Kάθε νέο άρθροΜία απλοϊκή ερώτηση περί φυσικής
Posted by Διαγόρας ο Μήλιος στο 2009/02/08
Αυτό το άρθρο ενδιαφέρει μόνον όσους έχουν κάποια ιδιαίτερη σχέση με τη φυσική επιστήμη. Οι υπόλοιποι μπορούν να το προσπεράσουν με τη διαβεβαίωση ότι δεν χάνουν τίποτα το σπουδαίο.
Στην προηγούμενη αθεϊστική συνάντηση ήταν παρόντες 3 φυσικοί επιστήμονες, οι οποίοι μάλιστα αντιπροσώπευαν τρεις διαφορετικές γενεές: ο τελειόφοιτος του πανεπιστημίου, ο έμπειρος σαραντάρης, και ο συνταξιούχος. Όπως ήταν «φυσικό» κι επόμενο, με το που συνειδητοποίησαν πως βρισκόντουσαν στο ίδιο δωμάτιο αυτοί οι τρείς, πήγαν να πιάσουν συζήτηση γύρω από ζητήματα φυσικής. Αμέσως, θυμήθηκα κι εγώ πως εδώ και λίγους μήνες επιθυμώ να βρεθώ σε παρέα φυσικών επιστημόνων ώστε να τους κάνω κάποιες ερωτήσεις γύρω από ένα ζήτημα που με είχε απασχολήσει στις μοναχικές μου νοητικές αναζητήσεις το καλοκαίρι, και με το που πέρασε μάλιστα αυτή η σκέψη από το μυαλό μου, εντελώς τυχαία, ο νεώτερος εκ των φυσικών αναφέρθηκε στο παράδοξο του ολοένα αυξανόμενου ρυθμού της διαστολής του σύμπαντος, το οποίο είναι ακριβώς το ζήτημα που αφορούν τα ερωτήματά μου. Ήμουν λοιπόν έτοιμος να κάνω «κεφαλάτη» βουτιά στη συζήτηση, αλλά το καλοσκέφτηκα και αποφάσισα να δείξω χαρακτήρα, και αντί γι’αυτό πρότεινα να επανέλθει η συζήτηση σε θέματα που αφορούν το σκοπό της συνάντησης, κρατώντας έτσι τις ερωτήσεις μου για κάποιες άλλες, καταλληλότερες περιστάσεις.
Βέβαια, όταν το καλοσκέφτηκα, συνειδητοποίησα ότι δεν μου είναι καθόλου σαφές το πως και το αν θα προκύψουν ποτέ αυτές οι καταλληλότερες περιστάσεις, κι έτσι αποφάσισα να διατυπώσω τα ερωτήματά μου σε ένα άρθρο στο ιστολόγιο. Αν υπάρχει κάποιος φυσικός επιστήμονας που δεν νιώθει προσβεβλημένος από την απλοϊκότητα των ερωτημάτων μου, ας μου απαντήσει, θα του είμαι ευγνώμων.
Όταν ήμουν στο δημοτικό σχολείο με ενδιέφερε υπέρμετρα η φυσική, και οι εξωσχολικές γνώσεις που είχα επί του θέματος ήταν πολλαπλάσιες αυτών που μας μαθαίνανε στο σχολείο. Αργότερα, ανακαλύπτοντας διάφορα πράγματα που είχαν πιό άμεση εφαρμογή στη ζωή μου, όπως η μουσική, τα κορίτσια και η πολιτική, το ενδιαφέρον μου μειώθηκε και κατέβηκε σε «φυσιολογικά» επίπεδα, ενώ όταν έφτασα στο πανεπιστήμο είχα ήδη κάνει τις επιλογές μου ως προς την επιστήμη που θα ακολουθούσα, και αυτή δεν ήταν η φυσική επιστήμη. Τα μαθήματα φυσικής λοιπόν που παρακολούθησα στο Πανεπιστήμιο μπορεί μεν να μην ήταν παίξε-γέλασε, αλλά δεν ήταν και εξειδικευμένα, γιατί η Φυσική δεν ήταν το αντικείμενό μου.
Θυμάμαι λοιπόν σε κάποιο μάθημα την καθηγήτρια να μας μιλάει για το redshift που παρατηρούμε να εμφανίζουν όλοι οι γαλαξίες γύρω μας, προς όποια κατεύθυνση και να κοιτάξουμε, πράγμα που υποδεικνύει πως όλοι οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς. Βέβαια, όπως καταλαβαίνει ο καθένας, αυτή η παρατήρηση είναι εντελώς παράδοξη γιατί είναι σα να υπονοεί πως ο δικός μας γαλαξίας βρίσκεται σε κάποια ιδιαίτερη θέση στο σύμπαν, πράγμα που ισχύει μόνο στα όνειρα διαφόρων θρησκόπληκτων. Έπειτα η καθηγήτρια ανέφερε το άλλο, ακόμα μεγαλύτερο παράδοξο: όσο πιό μακριά είναι ένας γαλαξίας, τόσο περισσότερο είναι το redshift που παρατηρούμε, πράγμα που σημαίνει ότι όχι μόνο απομακρύνονται οι γαλαξίες από εμάς, αλλά επιταχύνουν κιόλας, πράγμα… εντελώς, μα εντελώς παράλογο, αν μη τι άλλο, τουλάχιστον επειδή η επιτάχυνση απαιτεί κατανάλωση ενέργειας. (Η θεϊκή χείρα, αναλόγως του αν μέσα στο κρανίο σου έχεις φαιά ουσία ή φακές.)
Η καθηγήτρια λοιπόν μας εξήγησε πως αυτά τα περίεργα συμβαίνουν επειδή ο χώρος μέσα στον οποίο βρίσκεται το σύμπαν διαστέλλεται. Είχε μάλιστα μαζί της και ένα μπαλονάκι με ζωγραφισμένους γαλαξίες πάνω του, και γεμάτη ενθουσιασμό με το γεγονός ότι είχε καταφέρει με κάποιο τρόπο να εξασφαλίσει ένα τέτοιο μπαλονάκι για τις ανάγκες του μαθήματος, το φούσκωσε για να μας δείξει τη διαστολή του χώρου σε δύο διαστάσεις, (στην επιφάνεια του μπαλονιού,) καλώντας μας να φανταστούμε το ίδιο πράγμα σε τρείς διαστάσεις, (στο σύμπαν,) και εξηγώντας πως κατ’ αυτό τον τρόπο, από τη σκοπιά οποιουδήποτε γαλαξία, όλοι οι άλλοι γαλαξίες φαίνονται πράγματι όχι μόνο σα να απομακρύνονται, αλλά μάλιστα να επιταχύνουν κιόλας.
Η καθηγήτρια δεν είπε, αλλά φαντάζομαι πως εννοούσε, πως η διαστολή του χώρου δεν είναι μετρήσιμη με υλικά μέσα, δηλαδή (υποθέτω εγώ τώρα) αν τεντώναμε ένα υποδεκάμετρο από εδώ ως έναν άλλο γαλαξία δεν θα παρατηρούσαμε απομάκρυνση, γιατί το υποδεκάμετρο θα διαστελλόταν μαζί με το χώρο και μαζί με τους ίδιους τους γαλαξίες. (Αγνοώντας τυχόν μικρές τοπικές μετατοπίσεις των γαλαξιών, όπως για παράδειγμα το γεγονός ότι ο δικός μας γαλαξίας προσεγγίζει τον γαλαξία της Ανδρομέδας και σε κάποια στιγμή θα συγκρουστεί μαζί του.) Η καθηγήτρια επίσης δεν είπε, αλλά φαντάζομαι ότι επίσης εννοούσε, πως παρ’ότι ο χώρος διαστέλλεται, το φως κατά κάποιον περίεργο (για εμένα) τρόπο δεν διαστέλλεται μαζί με τον χώρο όπως το προαναφερθέν υποδεκάμετρο, κι έτσι η διαστολή του χώρου αντιδρά με το φως, και επηρεάζει τις ιδιότητές του, πράγμα που έχει σαν συνέπεια η διαστολή του χώρου να γίνεται αντιληπτή από εμάς μέσω του redshift του φωτός.
Αν έκανα κάποιο λάθος μέχρι εδώ, παρακαλώ διορθώστε με, αλλά μην μπείτε στον κόπο να με διορθώσετε για να μου πείτε απλώς πως εσείς χρησιμοποιείτε άλλους όρους για να πείτε τα ίδια πράγματα.
Όλα τα παραπάνω εμένα μου προξενούν μερικά αγωνιώδη ερωτήματα. Κατ’ αρχήν, εγώ νόμιζα ότι το big bang ήταν μία έκρηξη με τη συμβατική έννοια της έκρηξης, όπως π.χ. (για να φέρω ένα χονδροειδές έστω παράδειγμα) μία έκρηξη πυρίτιδας, όπου έχουμε ύλη που διαστέλλεται μέσα σε σταθερό χώρο, και όχι ύλη που παραμένει λίγο-πολύ στάσιμη μέσα σε διαστελλόμενο χώρο. Αν οι επιστήμονες λένε τώρα ότι αυτό που πραγματικά συμβαίνει είναι το δεύτερο, πολύ ευχαρίστως να το δεχθώ, αλλά σε αυτή την περίπτωση δεν βλέπω γιατί θα έπρεπε να είχε ποτέ υπάρξει το big bang, γιατί όσο πίσω και να ταξιδέψω στον χρόνο, το υποδεκάμετρο θα συστέλλεται πάντα μαζί με τον χώρο, κι έτσι οι αποστάσεις μεταξύ των γαλαξιών και τα σχετικά μεγέθη των γαλαξιών θα παραμένουν τα ίδια. Δεν βλέπω, με άλλα λόγια, πως η διαστολή του χώρου συνεπάγεται ότι σε κάποια στιγμή στο παρελθόν τα πάντα ήταν σε ένα σημείο του χώρου, αυτό που βλέπω είναι μία αενάως μεταβαλλόμενη κλίμακα του χώρου, η οποία επηρρεάζει μόνο το φως, το οποίο για κάποιον –άγνωστο σε εμένα– λόγο λέγεται ότι δεν υπακούει τη μεταβολή της κλίμακας του χώρου, κι έτσι υπόκειται τις συνέπειές της.
Έπειτα, αναρωτιέμαι πως γνωρίζουν οι φυσικοί επιστήμονες πως ο χώρος διαστέλλεται; Προκύπτει αυτό και από άλλες παρατηρήσεις και από μαθηματικά μοντέλα, ή μήπως έχει επικρατήσει σαν ιδέα επειδή είναι η μόνη λογική εξήγηση για το φαινόμενο της (κατά τ’άλλα απολύτως αινιγματικής) συσχέτισης ανάμεσα σε redshift και απόσταση γαλαξία;
Την απάντηση σε αυτό το ερώτημα δεν την ξέρω, οπότε προχωρώ παρακάτω υποθέτοντας προσωρινά πως πρόκειται για επικράτηση της ιδέας ως μόνη λογική εξήγηση.
