Wpis z mikrobloga

Mam takie bardzo luźne #nocnerozkminy z #astronomia i #kosmos

Intro
Rozszerzanie się przestrzeni powoduje nieustanne wydłużanie się fali światła. To jest równoważne z tym, że foton lecący przez rozszerzającą się przestrzeń będzie miał coraz mniejszą energię w układzie obserwatora. Takie przesunięcie ku czerwieni obserwuje się dla niezliczonej ilości obiektów w astronomii.

Problem 1
Zakładając wszechświat rozszerzający się ze stałym przyspieszeniem, istnieje taka odległość od obserwatora, że foton z niej wysłany nigdy do obserwatora nie doleci. Foton wysłany z takiej granicy miałby dla obserwatora energię najniższego kwantowego stanu.

Rozkmina 1
Jaką energię, względem hipotetycznego obserwatora, ma foton wysłany tuż zza tej granicy? Przecież nie może mieć mniej niż wynosi energia próżni.

Problem 2
Jeśli mamy nieskończenie trwający Wszechświat, to w bardzo odległej przyszłości cała materia przemieni się w energię (czas połowicznego rozpadu protonu, etc.). Energia jest niesiona przez fotony, a fale tych są rozciągane przez ekspandującą przestrzeń. Mając dostatecznie dużo czasu, energia fotonów obniży się co najmniej do poziomu energii próżni.

Rozkmina 2
Czy tak ekstremalnie schłodzone fotony przybiorą postać kondensatu Bosego-Einsteina? Jeśli tak, to znaczy że cały Wszechświat będzie wypełniony jednym meta-fotonem. Jak będzie wyglądał transfer informacji w tak ekstremalnych warunkach wściekle ekspandującej przestrzeni? A może fotony zamiast kondensatu B-E wpadną w najniższy stan kwantowy i nie pozwolą się już rozciągać?

No, to tyle. Musiałem to z siebie wyrzucić ;)
Pobierz AlGanonim - Mam takie bardzo luźne #nocnerozkminy z #astronomia i #kosmos

Intro
R...
źródło: comment_lb1yNkNxlFYgNsvNhidGcFsmMmSQJdWO.gif
  • 52
@Assailant: Horyzont cząstek to pojęcie opisujące horyzont Wszechświata obserwowany "w przeszłość". To ta ujemna część stożka świetlnego. W tym problemie chodzi mi o taką odległość, która w tej chwili leży poza obszarem, który już kiedykolwiek nie będzie mógł się z nami skomunikować. Także co jeszcze coś innego niż obserwowalny Wszechświat.
A skąd 100% pewność że to przestrzeń się rozszerza a nie galaktyki się poprostu oddalają?


@Goglez: Bo musielibyśmy siedzieć w wyróżnionym miejscu Wszechświata, skoro wszystkie od nas równomiernie uciekają. No, prawie wszystkie i prawie równomiernie :).

Albo za przesunięcie ku czerwieni odpowiada nieznane nam zjawisko?


A no może tak być, chociaż efekt Dopplera jest zbadany rewelacyjnie i zgadza się z całą naszą wiedzą. Obserwacje są spójne i aparat matematyczny działa.

Albo
Jaką energię, względem hipotetycznego obserwatora, ma foton wysłany tuż zza tej granicy? Przecież nie może mieć mniej niż wynosi energia próżni.


@Al_Ganonim: Skoro foton traci energię przez rozszerzanie się przestrzeni, to czy nie może jej stracić do zera, czyli po prostu "zdeenegretyzować się" (odpowiednik zdematerializować)?

Albo atomy/cząrki kurczą się a nie przestrzeń rozszerza?


@Goglez: To moim zdaniem kłóci się z przesunięciem widma światła (fotonów) podróżującego przez przestrzeni wszechświata ku czerwieni,
zdematerializować


@Mordeusz: No właśnie nie mieści mi się to w głowie. Energia by się miała stracić? Ot tak, puff? Póki co, wszystkie procesy we Wszechświecie jakoś energię przekształcają z jednej formy na drugą. Ale nie psują jej na amen ( ͡° ʖ̯ ͡°)
Energia by się miała stracić? Ot tak, puff?


