expansiunea universului ...o problema

[Adi]

Eu ma gandeam mai mult ca vrea sa devina analist politic. Daca vrea sa fie si politician, desigur ca poate avea orice profesie. Mai mult, cei cu pregatire reala la baza sunt cei mai buni politicieni. Mare parte din problemele societatii vin din faptul ca politicienii nu inteleg ca fara educatie, cercetare stiintifica, inovatie, industrie nu vine progres economic, adica nu vin bani pentru oameni, pentru orase si pentru tara.

[andreip13]

Va salut!

Bine ai venit la Stiinta Azi!

De ceva vreme ma framanta un aspect foarte evident.
Se presupune ca la origini a fost big bang si ca a avut loc aprox. acum 14,5...... 15mld ani.

13.7 plus sau minus 0.2 miliarde de ani, mai precis.

Se cunoaste viteza luminii (ca viteza maxima de propagare a oricarui fenomen ,inclusiv a informatiei).

Este viteza de propagare a materiei si a energiei relativ la spatiu. Nu cunoastem alte tipuri de transmitere a informatiei decat prin sport de materie si/sau energie, deci da, ai dreptate aici.

Se presupune ca cele mai indepartate obiecte cosmice (galaxii) observate apar la la cca 13 mld ani lumina pe cand universul avea cateva sute de milioane de ani vechime.

Asa este.

Intrebare:
Cum se poate explica discrepanta majora intre faptul ca viteza luminii este limita si faptul ca in cateva sute de milioane de ani (de la big bang) universul s-a expandat cu cel putin 13 miliarde de ani lumina. (tinand cont de faptul ca fenomenele si/sau galaxiile observate  azi sunt cele de acum 13 mld de ani)

Informatia ta este gresita. Din ce ai zis mai sus nu rezulta ce ai zis acum. Dar este drept ca Universul s-a extins foarte mult intr-un interval de timp foarte scurt. Este vorba de inflatie. Viteza materiei este limitata fata de spatiu. Viteza de expansiune a spatiului nu este limitata de nimic. Asta rezolva contradictia ta.

Oare universul se  poate exanda mai repede decat c   ??

Da, desigur ca poate. Sau altfel spus, viteza de expansiune a Universului nu are limita. Dar oricum nu s-ar masura in metri pe secunda de fapt.



<Adi: am scos bold-ul de la text. Te rugam pe viitor sa nu mai scrii cu bold>

Salut si multumesc pentru raspuns dar, apare o problema de logica. Presupunand (ca de altfel lucram cu modele si presupuneri pana la un anumit punct) ca 1. viteza de expansiune a universului nu este limitata de c si 2. In oricare sistem de referinta ,din acest univers, c este viteza maxima posibila . Atunci exista cel putin 2 puncte in acest univers (sa le spunem extreme) care se indeparteaza unul fata de celalat cu viteza mai mare dect c.  Nu vad rezolvare logica a acestei chestiuni decat privind timpul ( a 4 a dimensiune) intr-un mod total diferit decat cel "inradacinat" in conceptiile curente, pentru ca noi , probail , ne raportam sau percepem intr un mod superficial aceasta dimensiune.
Cu stima!

[Adi]

Salut si multumesc pentru raspuns dar, apare o problema de logica. Presupunand (ca de altfel lucram cu modele si presupuneri pana la un anumit punct) ca 1. viteza de expansiune a universului nu este limitata de c si 2. In oricare sistem de referinta ,din acest univers, c este viteza maxima posibila . Atunci exista cel putin 2 puncte in acest univers (sa le spunem extreme) care se indeparteaza unul fata de celalat cu viteza mai mare dect c.  Nu vad rezolvare logica a acestei chestiuni decat privind timpul ( a 4 a dimensiune) intr-un mod total diferit decat cel "inradacinat" in conceptiile curente, pentru ca noi , probail , ne raportam sau percepem intr un mod superficial aceasta dimensiune.
Cu stima!

Paradoxul tau este doar aparent. Legile fizicii explica aceasta foarte bine. Teoria care explica aceasta se numeste teoria relativitatii (restranse si generalizata). Cheia este ca orice viteza se masoara fata de un sistem de referinta si acesta este legat de spatiu. Ori daca un obiect merge fata de spatiu spre stanga cu viteza c si un altul merge fata de spatiu spre dreapta cu viteza c, atunci cel din dreapta nu merge fata de cel din stanga cu viteza 2c, ci tot cu viteza c. Pare contraintuitiv, dar dupa ce studiez teoria relativitatii o sa intelegi ca este corect. Vitezele nu se aduna cu plus atunci cand vorbim de viteze mari comparabile cu viteza luminii.

[AlexandruLazar]

Paradoxul consta in faptul ca tu masori viteza prin raportare la spatiu, in metri pe secunda, si la asta incerci sa aduni viteza cu care universul se extinde. Asta este gresit pentru ca cele doua marimi nu sunt compatibile -- miscarea prin spatiu este un fenomen complet diferit de extinderea spatiului, cele doua fenomene fiind cuantificate chiar prin unitati de masura diferita. Dealtfel, e unul din motivele pentru care eu unul prefer sa nu o numesc 'viteza de expansiune a universului' fiindca suna la fel ca orice viteza -- prefer sa-i zic direct constanta lui Hubble si pace .

Pentru miscarea prin spatiu folosesti ca unitate de masura metrul pe secunda (m/s); extinderea spatiului o masuri in kilometri pe secunda per kiloparsec. Interpretarea fizica e ca marimea asta iti arata, in fiecare secunda, cu cat se extinde o distanta pe care, inainte sa treaca secunda aia, ai masurat-o ca fiind un kiloparsec.

Teoria relativitatii limiteaza intr-adevar miscarea prin spatiu, insa nu exista nicio limita cu privire la cati kilometri se pot adauga la un kiloparsec intr-o secunda. Dar la viteze mari intervine ceea ce a spus Adi: vitezele nu se mai aduna ca in mecanica clasica, si fenomenele devin ele insele foarte ciudate.

[Adi]

Foarte buna explicatie, Alexandru. Si eu invatai chestii noi.

[andreip13]

Salut si multumesc pentru raspuns dar, apare o problema de logica. Presupunand (ca de altfel lucram cu modele si presupuneri pana la un anumit punct) ca 1. viteza de expansiune a universului nu este limitata de c si 2. In oricare sistem de referinta ,din acest univers, c este viteza maxima posibila . Atunci exista cel putin 2 puncte in acest univers (sa le spunem extreme) care se indeparteaza unul fata de celalat cu viteza mai mare dect c.  Nu vad rezolvare logica a acestei chestiuni decat privind timpul ( a 4 a dimensiune) intr-un mod total diferit decat cel "inradacinat" in conceptiile curente, pentru ca noi , probail , ne raportam sau percepem intr un mod superficial aceasta dimensiune.
Cu stima!

Paradoxul tau este doar aparent. Legile fizicii explica aceasta foarte bine. Teoria care explica aceasta se numeste teoria relativitatii (restranse si generalizata). Cheia este ca orice viteza se masoara fata de un sistem de referinta si acesta este legat de spatiu. Ori daca un obiect merge fata de spatiu spre stanga cu viteza c si un altul merge fata de spatiu spre dreapta cu viteza c, atunci cel din dreapta nu merge fata de cel din stanga cu viteza 2c, ci tot cu viteza c. Pare contraintuitiv, dar dupa ce studiez teoria relativitatii o sa intelegi ca este corect. Vitezele nu se aduna cu plus atunci cand vorbim de viteze mari comparabile cu viteza luminii.

Salut!
Imi permit sa intreb , care legi ale fizicii ? Teoria relativitatii? Sa fim seriosi , are multe galme. De ce trebuie sa ne raportam neaparat la aceasta , hai sa gandim liber . Nu pot accepta "legile fizicii" care , la urma urmei , au fost intuite de oameni . Legile fizicii care nu exista . Un obiect nu poate merge fata de spatiu ( este prea vaga exprimarea) Un obiect poate merge fata de un punct dintr un spatiu la un moment dat . NU pare contraintuitiv pare "praf in ochi".

[andreip13]

Paradoxul consta in faptul ca tu masori viteza prin raportare la spatiu, in metri pe secunda, si la asta incerci sa aduni viteza cu care universul se extinde. Asta este gresit pentru ca cele doua marimi nu sunt compatibile -- miscarea prin spatiu este un fenomen complet diferit de extinderea spatiului, cele doua fenomene fiind cuantificate chiar prin unitati de masura diferita. Dealtfel, e unul din motivele pentru care eu unul prefer sa nu o numesc 'viteza de expansiune a universului' fiindca suna la fel ca orice viteza -- prefer sa-i zic direct constanta lui Hubble si pace .

Pentru miscarea prin spatiu folosesti ca unitate de masura metrul pe secunda (m/s); extinderea spatiului o masuri in kilometri pe secunda per kiloparsec. Interpretarea fizica e ca marimea asta iti arata, in fiecare secunda, cu cat se extinde o distanta pe care, inainte sa treaca secunda aia, ai masurat-o ca fiind un kiloparsec.

