rozszerza się".

[galen 9]

Fundamentalna zasada mówi, że wszechświat jest jednorodny. Oznacza to, że w każdym miejscu jest taki sam. W żadnym wypadku nie oznacza, że wszechświat ma granice. To wyklucza jednorodność. Jeśli znajdowałbyś się tam, gdzie z Ziemi obserwujemy granice wszechświata, to dla Ciebie granica wszechświata leżałaby przy naszej galaktyce, a właściwie przy czymś, co było dawno przed Drogą Mleczną. Nie ma granicy wszechświata. Nie jest on bardziej wszechświatowy tu czy tam. Trochę jak wstęga Mobiusa ma tylko jedną krawędź.

 

Jeśli więc powiększa się, to cały. Jeśli się zatrzyma, to też w całości. Gdyby to jednak nastąpiło, to nie wiadomo, co byśmy zaobserwowali. Możliwe, że nic. W końcu postrzegamy niebo jako statyczne, gwiazdy na nim są od wieków w miejscu. Możliwe, że rozpadlibyśmy się na cząsteczki elementarne. W końcu, może czas zacząłby się cofać, drugie prawo termodynamiki jest uważane bowiem za wskazówkę czasu (entropia pokazuje na w którym kierunku płynie czas). Bez tych spektakularnych zmian, jedyną rzeczą jaką zauważyłby nasze przyrządy, byłaby zmiana w wykresach. Bez znaczenia, czy dotyczących dalekich gwiazd, czy bliskich.

 

To nie galaktyki uciekają. To przestrzeń między nimi a nami się powiększa.

[Seweryn 0]

Fundamentalna zasada mówi, że wszechświat jest jednorodny. Oznacza to, że w każdym miejscu jest taki sam. W żadnym wypadku nie oznacza, że wszechświat ma granice. To wyklucza jednorodność. Jeśli znajdowałbyś się tam, gdzie z Ziemi obserwujemy granice wszechświata, to dla Ciebie granica wszechświata leżałaby przy naszej galaktyce, a właściwie przy czymś, co było dawno przed Drogą Mleczną. Nie ma granicy wszechświata. Nie jest on bardziej wszechświatowy tu czy tam. Trochę jak wstęga Mobiusa ma tylko jedną krawędź.

 

Tak troszkę wiem o teoriach które opisujesz. Ale jeśli przyjmiemy ziemie jako punkt obserwacji, to mamy co najwyżej zwykłą sferę o promieniu (maks jak na dziś) 13,7 Gly (pomijając ugięcia grawitacyjne itd). Jedynie tyle widzimy i do tego czym dalej tym wcześniej jak już było napisane. Nie koniecznie rozumiem jaki bezpośredni wpływ ma to co piszesz na moją wątpliwość.

 

Jeśli więc powiększa się, to cały. Jeśli się zatrzyma, to też w całości.

Ale jeśli się nie mylę, to możemy dowiedzieć się o tym dopiero dużo później. Bo nic nawet informacja o "zatrzymaniu" nie podróżuje szybciej niż światło.

Idąc dalej, jeśli zatrzymanie nastąpiło powiedzmy teraz nieco dalej niż obserwowane 13,7 Gly to dowiemy się o tym nie wcześniej niż za 13,7 GLy.

[pogo 102]

jeśli zatrzymanie nastąpiło powiedzmy teraz nieco dalej niż obserwowane 13,7 Gly to dowiemy się o tym nie wcześniej niż za 13,7 GLy

Wszechświat jest jednorodny, więc kiedy nastąpi zatrzymanie tam na krawędziach, jakie widzimy, to nastąpi też w naszej okolicy, którą widzimy z opóźnieniem "ledwo" milionów lat.

[Astroboy 34]

Idąc dalej, jeśli zatrzymanie nastąpiło powiedzmy teraz nieco dalej niż obserwowane 13,7 Gly to dowiemy się o tym nie wcześniej niż za 13,7 GLy.

 

Niestety, nie dowiemy się NIGDY. Zatrzymań, zaparć, jak i innych rozwolnień SPRZED 13,7 Gly dla nas NIE MA.