Красное смещение и Большой Взрыв

В этой ветки форума можно обсуждать любые вопросы по космологии, и получить квалифицированный ответ на них.

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение nefizik » 25 авг 2011, 21:20

Не считал и не считаю свое мнение чем-то особенно ценным, и тем более бесценным, а вот вам, да не будет в обиду сказано, парирую, что все напыщенные и зазнавшиеся люди также выглядят и высказываются весьма схоже.
Первое время в меру воспитанности я старался не замечать откровенно хамские шпильки, но видимо, тем самым только давал повод изощряться все дальше и дальше. Поразительно.
nefizik
 
Сообщений: 99
Зарегистрирован: 22 июл 2011, 00:12

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение Munin » 26 авг 2011, 01:55

Вы здесь где-то видели, чтобы я высказывал своё мнение о природе пространства и времени?
Munin
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 17 фев 2011, 17:51

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение nefizik » 26 авг 2011, 04:14

Я, воообще-то, не о том, но скорее всего, не видел, вы оперируете математическими моделями, а я спрашивал, как вы лично для себя эти категории понимаете. Жизнь, она, понимаете ли, сложная штука, и одними формулами, моделями и теориями тут не обойдешься. Ну не сможете вы описать никакой теорией, например, феномен сознания, или почему Вселенная (не данная флуктуация инфлатонного поля, а вообще) существует.
Проблема в том, что вы никогда прямого ответа на вопрос не даете, а каждый раз тыкаете носом в отсутствие знаний по предмету, которым вы владеете. Тут, конечно, ваше право, и я глубоко уважаю тех, кто владеет этими дисциплинами, но это просто невежливо.
nefizik
 
Сообщений: 99
Зарегистрирован: 22 июл 2011, 00:12

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение Munin » 26 авг 2011, 16:36

nefizik писал(а):Я, воообще-то, не о том, но скорее всего, не видел, вы оперируете математическими моделями, а я спрашивал, как вы лично для себя эти категории понимаете.

Как раз в серьёзной науке математическая модель и есть понимание. В школе это от учеников тщательно скрывают. Но это буквально так.

nefizik писал(а):Жизнь, она, понимаете ли, сложная штука, и одними формулами, моделями и теориями тут не обойдешься.

Жизнь - сложная штука, и формулы, модели и теории - тоже сложные штуки. Кроме того, понимание таких вещей, как пространство и время, с жизнью имеет мало общего.

nefizik писал(а):Ну не сможете вы описать никакой теорией, например, феномен сознания, или почему Вселенная (не данная флуктуация инфлатонного поля, а вообще) существует.

Это просто вы как дилетант не знаете, что теории могут описать. Вот вам и кажется, что какие-то вещи (каждый подставляет своё) - они описать не могут. На самом деле наука многократно доказывала, что способна описать теориями такие вещи, которые представлялись людям прошлого совершенно мистическими и не укладывающимися в теории.

nefizik писал(а):Проблема в том, что вы никогда прямого ответа на вопрос не даете

Проблема в том, что у вас в голове до сих пор сидит миф о том, что прямой вопрос - это обязательно что-то простое и односложное, типа "да" или "нет". На самом деле не всегда так, и по большей части не так. На многие вопросы ответы длинны и сложны, именно самые прямые ответы, и сократить их никак невозможно. Хотите получить ответ на тридцать страниц? Я мог бы вам его дать... но думаю, что читать вы не будете. Кроме того, для меня это будет пустой труд: в учебниках написано всё не хуже, чем изложил бы я.

nefizik писал(а):каждый раз тыкаете носом в отсутствие знаний по предмету, которым вы владеете.

Я не тыкаю вас носом в то, что вы ничего не читали, а хочу, чтобы вы всё-таки хоть что-то прочитали. Есть разница?
Munin
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 17 фев 2011, 17:51

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение nefizik » 27 авг 2011, 04:48

На самом деле, конечно, я хочу прочитать, но понятно, что весь курс мне не осилить, ввиду занятости, способностей и пр. Скажем так, и у меня есть своя специализация, я ей в институте учился, и на практике изучал и изучаю, и "глубина глубин" там беспредельна, но я всегда могу объяснить дилетанту суть вопроса в максимально простых выражениях, без "занаучивания", и всегда люди меня понимают. Понятно, что спор бесконечный, ваша позиция понятна, ну и ладно.
Вот вы все пишете, пишете, ну приведите хоть одну формулу, где задействовано пространство и время, из которой видно, что они есть такое.
nefizik
 
