A Hubble űrtávcsöves mérések hozták a megdöbbentő ereedményt, hogy a világegyetemünk nemcsak hogy tágul, de GYORSULVA tágul.
A jelenséget kissé homályosan a Sötét Anyag és Sötét Energia ármánykodásának tudják be.
Nem értem, miért vetik el a következő viszonylag egyszerű magyarázatot:
Az ősrobbanást követően hatalmas tömeget képviselő anyag terült szét részecskék formájában. Ez után kullog jelenleg átlag körülbelül 400km/s-os sebességgel az ismert világegyetem anyaga: galaxisok, felhők, csillagok.
Például a mi Tejútrendszerünk mozgási irányára merőleges "horizont" síkja felett lévő, ilyen részecskékből álló anyag össztömege kevesebb ugyan, mint a horizont alatti, de térbeli eloszlása miatt nagyobb gravitációt fejt ki ránk, mint ami e horizont "alatt" található.
Ezért gyorsít minket.
Így a gyorsulásunk egészen addig folytatódik, amig a részecskefelhő az összgravitáció miatt meg nem áll, vissza nem fordul, és visszafelé el nem robog mellettünk.
Ezt követően a galaxisok is megállnak, és visszafordulnak, és egyre gyorsulva visszazuhannak talán az egykori ősrobbanás helyének a közelébe.
És talán minden kezdődik előlről.
Más kérdés, hogy senki se látott kis fekete lyukat, így nincs közvetlen bizonyíték arra hogy sugároz-e. A nagy lyukak sugárzása pedig annyira kicsi hogy semmi esély a megfigyelésére. (nem keverendő a bele hulló anyag sugárzásával ami persze nagyon is látható)
Csak annyi, hogy a tér a távolsággal nem terebélyesedik a várható mértékben, és ezért a gravitáció nem oszlik tovább a várt mértékben, hanem újra koncentrálódni kezd?
De ez csak a gravitációs hatás vártnál lassabb gyengülését okozná, de az irányváltozást nem.
Ehhez a tér fura, homokóraszerű kicsavarodása kellene?
Pont erről szól Occam. Egy sokkal egyszerűbb magyarázat valószínűleg az igaz, főleg ha még olyan dolgokat is magyaráz, amikre korábban paradoxonként gondoltunk. Természetesen hipotézis a foton-neutrinó kölcsönhatás, ahogy a higgs-bozon is az.
A magyarázat egy probléma megoldására olyan szerkezetű, hogy ismert tulajdonságokkal rendelkező dolgok viselkedéséből logikai következtetések sorával összerakjuk az ismeretlent, ekkor mondhatjuk hogy megvan a megoldás.
Vedd észre, hohy a te megoldások nem ilyen szerkezetű.
Te feltételezel egy neutrino-foton kölcsönhatást (aminek a tulajdonságai ismeretlenek) és felruházod olyan képzeletbeli tulajdonságokkal amikre a magyarázandó jelenséghez szükséged van. Ezek a tulajdonságok mind önkényesek, semmiféle egyéb ok nincs ezek feltételezésére mint hogy pont ilyenekre van szükséged a jelenség (a távolság arányos vörös eltolódás) magyarázatához.
Aztán, miután kitaláltad a szükséges tulajdonságokat, rácsodálkozol a dologra, hogy milyen szépen passzol minden... :-)
Ráadásul a legtöbb kozmológia paradoxon is megoldódna. Occam borotvája működik. Egy adott jelenséget egyformán jól leíró magyarázat közül érdemes az egyszerűbbet választani.
Ha igaz, hogy a vörös eltolódás magyarázható fénydoppleren kívül is más jelenséggel, példásul a foton-neutrinó kölcsönhatással, akkor ez gyökeresen alakítja át az univerzumról alkotott képünket. A távoli galaxisok nem gyorsulva távolodnak, hanem egy konstans univerzum modell képe rajzolódik ki. Bizonyos galaxisok távolodnak, mások közelednek, ahogy azt első gondolatunk sugallná. Az lenne a meglepő, hogy éppen minden extragalaxis tőlünk távolodik a Hubble elmélet következményeként, vagyis mi lennén az univerzum középpontkjában (minden tőlünk távolodik).
