Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Что происходит с эталоном длины в расширяющейся Вселенной?

Фотоны после Большого Взрыва растянулись до 3К. А что произошло с метровой платиноиридиевой линейкой? Если что-то произошло, то как измерять расстояния? Если нет, то почему?
ФизикаАстрономия+2
Андрей О. Федотов
Физика
  · 32,0 K
Астрономия физика космология квантовая механика   · 21 мая 2023
Ничего не происходит, если эталон из платиноиридиевого сплава. Молекулярные силы притяжения пересиливает расширение и сохраняет длину. На самом деле расширение происходит во всех масштабах по одному и тому же закону, но проявляется в масштабах сверхскоплений, где гравитация слаба. Растяжение фотона тому доказательство. Э/м волнам нечего противопоставлять расширению пространства.
 С измерением расстояний в Солнечной системе, в нашей галактике и даже в Местной группе никаких трудностей не будет. А для измерения расстояний в более крупных масштабах вводят систему координат, которая расширяется вместе со всей системой. В такой системе галактики имеют приблизительно постоянные координаты. Физические расстояния между любыми объектами можно найти путем умножения масштабного фактора а(t) на сопутствующее расстояние.
1 эксперт согласен
Куда- то исчез ответ Тимофеевой. Там я задавал вопрос: "13,72 млрд лет назад произошёл БВ. -13,7197 млрд лет... Читать дальше
@Андрей О. Федотов, я не совсем понял почему длина волны в приемнике долна зависит от периода решетки? Речь идет о объективных замерах длины или частоты. Для этого достаточно определить расстояние или время между последовательными импульсами (гребнями) волны. Сопутствующие расстояния между гребнями волны не меняются. Оба наблюдателя и приемник и источник составляют инерциальные системы отсчета. Умножая на а(t) сопутствующую длину волны получаем физическую длину в а(t) раз большую, чем в источнике. Поскольку частота и длина волны связаны, меняется и частота. С сопутствующей скоростью гребней то же самое. Она зависит от времени, но не от координаты.
Идея, что молекулярные силы притяжения и гравитация пересиливает расширение пространства и сохраняет длину, интуитивна, никаким образом не доказана и скорее всего не верна. Дело в том, что расширение пространства доказано и наблюдается только на больших масштабах, более десятков Мпарсек. Для малых масштабов (галактики, звёзды) расширения пространства не наблюдается и не доказано. 
Другими словами, решения уравнений Эйнштейна для всей Вселенной пока не существует (не получено). Есть только приближённые решения только для больших масштабов (Фридман) и только для малых (Шварцшильд), где расширения Вселенной нет. Какова метрика пространство-времени во всех масштабах на сегодня неизвестна.  
@Susanna Kazaryan, да, не доказана, но и не опровергнута. Хотя растяжение фотона, это весомый аргумент в копилку доказательства. Логика простая - нет оснований полагать, что свойства пространства в разных масштабах должны быть разные. Тем более сама динамика наблюдается на всем протяжении существования. Если расширяется в больших масштабах, то должно быть то же самое и в малых масштабах. Другой механизм, который свел бы к расширению, когда скорость пропорциональна расстоянию, просто не существует.
А как вообще невесомая лента могла бы помешать расширению метрики пространства? Что она есть, что её нет - метрике всё равно. Будет расширяться вместе с лентой. Другое дело - гравитация, которая сама меняет метрику. 
Комментарий был удалён за нарушение правил
@Stephen Walker, все три вопроса отпадают. Не знаю, как Вы собираетесь привязывать  галактику нитью? 
@Stephen Walker, подумаю. Я еще не читал ответ Людмилы Тимофеевны и комментарии.
@Stephen Walker, "мне представляется, что поведение астрономических объектов при расширении пространства, (постоянном во времени, без ускорения) аналогично простому разлёту по инерции, как после взрыва".
Совсем не так. Это не движение по инерции, как после обычного взрыва. Большой взрыв, это не совсем взрыв в обычном понимании. В таком случае мы все ощутили бы последствия от ускоренного расширения.
 Согласен по первому пункту. По второму и третьему, нет.
Мой вариант ответов для случая с железными астероидами с приваренной металлической лентой: Невесомая, нерастяжимая, прочная как то не сочетается. 1) Объекты (астероиды) не будут удалятся друг от друга. 2) Металлическая лента не будет испытывать механического напряжения. Лента с астероидами достигает естественного равновесного состояния в расширяющемся пространстве, как связанные системы. 3) Если отцепить астероиды от ленты, то астероиды будут удалятся друг от друга согласно закону Хаббла, как и все объекты на таких расстояниях. При этом никаких отскоков не будет. Ну и плюс к тому гравитационные взаимодействия с близкими объектами. 
Моделирование, это хорошо. Плюс.