Nu am asociat niciodata miscarea prin spatiu cu extinderea spatiului , iar  ceea ce spui tu cu privire la cuantifierea celor 2 fenomene este lipsit de sens , poti sa i spui constanta lu' gigi hubble si sa te impaci cu ideea   dar in nici un caz sa nu mi povestesti ca odata folosesti metrul/ secunda si  alta dta  folosesti kiloparsecul pe tona  sau pe ce vrei tu.   Cum iti permiti sa crezi ca poti intuii viteza de exapansiune a universului ...copile si mai ales cum poti cuantifica fenomenul "gargaritzo " . Deci glumim ,  nu s de acord cu multe lucruri judecate aici !
Teoria relativitatii limiteaza intr-adevar miscarea prin spatiu, insa nu exista nicio limita cu privire la cati kilometri se pot adauga la un kiloparsec intr-o secunda. Dar la viteze mari intervine ceea ce a spus Adi: vitezele nu se mai aduna ca in mecanica clasica, si fenomenele devin ele insele foarte ciudate.

-- Adi Am pus un quote undeva cat sa separ textul initial al lui Alex de textul celui care a raspuns.

[Adi]

Buna Andrei si bine ai venit la Stiinta Azi. Iata raspunsurile mele.

Imi permit sa intreb , care legi ale fizicii ? Teoria relativitatii?

Da, este vorba de teoria generala a relativitatii, care descrie gravitatie la scara universala. Pe baza acestei teorii este dezvoltata cosmologia, stiinta care descrie evolutia Univerusului intreg.

Sa fim seriosi , are multe galme.

Da-ne niste exemple si adu si argumente. Eu nu cunosc nici o problema a teoriei relativitatii restranse sau generale, altele decat ca nu este compatibila total cu teoria cuantica. Aceasta este o problema fundamentala a fizicii. Dar asa cum sunt teoriile in prezent explica frumos chestiunile discutate de noi aici. Nu exista nici o o hiba aici.

De ce trebuie sa ne raportam neaparat la aceasta , hai sa gandim liber . Legile fizicii care nu exista .

Putem sa gandim liber si sa filosofam. Dar daca vrem sa cunoastem Universul, el este cumva, intr-un mod anume. Putem sa gandim liber cum ar putea fi Universul dar apoi din acele idei trebuie sa alegem una singura. Asta face stiinta. Si cel care alege intre mai multe idei este experimentul. Experimentul este judecatorul suprem in cautarea advarului despre Univers. Atunci nu suntem liber atunci cand vrem sa cautam adevarul despre Univers.

Nu pot accepta "legile fizicii" care , la urma urmei , au fost intuite de oameni .

Aici trebuie sa fii mai precis. Ce intelegi prin a accepta? Un corp cand ii dau drumul cade. Este o lege a fizicii. Ce nu accepti la asta? Sau nu accepti anumite aspecte ale teoriei curente din fizica? Teoria curenta, cea oficiala, a fost confirmata experimental. Mereu apar noi experimente care arata ca unele aspecte ale teoriei sunt gresite si atunci teoria este cizelata si imbunatatita. Asa merge stiinta. Dar nu apar schimbari din radacini. Oamenii au intuit de multe ori, e drept. De multe ori insa au fost descoperiri experimentale suprinzatoare, ce nu fuserera intuite. Stiinta oficiala este cea formulata matematic si confirmata de experiment. Nu ai motive sa nu o accepti. Mai exista apoi speculatii stiintifice, ipoteze inca neverificate experimental pe care unii jurnalisti le prezinta ca si teorii oficiale, desi nu sunt. Asadar poti sa nu crezi ca exista corzi, sau bosonul Higgs. Trebuie facuta multa cu multe atentie deosebirea intre stiinta oficiala si ipoteze inca neconfirmate.

Un obiect nu poate merge fata de spatiu ( este prea vaga exprimarea) Un obiect poate merge fata de un punct dintr un spatiu la un moment dat . NU pare contraintuitiv pare "praf in ochi".

Sa ma exprim mai clar. Un corp se misca fata de un sistem de referinta, care sistem de referinta se afla undeva in spatiu. Ideea este ca un corp este limitat la viteza luminii fata de acest sistem de referinta aflat in spatiu. Dar viteza de evolutie a spatiului nu este limitata de viteza luminii, de altfel nici macar nu se masoara in metri pe secunda.

---
Si acum in calitate de moderator al acestui forum, te rog formal sa scrii corect gramatical. Aceasta inseamna si cu semne de punctuatie corect puse (adica punct dupa cuvant la sfarsit de propozitie, apoi spatiu si apoi o propozitie noua).

[Adi]

Nu am asociat niciodata miscarea prin spatiu cu extinderea spatiului , iar  ceea ce spui tu cu privire la cuantifierea celor 2 fenomene este lipsit de sens , poti sa i spui constanta lu' gigi hubble si sa te impaci cu ideea   dar in nici un caz sa nu mi povestesti ca odata folosesti metrul/ secunda si  alta dta  folosesti kiloparsecul pe tona  sau pe ce vrei tu.   Cum iti permiti sa crezi ca poti intuii viteza de exapansiune a universului ...copile si mai ales cum poti cuantifica fenomenul "gargaritzo " . Deci glumim ,  nu s de acord cu multe lucruri judecate aici !

