Меня интересует вопрос - как мы можем фиксировать т.н. реликтовое излучение, которое якобы образовалось в момент появления вселенной?
Разум подсказывает, что при Большом Взрыве образовавшееся излучение (это же волны?) должно было двигаться (как и положено) быстрее вещества иными словами давно уже убежало от нас, вещественных...

Открыл ВиКи. Через час вспомнил, что хотел ответить на форуме =)

Грубо говоря, это изотропное космическое излучение - в космосе, оно есть повсюду.
Если положить, что Вселеная - замкнутая, то можно взять аналогию тазика с водой: бросил в его середку камушек - пошли волны. Они и будут в нем гулять, пока вода из-за своей вязкости и гравитации Земли не успокоится. А реликтовое излучение, подобно воде, постепенно затухает - падает его температура. Сейчас она где-то 2.7 Кельвина.

Так что-же получается, Вселенная вовсе не бесконечна, а замкнута в себя?
И луч отправленный куда-то однажды в эту точку вернется с какого-то другого направления?
И еще -у тазика есть грани от которых волны воды отражаются, а у вселенной где границы?

Нет, у Вселенной нет таких границ, как у тазика )). Конечно, ничего от них не отражается.. Все несколько иначе.

Корни РИ лежат в Большом Взрыве. По-английски это звучит "Big Bang", авторство названия принадлежит одному из ярых противников этой гипотезы - он сказал так в передаче по радио (BBC, кажется), чтобы высмеять теорию, так как слово Bang - междометие, употребляется в шутку. Но всем понравилось . Более точный перевод этого словосочетания на русский был бы "Большой Бумммм". Простите за лирику..

В чем суть гипотезы БВ? Очень просто: сначала Вселенная была маленькая и очень плотная. Немыслимо маленькая и немыслимо плотная. То есть такая плотная, что даже частиц обычных не было: был т.н. "кварковый суп". И то это было не в самом начале, но что было до кваркового супа сказать практически невозможно. Потом она расширялась и плотность падала. Появились частицы: протоны, нейтроны, электроны и прочие мезоны, адроны.. А также - фотоны (излучение). Так вот, пока плотность была достаточно велика, фотоны активно взаимодействовали с другими частицами, и соответственно, их температура была равна общей температуре. Но в некоторый момент плотность упала настолько, что фотоны практически перестали взаимодействовать с веществом. С этого момента температура этого фотонного газа перестала быть равна температуре вещества. Излучение стало расширяться само по себе, вещество - само по себе. Предоставленный самому себе, фотонный газ продолжал расширяться. Это расширение было адиабатическим (то есть с сохранением его энергии), и поэтому его легко посчитать. Температура падала, и к настоящему моменту упала до 2.7 градуса Кельвина. Это излучение изотропно, и имено по этому признаку его можно отличить от всего остального. То есть если зафиксировать картину излучения, приходящего со всех направлений, а потом убрать переменную составляющую, то останется оно. Экспериментально оно было зафиксировано еще в первой половине ХХ века. А совсем недавно были получены о нем новые данные.. но это выходит за рамки темы .

Почему оно не убежало? Ну, это просто.. Потому что не успело .
Куда оно могло убежать? За границу Вселенной? А что есть граница Вселенной? Мы обычно говорим о видимой части Вселенной. То есть о том, что мы вообще можем видеть в принципе. А в принципе мы можем видеть только то пространство, откуда к нам мог дойти свет. Иначе говоря, видимая часть Вселенной - это сфера с центром прямо тут, у нас, а радиус ее равен скорости света помноженной на время жизни Вселенной. Но вся ли это Вселенная? Конечно, нет. Более того, существа, живущие где-то там, на краю нашей видимой части Вселенной, имеют полное право рассуждать точно так же, то есть их видимая часть - это сфера того же радиуса, но с совсем другим центром.. Другими словами, Вселенная слишком велика, чтобы из нее можно было так просто убежать.. Никто не знает, где она кончается на самом деле, но явно она не совпадает с видимой частью.. И скорости света явно недостаточно, чтобы убежать из нее за такой короткий промежуток времени, как 14 миллиардов лет..