Астрономия, криптография  · 14 дек 2022
По Эйнштейну и Фридману, по тому же уравнению Эйнштейна, когда проходит гравитационная волна расстояние между зеркалами в детекторах LIGO/Virgo изменяются, а сами зеркала нет (точнее, почти нет, ввиду молекулярных сил, но какая-то деформация наличествует, см. так же https://ru.wikipedia.org/wiki/Аргумент_липкой_бусинки ). Вот так и измерять. 😉
1 эксперт согласен
Комментарий был удалён за нарушение правил
Физика, математика, психология  · 20 мая 2023  · askanswer.ru
В космологии мы не можем использовать линейку для измерения метрического расширения, поскольку внутренние силы линейки легко преодолевают медленное расширение пространства, оставляя линейку неповрежденной. Метрическое расширение пространства описывается с помощью математики метрических тензоров. Система координат называется "сопутствующей" , т.е. тип системы координат... Читать далее
Askanswer Q&A - сайт вопросов и ответов!Перейти на askanswer.ru
Готов подписаться под каждым словом, но не понимаю куда лошадь запрягать!?. Поэтому приходится писать "учёному... Читать дальше
Сусанна Казарян, США, Физик  · 14 дек 2022
Существующая модель расширения Вселенной (метрика Фридмана) действительна только на больших масштабах (примерно в масштабе скоплений галактик и выше). Звёзды в галактиках и даже местные группы галактик гравитационно связаны и расширение Вселенной в этой метрике их не касается. В этих масштабах решениям уравнений Эйнштейна удовлетворяет метрика Шварцшильда, в которой косм... Читать далее
" Если же речь идёт о линейке размером более 10 Мегапарсек, то размер такой линейки растёт согласно закону... Читать дальше
Геймдизайнер. Мастер дискуссии и срачей. Имею опыт обучения других геймдизайнеров.  · 22 мая 2023
Благодаря тому, что внутри линейки действуют электромагнитные, сильные и слабые ядерные силы - с ней ничего не произойдёт.
Вы же дизайнер. Часы, линейка это образ. Они могут быть любыми, но работать одинаково. Предлагаю измерять длину в... Читать дальше
По образованию физик, работаю программистом  · 13 дек 2022
Фотоны не растянулись, растянулись волны, которые из них состоят. Фотоны потеряли импульс и энергию. С линейкой при расширении Вселенной ничего не происходит. То есть, она не расширяется. Расширяется то, части чего не связаны между собой. Предметы не расширяются. Планеты не расширяются. Солнечная система и Галактика — не расширяются. Даже скопление галактик не расширяетс... Читать далее
2 эксперта согласны
А на чём фотоны неупруго рассеивались? Вроде бы Хаббловские идеи о покраснении света не прошли ещё в 30е годы... Читать дальше
Немного обо всём  · 19 июн 2023
Метровая платиново-иридиевая линейка в расширяющейся Вселенной не меняет своей длины, так как ее длина задается фундаментальными константами, которые не зависят от космологических условий.  С другой стороны, фотоны, которые были испущены после Большого взрыва, растянулись в результате расширения Вселенной и сейчас имеют длину около 3 Кельвин (то есть они имеют... Читать далее
"Для измерения расстояний" "включая изучение космического излучения" - это  про реликтовое? Так оно расширение и по... Читать дальше
Немного обо всём  · 10 июн 2023
В расширяющейся Вселенной метровая платиново-иридиевая линейка также растягивается вместе с пространством, так что ее длина меняется в соответствии с расширением Вселенной. Однако изменение длины линейки на практике незначительно и не оказывает значительного влияния на ее использование для измерения расстояний на Земле. Для измерения расстояний во Вселенной используют... Читать далее
"Для измерения расстояний во Вселенной используют другие методы, такие как красное смещение галактик" ??? Красное... Читать дальше
Решаю проблемы.  · 24 янв 2023
Отмечу только, помимо всего сказанного, что в настоящий момент метр определяется как путь, проходимый светом за 1/299 792 458 с. Т.е. эталоном является скорость света:  299 792 458 м/с.
А ответ Казарян ("Таким образом, ответ зависит от длины линейки. Если имеется в виду линейка длиной в 1 метр в... Читать дальше
Физфак МГУ Специальная астрофизическая обсерватория АН СССР (РАН)  · 13 дек 2022
Вопрос очень интересный!  Если расширение пространства - это его врождённое свойство, то в этом расширении должно участвовать всё, в том числе и все мыслимые эталоны длины. Но тогда расширение пространство стало бы не наблюдаемым. Это космологи поняли давно и стали говорить, что из процесса расширения исключаются гравитационно связанные системы. А это планеты, Солнечная... Читать далее
1 эксперт не согласен
Это «врождённое» свойство уравнения Эйнштейна, которое вокруг нас. И, к примеру, мы вполне можем измерить... Читать дальше