изотропность и однородность вселенной

[Prokuror]

Какие факты заставляют нас считать вселенную изотропною и однородною ? За вопросы ногами не бейте, а  студент формирующий кругозор.

[Хартиков Сергей]

     Наблюдательные данные говорят об изотропности и однородности Вселенной на достаточно больших масштабах. Вот посмотрите историю исследования распределения вещества во Вселенной: http://www.astronet.ru/db/msg/1169719
     Дочитайте до конца и узнаете масштабы, на которых Вселенная однородна и изотропна.

[Тать]

Хартиков Сергей

Наблюдательные данные говорят об изотропности и однородности Вселенной на достаточно больших масштабах.

С точностью до наоборот Наблюдательные данные говорят о ноднородности Вселенной на достаточно больших масштабах. Структура распределения звездного вещества во Вселенной ячеистая, все выглядит, как пена из больших пузырей с огромными пустотами.
http://cosmo.irk.ru/part6-1.html
http://cosmo.irk.ru/part6-5.html
http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157499
Название: Крупномасштабная структура пространства-времени
Автор: Хоукинг С., Эллис Дж. http://edu.prometey.org/library/book/15111.html%22
 Не вводите студента в заблуждение, Хартиков Сергей

[Mikola]

Хартиков Сергей

Наблюдательные данные говорят об изотропности и однородности Вселенной на достаточно больших масштабах.

С точностью до наоборот Наблюдательные данные говорят о ноднородности Вселенной на достаточно больших масштабах. Структура распределения звездного вещества во Вселенной ячеистая, все выглядит, как пена из больших пузырей с огромными пустотами.
http://cosmo.irk.ru/part6-1.html
http://cosmo.irk.ru/part6-5.html
http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157499
Название: Крупномасштабная структура пространства-времени
Автор: Хоукинг С., Эллис Дж. http://edu.prometey.org/library/book/15111.html%22
 Не вводите студента в заблуждение, Хартиков Сергей

А вот чисто математический интерес. Как численно (в каких величинах, каким методом) можно измерить однородность и изотропность Вселенной?
Могу предположить что бы делал я со своей колокольни. Взял бы известное распределение галлактик в пространстве и начал бы проверять всевозможные распределения на близость к равномерному. Или какие-нибудь клеточные размерности считать в разных направлениях и на разных масштабах. Или энтропию распределения(ий).
А что делают астрофизики для подтверждения/опровержения однородности и изотропности?

[Mikola]

В связи с наличием предупреждения модератора удалил сообщение Дмитрия Павлова, до решения модераторов раздела.

[Тать]

Mikola,

Могу предположить что бы делал я со своей колокольни.

поздно, именно это и было сделано академиком Эйнасто из Эстонии. И простым анализом данных о расстояниях и направлениях на объект эта ячеистая структура и была открыта. Данные эти в свободном доступе, всяк мог то же сделать.
Кстати сведений об объектах там великое множество и не со всех точек зрения они анализированы. Есть еще возможность прославиться.

[Хартиков Сергей]

     Цитата Тать: "С точностью до наоборот Наблюдательные данные говорят о ноднородности Вселенной на достаточно больших масштабах. Структура распределения звездного вещества во Вселенной ячеистая, все выглядит, как пена из больших пузырей с огромными пустотами.
http://cosmo.irk.ru/part6-1.html
http://cosmo.irk.ru/part6-5.html
http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157499
Название: Крупномасштабная структура пространства-времени
Автор: Хоукинг С., Эллис Дж. http://edu.prometey.org/library/book/15111.html%22
 Не вводите студента в заблуждение, Хартиков Сергей Wink"

     Уважаемый Тать, Вы сами читаете свои ссылки? Вы дочитали до конца указанную мною статью? У меня создается впечатление, что Вы обращаете внимание лишь на то, что Вам хочется. Вот цитата из конца указанной Вами статьи http://cosmo.irk.ru/part6-1.html:
     "Наконец, непосредственные подсчеты галактик указывают на то, что чем больше характерный размер системы галактик (группы, скопления, сверхскопления), тем слабее эта система выделена из окружающего фона. Например, системы с размером более 100 Мпк имеют плотность, лишь на несколько процентов превышающую среднюю плотность Вселенной. Это как раз и говорит о том, что с увеличением масштаба Вселенная стремится к однородности и изотропии, в полном соответствии с космологическим принципом. Обычно считается, что переход от структурированности к однородности и изотропии совершается на масштабах порядка полумиллиарда световых лет. Как уже было сказано выше, если мы возьмем куб с ребром такого размера, то число звезд и галактик внутри него окажется примерно одинаковым, в какую бы часть Вселенной мы этот куб не поместили. В видимой части Вселенной может поместиться несколько тысяч таких кубов."

