Почему вселенная расширяется глобально, но не локально?

[perasperaadastra]

Почему галактики разбегаются, а на уровне планетарных систем растяжения нет? Есть ли вообще хоть какие-нибудь измерения показывающие, что разбегание должно происходить и в малых масштабах?

[brrdrr]

Галактики как молекулы внутренняя связь крепкая, а межмолекулярная слабая.
Причина сила притяжения, которая обратна пропорциональна квадрату расстояния.
Если бы этого не было, то в космосе царил бы хаос.

У меня вот другой вопрос не укладывается в голове: Как бесконечна вселенная? И откуда в пустоте взялась материя и энергия?

[Dmitry67]

Как бесконечна вселенная? И откуда в пустоте взялась материя и энергия?

Первый вопрос требует уточнения
Второй - пустота это скорее всего lattice пространства времени, а "частицы" это скорее всего exitations этого нечто. Поэтому не стоит противопостовлять пустоту (пространство) и материю - это две стороны одной медали.

[brrdrr]

Не уходите в философию на вполне конкретных вопросах.
Бесконечность, это то что не имеет придела, но если придел у чего нет придела. Иными словами возможен ли переход пространства во что-то иное, также как материя переходит в энергию и обратно.
И если вселенная просто пустая бесконечность, то, как в ней появилось нечто?

[Dmitry67]

Не уходите в философию на вполне конкретных вопросах.
Бесконечность, это то что не имеет придела, но если придел у чего нет придела. Иными словами возможен ли переход пространства во что-то иное, также как материя переходит в энергию и обратно.
И если вселенная просто пустая бесконечность, то, как в ней появилось нечто?

Материя не переходит в энергию. Энергия это одно из свойств материи
Вообще, роль энергии сильна преувеличена: энергия не является фундаментальным понятием. В частности, она не всегда точно определена в квантовой механике. В Общей же теории относительности есть проблемы с тем, что вообще такое энергия (и масса). Глобально в GR нет закона сохранения массы и энергии (surprise, surprise!)

Большая часть материи, которая есть сейчас, произошла при разрушении сверхплотного вакуума (то есть из 'ничего' ) в конце эпохи инфляции, "одновременно" во всей вселенной. Слово "одновременно" взято в кавычки так как является oversimplification.

[brrdrr]

Материя не переходит в энергию. Энергия это одно из свойств материи
...
Большая часть материи, которая есть сейчас, произошла при разрушении сверхплотного вакуума (то есть из 'ничего' ) в конце эпохи инфляции, "одновременно" во всей вселенной. Слово "одновременно" взято в кавычки так как является oversimplification.

Опять философствуем материя это что-то стабильное, а энергия бесформенное.
Очень интересная мысль, только теория большого взрыва говорит колоссальной концентрации вещества в конкретной точке, а не о «изломе вакуума».

[Dmitry67]

Опять философствуем материя это что-то стабильное, а энергия бесформенное.

А вы в курсе что в QM разные наблюдатели могут даже не согласиться о том, сколько элементарных частиц находится в одной и той же системе?

Очень интересная мысль, только теория большого взрыва говорит колоссальной концентрации вещества в конкретной точке, а не о «изломе вакуума».

Она это не говорит
Бедный physicsforums заполнен кучей threads (даже написали FAQ) где каждый новоприбывший начинает цитировать бред, порожденный анимациями 'большого взрыва' в псевдонаучных передачах.

Большой взрыв НЕ БЫЛ ВЗРЫВОМ
Не было 'сверхплотного состояния материи В ОДНОМ МЕСТЕ'
Плотность во вселенной была равномерной (и чем далее в прошлое тем более однородной)
Поэтому все картинки, где в черноте космоса чтото взрывается - ЛОЖЬ
Наконец, заявления 'когда вселенная была не больше горошины' итд является полуправдой, которая хуже лжи - правда когда VISIBLE UNIVERSE. Опуская это слово (VISIBLE) правда превращается в ложь. Вселенная (если она бесконечна сейчас) всегда была бесконечной. 'Взрыв' был срахзу и везде. Никакой 'конкретной точки' не было

[OtherSide]

А разве вселенна бесконечна? Вроде как ее размер 13-14 млрд световых лет?

[OtherSide]

Я наткнулся на до ужаса простую мысль. По идее идея расширяющеся вселенной должна была прийти еще Ньютону т.к. иначе все бы в конце концов слиплось в большой шар из-за графитации

[Dmitry67]

А разве вселенна бесконечна? Вроде как ее размер 13-14 млрд световых лет?

Возраст вселенной 13.7 By
размер *видимой* вселенной по моему около 40+ Billions световых лет
Размер вселенной (без слова "видимой") неизвестен - она либо бесконечна, либо очень очень большая

[Dmitry67]

Я наткнулся на до ужаса простую мысль. По идее идея расширяющеся вселенной должна была прийти еще Ньютону т.к. иначе все бы в конце концов слиплось в большой шар из-за графитации

В общем, это верно.