@Al_Ganonim: No ale zgadzamy się, że rozszerzanie się przestrzeni obniża energię fotonów, tak? No to energia traci się non stop gdy taki elektron podróżuje. A skoro ciągle się traci, to dlaczego w pewnym momencie nie mogłaby zejść do poziomu zero?

Pytam, bo jestem jedynie amatorem astrofizyki.

Mnie też to trochę nie pasuje, bo wciąż mam wpojony obraz fotonu jako lecącej kulki, ale gdyby
@Mordeusz: Energia fotonów zmienia się tylko dla obserwatora odbierającego foton. Dla emitera energia nie będzie się zmieniała. Co gorsza, OTW i STW zabraniają przypinania układu odniesienia do fotonu, więc nie możemy policzyć, co "widzi" foton w trakcie wędrówki. To jest zupełnie nieintuicyjne.

Śmieszne jest właśnie to, że podczas wędrówki fotonu jego energia jest zachowana. Znów: z punktu widzenia emitera. Nie może więc sobie ot tak zniknąć. Całość jest o tyle utrudniona,
@Al_Ganonim: Tutaj mnie naszło jak was czytam..
Jak fotony w nieskończoności traciły by energię i /jak to pisaliście/ zaczęła by się tworzyć fotonowa "gęsta zupa", to może w krytycznym momencie nastąpiło by przeładowanie i wszystko by się zapadło?

@Cheater: Sorry, nie widziałem Twojego komentarza.
Foton jak najbardziej ma zmienną energię w próżni. Względem odbiorcy tego fotonu. Energia fotonu jest wyrażana przez E = vh, gdzie:
E - energia odbierana
v - częstotliwość fotonu
h - stała Plancka

Stąd mamy, że przy efekcie Dopplera, tj wydłużaniu się fali przy uciekającym obiekcie, energia postrzegana spada. A ekspansja przestrzeni robi za "ucieczkę", bo generuje dłuższą drogę dla fotonu w miarę upływu naszego
Co gorsza, OTW i STW zabraniają przypinania układu odniesienia do fotonu, więc nie możemy policzyć, co "widzi" foton w trakcie wędrówki. To jest zupełnie nieintuicyjne.


@Al_Ganonim: To wydaje mi się być zrozumiałe chociażby ze względu na fakt, że "dla fotonu" czas nie upływa, z "jego" punktu widzenia on po emisji dociera na miejsce natychmiast, nawet jeśli przebył dystans dziesiątek miliardów lat świetnych.

Energia fotonów zmienia się tylko dla obserwatora odbierającego foton.
To jest dla mnie niezrozumiałe,


@Mordeusz: Zacząłem rozpisywać metrykę Schwarzschilda, ale mnogość greckich liter była nie do odczytania w mikroblogowym formatowaniu :(. W zamian, znalazłem opracowanie zachowania energii dla redshiftu grawitacyjnego. To inny redshift niż ten kosmologiczny, ale zasada będzie podobna: http://home.comcast.net/~peter.m.brown/gr/grav_red_shift.htm

Teoretycznie przy zmianie czestotliwosci fali zmieni sie energia fotonu.


@Cheater: To nie jest teoretyczne, tylko sprawdzone i wykorzystywane w praktyce. Jeśli: E = vh, gdzie v jest
@Cheater: kwantówka nie mówi o cząstkach, tylko o funkcji prawdopodobieństwa cząstki. Foton nie jest cząstką, tylko jest paczką falową, która zachowuje się jak cząstka. To paczki falowe nazywamy kwantami.
Nie za bardzo wiem dokąd teraz mamy się udać. Przecież falowa natura światła jest bardzo dobrze potwierdzona. Chyba nie rozumiem co masz na myśli pisząc o teorii "nieprecyzyjnej i niekompletnej".