     А вот цитата из указанной мною статьи http://www.astronet.ru/db/msg/1169719:
     "Las Campanas Redshift Survey вероятно ответил на один из фундаментальных вопросов космологии: на каком масштабе Вселенную можно считать однородной? Обзоры близкой Вселенной указывали на существование структур больших 10000 км/с. Более того, с увеличением глубины обзора всегда находились образования большие, чем исследованная часть пространства. С другой стороны, базисом всех космологических моделей был ``космологический принцип'', утверждающий изотропность и однородность Вселенной. Если шкала однородности не существует, то все космологические теории оказываются несостоятельными. В пользу однородности Вселенной на больших масштабах говорили глубокие подсчеты галактик, распределение далеких радиоисточников, высокая степень однородности и изотропности реликтового фона. Las Campanas Redshift Survey -- первый обзор, показавший повторяемость, а не возрастающую иерархию все больших структур. Хотя он проводился только в узких областях, но создается впечатление, что однородность достигается на шкале около 20000 км/с."

     То есть те ячеистые структуры (пена), о которых Вы говорите, находятся на более мелких масштабах. На больших масштабах наблюдается однородность.

[Mikola]

Mikola,

Могу предположить что бы делал я со своей колокольни.

поздно, именно это и было сделано академиком Эйнасто из Эстонии. И простым анализом данных о расстояниях и направлениях на объект эта ячеистая структура и была открыта.

А ссылочку на публикацию можно? Исключительно академический интерес - что считалось, как считалось, какие выводы получены?

Данные эти в свободном доступе, всяк мог то же сделать.

А где? Мне как раз нужны какие-нибудь реальные данные для отработки методики расчета размерностей. Модельные уже задолбали...

[Prokuror]

А такой вопрос,   из однородности вселенной на крупных масштабах как то следует инвариантность законов природы по отношению к инерциальной системе отсчета ? Или это следует из каких то других фактов ?

[Дмитрий Павлов]

А вот чисто математический интерес. Как численно (в каких величинах, каким методом) можно измерить однородность и изотропность Вселенной?

Чой то я сомневаюсь в искренности такого интереса. Вы удалили ссылку на конференцию по финслеровым геометриям, а именно они, в оличие от римановых, естественным образом включают в геометрическую картину анизотропию (и, отчасти, неоднородность) пространства-времени. Физикам и математикам, не знающим и не хотящим знать этих обобщений римановых пространств, лучше из изотропной картины Мира и не выбираться. Все равно не получится:(

  Если шкала однородности не существует, то все космологические теории оказываются несостоятельными.

Приведенная цитата свидетельствует об отсутствии знаний ее автора особенностей геометрий, явяющихся финслеровыми обобщениями римановых. Существуют такие финслеровы пространства приводящие к неоднородным и неизотропным трехмерным подпространствам, которые удовлетворяют принципу соответсвия с псевдоримановм пространством-временем Эйнштейна.

Дмитрий Павлов правильно удалили, и это бы тоже туда. Из списка тем просматривается отношение к вопросу уважаемого студента?

Во-первых, пункт 15 прямо предполагает доклады об экспериментальных и наблюдательных свидетельствах именно анизотропии реального пространства-времени, а во-вторых, все финслеровы пространства, не относящиеся к римановым, принципиально анизотропны, а если предположить в них еще и наблюдателей, то "видимые" ими подпространства, к тому же еще оказываются и неоднородными. Разве не об этом был вопрос студента?

[Дмитрий Павлов]

А такой вопрос,   из однородности вселенной на крупных масштабах как то следует инвариантность законов природы по отношению к инерциальной системе отсчета ? Или это следует из каких то других фактов ?

Инвариантность законов физики по отношению к инерциальным системам отсчета следует не из однородности трехмерного подпространства, а из наличия в четырехмерном пространстве-времени группы вращений, включающей гиперболические повороты. Четырехмерное пространство Минковского не единственное многообразие, обладающее соответствующими группами непрерывных симметрий, в частности, вышеприведенное утверждение для ИСО справедливо и в некоторых четырехмерных финслеровых пространствах (между прочим, у которых трехмерные подпространства оказываются далеко не однородными и неизотропными).

[olegtitov]

     Наблюдательные данные говорят об изотропности и однородности Вселенной на достаточно больших масштабах. Вот посмотрите историю исследования распределения вещества во Вселенной: http://www.astronet.ru/db/msg/1169719
     Дочитайте до конца и узнаете масштабы, на которых Вселенная однородна и изотропна.