Точнее говоря, сам факт регистрации реликтового излучения подтверждает ее большие размеры. До сих пор неизвестно, есть ли реальные границы Вселенной, и как они выглядят. Скорее всего, если они есть, то все равно не такие, чтоб за них можно было убежать. Скорее всего, размер Вселенной определяется искривлением пространства. Но пока можно только определить разве что нижнюю границу этого искривления.

Так что, отражения, как в тазике, нету. Реликтовые фотоны, регистрируемые сейчас, если они действительно реликтовые, шли абсолюно прямо от самого момента разделения вещества и излучения и до самого момента регистрации. И шли они примерно с границ нынешней видимой части Вселенной. А те, которые родились тут в то время, они сейчас где-то у них, на границе видимой части Вселенной. Но никак не за границами Великой Вселенной..

Гипотеза "большого буммма" - всего лишь гипотеза. (Аналогичная гипотезе "большой Феди" - сегодня Феде 4 года, его рост 1м 3 см, а год назад его рост был 80 см. Стало быть через 100 лет рост Феди будет 14м 3 см.).
т.н. реликтовое излучение - это "состарившиеся" фотоны видимого спектра, пришедшие из отдалённых областей статичной бесконечной Вселенной. Если бы фотоны видимого спектра не "старели" то мы бы не наблюдали бы чёрное небо (парадокс чёрного неба), а наблюдали бы сплошное сияние.

2 petrovich:
Никто не спорит - конечно, гипотеза. Но только подтверждений этой гипотезы все больше..

А как твоя гипотеза бесконечной Вселенной и стареющих фотонов объясняет равенство температуры РИ 2.7 градуса?

Можно узнать, на чем основана эта уверенность?

Может на том, что видимая часть Вселенно все увеличивается - потому что мы становимся все более зоркими и способны увидеть более далекие объекты.

Можно указать хоть один астрономический объект, который оказался в видимой части вселенной уже после того, как начались регулярные астрономические наблюдения?

Altair конечно правильно ставит свой вопрос. Если при взрыве, из точки, стали разлетаться фотоны, то эти фотоны реликтового излучения должны быть на границе Вселенной. Даже если они появились после некторого времени, после расширения Вселенной из точки, то они должны были быть в пределах некой сферы, точнее сказать в пограничном слое определённой толщины, равной диаметру той сферы, когда возникли фотоны реликтового излучения. Раз эти фотоны двигаются со скоростью света, то материя ( и мы в том числе) должны быть внтури сферы, по границе которой летят фотоны реликтового излучения. То есть мы не можем их наблюдать. Следовательно то что мы регистрируем как фотоны реликтовые с 2,7 К, это есть что то иное.

имхо, Это свет "постаревший" за время, идущий от отдалённых областей безграничной вселенной.

С точки зрения релятивистской механики - во всем объеме.

Конечно, можно . Вот, например, такое соображение..
Все, что мы наблюдаем сейчас вокруг нас - симметрично. То есть в среднем нет разницы, в какую сторону направить телескоп, мы все равно увидим примерно одинаковую плотность.. гм.. того, что увидим - ну, небесных объектов: галактик, супергалактик и т.п., что можно увидеть с такого расстояния. Про звезды я не говорю: их плотность неизотропна, так как наша галактика, Млечный Путь, имеет нешаробразную форму, и мы находимся не в центре этого шара. Из этой изотропности следует, что
- либо Вселенная шарообразна, и мы находимся точно в центре ее,
- либо Вселенная больше видимой части (то есть сферы с радиусом c*T).

Вот, мы видим галактики. Ближайшая к нам - Туманность Андромеды. Естественный вопрос: а как видят небо ее жители? Если верно, что Вселенная совпадает с ее видимой частью, то они (а тем более, жители более удаленных галактик) должны видеть небо неравномерно: с одной стороны больше объектов, с другой меньше. Иначе говоря, мы возвращаемся к идее ощущения самих себя в выделенном положении.. Мы это уже проходили . Я не говорю, что эта идея ущербна в принципе, я просто пытаюсь сказать, что по крайней мере в видимой части Вселенной мы видим довольно неплохую равномерность (я сейчас говорю не об изотропности, а о равномерности по пространству). То есть, согласно наблюдениям, нет принципиальной разницы между ближайшим к нам пространством и какой-нить ее перифериной частью (ну, кроме возраста, ибо то, что мы видим, относится ко времени раньше нынешнего - чем дальше, тем больше).