Εγώ λοιπόν, με το απλοϊκό μου μυαλό, αν παρατηρούσα το ίδιο πράγμα, δεν θα έκανα μία τόσο αντιδιαισθητική εικασία όπως τα παραπάνω, παρά θα υπέθετα κάτι πολύ πιό απλό, ότι δηλαδή ο χώρος δεν διαστέλλεται, παρά απλά η συχνότητα του φωτός για κάποιον (άγνωστο σε εμένα) λόγο ελαττώνεται καθώς το φως διανύει τεράστιες αποστάσεις. Αυτή είναι μία πολύ απλή εικασία η οποία εξηγεί τόσο το redshift όλων των γαλαξιών προς όλες τις κατευθύνσεις, όσο και τη συσχέτιση ανάμεσα σε redshift και απόσταση γαλαξία, και συνεπάγεται πολύ λιγότερο τολμηρά συμπεράσματα ως προς τη φύση του κόσμου στον οποίο ζούμε. Σύμφωνα με τη λεπίδα του Όκαμ, αυτή η εικασία θα έπρεπε να είναι προτιμότερη από την εικασία περί διαστολής χώρου και την ασυμμάζευτη σειρά των συνεπειών της που χρησιμοποιούνται σήμερα για να εξηγήσουν τα ίδια φαινόμενα.
Βέβαια, γνωρίζω πολύ καλά ότι για ανθρώπους των οποίων το αντικείμενο είναι η φυσική επιστήμη αυτά τα προβλήματα είναι παιδαριώδη, και ότι πάρα πολύ δυνατά μυαλά έχουν ασχοληθεί με αυτά και με άλλα, πολύ πιό σοβαρά ζητήματα, κι έτσι δεν περιμένω ο απλοϊκές παρατηρήσεις μου να περιέχουν καθόλου από τις μυθικές εκείνες «απλούστατες ιδέες που κανείς δεν σκέφτηκε λόγω της απλότητάς τους». Έτσι λοιπόν, σας παρακαλώ απλά να μου πείτε που είναι το λάθος μου.
Copyright © 2009 Διαγόρας ο Μήλιος | Όροι Χρήσης
Άρθρα μέσω RSS
Σχόλια μέσω RSS
Μόνο τα σχόλια αυτού του άρθρου μέσω RSS
Άρθρα μέσω email
Σχόλια μέσω email
Διαγόρας ο Μήλιος 
Έρεβος said
Για μένα είναι πρόκληση η ερώτησή σου (ξέρεις γιατί). Ωστόσο, δεν είμαι φυσικός και δεν θα υποκύψω.
Θέλω, μόνο, να σου υπενθυμίσω πως η διαστολή του σύμπαντος προκύπτει μέσα από τις εξισώσεις της Σχετικότητας. Όμως, ούτε ο ίδιος ο Αϊνστάϊν δεν μπορούσε (στην αρχή τουλάχιστον) να δεχτεί αυτήν τη διαστολή και εισήγαγε «αυθαίρετα» ένα συντελεστή «κ» προκειμένου να «μείνει» το σύμπαν σταθερό. Αργότερα παραδέχτηκε το λάθος του και την «αυθαιρεσία» του.
avonidas said
Λοιπόν, εγώ είμαι φυσικός, όχι όμως ειδικός στην γενική σχετικότητα ούτε στην κοσμολογία, κι έτσι τις απαντήσεις μου θα πρέπει να τις διαβάσεις ως εγκυκλοπαιδικές παρατηρήσεις κάποιου που καταλαβαίνει την επιστημονική ορολογία, αλλά δεν έχει «ασκηθεί» συστηματικά στον συγκεκριμένο κλάδο.
Να διορθώσω λίγο τον Έρεβος: δεν είναι ακριβώς η διαστολή του σύμπαντος που προκύπτει αβίαστα από τις πεδιακές εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας. Όπως όλες οι διαφορικές εξισώσεις, έτσι κι αυτές δεν μπορούν να δώσουν τίποτα αν πρώτα δεν τις εφοδιάσουμε με τις «αρχικές» ή «συνοριακές» συνθήκες. Ως ένα απλό παράδειγμα, φαντάσου τη Νευτώνεια βαρύτητα – το νόμο της παγκόσμιας έλξης. Μια πέτρα που ανεβαίνει, μια πέτρα που πέφτει και ένας δορυφόρος σε τροχιά διέπονται από την ίδια εξίσωση. Αυτό που τις διαφοροποιεί και δίνει διαφορετικές κινήσεις είναι οι αρχικές συνθήκες.
Αυτό που σίγουρα μας λένε οι εξισώσεις της Γ.Σ. είναι ότι το σύμπαν δεν μπορεί να βρίσκεται σε μια ευσταθή ισορροπία: από κει και πέρα μπορεί να διαστέλλεται ή να συστέλλεται, μόνο η παρατήρησή του μπορεί να μας πει τι από τα δύο.
Σχετικά με τον Αϊνστάιν και το «μεγαλύτερο λάθος» του: κι εδώ η εκλαϊκευμένη εικόνα είναι προβληματική. Το «μεγαλύτερο λάθος» του Αϊνστάιν δεν ήταν η εισαγωγή μιας «κοσμολογικής σταθεράς» per se, αλλά η απόπειρά του να ρυθμίσει την τιμή αυτής της σταθεράς ώστε να πετύχει ένα στατικό σύμπαν – αυτό δηλαδή που πρέσβευε ή «παραδεδεγμένη σοφία» του καιρού του. Το μοντέλο στο οποίο κατέληξε μοιάζει με την εξισορρόπηση ενός μολυβιού στη μύτη του: μπορεί να γίνει, αλλά είναι ασταθές, εφήμερο και πρέπει να ρυθμιστεί μυστηριωδώς με μεγάλη ακρίβεια. Δεν είμαι σίγουρος αν ο Αϊνστάιν αντιλαμβανόταν ότι η λύση του ήταν ασταθής (μιλάμε για δυσκολότατες στην επίλυση εξισώσεις), ωστόσο αναζήτησε μια λύση που να «περιγράφει» το σύμπαν όπως θεωρούσε ότι ήταν, και έχασε την ευκαιρία, εμπιστευόμενος τη θεωρία του, να προβλέψει ότι το σύμπαν ήταν διαφορετικό από την παραδεδεγμένη γνώση.
Όμως, η κοσμολογική σταθερά δεν ήταν καθόλου αδικαιολόγητη. Ήταν ένας όρος που, από μαθηματικής απόψεως, ταίριαζε φυσικά στις εξισώσεις του. Από φυσικής απόψεως περιγράφει μια ενδογενή τάση του χώρου να διαστέλλεται. Απλούστατα, δεν μπορεί να προσφέρει μια σταθερή ισορροπία, ακόμη κι αν η τιμή της είναι προσεκτικά ρυθμισμένη – παρεκτός αν ρυθμιστεί με άπειρη ακρίβεια, και ξέρεις πού θα το πήγαιναν μερικοί κοινοί γνωστοί μας επ’ αυτού…
Τίποτα όμως δεν υποχρεώνει την κοσμολογική σταθερά να είναι ακριβώς μηδέν. Σήμερα ξέρουμε ότι πράγματι δεν είναι, αν και η τιμή της είναι μικρή. Επιπλέον, έχουμε κάποια φυσικά μοντέλα που μπορούν να εξηγήσουν την κοσμολογική σταθερά με όρους θεμελιωδέστερων φαινομένων (κυρίως κβαντικών).
Καταλαβαίνω ότι δεν απάντησα στις βασικές ερωτήσεις σου. Θα επανέλθω αργότερα και θα προσπαθήσω να σου δώσω μια όσο καλύτερη εικόνα του θέματος μπορώ. Στο μεταξύ, αν κάποιος ενεργός στην κοσμολογία φυσικός μας διαβάζει, ας μας δώσει τα φώτα του, ως πιο αρμόδιος.
batcic said
Λοιπόν, εγώ ως φυσικός, και με ειδίκευση κατά κύριο λόγο στην φυσική της ατμόσφαιρας, αλλά και στην αστρονομία – αστροφυσική θα προσπαθήσω να σου δώσω μία κατά το δυνατόν εκλαϊκευμένη απάντηση. Η βασική ερώτηση αν δεν κάνω λάθος είναι:
Λοιπόν η απάντηση είναι ότι το rdeshift είναι απλώς μια ένδειξη που κίνησε τις υποψίες για περαιτέρω διερεύνηση. Η αλήθεια είναι ότι πρώτον υπάρχουν πλέον μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν ικανοποιητικά την διαστολή του σύμπαντος, και επιπλέον πειραματικά δεδομένα που φανερώνουν όχι μόνο ότι όλοι οι γαλαξίες και τα σμήνη απομακρύνονται από εμάς, αλλά και ότι όλες αυτές οι οντότητες απομακρύνονται και μεταξύ τους! Για να γυρίσω στο δισδιάστατο ανάλογο του μπαλονιού που σας παρουσίασε η καθηγήτρια σας, αν σχεδιάσεις σε οποιοδήποτε μέος του μπαλονιού έναν αριθμό από τελίτσες, αυτές θα απομακρύνονται όλες μεταξύ τους όσο θα φουσκώνει το μπαλόνι.
Το σημείο κλειδί όμως είναι άλλο. Στην κλασική φυσική δεν διακρίνεται βέλος του χρόνου. Δηλαδή, όταν λύνω μια εξίσωση με παράμετρο το χρόνο Τ, μπορώ να πάρω εξίσου καλά αποτελέσματα για χρονικό διάστημα +Τ ή και -Τ. Δηλαδή και μπροστά και πίσω στο χρόνο. Η φύση όμως έχει δείξει ότι έχει βέλος του χρόνου, δηλαδή συγκεκριμένη φορά. Π.χ. για την κλασική φυσική, ένα βάζο που πέφτει και σπάει, μπορεί, αντιστρέφοντας την εξίσωση, να ξανακολλήσει και να ανέλθει εκεί που βρίσκονταν αρχικά. Ενώ όλοι ξέρουμε πως η φυσική κατάληξη είναι μόνο προς τη μια φορά. Οπότε για να ξεχωρίσουμε τα πράγματα, στην κλασική φυσική υπάρχουν χωρικά σημεία (τρεις διαστάσεις), τα οποία μπορούμε να επισκεφτούμε αλλάζοντας τη φορά της κίνησης κατά το δοκούν. Στην κοσμολογία όμως δεν υπάρχουν χωρικά σημεία, αλλά γεγονότα τεσσάρων διαστάσεων (οι τρεις χωρικές και ο χρόνος). Οι χωρικές διαστάσεις είναι προσβάσιμες προς όλες τις κατευθύνσεις, ενώ ο χρόνος όχι!
Συνεπώς πρώτον δεν είναι απλώς ότι διαστέλλεται το σύμπαν, αλλά και ότι είναι μετρήσιμη και η χωρική διαστολή μεταξύ γαλαξιών και αστρικών σμηνών. Δεύτερον, παρά την καθημερινή μας διαισθητική, δεν μπορούμε να ταξιδέψουμε σε κάποιο σημείο από το οποίο ξεκίνησε η Μεγάλη Έκρηξη γιατί απλά αυτό δεν είναι ένα σημείο αλλά ένα γεγονός (έχει παράμετρο και τον χρόνο). Το δισδιάστατο ανάλογο στο μπαλόνι είναι ότι αρχικά το μπαλόνι ήταν σημειακό, στη συνέχεια απέκτησε κάποιον όγκο και όλα τα σημεία που βρίσκονται στην επιφάνεια του (η επιφάνεια του μπαλονιού αποτελεί το Σύμπαν των σημείων), απομακρύνονται μεταξύ τους, αλλά αν προσπαθούσαν να φτάσουν στο κέντρο του μπαλονιού, τη στιγμή δηλαδή που αυτό ήταν σημείο και αντιστοιχεί σε ένα ανάλογο της Μεγάλης Έκρηξης, δεν θα τα κατάφερναν ποτέ, γιατί το σημείο αυτό δεν ανήκει πλέον στην επιφάνεια του μπαλονιού (το Σύμπαν των σημείων) αλλά στο κέντρο του μπαλονιού που είναι μη προσβάσιμο από τα σημεία.