Az, hogy kvantumos a mező, az arról szól, hogy a mezőt nem hagyományos térerőségekkel, hanem nem felcserélhető térerősség-operátorokkal kell leírni. Ezzel lehet a mezőknél figyelembe venni a határozatlansági relációt, mert enélkül továbbra is az a klasszikus objektum lenne, mint a klasszikus elektrodinamika elektromágneses mezeje, nem pedig kvantummechanikát is figyelembe vevő verziója. A határozatlabnsági reláció következménye, hogy többé a rezgések időfüggetlen bázisai nem szinuszhullámok lesznek (amik nem normálhatóak, így nem eleme a Hilbert-térnek), hanem a normálható Hermite-polinomok. Viszont a Hermite-polinomok fokszámát növelve a az közeledik a szinuszhullámhoz (a kvantummechanikai harmonikus oszcillátor kvantumszámát növelve közeledik a klasszikus harmonikus oszcillátorhoz, ez a korrespondencia egyik megnyilvánulása). A Hermite-polinomok már nem végtelen kiterjedésű hullámzások, hanem csomagok. De a térerősség-operátorok ettől függetlenül teljesen folytonosan hullámzanak, csak mivel fel nem cserélhető operátorok, a sajátrezgéseik csomagok lesznek.
De ez csak akkor lenne lehetséges, ha a fotonnal kölcsön tudna hatni a neutrinóval. Nem szabad elhinned, hogy a foton egy röpködő golyócska lenne, ami a neutrinó golyócskákon elpattan, és akkor a neutrinó a foton energiájának egy részét elviheti. Itt mezők vannak, amik egymással vagy kölcsön tudnak hatni, vagy nem. A kölcsönhatásuk mértékét a mezők közötti kölcsönhatás jellemzi, amit a különböző töltések jellemeznek. Ilyen lehet az elektromos töltés, ami a fotonnal való kölcsönhatás mértéke(elektomágneses mező); a leptontöltés, ami a leptonok részvételével való Fermi-féle kontaktkölcsönhatás mértéke(a korszerűbb gyenge kölcsönhatásoknál a gyenge hipertöltés szerepel); a színtöltés, ami a gluonokkal való kölcsönhatás (erős kölcsönhatás), de vannak olyan fajta töltések, amik mondjuk a protonnak a negatív pionnal való kölcsönhatását írja le. De ezeket már nem töltésnek hívják, hanem csak csatolási állandónak. De ugyanarról van szó.
Az, hogy a mezők kvantumokból állnak, egy becsapós dolog. Mert nem lehet elhinni, amit az általános és középiskolákban a kinetikus gázelmélet kapcsán magyaráznak, hogy a golyók elpattannak egymáson. Szó sincs ilyenről. Persze a klasszikus termodinamika legegyszerűbb kinetikus elméletét lehet ezzel magyarázni, de ez csak a túl egyszerű szituáció miatt van. A korszerű statisztikus fizikában már kiderül, hogy csak állapotokat kell leszámolni, és nem kell egymáson pattogó golyókkal dolgozni. Ezeket a pattogásokat eleve megtiltja a határozatlansági reláció. Eleve a részecskékről, mint lokalizált objektumokról nem lehet beszélni.
Én inkább a hullámelméletre nevelném a diákokat, mert azzal legalább korrektül lehet számolni. Ezt a pontmechanikai dolgokat, amikkel becsapják a diákokat, kivenném a tananyagból. A mai napig is az emberek többsége úgy képzeli el az atomot, hogy pontszerű elektron kering az atommag körül. Szerintem a Bohr-modellt úgy kellene tárgyalni, mint a Thompson-féle puding modellt. És állóhullámos modellt kellene a korrekt modellként tanítani. Hogy az atom egy atommagból áll, ami körül elektron hullámmódusok alakulnak ki. Mert a hullámmodell közelebb áll ahoz a kontinuummechanikai képhez, amiről a modern mezőelméletek szólnak.