Нет, Олег, видимой частью (посмотри выше) мы называем не ту часть вселенной, которую мы видим на современном уровне, а ту, которую мы в принципе можем видеть на любом уровне, то есть часть, ограниченная расстоянием c*T (скорость света на время жизни Вселенной). Она увеличивается только с возрастом Вселенной, который можно считать постоянным на протяжении человеческой жизни .

petrovich, я надеюсь, что я в некоторм смысле ответил и тебе.. Рассмотри равномерно расширяющееся пространство на умозрительной модели.

Могу предложить похожую идею: измеряем скорость света в направлениях - вверх, вниз, влево, вправо, вперед и назад.
Из результатов наших экспериментов делаем целый ряд очевидных выводов:
1. Не Земля вращается вокруг Солнца, как считалось на протяжении нескольких последних столетий, а, наоборот - Солнце вокруг Земли.
2. Земля не вращается вокруг своей оси - это небесный свод вращается вокруг плоской Земли, которая стоит на трех... впрочем, это уже не важно.Ну да, всего-навсего!
Именно в возрасте-то все и дело.
Возраст вселенной мы оценило в 14 млрд.лет. Будем считать эту цифру точной (для определенности).
Таким образом, видимая нами часть Вселенной имеет радиус 14 млрд. световых лет.
И в пределах этой области наблюдается изотропность.
Рассмотрим точку, находящуюся от нас на расстоянии 13.9 млрд световых лет. То, что мы видим в этой точке, было 13.9 млрд. лет назад. Тогда для этой точки радиус видимой части Вселенной составляет 100 млн. световых лет. Т.е. ИХ видимая часть Вселенной полностью лежит внутри НАШЕЙ. А наша - изотропна. Значит, и ИХ - тоже. Никакой асимметрии, никакого выделенного положения. Просто мы (правда, ТОЛЬКО с нашей точки зрения) в наблюдаемой нами части Вселенной обладаем самым почетным возрастом. По определению. И вся "выделенность" связана исключительно с этим.

andriano, ответь, пожалуйста: ты в самом деле так думаешь, или просто хочется повозражать?.. Зачем выдирать один факт из последовательности, которая привела к стройной теории, и на нем строить "свою" теорию? Я не хочу, и у меня нет времени опровергать твои "умозаключения" и доказывать тебе, что вокруг чего вращается. Да ты все равно продолжишь возражать, заставляя меня доказывать каждое слово (сужу по предыдущим твоим постам).

Сравнивать нужно, конечно, состояния с одним возрастом. Для этого нужно экстраполировать, исходя из современных знаний (современных, а не трехкитовых..). Да, есть некоторый риск в чем-то ошибиться, то есть все верно с некоторой точностью (иногда очень небольшой). Ты предлагаешь вообще отказаться от такого процесса познания?

Мы переходим на личности или продолжаем обсуждать проблему?

Ты привел некоторые экспериментальные факты, а вслед за ними выводы (2 штуки), но ни один из этих выводов не следует из приведенных фактов. Таую цепочку можно восстановить, лишь прибегая к некоторым дополнительным соображениям, которые ты в своем посте не приводишь. И именно среди этих неявно присутствующих редположений и имеются ложные. Откуда следует, что ложны (строго говоря, "могут быть ложны") и оба вывода.А вот это принципиально невозможно. По крайней мере в том случае, если мы разделяем положения теории относительности. Следовательно и любые выводы, основанные на таком сравнении, следует считать ненаучным.
Ты пытаешься применить к объектам, безусловно находящимся в сфере действия релятивистских законов, здравый смысл, основанный на ньютоновской механике.Вот именно. Повторюсь: ньютоновскую механику в данном контексте также следует отнести к "трехкитовым знаниям".Нет.
С точки зрения формальной логики если у нас в выводе некоторого утверждения присутствует хотя бы одно неверное положение, то вывод может быть в равной степени как верным, так и неверным. Вне зависимости от сотен остальных безусловно верных утверждений, участвующих в выводе.
Как только мы отступаем от одного из основных принципов (относительность одновременности) теории относительности, то сразу становимся неспособными к выводу утверждений, согласующихся с современными представлениями об устройстве окружающего мира.Отнюдь.
Но я уверен, что использование положений, не согласующихся с установленными в настоящее время законами природы, не способно продвинуть нас в этом процессе.