[OtherSide]

между очень большая и бесконечная огромная разница

[Dmitry67]

между очень большая и бесконечная огромная разница

Да
В бесконечное количество раз
Но современные наблюдательные данные не дают основания утверждать чтото конкретное

[perasperaadastra]

Я наткнулся на до ужаса простую мысль. По идее идея расширяющеся вселенной должна была прийти еще Ньютону т.к. иначе все бы в конце концов слиплось в большой шар из-за графитации

Необязательно. Орбиты планет, например, с точки зрения Ньютона были стационарны. Подозреваю, что движение галактик он тоже считал стационарным или близким к нему. Но даже если считать орбиты неравновесными, слияние небесных тел является не единственно-возможным вариантом конечного состояния.

[brrdrr]

Опять философствуем материя это что-то стабильное, а энергия бесформенное.

А вы в курсе что в QM разные наблюдатели могут даже не согласиться о том, сколько элементарных частиц находится в одной и той же системе?

Это потому, что нет такого количества частиц которое их по на открывали. Многие частицы это всего лишь сиюминутные фотографии энергетического состояния вещества.

[Большой взрыв НЕ БЫЛ ВЗРЫВОМ
Не было 'сверхплотного состояния материи В ОДНОМ МЕСТЕ'
Плотность во вселенной была равномерной (и чем далее в прошлое тем более однородной)
Поэтому все картинки, где в черноте космоса чтото взрывается - ЛОЖЬ
Наконец, заявления 'когда вселенная была не больше горошины' итд является полуправдой, которая хуже лжи - правда когда VISIBLE UNIVERSE. Опуская это слово (VISIBLE) правда превращается в ложь. Вселенная (если она бесконечна сейчас) всегда была бесконечной. 'Взрыв' был срахзу и везде. Никакой 'конкретной точки' не было

Я не слежу за новомодными астрофизическими теориями, но в идеи Большого Взрыва есть хотя бы зачатки здравомыслия. Смысл, которого в бесконечном цикле состоянии вселенной, которая то расширяется, то сужается до размеров чёрной дыры с горошину.

Теория о равномерной плотности вещества во вселенной на начальном этапе, сразу ставит вопрос о «начальной точке», то есть каким обозом вещество смогло распределится равномерно и возможно ли повторение этого состояния в будущем? Очень зыбкая почва. Хотя если действительно вещество могло бы распределится равномерно по всей вселенной, то скорей всего оно стало бы группироваться в локальные гравитационные объекты. Примерно также как вода, находясь в парообразном состоянии в облаках, под действием поверхностного натяжение группируется в отдельные капли дождя.

Я наткнулся на до ужаса простую мысль. По идее идея расширяющеся вселенной должна была прийти еще Ньютону т.к. иначе все бы в конце концов слиплось в большой шар из-за графитации

Вселенная была в состоянии шара, пока силы гравитации позволяли удерживать объекты, но действие гравитации убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, и на определённом расстоянии гравитационная связь с этими объектами была потеряна. Правда тогда возникает вопрос как эти объекты будут возвращаться назад в будущем?

[Dmitry67]

Это потому, что нет такого количества частиц которое их по на открывали. Многие частицы это всего лишь сиюминутные фотографии энергетического состояния вещества.

Я наверное не очень четко выразился
речь не о числе ТИПОВ элементарных частиц
А о числе наблюдаемых частиц в системе
Грубо говоря, один наблюдатель говорит - там 8 фотонов! а другой - там 10 фотонов! И оба правы...

Теория о равномерной плотности вещества во вселенной на начальном этапе, сразу ставит вопрос о «начальной точке», то есть каким обозом вещество смогло распределится равномерно и возможно ли повторение этого состояния в будущем? Очень зыбкая почва. Хотя если действительно вещество могло бы распределится равномерно по всей вселенной, то скорей всего оно стало бы группироваться в локальные гравитационные объекты. Примерно также как вода, находясь в парообразном состоянии в облаках, под действием поверхностного натяжение группируется в отдельные капли дождя.

Еще раз повторяю - НЕТ НИКАКОЙ НАЧАЛЬНОЙ ТОЧКИ. Это common misconception.
Материи не надо было никуда 'равномерно распределяться' - она СРАЗУ была распределена равномерно, в процессе эволюции стали возникать локальные неравномерности (галактики, скопления галактик), тем не менее глобально вселенная и сейчас однородна.

[OtherSide]

Мысль о том, что жизнь вселенной конечна, конечно, сложно принять. Но вай бы и нот? Мы же как то смиряемся с собственной смертностью. Ну или верим в загробную жизнь. Так же и с самим существованием самого материального мира.

[Dmitry67]

Вселенная была в состоянии шара

OMG
Я сейчас пойду убью себя
Похоже популярные передачи творят больше зла чем приносят пользя

[OtherSide]

Я наткнулся на до ужаса простую мысль. По идее идея расширяющеся вселенной должна была прийти еще Ньютону т.к. иначе все бы в конце концов слиплось в большой шар из-за графитации

Вселенная была в состоянии шара, пока силы гравитации позволяли удерживать объекты, но действие гравитации убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, и на определённом расстоянии гравитационная связь с этими объектами была потеряна. Правда тогда возникает вопрос как эти объекты будут возвращаться назад в будущем?