Αυτά προς το παρόν και όσο πιο απλά μπόρεσα να τα εξηγήσω. Ελπίζω να βοήθησα Διαγόρα!
Vagelford said
Διαγόρα, ανοίγεις μεγάλο θέμα. Καταρχήν πρέπει να επισημάνω ότι σε πολλά σημεία στο κείμενό σου υπάρχουν παρανοήσεις. Τα ερωτήματά σου πάντως δεν είναι και εντελώς παράλογα, αφού αυτά τα πράγματα έχουν προβληματίσει την επιστημονική κοινότητα και υπάρχουν ακόμα και σήμερα άνθρωποι του χώρου οι οποίοι έχουν εσφαλμένες αντιλήψεις και παρανοήσεις σχετικά με αυτά τα πράγματα.
Επειδή θέλω να σου δώσω μια όσο πιο ολοκληρωμένη απάντηση γίνεται και επειδή από καιρό ήθελα να γράψω ένα σχετικό θέμα στο blog μου, επιφυλάσσομαι να το κάνω λίγο αργότερα.
Αυτό που θα σου πω πάντως (και μπορείς να διαβάσεις σχετικά στη wikipedia) είναι ότι η θεωρία του «κουρασμένου» φωτός (tired light), δηλαδή του φωτός που κοκκινίζει για κάποιο άλλο λόγο εκτός από τη διαστολή κατά τη διάδοσή του μέχρι εδώ, αποκλείεται από τις παρατηρήσεις.
Και επειδή αυτό δεν μπορώ να το αφήσω έτσι, θα πω και δύο λόγια για το redshift. Το redshift στο φως που παρατηρούμε, στα πλαίσια της σχετικιστικής κοσμολογίας, οφείλεται στο ότι διαστέλλεται ο χώρος μέσα στον οποίο διαδίδεται το φως. Δηλαδή, αν έχω μία πηγή (ένα υποβρύχιο…) σε έναν μακρινό γαλαξία (in a galaxy far far away) και αυτό μου στέλνει μία σειρά από pings με σταθερή συχνότητα, τότε επειδή διαστέλλεται ο χώρος ανάμεσά μας, εγώ θα βλέπω τα pings να φτάνουν με μικρότερη συχνότητα, αφού το κάθε ένα ping θα έχει μεγαλύτερη διαδρομή να διανύσει από το προηγούμενο. Φαντάσου τώρα ότι αυτή η σειρά από τα pings είναι ένα φωτόνιο. Άρα θα το βλέπω να μεγαλώνει το μήκος κύματός του τόσο περισσότερο, όσο πιο μακριά είναι η πηγή του, αφού θα «βλέπει» περισσότερη διαστολή. Αυτό το φαινόμενο, όπως το περιγράφω παραπάνω με τα pings θα πρέπει να το βλέπουμε και σε όλες τις άλλες διαδικασίες εκτός από το ίδιο το φως. Δηλαδή αν έχουμε μια φυσική διαδικασία, η οποία έχει μία χρονική εξέλιξη, τότε θα πρέπει να την βλέπουμε να εξελίσσεται τόσο πιο αργά όσο πιο μακριά βρίσκεται, όπως ακριβώς συμβαίνει με την ερυθρομετατόπιση. Αυτό έχει επιβεβαιωθεί από τις παρατηρήσεις της χρονικής εξέλιξης των σουπερνόβα.
Το smoking gun όμως του Big Bang είναι η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων (CMB), που είναι ουσιαστικά ακτινοβολία μέλανος σώματος θερμοκρασίας 3000K περίπου, που έχει γίνει redshifted στους 3K περίπου.
Τέλος πάντων, όπως είπα, θα απαντήσω εκτενέστερα για τα περί κοσμολογίας…
Μικροαστός said
Να πω καταρχήν οτι ΔΕΝ είμαι φυσικός,οι γνώσεις μου γύρω απο το θέμα είναι αναγκαστικά περιορισμένες, επομένως δεν έχω να προσφέρω ιδιαίτερες πληροφορίες και απαντησεις στα συγκεκριμένα ερωτήματα που βάζει ο Διαγόρας.
Από φιλοσοφική άποψη όμως , μου ειναι σχεδόν αδύνατον να χωνέψω και να παραδεχτώ μια θεωρία -αυτη της «Μεγάλης Έκρηξης»- η οποία βάζει από την πίσω πόρτα την «θεϊκή παρέμβαση» στην «δημιουργία» του σύμπαντος.
Κατά την ταπεινή μου γνώμη, πέρα απο τα πειραματικά δεδομένα κτλ, ήταν ένας από τους λόγους για τους οποίους το συγκεκριμένο μοντέλο έγινε τόσο ευρέως αποδεκτό.
Μια γευση για τα άλλα κοσμολογικά μοντέλα μπορείτε να πάρετε εδώ : http://www.physics4u.gr/articles/2007/theories_universe.html
ο Αλέξανδρος said
Διαγόρα, χωρίς να θέλω να παρέμβω στο περιεχόμενο καθ’αυτό της συζήτησης, θα πρότεινα να ρίξεις μια ματιά στο βιβλίο The Final Theory.
Χωρίς να υποστηρίζω ότι προτείνει πράγματι την τελειωτική θεωρία, δίνει μια εναλλακτική θεώρηση που δείχνει ότι η λεπίδα του Όκαμ εδώ και χρόνια δεν εφαρμόζεται στη θεωρητική φυσική (με όλο τον σεβασμό στους φυσικούς της παρέας).
Vagelford said
Αυτό που περιγράφει ο Μικροαστός, είναι η κλασικότερη παρανόηση που υπάρχει σε σχέση με την θεωρία του Big Bang. Και ο λόγος είναι ότι η θεωρία αυτή έχει νόημα μέχρι εκεί όπου μπορεί να εφαρμοστεί. Το Big Bang δεν μιλάει για στιγμή δημιουργίας, αν και δυστυχώς πολλοί φυσικοί μιλάνε. Οι διάφορες «εναλλακτικές» θεωρίες αποτελούν επεκτάσεις του Big Bang και όχι εναλλακτικές προτάσεις. Με τα σημερινά δεδομένα, η θεωρία του Big Bang ξεκινά λίγο πολύ εκεί που τελειώνει το inflation και πρακτικά είναι η περιοχή μέχρι την οποία μπορούμε να έχουμε κάποιες έστω και έμμεσες παρατηρήσεις, δηλαδή τις παρατηρήσεις των διακυμάνσεων του μικροκυματικού υποβάθρου (CMB).
Btw, σχετικά με το “the final theory”, μια ματιά στη σελίδα http://www.thefinaltheory.com/scienceflaws.html όπου αναφέρει για παράδειγμα:
είναι αρκετή.
avonidas said
Vagelford, δεν μπορώ να σου πω πόσο χαίρομαι που «ανέλαβες» αυτή τη συζήτηση! Ξέρω ότι είσαι γνώστης του θέματος και καλός συζητητής. 2-3 πραγματάκια θα ήθελα να προσθέσω, και διόρθωσέ με, σε παρακαλώ, όπου κάνω λάθος.
Αυτό που ονομάζουμε «αρχική ανωμαλία» (singularity) στη Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι ουσιαστικά μια προέκταση (extrapolation) των παρατηρήσεών που έχουμε και που θα μπορούσαμε να έχουμε. Παρατηρώντας ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται με ταχύτητα ανάλογη της απόστασής τους, ότι η ακτινοβολία υποβάθρου είναι ομοιόμορφη προς όλες τις κατευθύνσεις, οδηγούμαστε στο συμπέρασμα ότι το «υλικό» του σύμπαντος ήταν πυκνότερο στο παρελθόν από ότι είναι σήμερα. Η λογική προέκταση αυτής της παρατήρησης είναι ότι, αν κινηθούμε αρκετά πίσω, όλες οι «ιστορικές γραμμές» (δηλαδή οι χωροχρονικές πορείες όλων των αντικειμένων) θα συναντηθούν σε ένα μοναδικό γεγονός.
Αυτό αποτελεί μια προέκταση, όχι μια παρατήρηση. Όχι μόνο δεν έχουμε «δει» την μεγάλη έκρηξη, αλλά ούτε και θα μπορούσαμε να την δούμε! Στην πραγματικότητα, δεν μπορούμε να δούμε πιο πέρα από την γέννηση της ακτινοβολίας υποβάθρου, αφού αυτή είναι στιγμή της αποδέσμευσης του ίδιου του φωτός: η στιγμή που το σύμπαν έγινε «διαφανές» στη φωτεινή ακτινοβολία. Εφόσον «βλέπουμε» μέσω του φωτός, είναι προφανές ότι δεν μπορούμε να «δούμε» εκεί που δεν υπάρχει φως!
Οτιδήποτε πέρα από το σημείο αυτό είναι εικασία και μοντέλο βασισμένο στη θεωρία μας. Η θεωρία μας, όμως (η Γ.Σ.) έχει σαφή όρια. Δεν μπορεί να ισχύει σε περιοχές που είναι και εξαιρετικά μικρές και ισχυρά καμπυλωμένες λόγω της βαρύτητας. Αυτές είναι ακριβώς οι συνθήκες που επικρατούσαν στα πολύ πρώιμα στάδια του σύμπαντος. Συμπέρασμα: οι κανόνες του παιχνιδιού αλλάζουν ακριβώς όταν το παιχνίδι γίνεται ενδιαφέρον. Οι προβλέψεις μας είναι άχρηστες, μέχρις ότου βρούμε καλύτερη θεωρία. Συνεπώς, το ότι η Γ.Σ. προβλέπει ένα ανώμαλο σημείο πέραν των ορίων εφαρμογής της δεν σημαίνει ότι υπάρχει ένα ανώμαλο σημείο· σημαίνει απλώς ότι δεν ξέρουμε τι υπάρχει εκεί. Μάλιστα, αν βασιστούμε στην εκ των προτέρων πείρα μας, βλέπουμε ότι διάφορες μαθηματικές «καταρρεύσεις» εξομαλύνονται μόλις κάνουμε την κατάλληλη επέκταση της θεωρίας. Στοιχηματίζω λοιπόν ότι το ίδιο ισχύει και για τις ιδιομορφίες της Γ.Σ. : μια ευρύτερης ισχύος θεωρία θα τις εξαλείψει.
ellinaki said
Συγνώμη που πετάγομαι, αλλά μιας και το έφερε η συζήτηση… Πώς εξηγείται το παράδοξο από τη μία οι γαλαξίες να απομακρύνονται μεταξύ τους, αλλά από την άλλη να παρατηρούνται «συγκρούσεις» γαλαξίων; (Αυθόρμητος προβληματισμός, που μόλις προέκυψε)
avonidas said
@ Ellinaki
Γιατί, απλούστατα, ΔΕΝ απομακρύνονται όλοι οι γαλαξίες μεταξύ τους. Οι γαλαξίες που βρίσκονται αρκετά μακριά ο ένας από τον άλλον πράγματι απομακρύνονται αμοιβαία. Τοπικά όμως – σε μικρότερες κλίμακες – υπάρχουν συναθροίσεις γαλαξιών, τα λεγόμενα «σμήνη γαλαξιών», που κινούνται ως ομάδα συγκρατούμενα από την αμοιβαία βαρυτική τους έλξη. Αυτοί, μεταξύ τους, μπορεί να πλησιάζουν, να απομακρύνονται και γενικά να κινούνται με περίπλοκο τρόπο,
Να το πω αλλιώς: η ομοιόμορφη διαστολή του σύμπαντος είναι μια εικόνα που ισχύει σε πολύ μεγάλη κλίμακα – μεγαλύτερη κι από τα σμήνη γαλαξιών. Σε σχέση με την κλίμακα αυτή, ένα σμήνος γαλαξιών μπορεί να θεωρηθεί σημείο. Τα σημεία, λοιπόν, απομακρύνονται μεταξύ τους σύμφωνα με το νόμο του Hubble. Μέσα στα σμήνη, όμως, ο χώρος μπορεί ακόμη και να συστέλλεται.