Вообще говоря, я ни в одной статье не видел путного объяснения, как данные по анизотропии реликта укладываются в теории изотропной Вселенной.
Хорошо, пусть дипольная анизотропия объясняется скорость Солнца, по отношению к микроволновому излучению.
А как объяснить, скажем, квадрупольную анизотропию такими "локальными" способами?
В то же время, квадрупольная анизотропия микроволнового излучения достаточно хорошо согласуется с данными по анизотропии параметра Хаббла (о такой анизотропии недавно появилась еще одна статья http://arXiv.org/abs/astro-ph/0702730). То есть, анизотропия космологического расширения - вещь совсем не бессмысленная, и, возможно, что с этим придется что-то делать

[Mikola]

Господа астрономы, а может кто знает какой-нибудь нормальный обзор на русском языке по этой тематике?
А то по запросу "Однородность и изотропность Вселенной" Яндекс меня в эту ветку посылает... 

[Prokuror]

А такой вопрос,   из однородности вселенной на крупных масштабах как то следует инвариантность законов природы по отношению к инерциальной системе отсчета ? Или это следует из каких то других фактов ?

Инвариантность законов физики по отношению к инерциальным системам отсчета следует не из однородности трехмерного подпространства, а из наличия в четырехмерном пространстве-времени группы вращений, включающей гиперболические повороты. Четырехмерное пространство Минковского не единственное многообразие, обладающее соответствующими группами непрерывных симметрий, в частности, вышеприведенное утверждение для ИСО справедливо и в некоторых четырехмерных финслеровых пространствах (между прочим, у которых трехмерные подпространства оказываются далеко не однородными и неизотропными).

А где более  подробней расписана эта проблема ?

[Дмитрий Павлов]

А где более  подробней расписана эта проблема ?

Вас какая из двух проблем больше интересует? Если в отношении пространства Минковского, то см. все, что касается физических следствий теоремы Нетер. А если для финслеровых пространств, то здесь мало чем можно поживиться:( Не разработана еще тематика так, что бы для студентов..

[Mikola]

Господа астрономы, а может кто знает какой-нибудь нормальный обзор на русском языке по этой тематике?
А то по запросу "Однородность и изотропность Вселенной" Яндекс меня в эту ветку посылает... 

Тихо сам с собою
Нашел достаточно полный для начального этапа обзорчик: http://www.astronet.ru/db/msg/1202478/index.html

[Тать]

Хартиков Сергей  А вот цитата из указанной Вами статьи http://www.astronet.ru/db/msg/1169719:
"Нельзя не отметить и пустоты, которые ограничивают видимое распределение галактик. Они, как правило, имеют грубо сфероидальную форму и соединяются друг с другом. Спектр их размеров простирается от сотней км/с до 10000 км/с. В этих областях плотность галактик на порядки меньше средней, либо они там и вовсе отсутствуют. "распределение звездного вещества напоминает пену. Усреднять в данном случае на основании наблюдений значит принять, что вся Вселенная - такая "пена" Это не есть однородность. И в эту "однородность" очень удачно вписывается свежее открытие гигантской пустоты, рядышком обсуждаемое.
Mikola , ссылка на Эйнасто есть в приведенной Хартиков Сергей см.выше.

[Хартиков Сергей]

     Уважаемый Тать, автор темы спрашивает, на основании каких наблюдательных данных Вселенную считают однородной и изотропной. Никто не отрицает, что до определенных масштабов Вселенная явно неоднородна. Однако сплошной подсчет количества галактик приводит к результату, что, начиная с некоторых масштабов (там указаны расстояния, соответствующие красному смещению, которое соответствует скоростям удаления порядка 20000 км/с), наблюдается однородность.
     Возьмите губку, она тоже имеет ячеистую структуру. Однако, если разрезать всю губку на 10 частей, то каждая часть будет весить примерно одинаково.

[Дмитрий Павлов]

     Возьмите губку, она тоже имеет ячеистую структуру. Однако, если разрезать всю губку на 10 частей, то каждая часть будет весить примерно одинаково.

Ну, если уж сравнивать Вселенную с губкой, то похоже, что ячейки этой губки увеличиваются к периферии, да и сама она, скорее, имеет форму не мячика, а эдакого многогранника. Как тогда на десять частей резать будем? Вдоль, или поперек?

[Хартиков Сергей]

     О каких наблюдательных данных Вы говорите? Укажите источник.