Хрень какая-то. Мы даже реликтовые фотоны видим. Так что галактики на нас продоложают притягивать

[brrdrr]

Еще раз повторяю - НЕТ НИКАКОЙ НАЧАЛЬНОЙ ТОЧКИ. Это common misconception.
Материи не надо было никуда 'равномерно распределяться' - она СРАЗУ была распределена равномерно, в процессе эволюции стали возникать локальные неравномерности (галактики, скопления галактик), тем не менее глобально вселенная и сейчас однородна.

Хорошо, зайдем с другой стороны.
1. А какова вероятность повторного равномерного распределения вещества?
2. А что было до момента равномерного состояния вещества?
3. Какие события вынудили вещество группироваться в локальные гравитационные объекты.

[Dmitry67]

Хорошо, зайдем с другой стороны.
1. А какова вероятность повторного равномерного распределения вещества?
2. А что было до момента равномерного состояния вещества?
3. Какие события вынудили вещество группироваться в локальные гравитационные объекты.

1. Ничтожна.
Эта проблема даже имеет свое название: https://en.wikipedia.org/wiki/Horizon_problem" onclick="window.open(this.href);return false;
Долгое время решение ее было непонятно
В настоящиее время общепринятой моделью (в значительной степени подтвержденной) является модель Cosmic Inflation, которая объясняет это естественным образом (как и много сопутствующих вещей)

2. Согласно модели Cosmic Inflation, было состояние сверхплотного вакуума
https://en.wikipedia.org/wiki/False_vacuum" onclick="window.open(this.href);return false;

3. Гравитация
Здесь правда не все просто, гравитации газа было недостаточно, чтобы сформировать сгустки (он ведь также стремиться рассеяться).
См https://en.wikipedia.org/wiki/Jeans_instability" onclick="window.open(this.href);return false;
К счастью, "темная материя" сильно облегчает этот процесс

[brrdrr]

Я наткнулся на до ужаса простую мысль. По идее идея расширяющеся вселенной должна была прийти еще Ньютону т.к. иначе все бы в конце концов слиплось в большой шар из-за графитации

Вселенная была в состоянии шара, пока силы гравитации позволяли удерживать объекты, но действие гравитации убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, и на определённом расстоянии гравитационная связь с этими объектами была потеряна. Правда тогда возникает вопрос как эти объекты будут возвращаться назад в будущем?

Хрень какая-то. Мы даже реликтовые фотоны видим. Так что галактики на нас продоложают притягивать

Вы можете измерить это притяжение или рассчитать, чтобы сравнить?
Вот гравитация Луны оказывает влияние на нас, а гравитация галактики чёрт знает как далеко нет, хотя мы её видим.

[Dmitry67]

P.S.
Пропустил слово "повторного"
Я отвечал про изначальное распределение

Что касается "циклических" космологических моделей, то они как правило сейчас не являются жизнспособными, за исключением одной, которая тоже требует весьма специфических условий

[brrdrr]

Вы сами развенчали эту теорию, так второй раз равномерное распределения вещества не может повторится, если конечно не ввести в теорию «Божий Умысел», то стало быть и не было этого состояния. К тому же чтобы вещество действительно было равномерно распределено, то оно должно быть в состоянии плазмы, ибо при понижении температуры будут формироваться элементы периодической системы. А как можно удержать температуру плазмы в условиях абсолютного нуля в течении некоторого времени в бесконечном пространстве.

[Dmitry67]

Вы сами развенчали эту теорию, так второй раз равномерное распределения вещества не может повторится, если конечно не ввести в теорию «Божий Умысел», то стало быть и не было этого состояния. К тому же чтобы вещество действительно было равномерно распределено, то оно должно быть в состоянии плазмы, ибо при понижении температуры будут формироваться элементы периодической системы. А как можно удержать температуру плазмы в условиях абсолютного нуля в течении некоторого времени в бесконечном пространстве.

Если состояние не модет ПОВТОРИТЬСЯ то как из этого следует, что его не было ПЕРВЫЙ РАЗ?
например, единица в ряду натуральных повториться не может. Тем не менее, она есть.

Также мне непонятен пассаж про абсолютный ноль. Если вы про Большой Взрыв, то чем дальше мы движемся в прошлое, тем выше температура. Там даже не плазма, а куда горячее - квагма. Откуда взялся абсолютный ноль, непонятно.

если речь про ПОВТОРНОЕ равномерное распределение, то вы правы, холодная материя склонна комковаться. в единственной модели, где это возможно, происходит переход через Big Rip, когда вселенная снова достигает горячей сверхплотной фазы и происходит, так сказать, reset. Однако это, как я говорил, весьма специфическая модель.