batcic said
@Διαγόρας Η ανάλυση του Vagelford είναι αρκετά καλή, αλλά και με εξειδικευμένη και δύσκολη ορολογία. Εγώ τονίζω απλώς ότι οι παρανοήσεις σχετικά με το θέμα Big Bang από τους μη έχοντες γνώσεις φυσικής, πηγάζουν από το γεγονός ότι η καθημερινή τους διαισθητική, βασισμένη σε κοινά τρισδιάστατα σημεία, τους κάνει να θεωρούν ότι εφόσον κάτι διαστέλλεται, κάπου βρίσκεται και η αρχή του και καταλήγουν τελικά να ψάχνουν μια τυπική έκρηξη η οποία κάνει τη θεωρία να φαίνεται αυθαίρετη και παράλογη. Στην πραγματικότητα τονίζω ότι το Big Bang είναι ένα γεγονός εκκίνησης, και όχι ένα σημείο εκκίνησης. Πριν (το πριν εδώ χρησιμοποιείται με την έννοια αίτιο – αιτιατό και όχι ως χρονικό επίρρημα) από αυτήν την αφετηρία, δεν υφίστανται καν κλασικές έννοιες όπως ο χρόνος και ο χώρος. @Μικροαστός Η στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης δεν έχει να κάνει με θεϊκή παρέμβαση ή με δημιουργία. Είναι απλώς μια στιγμή «ανωμαλίας», μια στιγμή δηλαδή κατά την οποία δεν ισχύουν οι γνωστοί νόμοι της φυσικής, και δεν μπορούμε να έχουμε γνώσεις για το πριν. Οι θεϊκές παρεμβάσεις και οι ευφυείς σχεδιασμοί είναι παρανοήσεις που προσπαθούν να δημιουργήσουν οι θρησκείες στην προσπάθεια τους να πείσουν ότι εκεί που σταματάει η επιστήμη, αρχίζει η θρησκεία. Τελικά η ιστορία έχει δείξει ότι η επιστήμη δεν σταματάει ποτέ!!!
Vagelford said
Avonidas, έτσι όπως τα λες είναι. Και να επισημάνω εδώ ότι και το πρώτο σου σχόλιο ήταν εύστοχο, όπως και το σχόλιο του Batcic.
Ellinaki, εδώ θίγεις ένα πολύ ενδιαφέρον θέμα. Καταρχήν, η διαστολή του σύμπαντος είναι ένα αρκετά ασθενές φαινόμενο και γίνεται αντιληπτό μόνο σε «κοσμολογικές» κλίμακες. Αυτό σημαίνει πρακτικά ότι αν έχεις ένα σύστημα το οποίο έχει κάποια συνοχή, όπως για παράδειγμα έναν χάρακα ή την Γη που είναι δέσμια της βαρυτικής επιρροής του Ήλιου ή τον Ήλιο που είναι δέσμιος της βαρυτικής επιρροής του Γαλαξία κλπ… τότε για αυτό το σύστημα η διαστολή δεν θα έχει καμία επίπτωση. Οι γαλαξίες λοιπόν, όπως έχει παρατηρηθεί, σχηματίζουν ομάδες οι οποίες είναι βαρυτικά δέσμιες, δηλαδή οι διάφοροι γαλαξίες αποτελούν ένα σύστημα. Αυτά τα σμήνη γαλαξιών συμπεριφέρονται σαν να μην υπάρχει διαστολή με τους γαλαξίες να κινούνται υπό την βαρυτική επιρροή του σμήνους. Εκτός από τα σμήνη, παρατηρούμε ότι οι γαλαξίες φτιάχνουν και υπερ-σμήνη, στα οποία τα σμήνη των γαλαξιών κινούνται υπό την βαρυτική επιρροή του υπερ-σμήνους κλπ…
Αυτό που παρατηρούμε, μετά από όλα αυτά, ως διαστολή είναι λοιπόν η κίνηση που βλέπουμε να κάνουν οι γαλαξίες όταν έχουν αφαιρεθεί οι κινήσεις που οφείλονται στην επιρροή της τοπικής ομάδας του γαλαξία.
Με λίγα λόγια, η διαστολή του σύμπαντος δεν αποκλείει τις συγκρούσεις μεταξύ των γαλαξιών.
Εδώ να πω ότι αν τελικά ο ρυθμός διαστολής του σύμπαντος επιταχύνεται, θα υπάρξει κάποια στιγμή όπου η διαστολή θα είναι τόσο μεγάλη που ακόμα και οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις που κρατούν την ύλη σε συνοχή, δεν θα μπορούν να ανταπεξέλθουν και τα άτομα θα διαλυθούν.
ο Αλέξανδρος said
@ Vagelford
Έγραψες: Btw, σχετικά με το “the final theory”, μια ματιά στη σελίδα http://www.thefinaltheory.com/scienceflaws.html όπου αναφέρει για παράδειγμα: […] είναι αρκετή.
Τι μου θυμίζει άραγε η ευκολία με την οποία απορρίπτεις ένα ολόκληρο βιβλίο χωρίς να το έχεις διαβάσει;
Όπως είπα εξ αρχής δεν ισχυρίζομαι ότι η θεωρία αυτή είναι σωστή. Εκείνο που μου είναι σαφές είναι ότι αυτή τη στιγμή ΔΕΝ έχουμε τις τελικές απαντήσεις και καλό είναι να αναρωτιόμαστε πού και πού για τις παραδοχές μας.
avonidas said
Λοιπόν, σήμερα είμαι στις καλές μου! Θα σας εξηγήσω πώς να φτιάξετε ένα αεικίνητο χωρίς βαρύτητα!
1) πηγαίνετε στο απόλυτο κενό, μακριά από βαρυτικές πηγές και την ολέθρια επίδρασή τους. Αν το κόστος είναι δυσβάστακτο, πηδήξτε στο Γκραν Κάνυον μέσα σε ένα σωλήνα κενού: η αρχή της ισοδυναμίας εγγυάται ότι τα αποτελέσματα θα είναι τα ίδια. Αλλά δεν θα έχετε πολύ χρόνο, γι’ αυτό τα παρακάτω βήματα εκτελέστε τα γρήγορα!
2) Πάρτε μια μπίλια ή ένα μπιζέλι μαζί σας. Εάν διαβάζετε βιβλία με αποσπάσματα όπως το παραπάνω, το μυαλό σας έχει περίπου το κατάλληλο μέγεθος. Πάρτε απλώς ένα καλαμάκι για να το ρουφήξετε μέσα από τη μύτη σας. Μην ανησυχείτε, έτσι κι αλλιώς δεν το χρησιμοποιούσατε.
3) Κρατήστε τη μπίλια ανάμεσα στον αντίχειρα και το δείκτη σας.
4) Σβουρίστε την.
5) Αφήστε την ελεύθερη.
6) Watch it go, που έλεγαν και οι αρχαίοι ημών πρόγονοι. Κάθε σημείο αυτής της μπίλιας επιταχύνεται, εκτός από εκείνα που ανήκουν στον άξονα περιστροφής. Αφού δεν υπάρχει αέρας να τη φρενάρει, η μπίλια θα συνεχίσει να γυρίζει και τα σημεία της θα συνεχίσουν να επιταχύνονται, χωρίς καμιά πηγή ενέργειας, εσαεί. Ή μέχρι να σκάσει στον πάτο του Γκραν Κάνυον. Whatever…
batcic said
@Avonidas
Για το #14, Άριστα 10!!!!!
ellinaki said
Avonidas + Vagelford thanks! Δεν μπορούσατε να το περιγράψετε καλύτερα :)
Vagelford said
@Αλέξανδρος. Η ευκολία που το απέρριψα είναι η ίδια ευκολία με την οποία απέρριψα την ομοιοπαθητική (χωρίς να είμαι γιατρός και χωρίς να έχω διαβάσει το βιβλίου του Hahnemann) όταν διάβασα ότι στα φάρμακα αραιώνουν την δραστική ουσία σε συγκέντρωση 10^-60.
Μου αρκούσε το απόσπασμα που διάβασα για να καταλάβω ότι ο συγγραφέας δεν ξέρει τι λέει και άρα μάλλον δεν θα βρω διαμάντια στο υπόλοιπο, αλλά άνθρακες.
LOL Avonidas
ο Αλέξανδρος said
@ Avonidas που είπε: «Εάν διαβάζετε βιβλία με αποσπάσματα όπως το παραπάνω, το μυαλό σας έχει περίπου το κατάλληλο μέγεθος.»
Τι λες; Με βάση την ψυχολογία η αποτυχημένη προσπάθειά σου για προσβολή υπονοεί ότι ανάλογο είναι και το μέγεθος του φαλλού σου :-)
ο Αλέξανδρος said
@ Vagelford που είπε: «Η ευκολία που το απέρριψα είναι η ίδια ευκολία με την οποία απέρριψα την ομοιοπαθητική» (Η οποία σημειωτέον θεωρείται ιατρική σε καθυστερημένες χώρες όπως η Γερμανία και τσαρλατανισμός σε προχωρημένες όπως η Ελλάδα).
Δηλαδή αν η πραγματικότητα δεν συμφωνεί με τη θεωρία, τόσο το χειρότερο γοα την πραγματικότητα. Κάτι μου θυμίζει αυτό.
avonidas said
@ ο Αλέξανδρος:
Ναι, αλλά λόγω συστολής Lorentz. Από την ευκινησία…
Vagelford said
@Αλέξανδρος. Όπου πραγματικότητα εννοείς την «ζωτική ενέργεια» και τη δράση μέσω της «μνήμης» του νερού και όχι το σύνολο της πειραματικής και θεωρητικής φυσικής που δεν έχει βρει κάτι τέτοιο (για να μην πω για τις κλινικές μελέτες που το κατατάσσουν το όλο φαινόμενο στο επίπεδο της δραστικότητας του placebo);
Τέλος πάντων, αυτό είναι μία άλλη συζήτηση που δεν έχει σχέση με το συγκεκριμένο θέμα.
ο Αλέξανδρος said
@ Avonidas: ROTFL! Εξαιρετικό!
@ Vagelford. Παρντόν;
Το μόνο που είπα εξ αρχής απευθυνόμενος στον Διαγόρα ήταν ότι η λεπίδα του Όκαμ δεν φαίνεται να είναι σημαντικό κριτήριο για τη θεωρητική φυσική του σήμερα. Η αναζήτηση μιας πιο απλής ή «όμορφης» θεωρίας συνεχίζεται. Χαρακτηριστική είναι η διάλεξη του Garrett Lisi στο TED: http://www.ted.com/index.php/talks/garrett_lisi_on_his_theory_of_everything.html
Νίκος said
Θα σε μαλώσω, μικρέ ΘουΒικοφανή επιστημονίσκε…
Η μπίλια, σε σχέση με σένα που πέφτεις μαζί ως παρατηρητή, έχει μία -αεικίνητη όντως αλλά- όχι επιταχυνόμενη κίνηση.
Σε σχέση με τον «ακίνητο» παρατηρητή στα βράχια του φαραγγιού, η κίνηση είναι όντως επιταχυνόμενη ως προς ένα άξονα, αλλά ουδόλως «αεί», καθώς αναλώνεται δυναμική ενέργεια λόγω της αρχικής θέσης (aka του υψους που ‘αναλώνεται’ πέφτοντας).
…μήπως να το ξανασκεφτείς;…
Η θεωρία της διαστολής με επιμήκυνση του «υποδεκαμέτρου», μου θυμίζει τις «αυξήσεις στους μισθούς που καλύπτουν τον πληθωρισμό». Για να μην ξαχνάμε τις αντιστοιχίες στις δικές μας επιστήμες :-)
Νίκος
ΥΓ. Διαγόρα, είναι «να επιταχύνουν» και όχι «να επιταγχύνουν»
Vagelford said
Εγώ αναφερόμουν στην ομοιοπαθητική.
Btw, το κριτήριο του Γουλιέλμου του Όκαμ, δεν αποτελεί φυσική αρχή, αλλά λογική και αισθητική αρχή.
ο Αλέξανδρος said
@ Vagelford που είπε:Εγώ αναφερόμουν στην ομοιοπαθητική.
Όχι, αναφερόσουν στο τι εννοώ, βγάζοντας αυθαίρετα συμπεράσματα. Καλό βράδυ.
avonidas said
@Νίκος
Heloooo?! Δεν εννοώ την επιτάχυνση της πτώσης, αλλά της ιδιοπεριστροφής!
Νίκος said
Και γιατί η ιδιοπεριστροφή είναι επιταχυνόμενη ??
Σβουρίζω και αφήνω, και έχω σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Πού είναι η «επιταχυνόμενη» ?
Η μόνη περίπτωση να γίνει επιταχινόμενη, είναι να της ρίξεις ταχίνι από πάνω, αλλά μάλλον δεν εννοούσες αυτό, καθώς σε αυτή την περίπτωση γράφεται το «χι» με γιώτα :-Ρ
avonidas said
@ Νίκος
Ουφφφ… τα σημεία κάνουν κύκλο = στρίβουν = επιταχυνόμενη κίνηση
Vagelford said
Συγνώμη αν κατάλαβα λάθος Αλέξανδρε, αλλά από αυτό που έγραψες (αν η πραγματικότητα δεν συμφωνεί με τη θεωρία, τόσο το χειρότερο για την πραγματικότητα), μου φάνηκε ότι αναφερόσουν στην πραγματικότητα της ομοιοπαθητικής.
Anyway, το θέμα είναι η κοσμολογία.
Νίκος said
Το αεικίνητο είναι ιδεατά εφικτό σε περιβάλλον χωρίς τριβές. Δεν το έχουμε δει πειραματικά.
Στο ιδεατό σας παράδειγμα, έχουμε κάτι τέτοιο.
Απ’ ότι κατάλαβα με τα συμφραζόμενα του «ουφφφ», είναι ότι εννοείτε την φυγόκεντρο/κεντρομόλο επιτάχυνση.
Μου φάνηκε ότι εννοούσατε «επιταχυνόμενη περιστροφή» (aka αυξανόμενη κινητική ενέργεια), πράγμα που μου φάνηκε εξωφρενικό λάθος από επιστήμονα του βεληνεκούς σας (σλουρπ).
…ή μήπως ανοίξαμε τα βίκια εν τάχει και τα μπαλώνουμε όπως-όπως, προσθέτοντας ένα ουφφφ [με κούρασες πτωχέ φυσικώς αστοιχείωτε] to throw ash in the eyes :-)
Dyer said
Για την επιτάχυνση χρειάζεται δύναμη και αυτή υπάρχει (η κεντρομόλος) Η ενέργεια που έχει είναι η αρχική αυτή που έδωσες εσύ και εφόσον δεν υπάρχουν τριβές κτλ θα επιστρέφεται χωρίς να παράγει έργο καθότι η τροχεία κίνηση είναι κάθετη με την δύναμη σε κάθε σημείο.
avonidas said
Πού ‘σαι καημένε μοναχέ
να βγεις να σεργιανίσεις,
και τη Λεπίδα σου να δεις
και να μην τη γνωρίσεις!
Σχετικά με τη «λεπίδα του Όκκαμ»:
1) Το τι συνιστά εφαρμογή της «λεπίδας του Όκκαμ» είναι εξαιρετικά αμφιλεγόμενο. Ο κόσμος χρησιμοποιεί την έκφραση σαν να ήταν κάποια ακριβής μεθοδολογία αντιπαραβολής ανταγωνιστικών θεωριών. Στην πραγματικότητα, και αφού ικανοποιηθούν κάποιες πολύ βασικές απαιτήσεις που πρέπει να πληρεί η οποιαδήποτε υποψήφια εξήγηση, είναι στην κρίση του καθενός τι σημαίνει «η απλούστερη εξήγηση». Είμαι σίγουρος ότι ο Γουλιέλμος Όκκαμ θα έψαχνε το σαγόνι του κάπου στο πάτωμα αν εκτίθετο σε ένα από τα αναρίθμητα επιχειρήματα που φιλοδοξούν να αποκλείσουν την ύπαρξη Θεού με βάση την «λεπίδα του Όκκαμ».
2) Καταρχήν, τι είπε ο φουκαράς ο Γουλιέλμος του Όκκαμ; «Οι οντότητες δεν θα πρέπει να πολλαπλασιάζονται επί ματαίω.» Μ’ αυτό δεν εννοούσε βέβαια την… αντισύλληψη, αλλά καυτηρίαζε μια ελάχιστα γόνιμη προσέγγιση στη φιλοσοφία: δεν θα πρέπει να θεωρούμε ότι οτιδήποτε μπορεί να οριστεί με μια λέξη ή να αποτελέσει μια έννοια είναι και μια αυτόνομη, φυσική οντότητα. Με το σκεπτικό αυτό, π.χ. θα μπορούσαμε να λέμε ότι τα τριαντάφυλλα είναι κόκκινα επειδή έχουν την ιδιότητα της «ερυθρότητας», ότι οι πέτρες πέφτουν επειδή διαθέτουν «βαρύτητα» (όχι με τη σύγχρονη, αλλά με την Αριστοτελική έννοια), ο καπνός ανεβαίνει επειδή διαθέτει «ελαφρότητα» κλπ. Είναι σαφές ότι αν συνεχίσουμε έτσι, «εξηγούμε» τα πάντα με ταυτολογίες, ή μάλλον δεν εξηγούμε απολύτως τίποτα. Πρέπει να υποθέσουμε κάποιες βασικές οντότητες, με βάση τις οποίες θα εξηγήσουμε τα παρατηρούμενα φαινόμενα, και δεν θα πρέπει να αξιώνουμε δύο οντότητες εκεί όπου μία θα αρκούσε.
3) Αυτή ήταν η «Λεπίδα του Όκκαμ» όπως πρωτοδιατυπώθηκε, με στόχο να βάλει μια τάξη στη Σχολαστική Φιλοσοφία. Μεταφράζοντας σε σημερινούς όρους, οφείλουμε να προτιμούμε την πιο «οικονομική» θεωρία που εξηγεί τα παρατηρούμενα φαινόμενα. Αμέσως-αμέσως, έχουμε έναν βασικό περιορισμό, ότι δηλαδή για να συγκριθούν δύο θεωρίες με βάση τη Λεπίδα του Όκκαμ πρέπει και οι δύο να εξηγούν τα φαινόμενα στον ίδιο τουλάχιστον βαθμό ακρίβειας. Αν έχουμε μια κομψή θεωρία που δεν εξηγεί τα φαινόμενα και μια ad hoc θεωρία που τα εξηγεί, αυτό δεν σημαίνει ότι θα προτιμήσουμε την κομψή θεωρία! Σ’ αυτή την περίπτωση, η ad hoc θεωρία είναι το καλύτερο (ή το μόνο) μοντέλο που διαθέτουμε για τα εν λόγω φαινόμενα.
4) Τώρα που διαθέτουμε δύο πραγματικά «ισοδύναμες» στις προβλέψεις τους θεωρίες (που λέει ο λόγος), τις συγκρίνουμε για να δούμε ποια είναι «η απλούστερη». Είναι ευκολότερο να εξετάσουμε τι ΔΕΝ συνιστά απλότητα:
– ΔΕΝ συνιστά απλότητα η ευκολία στην εκτέλεση των υπολογισμών
– ΔΕΝ συνιστά απλότητα η συντομία στη λεκτική περιγραφή (αλλιώς, η θεωρία «οι Ιλλουμινάτι/οι Σιωνιστές/οι Νεφελίμ είναι πίσω από όλα» θα ήταν η επικρατέστερη ιστορική θεωρία)
– ΔΕΝ συνιστά απλότητα η ικανότητα των μη ειδικών να καταλάβουν τη θεωρία (αλλιώς οι μελισσούλες και τα λαχανάκια θα ήταν το επικρατέστερο μοντέλο στη γενετική)
και τι συνιστά απλότητα; Ιδέα δεν έχω, αλλά ενώ είναι δύσκολο να το ορίσει κανείς αφηρημένα, συνήθως οι ενεργοί επιστήμονες το αντιλαμβάνονται κατά περίπτωση (πράγμα που υποδεικνύει ότι η φιλοσοφία είναι πολύ σοβαρή υπόθεση για να την αφήσουμε στους φιλοσόφους). Αν πιεζόμουν, θα έλεγα σε γενικές γραμμές ότι πρέπει να κάνουμε οικονομία στις μη παρατηρήσιμες αρχές, έννοιες ή ποσότητες που πρέπει να «καλέσουμε σε ύπαρξη» προκειμένου να αντιστοιχίσουμε τη θεωρία με ό,τι πραγματικά παρατηρούμε.
5) Μια τελευταία παρατήρηση, προτού επιστρέψω στο θέμα της κοσμολογίας: δεν πρέπει να παραβλέπεται η σημασία των όσων έχουν ήδη επιτευχθεί, όταν αναζητείται η «απλούστερη εξήγηση». Συχνά η επιστήμη αναπτύσσεται μέσα στο καλούπι της θεωρίας που ήδη διαθέτουμε. Όταν τα φαινόμενα εξηγούνται αβίαστα μέσα στα πλαίσια της υπάρχουσας θεωρίας, η απλούστερη εξήγηση είναι αυτή που χρησιμοποιεί όσα ήδη διαθέτουμε. Αν δουλεύει, μην το πειράζεις. KISS, που θα έλεγαν και οι προγραμματιστές.
Με βάση όλα αυτά. τι μπορούμε να πούμε για το μοντέλο της διαστολής του χωρόχρονου, έναντι θεωριών όπως η «κόπωση του φωτός», που υπαινίχθηκε ο Διαγόρας και ανέφερε ο Vagelford; Λοιπόν, είχαμε αρχικά ένα εμπειρικό δεδομένο – τον νόμο του Hubble – που μας πληροφορούσε για την ερυθρή μετατόπιση του φωτός από μακρινούς γαλαξίες και μας έλεγε ότι είναι ανάλογη της απόστασής τους από εμάς. Την ίδια εποχή διαθέταμε και μια ιδιαίτερα «κομψή» θεωρία για τη βαρύτητα και τη γεωμετρία του χωρόχρονου (τη Γ.Σ.) με καλά «διαπιστευτήρια» σε μικρές σχετικά κλίμακες (ηλιακό σύστημα και άλλα αστρικά συστήματα), όπως επίσης και μερικά αφηρημένα, εξαιρετικά απλουστευμένα μοντέλα για το σύμπαν ως σύνολο, που βασίζονταν στη Γ.Σ. (μοντέλα Friedmann).
Γεγονός: το μοντέλο Friedmann για τη διαστολή του χώρου «ταίριαζε γάντι» στον εμπειρικό νόμο του Hubble. Αυτό ήταν μια ενθαρρυντική ένδειξη. Δεν μπορούμε να πούμε ότι ήταν η μόνη καλή εξήγηση, αλλά ήταν η μόνη τόσο κομψή που διαθέταμε.
Το επόμενο βήμα είναι διττό: πρώτον, ψάχνουμε για ανεξάρτητες επιβεβαιώσεις του κοσμολογικού μας μοντέλου (όπως η ακτινοβολία υποβάθρου, που δικαίωσε την ισοτροπία του χώρου) και δεύτερον, ψάχνουμε για εναλλακτικές θεωρίες. Πάνω σ’ αυτό έγινε μπόλικη δουλειά: είχαμε την «Θεωρία της Σταθερής Κατάστασης» του Fred Hoyle, μια υπέροχη, κομψή θεωρία. Δυστυχώς, ήταν μια υπέροχη, κομψή, εσφαλμένη θεωρία. Το πείραμα, αγαπητέ, το πείραμα. (Ας σημειωθεί ότι έχω απεριόριστη εκτίμηση προς τον Fred Hoyle. Μπορεί να έβγαλε μια εσφαλμένη θεωρία, αλλά πόσοι μπορούν να βγάλουν μια καλή εσφαλμένη θεωρία, για να μην μιλήσω για μια καλή, επιβεβαιωμένη θεωρία;)
Είχαμε επίσης τα μοντέλα περί «κόπωσης του φωτός«. Το πρόβλημα με αυτά τα μοντέλα, όπως ανέφερε ο Vagelford, είναι ότι επιφυλάσσουν ιδιαίτερη μεταχείριση στο φως, έναντι άλλων φαινομένων. Έτσι, ακόμη κι αν βρεθεί ένας ικανοποιητικός μηχανισμός που να δικαιολογεί γιατί αλλάζει η συχνότητα του φωτός με την απόσταση (και οι σχετικές απόπειρες ήταν μάλλον ατυχείς), θα πρέπει να βρεθεί μια διαφορετική εξήγηση για κάθε άλλο φαινόμενο, η συχνότητα του οποίου μεταβάλλεται με τον ίδιο τρόπο. Εδώ πια μπορεί να διακρίνει κανείς την αξία της συμβουλής του Όκκαμ, και να μην πολλαπλασιάσει τις αρχές επί ματαίω. Η διαστολή του χώρου εξηγεί με ενιαίο τρόπο όλα αυτά τα φαινόμενα, και γι’ αυτό την προτιμούμε.
———————————-
2009-02-09, 0:53
Διαγόρα, μήπως μπορείς να μου διορθώσεις την… αρίθμηση στο #32; Ευχαριστώ (τελικά, έχει δίκιο ο νόμος του Μέρφυ, αν είναι ανθρωπίνως δυνατό να γίνω τελείως ρεζίλι, θα βρω τον τρόπο…)
Διαγόρας ο Μήλιος said
Σας ευχαριστώ πολύ όλους που καταθέσατε τις σκέψεις σας. Βοήθησαν όλες στο να βελτιώσω την αντίληψη που έχω επί των πραγμάτων, αν και εξακολουθώ να έχω πολλά κενά.
Χάρηκα που έμαθα πως το redshift στα ελληνικά ονομάζεται ερυθρομετατόπιση.
Χάρηκα επίσης που έμαθα πως υπάρχει ένας ολόκληρος κλάδος θεωριών στις οποίες βρίσκει κάποια αντιστοίχηση ο προβληματισμός μου, και έχουν ένα όνομα, (θεωρίες “κουρασμένου” φωτός / “tired” light theories) έστω κι αν έχουν σοβαρά προβλήματα και δεν τις λαμβάνει στα σοβραρά κανένας επιστήμονας πλέον σήμερα. Τα προβλήματα αυτών των θεωριών έτσι όπως τα διάβασα στη Βικιπαίδεια μεταφέρουν το πρόβλημα εκτός της σφαίρας των ζητημάτων για τα οποία έχω επαρκείς γνώσεις ώστε να εκφέρω γνώμη, άρα και αντίρρηση, κι έτσι οφείλω να τα δεχθώ ως εξηγήσεις για το «που κάνω λάθος».
Όσο για τη φύση του big bang, με βοήθησε κάπως η εξήγηση του Batcic ότι «το Big Bang είναι ένα γεγονός εκκίνησης, και όχι ένα σημείο εκκίνησης», το ζήτημα όμως για το οποίο πριν ήμουν σίγουρος ενώ τώρα μετά από όλα αυτά βρίσκω να έχω μπερδευτεί λίγο αφορά εκείνο το περίφημο υποδεκάμετρο: τελικά, αν τεντώσουμε ένα υποδεκάμετρο από εδώ ως έναν άλλο γαλαξία που εμφανίζει ερυθρομετατόπιση, θα ανιχνεύσουμε την απομάκρυνση του γαλαξία που θα οφείλεται στη διαστολή του χώρου, ή θα εμποδιστεί μία τέτοια παρατήρηση από τη διαστολή του ιδίου του υποδεκάμετρου;
Το σχόλιο #14 του Avonidas έβγαλε πράγματι γέλιο, αν και δεν νομίζω πως είναι δίκαιο να λέμε πως κάποιος έχει μυαλό μπιζέλι επειδή δεν κατανοεί, ή δεν συγκράτησε, ή δεν έτυχε ποτέ να μάθει κάποιες αρχές όπως αυτή της διατήρησης της ορμής.
Αλέξανδρε, όσο αφορά το σχόλιο #13, η ποσότητα της πληροφορίας που φτάνει στις αισθήσεις μας κάθε μέρα είναι τεράστια, και έτσι είμαστε αναγκασμένοι να χρησιμοποιούμε μηχανισμούς ξεκαθαρίσματος της πληροφορίας που θεωρούμε άξια του χρόνου μας, από την πληροφορία που δεν αξίζει το χρόνο μας. Ένας από αυτούς τους μηχανισμούς είναι ο γενικός κανόνας «δεν αξίζει αν περιέχει σημαντικά ατοπήματα στην πρώτη ματιά», ο οποίος –η πείρα λέει πως– είναι αξιόπιστος και έχει έναν πάρα πολύ καλό λόγο προσπάθειας που απαιτείται για την εφαρμογή του προς ποιότητα αποτελεσμάτων.
Όσο δε για το σχόλιο #22, δεν ξέρω αν οι εκκεντρικές ιδέες του Garrett Lisi τον έχουν κατατάξει ανάμεσα στους απόκληρους της επιστημονικής κοινότητας, έχω ακούσει πάντως πως υπάρχουν πολλοί άλλοι που αναζητούν μια πιο απλή ή «όμορφη» θεωρία των πάντων, και το έχω ακούσει αυτό μέσα σε ακαδημαϊκούς, άρα προσκείμενους στο κατεστημένο κύκλους, πράγμα που –εμένα τουλάχιστον– μου λέει ότι η λεπίδα του Όκαμ δεν έχει χάσει την αίγλη της.
Τέλος πάντων, δεν θα αρνηθώ ότι η διεθνής επιστημονική κοινότητα πάσχει από κάποιο συντηρητισμό, ο οποίος λαμβάνει διάφορες μορφές, με την αδιαφορία προς τη λεπίδα του Όκαμ να είναι μία από αυτές τις μορφές, ενόσω όμως δουλεύει τουλάχιστον το περίφημο ρητό του Μάξ Πλάνκ, θα υπάρχει πάντα πρόοδος.
Παρεμπιπτόντως, μιά και το έφερε η συζήτηση, διάβασα κάποτε ένα βιβλίο εκλαϊκευμένης φυσικής γραμμένο απο θεούσιο φυσικό επιστήμονα με Ph.D. ο οποίος προσπαθούσε να πείσει τον αναγνώστη ότι ζει σε ένα σύμπαν δημιουργημένο από θεό, και μεταξύ άλλων ο τύπος υποστήριζε ότι δεν θα μπορούσε να υπάρχει ένα αενάως εκρηγνυόμενο και συμπιεζόμενο σύμπαν, γιατί λόγω απωλειών ενέργειας, το σύμπαν αναγκαστικά μετά από μερικούς κύκλους θα κατέληγε σε μία κατάσταση σούπας όπου τίποτα δεν κινείται. Διαβάζοντάς το εγώ, χωρίς ιδιαίτερες γνώσεις φυσικής, υπέθεσα ότι ο τύπος μάλλον δεν ξέρει τι λέει, καθώς τα περί απώλειών ενέργειας ισχύουν μόνο σε μη-κλειστά συστήματα, ενώ το σύμπαν είναι εξ’ορισμού το τέλειο κλειστό σύστημα. Έκανα κάπου λάθος;
Υ.Γ.
Νίκο, σε ευχαριστώ για την ορθοργαφική υπόδειξη, έκανα τις αναγκαίες διορθώσεις.
avonidas said
@ Διαγόρας
για το #14: έχεις δίκιο. Ήμουν αναίτια αγενής, και ζητώ συγγνώμη. Το έγραψα σε μια έξαρση ιδιαίτερης κακεντρέχειας (αν υπήρχε κακεντρεχάμετρο, θα είχε χτυπήσει κόκκινο) και φυσικά, ενώ εμένα μου φάνηκε πολύ αστείο, για τον Αλέξανδρο ήταν πολύ προσβλητικό. Πολύ πιο δίκαιο τελικά θα ήταν να αναφερθώ σε όσους γράφουν τέτοια βιβλία, όχι σε εκείνους που τα διαβάζουν και που πιθανόν δεν μπορούν να κάνουν διάκριση μεταξύ ειδημόνων και μη ειδημόνων.Το συγκεκριμένο απόσπασμα δείχνει πλήρη ασχετοσύνη ως προς το πραγματευόμενο θέμα, η οποία σε συνδυασμό με άμετρο «τουπέ» του συγγραφέα πάντα με εκνευρίζει αφάνταστα. Το «όλοι-εσείς-είστε-για-τον-ΜΠΙΠ-και-μόνο-η-αφεντομουτσουνάρα-μου-καταλαβαίνει-τις-ΔΙΚΕΣ-ΣΑΣ-θεωρίες» δεν είναι ολίγον τι προσβλητικό;
σχετικά με το υποδεκάμετρο:
Θα προσπαθήσω να σου δώσω μια απλή εικόνα του προβλήματος με ένα κλασικό ανάλογο. Η ιδέα-κλειδί είναι ότι ΔΕΝ μπορείς να έχεις ένα τέτοιο υποδεκάμετρο. Δεν εννοώ το απολύτως προφανές ότι δεν μπορείς να έχεις στην πράξη ένα τέτοιο υποδεκάμετρο – αυτό προφανώς το καταλαβαίνεις. Εννοώ ότι, αν είχες κάποια στιγμή ένα τέτοιο υποδεκάμετρο, που θα έπρεπε να μένει συνεχώς σε επαφή με δύο γαλαξίες, το υποδεκάμετρό σου δεν θα μπορούσε να αντέξει στη δοκιμασία!
Ίσως έχεις ακουστά το «πρόβλημα του σκαθαριού και του λάστιχου», έναν γρίφο φυσικής που είχε κάποτε δημοσιευτεί στο περιοδικό «QUANTUM». Στο πρόβλημα αυτό, ένα σκαθάρι περπατάει πάνω σε μια ελαστική ταινία με ταχύτητα σταθερή ως προς την ταινία. Ταυτόχρονα, η ταινία συνεχώς επιμηκύνεται (κάποιος την τραβάει με σταθερή ταχύτητα από το άλλο άκρο, ενώ το κοντινό της άκρο είναι δεμένο σε σταθερό σημείο). Το πρόβλημα ζητάει να βρεθεί αν και πότε το σκαθάρι θα φτάσει στο άλλο άκρο της ταινίας, ξεκινώντας από το σταθερό άκρο, με την ταινία στο φυσικό της μήκος.
Κάνε τώρα την εξής αντιστοίχιση: η ελαστική ταινία είναι ο χώρος που διαστέλλεται. Για ευκολία, φαντάσου ότι η ταινία είναι μια «μεζούρα», που φέρει γραμμές ενδείξεων σε όλο της το μήκος. Έτσι, κάθε σημείο της μπορεί να ταυτιστεί με την ένδειξη της μεζούρας που έχει πάνω του, π.χ. το σημείο «3,4 εκατοστά». Καθώς τεντώνεις την ταινία, οι αποστάσεις μεταξύ των ενδείξεων αλλάζουν, αλλά οι ενδείξεις (τα «ονόματα» των σημείων) παραμένουν ίδιες. Αυτές αντιστοιχούν στις χωροχρονικές «συντεταγμένες»· δεν είναι στην ουσία παρά «διευθύνσεις» αναγνώρισης σημείων (ή γεγονότων, στην περίπτωση του χωρόχρονου). (Ομοίως, στο μπαλόνι που έλεγε η καθηγήτριά σου, τα γεωγραφικά «μήκη» και «πλάτη» είναι τα ίδια όσο κι αν το φουσκώσεις).
Το σκαθάρι αντιστοιχεί στην ύλη που υπάρχει και κινείται μέσα στο χώρο, καθώς και στο φως (άλλωστε, ύλη και ενέργεια παίζουν τον ίδιο ρόλο, αυτόν του «περιεχομένου» του χώρου). Φαντάσου, π.χ. ένα σκαθάρι που έρπει πάνω στη λωρίδα με την ταχύτητα του φωτός (ως προς τη λωρίδα). Αυτές είναι οι ακτίνες του φωτός. Αν το σκεφτείς λίγο, θα δεις ότι μπορεί να συμβούν φαινομενικά παράδοξα πράγματα σε μια λωρίδα που τεντώνεται. Για παράδειγμα, το «σκαθάρι-φως» μπορεί να κινείται με c ως προς τις ενδείξεις της λωρίδας που τώρα διασχίζει, κι ωστόσο η απόστασή του από άλλες περιοχές της λωρίδας, πολύ μακρινές, να αυξάνει με ρυθμό πολύ μεγαλύτερο του c. Το σκαθάρι «ιππεύει» την κινούμενη λωρίδα, όπως ένας σέρφερ τα κύματα. Ομοίως, μπορούμε να παρατηρήσουμε στο σύμπαν ταχύτητες «μεγαλύτερες του φωτός» χωρίς αυτό να παραβιάζει – τοπικά – τις αρχές της σχετικότητας.
Ας έρθουμε τώρα στο υποδεκάμετρό σου. Φαντάσου τους γαλαξίες αραδιασμένους τον ένα δίπλα στον άλλο, κατά μήκος της λωρίδας. Κάθε γαλαξίας είναι «κολλημένος» (περίπου, βέβαια) σε μια σταθερή ένδειξη της λωρίδας. Βάζουμε τώρα το υποδεκάμετρό σου ανάμεσα στον γαλαξία «0 εκατοστά» και τον γαλαξία «10 εκατοστά». Θυμήσου ότι αυτές οι ενδείξεις είναι ονόματα σημείων, όχι πραγματικές αποστάσεις! Καθώς η λωρίδα τεντώνει, οι αποστάσεις συνεχώς μεταβάλλονται. Το υποδεκάμετρό σου, τώρα, αποτελείται από ύλη, και η ύλη αυτή υπόκειται σε εφελκυστικές τάσεις. Τι σημαίνει για το υποδεκάμετρο να βρίσκεται μεταξύ σταθερών ενδείξεων; Σημαίνει ότι τα διάφορα μέρη του είναι «κολλημένα» σε συγκεκριμένες ενδείξεις. (Φαντάσου «φυλάκια» κατά μήκος της γραμμής που συνδέει τους γαλαξίες που είναι επιφορτισμένα με την παρακολούθηση κάθε μέρους του υποδεκάμετρου – ας πούμε, κάθε χιλιοστό του χιλιοστού).
Πιάνουμε λοιπόν, και κολλάμε με UHU το υποδεκάμετρο πάνω στην λωρίδα, και μετά αρχίζουμε και τεντώνουμε. Όπως καταλαβαίνεις, κάτι από τα δύο δεν θα αντέξει, είτε η κόλλα, είτε το υποδεκάμετρο. (Στην πραγματικότητα, θα μπορούσε να σπάσει και η λωρίδα, αλλά εδώ η λωρίδα αντιπροσωπεύει τον ίδιο το χώρο, που θεωρούμε πως είναι απείρως ελαστικός και ανθεκτικός, σαν τον κρατικό προϋπολογισμό ένα πράμα. Επίσης, ένα πραγματικό λάστιχο θα έπρεπε να τροφοδοτείται από μια εξωτερική πηγή ενέργειας, αφού αποθηκεύει δυναμική ενέργεια στους μοριακούς δεσμούς του που είναι υπό τάση. Και πάλι, ο χώρος λειτουργεί διαφορετικά.)
Αν σπάσει η κόλλα, το υποδεκάμετρο θα μείνει πίσω, δηλαδή θα κινηθεί ως προς έναν τουλάχιστον από τους γαλαξίες, και θα το αντιληφθούμε. Αν σπάσει το υποδεκάμετρο εις τα εξ ων συνετέθη, και πάλι θα αντιληφθούμε ότι βρίσκεται υπό «μηχανική τάση» και άρα διαστέλλεται, άρα και ο χώρος διαστέλλεται. Σε κάθε περίπτωση, το υποδεκάμετρο δεν θα επιβιώσει της διαδικασίας, εφόσον επιμένουμε να το κρατάμε σε επαφή και με τους δύο γαλαξίες.
Ίσως αναρωτιέσαι πώς γλιτώνουμε το διαμελισμό, αν έτσι έχουν τα πράγματα. Ευτυχώς, η κλίμακα στην οποία διαστέλλεται το σύμπαν είναι (σήμερα!) τόσο υπέρμετρα μεγαλύτερη από τη δική μας, ώστε οι δυνάμεις που μας συνέχουν μπορούν και με το παραπάνω να αντισταθούν στον απειροελάχιστο εφελκυσμό. Εξάλλου, χάρη στην τοπική συγκέντρωση μεγάλης ποσότητας ύλης, ο χώρος κοντά σε εμάς μπορεί και να συστέλλεται (οι κουκίδες «τσαλακώνουν» το μπαλόνι). Όπως σου ανέφερε ο Vagelford, υπάρχουν θεωρίες που προβλέπουν ότι η διαστολή είναι επιταχυνόμενη, και ότι τελικά θα υπερβεί οποιαδήποτε πεπερασμένη τιμή. Στην περίπτωση αυτή, φίλε μου, ετοιμάσου να μπεις στο κρεβάτι του Προκρούστη! (σε μερικά δισεκατομμύρια χρονάκια) Πράγματι, η θεωρία αυτή φέρει το αποκαλυπτικό όνομα «Big Rip», το οποίο σε συνδυασμό με όρους όπως «Big Bang», «black hole» και «no hair theorem» αποδεικνύει ότι οι κοσμολόγοι έχουν μακράν το πιο βρώμικο μυαλό μεταξύ των θετικών επιστημόνων…
batcic said
@Avonidas
Respect once again…
Soptep said
Διαβαζοντας το προτελεταίο ποστ (avonidas) μου δημιουργηθηκαν 2 ερωτήματα που συνδεονται μεταξύ τους.
1) Η διαστολη του χώρου παρόλο που ειναι επιταχυνόμενη, η ταχυτητα με την οποια πραγματοποιειται είναι μικροτερη της ταχυτητας του φωτός (τουλαχιστον για το σημερα που μιλαμε) σωστα? Αν όχι τότε πως βλέπουμε το φως που εκπέμπεται απο αυτούς τους γαλαξίες?
2) Αν ισχυει το παραπάνω τότε στέλνοντας ενα διαστημοπλοιο (υποθετικα μιλωντας) με μια πολυ υψηλή ταχύτητα η οποια ξεπερναει την κρισιμη ταχύτητα απομακρυνσης μεταξυ των 2 χώρων, τοτε για το διαστημοπλοιο μας και τον γαλαξια στόχο θα υπάρξει επιβράδυνση, δηλαδη τα 2 σημεια θα πλησιάζουν μεταξύ τους. Οσο θα μειωνεται η μεταξύ τους απόσταση θα μειώνεται αναλογως και η επιβραδυνση των 2 χώρων – σημείων. Που σημαίνει οτι το διαστημοπλοιο μας διατηρώντας σταθερή την ταχύτητα του θα πλησιάζει τον γαλαξία επιταχυνόμενα.
Αυτο αρκει να συμβεί στιγμιαία, δηλαδή το διαστημοπλοιο μας να ξεπερασει στιγμιαια την κρισιμη ταχυτητα με την οποια επιβραδυνεται ο χωρος του με τον χώρο του γαλαξια και απο κει και περα μπορει να μειωνει σταδιακα την ταχυτητα του (=> την ενεργεια που απαιτειται) παραμενωντας παντα υψηλοτερα απο την κρισιμη ταχύτητα η οποια για τα συγκεκριμενα 2 σημεια πλεον θα επιβραδύνεται.
Idom said
Βρε, κοτζάμ μπαλονάκι είχατε ως εποπτικό, διδακτικό μέσο στο σχολείο σας και τίποτις δεν κατάλαβες;;;
Αχ, εγώ στην εποχή μου τρία μερόνυχτα περπατούσα μεσ’ τα χιόνια για να πάω κάθε μέρα στο σχολείο…
Επί τής ουσίας: οι ερωτήσεις σου δεν είναι καθόλου απλές ή απλοϊκές. Όπως είδες … παλικάρια σφάζονται για να σού απαντήσουν! :-)
Idom
Διαγόρας ο Μήλιος said
Ναι Idom, βλέπω τις προσπάθειες των φυσικών να με κάνουν να καταλάβω, και το εκτιμώ, κολακεύομαι μάλιστα με το ενδιαφέρον που βλέπω.