Подытожим.
Итак, если я правильно понял, ты считаешь, что мои рассуждения не согласуются с Теорией Относительности (ТО), а более конкретно - с принципом относительности одновременности, и это есть основное твое возражение. Признаю, что ты убедил меня, что на личности переходить не следует - извиняюсь, это была моя ошибка. Корни ее в том, что я полагал, что ты намеренно искажаешь картину (точнее, специальным образом подбираешь факты), чтобы поспорить. Потому я и выдал то обвинение (фактически, во флуде), о чем сейчас сожалею. Как я вижу теперь, это была не демагогия, а простое непонимание. Еще раз извиняюсь..

Вернемся к предмету разговора. andriano, я должен заметить, что никакого "принципа относительности одновременности" не существует (по крайней мере, в ТО). Ты путаешь два понятия: принцип отностительности, который действительно лежит в основе ТО, и относительность одновременности, которая является следствием этого принципа, а также других основ ТО.

Относительность одновременности есть одно из самых ярких отличий ТО от галилеевской механики. Всякий, кто хоть сколько-то изучал ТО, встречался с этим выводом из основных постулатов в самом начале своего пути, и - держу пари - это было для каждого едва ли не самым большим откровением. Или наоборот - шоком, ведущим к довольно естественным образом объяснимому протесту. Многие оппоненты ТО действительно говорят о "принципе относительности одновременности", пытаясь подменить главное второстепенным - просто потому, что им так проще строить свои рассуждения. Полагаю, это не в наших интересах . Я предостерегаю тебя от этой ошибки.

Принцип относительности, утверждающий одинаковость протекания физических законов в разных системах отсчета, есть одна из основ ТО. Относительность одновременности следует из него, а также из другого принципа: из постоянства скорости света. Теперь, расставив все по своим местам, можно сделать вывод, что ты заметил где-то в моих рассуждениях конфликт с этим следствием. Если так, то я прошу сказать - где же именно? Если ты перечитаешь мой предыдущий пост, то найдешь в нем только прямое использование принципа относительности (нет выделенного положения во Вселенной относительно протекания физических законов). Не знаю, где ты усмотрел намек на применение ньютоновской механики.. Хотя я претендую на наличие здравого смысла в моих высказываниях, я против отождествления его с повседневным чувственным опытом (который ты, по-видимому, и ассоциируешь с ньютоновской механикой). Я не говорил, что пересчет времени, например, должен вестись по галилеевским формулам. Да, он должен проводиться в согласии с ТО, как наиболее адекватной (на сегодня) теорией. Согласен, что при рассмотрении больших масштабов точности классической (читай: ньютоновской и не путай с противоположностью квантовой, просто мне надоела однообразность) механики недостаточно, и нужно применять ТО. Кто спорит? Но этот факт сам по себе не означает невозможности пересчета и экстаполяции. Напротив, сие находится в прекрасном соответствии с самим принципом отностительности и, я бы сказал, из него вытекает.

Ох. Подустал..
Последнее: с приведенными тобой, andriano, логическими выкладками, я согласен абсолютно - не согласен только с выводами их применения на конкретном материале (почему - см. выше). А мое рассуждение в предыдущем посте не следует принимать как теорию. Это всего лишь соображение. Одно из.