A neutrinónak leptontöltése van. Vagyis leptonokkal kölcsön tud hatni, mert a leptontöltés a neutrinónak a leptonokkal való csatolási állandója (kölcsönhatási erősség). Vagyis, ha foton kelt mondjuk elektron-pozitron párt, akkor ezekkel már kölcsön tud hatni a neutrinó. De közvetlenül a fotonnal semmiképpen sem.
Igen, a fotonnak sincs. Csak az elektromos töltés az a részecskének a fotonnal való kölcsönhatását jellemző csatolási állandó. Vagyis egy részecske annál inkább kölcsönhat egy fotonnal, minél nagyobb a töltése.
Értem, hogy súrlódáshoz hasonlít. Csak azt kellene megvizsgálni, hogy valós anyagok esetén pontosan hogyan jelentkezik egy ilyen frekvenciatranszformáció. A rubinlézereknél a foton többszíntes kibocsátásával kapcsolatos ez (amikor a zöld fotont, két lépésben, egy vörös és egy infravörös foton formájában bocsátja ki), és a másik az anyag nemlineáris optikai viselkedésénél, a besugárzó fény hatására, a kisugárzás során annak felharmonikusai is megjelennek (melyek frekvenciája az eredeti fény egész számú többszöröse). De ez a nemlineáris optikai effektus csak nagy intenzitású fénysugarak esetén észrevehető.
Hogy miért pont neurtínó? Végre egy jó kérdés. Mivel nincs töltése, kicsi a hatáskeresztmetszete és fényévnyi vastag ólomfalon is áthatolhatnak úgy, hogy észre se vesszük. Vegyünk egy nagyon ritka többszáz fényévnyi méretű (Univerzum mérettartományába eső) neutrinó gázt amin fotonok hatolnak át. A foton-neutrinó alacsony intenzitású kölcsönhatás valószínűsége a távolsággal arányos, ergó magyarázza még a távolsággal arányos vörös eltolódást is.
Ha nem tetszik a "fénysurlódás" és minednképpen "szóródásra" akarsz fókuszálni, akkor képzeld el, hogy az irány NEM változik a csak a fény frekvenciája "szóródik" a neutrinón.
A fotonnak sincs töltsése. Fonton-neutrinó kölcsönhatásban a foton csak frekvencia transzformációt szenved, ami energiaveszteséget (foton surlódás) a neutrinó kinetikus engeriája viszi el. Nem valódi "szóródás", hanem ahogy korábban írtam a "Surlódáshoz" hasonlít.
Azt a módszert bíráltam a példával, hogy meg nem értett dolgokat más meg nem értett feltételezésekkel magyaráznak, anélkül, hogy a feltételezést egyéb következményeit ellenőrizni lehetne.
Pl. azt mondod, a fény a neutrinókon történő szóródással vagy súrlódással veszít valahogy energiát.
Egy normál szóródásnak, pl. Compton szórás, az lenne a jellemzője, hogy a fotonok iránya is megváltozik, így egy távoli galaxis képe nem maradhatna éles. Súrlódásos fény lassulásról meg semmit se tudunk.
Vagyis feltételezted, hogy létezik egy olyan szóródás vagy súrlódás, ami energiát von el a fénytől, de nem defókuszálja a távoli galaxisok képét. Ha így van, ekkor ez egy teljesen ismeretlen jelenség. Vagyis egyik meg nem értett dolgot a másik meg nem értett dologgal magyarázod, ráadásul teljesen önkényes feltételezés alapján: miért pont neutrinók, miért pont szóródás stb.
Ez az, ami szerintem értelmetlen módszer, semmi többet nem ad mint amit anélkül is tudtunk, csak önkényesen belekever alá nem támasztott elképzeléseket.
de a szóródás általában csak intenzitáselotolódást okoz
amiről Rot ír, az inkább a fotonoknak a sötét anyagon okozott nemlineáris gerjesztése. Ezek a nemlineáris effektusok a normál anyagon is, csak nagy intenzitású lézerfény hatására jönnek létre.