1. Fizica. Alexandru a explicat foarte bine si corect mai sus. Viteza de expansiune a Universului nu se masoara in metri pe secunda. Viteza de variatie a unei distante este distanta pe timp. Dar la Univers ce anume variaza? Raza? Volumul? Cum definesti raza Universului? E o notiune nu foarte usoara, de aceea trebuie citit un pic mai mult si meditat asupra acestor cuvinte. E normal sa fie socante cand le auzi din prima.

2. Comportament pe forum. Ca moderator al forumului trebuie sa iti amintesc ca nu este permis sa te exprimi zeflemitor la adresa altor membri ai forumului (cum il numesti tu pe Alexandru "copile"). Asta cu atat mai mult cu cat el este student la fizica si depune un efort sa explice celor ce doresc sa afle ce zice stiinta, iar tu esti cel care nu o stii si totusi crezi ca stii. Te intelegem ca nu intelegi si iti explicam. Dar tu trebuie sa nu ne jignesti si sa scrii corect gramatical (vezi mesajul meu precedent despre ortografia ta care are nevoie de imbunatatiri pentru a iti fi permis sa scrii aici pe forum).

[florin_try]

... , care legi ale fizicii ? Teoria relativitatii? Sa fim seriosi , are multe galme.

Pai spune care sunt alea. Macar una. Eu stiam ca experimental a fost verificata foarte precis. 

Un obiect nu poate merge fata de spatiu ( este prea vaga exprimarea) Un obiect poate merge fata de un punct dintr un spatiu la un moment dat . NU pare contraintuitiv pare "praf in ochi".

 Ce anume e praf in ochi?
 

[cris]

Ar fi cuminte sa o lasam mai moale cu nasterea spatiului odata cu BB-ul din moment ce au fost observate fenomene de tipul 'Dark Flow'.

[Adi]

Ar fi cuminte sa o lasam mai moale cu nasterea spatiului odata cu BB-ul din moment ce au fost observate fenomene de tipul 'Dark Flow'.

Ce este Dark Flow? Poti detalia?

[AlexandruLazar]

Nu am asociat niciodata miscarea prin spatiu cu extinderea spatiului , iar  ceea ce spui tu cu privire la cuantifierea celor 2 fenomene este lipsit de sens , poti sa i spui constanta lu' gigi hubble si sa te impaci cu ideea   dar in nici un caz sa nu mi povestesti ca odata folosesti metrul/ secunda si  alta dta  folosesti kiloparsecul pe tona  sau pe ce vrei tu.   Cum iti permiti sa crezi ca poti intuii viteza de exapansiune a universului ...copile si mai ales cum poti cuantifica fenomenul "gargaritzo " . Deci glumim ,  nu s de acord cu multe lucruri judecate aici !

Hai să mai încerc o dată. Poate n-a fost clar de ce cele două mărimi nu se pot aduna.

Cel mai simplu, în mecanica newtoniană, tu definești viteza ca fiind variația unei coordonate spațiale în raport cu timpul, adică (merge și în trei coordonate bineînțeles). Asta îți măsoară foarte bine viteza prin spațiu în metri pe secundă. Nu poți însă să definești la fel viteza de expansiune a Universului pentru că el nu se extinde în spațiu preexistent, spațiul se formează pe măsură ce Universul se extinde. Altfel zis, atunci când vorbești de expansiunea universului, nu ai niciun din care să iei o mică variație. Înțelegi ideea?

Ce poți să faci este să te raportezi la spațiul din interiorul universului și să arăți cum crește el, adică să spui cu cât crește o unitate de lungime într-un timp foarte scurt.

De asta, nu are sens nici să aduni cele două viteze, la modul de a scrie că , pentru că relația nu este nici măcar validă din punct de vedere dimensional!

Viteza de expansiune a universului nu am intuit-o ci au măsurat-o alții pentru mine .

[Adi]

Foarte frumoasa completare si clarificare a adus AlexandruLazar.

[Mishulanu]

Conform datelor furnizate de WMAP, viteza curenta de expansiune a Universului este de 71 (km/s)/Megaparsec. Asta inseamna ca un obiect situat la aproximativ 4225 Megaparseci (300.000/71), se indeparteaza de noi cu viteza luminii si dispare din raza universului observabil. 4225 de Megaparseci inseamna aproximativ 13.7 miliarde de ani lumina. Foarte interesant ca varsta Universului este proportionala cu viteza de expansiune.