Сообщений: 99
Зарегистрирован: 22 июл 2011, 00:12

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение Munin » 27 авг 2011, 13:15

nefizik писал(а):На самом деле, конечно, я хочу прочитать, но понятно, что весь курс мне не осилить

И почему это вам "понятно"? Что сложного, взять и осилить. У многих это проблем не вызывает, а вы чем лучше?

nefizik писал(а):но я всегда могу объяснить дилетанту суть вопроса в максимально простых выражениях, без "занаучивания", и всегда люди меня понимают.

Вам повезло, что ваша специализация такое позволяет. Это бывает далеко не всегда.

nefizik писал(а):Вот вы все пишете, пишете, ну приведите хоть одну формулу, где задействовано пространство и время, из которой видно, что они есть такое.

Ну, начнём хотя бы с волнового уравнения:
$$\dfrac{\partial^2\varphi}{\partial x^2}+\dfrac{\partial^2\varphi}{\partial y^2}+\dfrac{\partial^2\varphi}{\partial z^2}-\dfrac{1}{c^2}\dfrac{\partial^2\varphi}{\partial t^2}=0.$$
Его ещё можно записать в компактной форме:
$$g_{\mu\nu}\dfrac{\partial^2\varphi}{\partial x^\mu\partial x^\nu}=0.$$
В первой форме кажется, что роль пространственных и временной координат различна, но во второй форме видно, что они входят в уравнение аналогично. Кроме того, к такому уравнению можно поставить разные задачи: и такие, где волны будут распространяться от начальных условий в будущее, и такие, где волны будут распространяться в прошлое, и самое интересное, такие, где волны будут распространяться от некоторой стенки и в прошлое, и в будущее. По сути, в последнем случае одна пространственная координата играет роль "времени", а время - роль "пространственной координаты". Волновое уравнение даёт базовые представления о пространстве и времени в физике, поскольку вся теория поля и квантовая теория являются различными усложнениями этого уравнения, а механика может быть получена его некоторым упрощением.

Ну что, продолжать? Или всё-таки сложновато?
Munin
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 17 фев 2011, 17:51

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение nefizik » 27 авг 2011, 16:26

Спасибо за формулы и пояснения.
Еесли "фи" - потенциал поля, то в первом выражении все понятно,
со вторым хуже, незнакомы условные обозначения, задействованные в нем.

Однако скажите, вот как волна может распространяться назад во времени?! Есть ли у этого физический смысл? В нашей-то вселенной время направлено только в одну сторону, и причинно-следственную связь никто не отменял.
nefizik
 
Сообщений: 99
Зарегистрирован: 22 июл 2011, 00:12

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение Munin » 27 авг 2011, 20:16

Во втором выражении используется набор переменных величин $g_{\mu\nu},$ образующий что-то типа матрицы с двумя индексами. Его можно считать имеющим стандартный вид
$$g_{\mu\nu}=
\left(\begin{array}{rrrr}
1&0&0&0\\
0&-1&0&0\\
0&0&-1&0\\
0&0&0&-1
\end{array}\right)
=\mathop{\mathrm{diag}}(1,-1,-1,-1).$$
Кроме того, используется соглашение о суммировании, когда в выражении, включающем один индекс два раза, подразумевается знак суммы по этому индексу (в данном случае от 0 до 3), но не пишется, чтобы не загромождать запись. Если всё это раскрыть, второе выражение оказывается равным первому. Точнее, я ошибся, второе выражение правильно выглядит как
$$g^{\mu\nu}\dfrac{\partial^2\varphi}{\partial x^\mu\partial x^\nu}=0,$$
где $g^{\mu\nu}$ - матрица, обратная к матрице $g_{\mu\nu},$ но в стандартном виде это одна и та же матрица. В ОТО $g_{\mu\nu}$ (этот конкретный набор величин называется "метрический тензор") всегда могут быть приведены к стандартному виду в любой заданной точке, но при этом в соседних точках они будут иметь другие значения.