Το μπαλονάκι, αστεία αστεία, ήταν πολύ πρακτικό, γιατί καθιστούσε εύκολα κατανοητό από τον καθένα φοιτητή ότι το φαινόμενο της απομάκρυνσης όλων των γαλαξιών μεταξύ τους είναι εξηγήσιμο σε ένα διαστελλόμενο σύμπαν. Η καθηγήτρια το φούσκωσε κάπως, μας έδειξε την απόσταση ανάμεσα σε οποιουσδήποτε δύο γαλαξίες, το φούσκωσε λίγο ακόμα, και μας έδειξε πως η απόσταση είχε –φυσικά– μεγαλώσει, και πως αυτό ίσχυε ανάμεσα σε οποιουσδήποτε δύο γαλαξίες. Πανεύκολο. Βέβαια, αυτό που ακόμα δεν μπορώ να πιστέψω, και η καθηγήτρια θυμάμαι πως δυσκολευόταν και η ίδια να το πιστέψει, είναι ότι… βρέθηκε ένα τέτοιο μπαλονάκι! Κάποιος κατασκευαστής μπαλονιών είχε την ιδέα να τυπώσει μαύρους σπειροειδείς γαλαξίες πάνω σε ένα λευκό μπαλόνι!
Λοιπόν, οφείλω να πω ότι η τελευταία εξήγηση του Avonidas δεν με ικανοποίησε. Εγώ δεν είχα κανέναν σκοπό να στερεώσω και τα δύο άκρα του υποδεκάμετρου στους δύο γαλαξίες. Ας είναι το ένα μέρος του πακτωμένο στον δικό μας γαλαξία, και το άλλο άκρο ας αφεθεί ελεύθερο στο πλάϊ του απέναντι γαλαξία έτσι ώστε να παρατηρήσουμε αν υπάρχει μετατόπιση. Τώρα, αν έλθει κανείς και μου πει ότι απλά και μόνο η ύπαρξη του άκρου του υποδεκάμετρου σε έναν χώρο συνιστά πάκτωσή του στο «ύφασμα του χώρου», μπορώ να το δεχθώ αυτό, αλλά και πάλι δεν κατανοώ γιατί θα αυτό θα πρέπει να ασκήσει ακατανίκητες δυνάμεις στο υποδεκάμετρο. Και ακόμα και να δεχθώ ότι το υποδεκάμετρο θα πρέπει σώνει και καλά να υποβληθεί σε τεράστιες δυνάμεις, ας υποθέσουμε πως είναι κατασκευασμένο από κάποιο ϋber-ϋber ανθεκτικό υλικό. Ας υποθέσουμε κιόλας, ότι δεν το δοκιμάζουμε με έναν γαλαξία που είναι στην άλλη άκρη του σύμπαντος, παρά σε κάποιον σχετικά κοντινό, έτσι ώστε η διαφορά στο «τέντωμα» του χώρου (αν θα μου επιτραπεί η έκφραση) να μην είναι και τόσο πολύ μεγάλη. Και ρωτάω λοιπόν: θα πρέπει οπωσδήποτε να διαλυθεί το υποδεκάμετρο στα εξ ων συνετέθη; και αν όχι, θα δείξει μετατόπιση ανάμεσα στους γαλαξίες λόγω της διαστολής του χώρου ανάμεσά τους, ή θα διασταλλεί κι αυτό μαζί με τον χώρο τον οποίο δρασκελίζει; Φαντάζομαι πως για να λέει ο Avonidas πως το υποδεκάμετρο θα υποστεί δυνάμεις, εννοεί ότι το υποδεκάμετρο δεν θα διασταλλεί, και γι’αυτό θα σπάσει. Γιατί όμως να μην διασταλλεί;
Vagelford said
That is a common misconception. The recession velocity that the
galaxies have, is a general relativistic effect of the expansion
of space itself and thus it is not constrained by the speed of
light as predicted by special relativity. The point of the matter
is that when a galaxy recesses from us, the galaxy itself is not
moving with respect to the spacetime. Instead the space between
here and the galaxy is expanding. That is the essence of the
cosmological model. Every galaxy is following the Hubble flow
while it remains at rest (comoving observer). That is an important
element of the cosmological model, because that class of observers
(the comoving ones, our galaxies) have the property of being able
to be synchronized, which means that they can measure the same
time. That «same time» for all observers, is the cosmological time
and is independent of the expansion of the universe. It is a
global time that is running with the same rate everywhere in the
universe and has always been doing so.
That is a fact that the two lovers of the Universe have been
systematically distorting in their famous TV show with the fanatic
followers (1, 2). :p
There is a very
nice paper on the arXiv server that presents various
misconceptions on cosmological matters. At some points it gets
technical, but it has and nontechnical parts.
(Sorry for the English. I will translate when I reach a computer
with Greek keyboard)
avonidas said
@ Διαγόρας
Σ’ αυτή την περίπτωση, και εφόσον δεν υπάρχει κανένας δεσμός του υποδεκάμετρου με την τοπική ύλη κοντά στον δεύτερο γαλαξία, το υποδεκάμετρο θα «μείνει πίσω» και θα αντιληφθούμε την απομάκρυνση. Είναι ακριβώς η περίπτωση όπου δεν «πιάνει» η κόλλα, και την ανέφερα σαν ένα ενδεχόμενο. Φυσικά, τα πράγματα δεν θα δουλέψουν τόσο απλά, γιατί οι δυνάμεις που συνέχουν ένα τόσο κολοσσιαίο υποδεκάμετρο δεν μεταδίδονται ακαριαία σ’ όλο το μήκος του! Τα διάφορα τμήματά του κινούνται αυτόνομα, και μόνο μετά από αρκετό χρόνο θα πάρει «χαμπάρι» το εδώ άκρο ότι το εκεί άκρο τεντώνεται.
Δεν είναι καλή ιδέα να σκέφτεσαι ότι κάτι είναι πακτωμένο «στον χώρο». Είναι σωστότερο να σκέφτεσαι ότι το υποδεκάμετρο είναι συνδεδεμένο με την ύλη που βρίσκεται σε αυτό ή εκείνο το μέρος του χώρου. Αν τώρα η ύλη με την οποία είναι συνδεδεμένα διαφορετικά μέρη του υποδεκάμετρου κινείται διαφορετικά, και αν το υποδεκάμετρο αναγκαστεί να την ακολουθήσει, θα υποστεί εφελκυσμό και (αναγκαστικά) θα τεντωθεί και κάποτε θα σπάσει. Ποτέ δεν είπα ότι θα ασκηθούν αμέσως «ακατανίκητες» δυνάμεις στο υποδεκάμετρο, αλλά αν επιμένεις να τραβάς, φυσικά θα έρθει μια στιγμή που οι δυνάμεις θα ξεπεράσουν τις αντοχές των υλικών!
Το υποδεκάμετρο πρώτα θα διασταλεί, και μετά θα σπάσει. Δεν υπάρχει τίποτα το μυστηριώδες εδώ, απλώς οι μοριακές δυνάμεις που συνέχουν τα αντικείμενα έχουν πρακτικά μια μέγιστη εμβέλεια. Πιάσε ένα ελατήριο και τέντωσέ το. Στην αρχή απλά θα τεντώνεται, και μόλις το αφήνεις θα επανέρχεται. Μετά θα παραμορφωθεί μόνιμα και θα «κρεμάσει» σε κάποιο μήκος. Τελικά, θα γίνει ένα ίσιο σύρμα και, αν βάλεις αρκετή δύναμη, θα σου μείνει στα χέρια.
Αν τώρα φτιάξεις το «σούπερ» υποδεκάμετρο που δεν σπάει με τίποτα, υποθέτω πως θα «δέσεις» τους δύο γαλαξίες και θα τραβάει ο ένας τον άλλο, μέσω του υποδεκάμετρου. Μην ξεχνάς πως οι γαλαξίες δεν είναι κολλημένοι στον χώρο, απλά συμβαίνει να είναι ακίνητοι ως προς τις κοσμολογικές «συντεταγμένες» που επιλέξαμε (και που περιγράφουν με τον απλούστερο τρόπο τη διαστολή). Αν τους τραβήξεις με αρκετή δύναμη, θα κινηθούν ως προς το υπόβαθρο (ως προς τη γειτονική τους ύλη, αν το υπόβαθρο σε μπερδεύει).
Εξάλλου, ένα τέτοιο υποδεκάμετρο που τεντώνει χωρίς να σπάει δεν είναι και το καλύτερο όργανο μέτρησης αποστάσεων. Φαντάσου να θέλεις να πάρεις τις διαστάσεις σου με μια λαστιχένια μεζούρα! Φυσικά, όποια μέση κι αν μετρήσεις θα τη βρίσκεις «δαχτυλίδι»! Ακόμα κι έτσι όμως, μια μεζούρα υπό τάση διαφέρει από μια χαλαρή μεζούρα. Νιώθεις το «τράβηγμα». Αυτό που φαντάζεσαι, υποθέτω, είναι μια μεζούρα που διαστέλλεται χωρίς να ασκεί και να δέχεται τάσεις, κάτι σαν μεγέθυνση των αντικειμένων. Αυτό συμβαίνει μόνο στα κινούμενα σχέδια και τις κωμωδίες της Disney.
Estarinakis said
Είστε παραδόπιστοι εβραιοσιωνιστές ελευθερομασώνοι και ενδεχομένως έχετε και τάσεις προς τον σοδομισμό πρωτόζωων.
Όλοι γνωρίζουμε (εξ αποκαλύψεως) πως αυτά που λέτε για μετατροπές, περιστροφές, μπίλιες,ταινίες,σκαθάρια και απομακρύνσεις είναι αιρετικά φληναφήματα.
Αν έχετε δίκιο, το σύμπαν υπάρχει παραπάνω από 6000 χρόνια. Τότε έχουμε πρόβλημα και δε μας βγαίνει το μέτρημα.
Οπότε ή έχετε άδικο, ή έχουμε δίκιο :p
υ.γ : Εξαιρετικό. Θυμήθηκα λίγη αστρονομία επιτέλους.. (την είχα περάσει το 97.. με αντιγραφή :p)
Αντώνης said
Έπεσα κάπως τυχαία σε αυτό το άρθρο, (παλιό αλλά μάλλον θα σε ενδιαφέρει γενικά)
ενα απο τα keywords που μπορείς να χρησιμοποιήσεις για παραιτερω αναζήτηση ονομάζεται
Φαινόμενο Doppler
και η εφαρμογή του σε ότι έχει να κάνει με σχετική απομάκρυνση, μας δίνει ακριβείς πληροφορίες και για το redshift.
Το βασικό (για το δικό σου ερώτημα) είναι οτι δεν εξαρτάται απο την απόσταση, αλλά απο την σχετική ταχύτητα. πχ ένας γαλαξίας που απέχει 1 ετος φωτός κ ένας που απέχει 100, αν απομακρύνονται με την ίδια ταχύτητα εμφανίζουν το ίδιο redshift (στο φάσμα του στοιχείου που κοιτάς).
Το big bang δεν αφορά μόνο την διαστολή του χώρου, αλλά και τον μετασχηματισμό «αρχέγονης» ύλης σταδιακά στα στοιχιώδη σωμάτια που απαρτίζουν τον κόσμο σήμερα, και μετέπειτα συνένωση τους στα χημικά στοιχεία που τον δομούν. δλδ δεν υπήρχε άνθρακας η οξυγόνο παρα μόνο ΠΟΛΥ καιρό μετά την μεγάλη έκρηξη. (ουτε πρωτόνια και νετρόνια, και αυτά σχηματίστικαν αργότερα απο τη μεγάλη έκρηξη)(http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_Big_Bang#Early_universe)