Fotonok neutrinókon közvetlenül nem szóródhatnak, mert a neutrinónak nincs elektromos töltése. Csak mondjuk, ha foton elektron-pozitron párt kelt, és ezekkel a leptonokkal hathat kölcsön a neutrinó. Ez csak nagy energián lehet jelentős.
De akkor kellene tapasztalni másféle frekvenciatartományba (mondjuk hősugarak tartományában) nagy intenzitást. Vagyis kellene látni, hogy a fénysugárzás "elveszett" energiája mivé alakult át.
De mindenesetre ötletes gondolat, van benne fantázia.
Talán kissé bizarr gondolat (és emlékeztet a Hoyle féle "méretek zsugorodnak" elméletre), de a vöröseltolódás mögött nem állhat az a jelenség, hogy valójában - ha lassan is - a fény sebessége növekszik?
A régebbi fény - az idő múlásával - ahogy hozzánk elérkezik, ugyanakkora szakaszon a megszámlálható periódusok száma kisebb lesz a sebessége növekedtével, tehát a hullámhossz nagyobb (a frekvencia kisebb). Fotonként a fény tehát "öregszik", és egyre kisebb tömegűvé válik.
Mi erről azért nem szerezhetünk tudomást, mert az idő múlásával az időegységünk is változik, és az minden esetben a változatlannak hitt fénysebességből következik. Ez - ha jól látom át - az időegységek folyamatos csökkenését okozza (szintén nagyon lassan), és a múltba menve a folyamatok a maihoz képest egyre lassabban mentek végbe. Az ősrobbanás pillanatában a mai időváltozáshoz képest a folyamatok olyan lassan zajlottak le, hogy a kezdőpillanat mint szingularitás valójában megkérdőjelezhető! Nem volt kezdőpillanat, csak visszafelé haladva egyre lassabban múló idő. Ma is ezt tapasztaljuk - csak relativisztikus értelemben - a fekete lyukak felé haladó részecskéknél, azaz ahogy egyre közelebb érnek, és növekszik a sebességük, az idő egyre inkább lelassul - a megfigyelésünk szerint.
Lehet, hogy van valamiféle fizikai jelenség amivel ez az elmélet cáfolható, de pillanatnyilag nem látom teljesen át. Nem tudom, hogy nektek van-e valamilyen ötletetek erre vonatkozólag?
Tökmindegy mindek nevezed; zöld manóknak vagy sötét anyagnak. Nem ezen van a hangsúly. Azért neveztem sötét anyagnak, mert így nevezik a tudósok is azt az "anyagot" ami kitölti az univerzumot és jelenleg nem sok mindent tudunk róla.
Én meg azt mondom, hogy kis láthatatlan zöld manók manipulálják így a fényt. Nagyon ügyesek és konspiratívak, akár standard gyertyával, akár színképpek, akár háromszögeléssel próbálkozunk, mindig úgy tűnik távolodás van.
Ez is teljesen konzisztens elmélet. Mennyiben gyengébb mint amit te állítasz?
(az adja az elméletem erejét, hogy bármit meg tudok magyarázni a manók rendkívüli konspiratív képességével és ügysségével)
Válaszoltam a kérdésedre, az "elnyelt energiával" kapcsoltatban. Összhangban vagyok az energiamegmaradással, és konzisztens az elmélet. Nem találsz benne hibát. Ha arra vagy kíváncsi, hogy miből állhat a "sötét anyag", akkor ritka neutrinó gázt mondanék. Fontonok neutrinókon "szóródnak", vagyis röviden az univerzumot kitöltő nagyon kis sűrűségű "neurinó gázban" surlódnak a fotonok és ez okozza a vörös eltolódást, amit eddig Hubble a dopplernak tulajdonítot.
Ha akármit lehet feltételezni meg az ellenkezőjét is, és semmi mód nincs a feltételezés ellenőrzésére, akkor szerintem az ilyen feltételezés értéke éppen 0.