Волна - это (в простейшем смысле) решение уравнения вида $\varphi(x,\ldots,t)=\varphi_{данное}(x\pm ct,\ldots),$ и в ней нигде не указано, происходит ли распространение вперёд или назад во времени. Если условие уравнения стоит в начале, то есть задано $\varphi$ при $t=0,$ а требуется найти $\varphi$ при $t>0,$ то получается, что волна распространяется (от начальных условий) вперёд, в будущее. Если наоборот, условие конечное, и требуется найти $\varphi$ при $t<0,$ то та же волна распространяется назад, в прошлое. Можно поставить и краевое условие, когда $\varphi$ задано при $x=0,$ а ищется при $x>0,$ тогда волны могут распространяться и в прошлое, и в будущее. Такие условия постоянно используются, например, конечные условия - при анализе предыстории нынешнего состояния, краевые условия - при отражении волн от зеркальных поверхностей.

Точно так же, как и волна, причинно-следственная связь тоже может быть рассмотрена в обе стороны: и как то, что причины привели к следствиям, и как то, что следствия были обусловлены причинами. Просто у нас есть события раньше и позже по времени, и логическая связь между ними. Как их упорядочить - в конечном счёте вопрос только удобства, не заложенный внутрь математического аппарата теории (кроме одной теории из перечисленных: статистической физики; но её эффектами очень часто можно пренебречь). И этот вопрос удобства часто решается по-разному.
Munin
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 17 фев 2011, 17:51

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение nefizik » 27 авг 2011, 22:24

В моем институте тема матриц была раскрыта крайне поверхностно, я тогда так и не уловил, в чем их физический смысл и для чего они применяются. Наприер, непонятно, почему в выражении остался только Х из переменных. Разумеется, ликбез такого уровня в формате форума не осилить ни вам, ни мне, но по крайней мере я теперь буду знать, что кроется за выражением "метрический тензор".

Правильно ли я понимаю, что под фразой "распространение волны назад" вы подразумеваете вычисление параметров волны как бы в обратном порядке, до исходного события? То есть события как бы прокручиваются назад?
nefizik
 
Сообщений: 99
Зарегистрирован: 22 июл 2011, 00:12

Re: Красное смещение и Большой Взрыв

Сообщение Munin » 28 авг 2011, 17:27

nefizik писал(а):В моем институте тема матриц была раскрыта крайне поверхностно

Вот поэтому и надо читать учебники.

nefizik писал(а):я тогда так и не уловил, в чем их физический смысл и для чего они применяются.

У матриц физического смысла нет. Это просто математический инструмент, как числа. Числа могут применяться для разных целей, и матрицы - тоже.

Но в данном случае речь идёт не совсем о матрице, я сказал "что-то типа матрицы". На самом деле это тензор. Тензор имеет геометрический смысл, обобщающий геометрические смыслы вектора, скаляра, набора векторов. Чтобы его понять, надо изучить тензорное исчисление. Тензоры применяются в физике тоже разнообразно, но в основном с учётом их геометрического смысла.

nefizik писал(а):Наприер, непонятно, почему в выражении остался только Х из переменных.

Это просто обозначение, более пригодное для работы с индексной нотацией. Считается, что существует 4 измерения, которые в некоторой системе координат задаются 4 числами $x^0,$ $x^1,$ $x^2,$ $x^3,$ причём если эта система координат стандартная, то эти 4 числа - просто новые названия для прежних координат $t,$ $x,$ $y,$ $z.$ Если эта система координат какая-то другая, она может соотноситься с другими "именованными координатами", например, с полярными $t,$ $r,$ $\theta,$ $\varphi,$ или со световыми $u,$ $v,$ $y,$ $z.$

nefizik писал(а):Разумеется, ликбез такого уровня в формате форума не осилить ни вам, ни мне, но по крайней мере я теперь буду знать, что кроется за выражением "метрический тензор".

Вы думаете, вы это уже знаете? Я вам не рассказал, что это такое. Это надо прочитать тензорное исчисление, чтобы знать, что за этим выражением кроется. А для случая ОТО - ещё и дифференциальную геометрию.

nefizik писал(а):Правильно ли я понимаю, что под фразой "распространение волны назад" вы подразумеваете вычисление параметров волны как бы в обратном порядке, до исходного события? То есть события как бы прокручиваются назад?

Это только в самом упрощённом смысле.
Munin
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 17 фев 2011, 17:51

Пред.След.

Вернуться в Вопросы по космологии

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron