Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Почему в очень далеком будущем будет невозможно зарегистрировать реликтовый фон?  (Прочитано 3048 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Марина Леонова

  • Гость
Ну поди в расширяющейся вселенной концентрация рассеивающих центров  крайне низкая - две соседние частички пыли будут находиться на расстоянии в несколько световых лет (и это не предел) - и будет такая же ситуация как нонче с реликтом характерное время взаимодействия превышает временной масштаб модели,хотя не отменяет факта что где-то пара фотонов таки смогут провзаимодействовать с пылью переведя ее в возбужденнное состояние

А что такое "характерное время взаимодействия"? Взаимодействие ведь вероятностный процесс (вычисляется через сечение), или я что-то неправильно помню?

Марина Леонова

  • Гость
Мой последний вопрос остался без ответа  :'(

Оффлайн victorpetrov

  • *****
  • Сообщений: 1 337
  • Благодарностей: 28
  • Рожденных ползать летать научим!
    • Сообщения от victorpetrov
    • Темная материя и темная энергия
А что такое "характерное время взаимодействия"? Взаимодействие ведь вероятностный процесс (вычисляется через сечение), или я что-то неправильно помню?
Взаимодействие - это процесс в пространстве и времени. А вероятностным может быть только способ его прогнозирования.
« Последнее редактирование: 30 Дек 2018 [20:04:09] от victorpetrov »
Вселенная возникла из ничего с соблюдением законов сохранения

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
Можно вопрос? Что станет с фотонами, длина волны которых окажется больше, чем расстояние от наблюдателя до горизонта?
Да ничего особенного. Их энергия будет крайне мала, взаимодействовать с окружением они будут крайне слабо, трудно представить способ регистрации таких фотонов.

А вот и нет! Во вселенной де Ситтера не может существовать фотонов с длиной волны больше, ибо горизонт он отсекает все степени свободы.

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
А вот и нет! Во вселенной де Ситтера не может существовать фотонов с длиной волны больше, ибо горизонт он отсекает все степени свободы.
То есть вы считаете, что не может быть фотонов с энергией меньше некоторого порога? А сколько степеней свободы у фотона {или вы про чьи степени свободы?}? И как горизонт может их отсекать?

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
То есть вы считаете, что не может быть фотонов с энергией меньше некоторого порога? А сколько степеней свободы у фотона {или вы про чьи степени свободы?}? И как горизонт может их отсекать?

Именно. Не может фотон одновременно находиться и тут, и за горизонтом, то есть причинно не связанной областью. Это то же самое, если бы "часть" фотона была поглащена чёрной дырой, а часть торчала наружу. Как может отсекать? Точно так же, как горизонт чёрной дыры отсекает все, что внутри от всего, что снаружи.

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Не может фотон одновременно находиться и тут, и за горизонтом, то есть причинно не связанной областью.
А чего это не может? Вполне может. Да и вообще, волновая функция фотона в координатном представлении - штука крайне проблематичная. Вот тут можете длинную дискуссию почитать про это: https://dxdy.ru/topic76607.html
Это то же самое, если бы "часть" фотона была поглощена чёрной дырой, а часть торчала наружу.
У фотона не бывает частей. Он всегда целенький.
Как может отсекать? Точно так же, как горизонт чёрной дыры отсекает все, что внутри от всего, что снаружи.
Отсекает всё? И статическое гравитационное поле? И электростатическое поле? И даже степени свободы? Как можно отсекать степени свободы? Они у вас что, в пространстве распределены?

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
А чего это не может? Вполне может.

Как это может, если это причинно абсолютно не связанные области пространства? Один и тот же фотон не может.

Отсекает всё? И статическое гравитационное поле? И электростатическое поле? И даже степени свободы? Как можно отсекать степени свободы? Они у вас что, в пространстве распределены?

Отсекает все степени свободы, именно поэтому появляется "тепловое излучение горизонта де Ситтера". Точно так же, как не может быть фотонов с длиной волны больше некоторой полости (ящика), так и не может быть фотонов с длиной волны больше размера горизонта.

Вот только непонятно, что происходит с фотонами, длина волны которых достигает "критической отметки". Наверное просто исчезают, в ОТО все равно энергия не сохраняется.

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Как это может, если это причинно абсолютно не связанные области пространства? Один и тот же фотон не может.
А вот так. Может, и всё. Это же фотон, а не кирпич. Он квантовый объект. И может находиться сразу во многих местах, во всей Вселенной - в конце концов.
Отсекает все степени свободы, именно поэтому появляется "тепловое излучение горизонта де Ситтера". Точно так же, как не может быть фотонов с длиной волны больше некоторой полости (ящика), так и не может быть фотонов с длиной волны больше размера горизонта.
Вот только непонятно, что происходит с фотонами, длина волны которых достигает "критической отметки". Наверное просто исчезают, в ОТО все равно энергия не сохраняется.
Как может поверхность в пространстве (воображаемая, вообще говоря) отсекать степени свободы? Вы вообще знаете значение этого выражения - "степень свободы"?
Что такое тепловое излучение горизонта де Ситтера и горизонт де Ситтера? Где почитать?
Космологический горизонт событий - это что, стенка какая-то, что ли? На ней граничные условия для уравнения Шредингера можно задать?
Вот для некоторого далёкого-далёкого наблюдателя горизонт событий проходит прямо через нас. И что? На нас это как-то влияет?

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
Что такое тепловое излучение горизонта де Ситтера и горизонт де Ситтера? Где почитать?

Длина волны реликтового излучения будет расти так же как и масштабный фактор. При современной скорости расширения длина волны удвоится за 1010лет.
По мере снижения энергии, температура CMB приблизится к температуре де ситтеровского горизонта - и дальше будет доминировать последнее.
Т.е. рисунок CMB будет перекрыт равномерным фоном.


он под температурой де-ситтеровского гороизонта он скорее всего имел ввиду температуру термонамически равновесное состояние ЭМ-поля, при котором средняя типичная длина видны равна расстоянию от наблюдателя до космологического горизонта во вселенной  в режиме расширения

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
Что такое тепловое излучение горизонта де Ситтера и горизонт де Ситтера?

Мой ответ вас устроил?

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Мой ответ вас устроил?
Естественно, нет. Мне бы ссылку на учебник. В крайнем случае на статью в солидном источнике.

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
Естественно, нет. Мне бы ссылку на учебник. В крайнем случае на статью в солидном источнике.

Вот вам статья.
https://arxiv.org/abs/1405.0298

Цитата:

What does this have to do with cosmology? We often contemplate situations in which space is completely empty other than for vacuum energy — perhaps during inflation in the very early universe, or perhaps in our own future once all the matter and radiation has been dispersed by the expansion of the universe. We’re left with de Sitter space. Back in the 70’s, Gibbons and Hawking showed that de Sitter space, just like a black hole, has a temperature. That’s because, just like a black hole, de Sitter space comes with an horizon. That horizon cuts off the degrees of freedom to which any observer has access, leaving them in a thermal state at a well-defined temperature. It’s as if — but, we are claiming, only as if! — the cosmological horizon is radiating into the interior, just as the black hole horizon radiates to the outside world.

But this quantum-mechanical “thermal state” is different from our intuition, once again trained by classical mechanics, of a bunch of particles randomly bouncing around inside a box. Globally (including outside the horizon), the quantum state is static. It only appears thermal to an observer because the horizon cuts them off from the rest of the world. This gives us a mixed state, in which the local observer doesn’t know exactly what state they’re actually in — but all of the allowed possibilities are completely stationary. So once again, nothing is actually fluctuating.

My confidence in this story about quantum fluctuations and de Sitter space is extremely high, even though it does conflict with the way many cosmologists think about the situation. The less secure part of our story is when we move from the idealization of pure de Sitter space to the messy real world. In the real world, you might think you’re in de Sitter space once and for all, but you could actually be in a temporary false-vacuum state. If there is only one vacuum, we can appeal to a “cosmic no-hair theorem” (analogous to similar theorems for black holes) that says a universe with a cosmological constant will eventually dissipate all of its excitations and turn into de Sitter space. But when there are false vacua, the situation is admittedly tricker. We’ve thought about it, and decided that the story we told above for de Sitter space is the one that is usually right, even if you’re in a false vacuum. (There are some subtleties dealing with complementarity and the dimensionality of Hilbert space, but that’s the typical situation.)


Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Вот вам статья. https://arxiv.org/abs/1405.0298
Спасибо.
Но вот ведь беда какая. Статья написана специалистами (по крайней мере Шон Кэррол человек весьма известный) и для специалистов. То есть авторы не разъясняют терминов, считая, что читатель должен их уже знать.
Я так и не понял, что такое горизонт де Ситтера и его тепловое излучение. Подозреваю, что моих знаний не хватит, чтобы понять, даже если мне будут объяснять про это.
Что до меня дошло. Это же про концепцию Multiverse и про взгляд на вселенную снаружи. Отсюда и отсутствие волос (Cosmic No-Hair), и прочие странности.  Но это уж совсем за пределами моего образования (да и сферы интересов). Так что, извините.

Оффлайн Arsen Tokarev

  • **
  • Сообщений: 50
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Arsen Tokarev
Но вот ведь беда какая. Статья написана специалистами (по крайней мере Шон Кэррол человек весьма известный) и для специалистов. То есть авторы не разъясняют терминов, считая, что читатель должен их уже знать.
Я так и не понял, что такое горизонт де Ситтера и его тепловое излучение. Подозреваю, что моих знаний не хватит, чтобы понять, даже если мне будут объяснять про это.
Что до меня дошло. Это же про концепцию Multiverse и про взгляд на вселенную снаружи. Отсюда и отсутствие волос (Cosmic No-Hair), и прочие странности.  Но это уж совсем за пределами моего образования (да и сферы интересов). Так что, извините.

Это прискорбно. Но вы уверены, что фотон не может полностью исчезнуть из за расширения Вселенной? 

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
Это прискорбно. Но вы уверены, что фотон не может полностью исчезнуть из за расширения Вселенной?
Уверен ровно настолько, насколько уверен в верности закона сохранения энергии (то есть, другими словами, в неизменности законов природы во времени). А за 150 лет все попытки обнаружить нарушение этого закона неудачны (хотя это голубая мечта любого экспериментатора). Так что нет у меня достаточных оснований сомневаться.

Оффлайн Denis Spiridonov

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 36
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Denis Spiridonov
Можно вопрос? Что станет с фотонами, длина волны которых окажется больше, чем расстояние от наблюдателя до горизонта?

Да ничего особенного. Их энергия будет крайне мала, взаимодействовать с окружением они будут крайне слабо, трудно представить способ регистрации таких фотонов.

Лоуренс Краусс в книге "Вселенная из ничего" пишет:

Цитата
Галактики исчезнут или потухнут в ночном небе не внезапно. Скорее, по мере приближения скоростей их разбегания к скорости света, свет от этих объектов станет все больше смещаться в красную область. В конце концов, весь их видимый свет будет перемещаться в область инфракрасных, микро-, радиоволн, и так далее, пока длина волны света, который они излучают, не станет больше размера видимой Вселенной, и в этот момент они официально станут невидимыми.

То есть это надо понимать так, что вероятность взаимодействия с веществом таких фотонов будет крайне и крайне мала, и посему, учитывая так же шумы, обнаружение таких фотонов будет невозможным? И даже если и будет обнаружен такой "мягкий" фотон, невозможно будет узнать, откуда он?

Оффлайн zam2

  • *****
  • Сообщений: 3 590
  • Благодарностей: 148
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от zam2
То есть это надо понимать так, что вероятность взаимодействия с веществом таких фотонов будет крайне и крайне мала, и посему, учитывая так же шумы, обнаружение таких фотонов будет невозможным? И даже если и будет обнаружен такой "мягкий" фотон, невозможно будет узнать, откуда он?
Не невозможным, а крайне маловероятным. Скажем, мы обнаруживаем один фотон из миллиарда, пролетающих мимо нас.
Насчёт "откуда он". Так мы и сейчас не можем гарантировано определить "откуда он". В силу соотношения неопределённостей, детектор определяет либо энергию фотона (и тогда ничего не знает про его направление полёта), либо наоборот. А реально детектор берёт нечто среднее - и то, и другое, но с погрешностью.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Если длина волны больше размеров детектора, то определить направление крайне проблематично...
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
...В силу соотношения неопределённостей, детектор определяет либо энергию фотона (и тогда ничего не знает про его направление полёта), либо наоборот. А реально детектор берёт нечто среднее - и то, и другое, но с погрешностью.



Почему? Вообще-то компоненты импульса фотона (волнового вектора) коммутируют друг с другом, т.е. одновременно измеримы. А значит и направление также определить возможно. А погрешности детекторов имеют иные причины (типа размера зерна фотоэмульсии и т.п.)
Celestron C6-N