Я не являюсь специалистом по ТО, поэтому могу плавать как в термнологии, так и в том, что откуда следует. А т.к. я к тому же еще больше математик, чем физик, то склонен считать, что допстим достаточно свободный выбор аксиоматики из безусловно верных утверждений. Т.е. что считать аксиомой, а что - теоремой, вопрос, скорее, точки отсчета, чем ринципа.Именно так я понял следующее твое утверждение:На это утверждение я уже ответил, что в наблюдаемый нами сегодня момент времени видимая из той точки часть Вселенной целиком лежит в видимой нами сегодня части. При этом соображение об асимметрии могло возникнуть исключительно из попытки рассуждать о моменте времени ТАМ _одновременным_ сегодняшнему. _Одновременным_ именно в ньютоновском понимании.
Если я тебя неправильно понял, то поясни, что ты подразумевал в процитированной выше твоей фразе.
Не согласен.
Дело на в точности а в принципиальной применимости. Ньютоновская механика дает хороший прогноз при невысоких скоростях и таких же расстояниях. Предлагаемый же мною к рассмотрению конкретный пример (13.4 млрд световых лет при возрасте Вселенной 14 млрд.) рассматриваемая точка может отстоять от наше "одновременности" как на 13.9 млрд лет, так и на 100 млн - в зависимости от выбора системы отсчета. Согласись, что при ЛЮБОЙ точности это разные цифры.

Извиняюсь за молчание - запамятовал..

> что считать аксиомой, а что - теоремой, вопрос, скорее, точки отсчета, чем ринципа.
Как математик, ты должен понимать, что далеко не все утверждения можно таким образом переставить местами с аксиомами. И даже если это возможно, то какой глубокий смысл в том, чтобы, например, в матанализе, принять за аксиому, скажем правила Лопталя . Возможно, ты мне возразишь, что ПЛ не годятся в аксиомы, на что я отвечу, что и относительность одновременности нуждается в очень немалых оговорках, чтоб ее класть в основу ТО..

> Если я тебя неправильно понял, то поясни, что ты подразумевал
Думаю, ты правильно понял. Но суть в том, что учет релятивистских эффектов (то есть должным образом проведенные расчеты) не даст принципиально новых эффектов здесь. Если считать, что Вселенная ограничена видимой областью - то так оно и будет. Существенные поправки могла бы сюда привнести кривизна пространства, но, насколько мне известно, все современные измерения ее дают пренебрежимо малый результат.

> Не согласен.
> Дело на в точности а в принципиальной применимости.
Не обманывайся. Дело именно в точности которая в некотрых случаях настолько неудовлеворительна, что превращается как бы в принципиальную неприменимость. Точнее, если отталкиваться от _правильной_ точки (от ТО), то мы увидим, что ее приближение (ГМ) можно использовать, но не всегда. Зависит от чего? От точности. Иллюзия принципиальной различности возникает именно потому, что мы идем с неправильной стороны. Впрочем, я согласен, что различия настолько велики (особенно, если говорить о динамике, то есть об Общей ТО, ОТО), что имеет смысл как можно лучше абстрагироваться от ГНМ (Галилеево-Ньютоновой механики).

> Согласись, что при ЛЮБОЙ точности это разные цифры.
Конечно. Именно это я и говорил (что в данном случае точности ГМ заведомо не хватает). Это происходит, грубо говоря, потому, что в ТО есть абсолютный параметр для сравнения: скорость света. Обычно, в других приблизительных методах, такого параметра нет (точнее, он варьируется от задачи к задаче). Например, мой вес почти не повлияет на летные качества Боинга747, но его нужно учитывать при расчетах движения воздушного шарика.. Еще один пример - скорость звука, которая плавает в зависимости от среды. В ТО этот параметр не плавает, но могут изменяться наши требования к решению задачи. Но в крайних случаях влияние таких требований довольно однозначно.

"Точность" - абстрактный термин. Лучше использовать "погрешность". И тогда мы сразу получаем конкретный критерий: как только погрешность превосходит по абсолютной величине саму определяемую величину, так сразу модель становится неприменмой, т.к. не может обеспечить не только оценку величины, даже по порядку, но и гарантировать верный знак (+ или -).А вот этого я не понял.
Что значит "плавает"?
Насколько я знаю, скорость звука определяется соотношением между производными тензоров напряжения и перемещений. Которые, в свою очередь, зависят от состояния среды. Разве в ТО это не так?