Astronomi

Kırmızı kaymanın alan genişlemesini telafi etmesi gerekiyor mu?

Kırmızı kaymanın alan genişlemesini telafi etmesi gerekiyor mu?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Uzay genişledikçe uzak galaksiler hareket ediyor, uzayda hareket etmiyor. Yani onlardan bize gelen bir foton çarpık uzaydan geri gelmek zorunda. Yani uzay-zaman çarpık değildir, bu yüzden fotonun zamanın yavaşladığı bir alandan geçmesi gerekir. Yani bu kırmızı kaymaya neden olur. Belki de kırmızıya kayma hakkında basit bir görüşümüz var ve belki de bu galaksiler düşündüğümüz kadar hızlı gitmiyorlar.


kırmızıya kayma dır-dir uzayın devam eden genişlemesi nedeniyle, ışığın dalga boyunun sonlu bir zaman içinde bize doğru yol alırken "uzaması".

Bu kırmızıya kaymanın etkileri, doppler etkisinin neden olduğu etkilerden ayırt edilemez. biraz temel tedaviler onu bu şekilde tartışmayı seçer.

Çoğu galaksinin yalnızca birkaç yüz km/s'lik hareket hacmine göre kendine özgü hızları vardır ve bu, kozmolojik kırmızıya kaymayı bu (küçük) miktarda bozar. Hubble yasasının yalnızca kozmolojik genişlemenin hakim olduğu mesafelerde geçerli olmasının nedeni budur.


Soru, genişleme nedeniyle iki ayrı katkı olup olamayacağını soruyor gibi görünüyor, biri basitçe mesafeler arttıkça dalga katarındaki ardışık dalga cephelerinin daha sonra ve daha sonra gelmesi ve ikinci bir etki zamanın yavaşlaması gibi daha ezoterik çarpıtmalar nedeniyle aşağı. Ancak uzayda meydana gelen bir şeye kırmızıya kayma ve zamana olan bir şeye atfettiğimiz şey, neler olup bittiğini tanımlamak için seçtiğimiz koordinatlara bağlıdır. Standart seçim, zamanın "ortalama gazla hareket eden bir çerçeve içinde söz konusu noktada evrenin yaşı" anlamına geldiği, yer değiştiren koordinatlardır. Bu koordinatlarda, evren genişledikçe geçen zaman farklı bir şey yapmıyor, bu yüzden endişelenmeniz gereken tek etki dalga cepheleri arasındaki uzama mesafeleri.


Bir yıldızın sıcaklığı, kırmızıya kayması veya gerçek rengi?

Örneğin, uzak bir yıldıza bakıyorum. Farklı dalga boylarındaki farklı ışık yoğunluklarını kaydediyorum ve bazı spektrum çizgilerini gözlemliyorum. Şimdi, gördüklerimi etkileyen üç faktör olduğuna göre - yıldızın sıcaklığı, yıldızın benden uzaklaşma hızı ve yıldızın bileşenleri - her şeyden önce tayfın hangi bileşenlerini söyleyebilirim? çizgileri vardır (diyelim ki kabaca eşit bolluğa sahip birçok bileşen vardır) ve sonuç olarak, kalan iki faktörün her biri gözlemlenen yoğunluklara ne kadar katkıda bulunur?


Kırmızıya kayma = daha hızlı = daha yaşlı = daha uzak mı?

Temel bir anlayışta biraz yardıma ihtiyacım var. Bir galaksiye yüksek kırmızıya kayma ile bakıldığında, bunun daha uzakta olduğu (galaksinin genişlemesi nedeniyle) olduğu, bunun da ondan gelen ışığın çok daha eski olduğu anlamına geldiği konusunda doğru muyum?

Örneğin, yüksek kırmızıya kaymada görülen galaksiler (örneğin) 12 milyar ışıkyılı uzaklıkta olarak görülüyor ve dolayısıyla onları 12 milyar yıl önceki halleriyle görüyoruz, değil mi?

Eğer durum buysa, bu onların 12 milyar yıl önce, büyük patlamadan hemen sonra *zaten* bizden yüksek hızla uzaklaştıkları anlamına gelir, aksi takdirde o eski ışığı kırmızıya kaymış olarak görmezdik.

Daha uzaktaki (daha eski) gökadalardan gelen ışık, yakındaki gökadalardan daha yüksek kırmızıya kaymışsa, bu, uzun zaman önce daha hızlı seyahat ettikleri anlamına gelirken, bize daha yakın olanlar (daha yeni ışık) kırmızıya kaymamış ve dolayısıyla daha yavaş hareket ediyorlardı. son günlerde.

Yukarıdaki varsayımların tümü doğruysa, genişlemenin hızlanmak yerine yavaşladığı çıkarımı yapılmaz mı? Referans noktamızdan, yakın zamanda yapılan gözlemlerin (zorunlu olarak yakın galaksilerin) yavaş hareket eden galaksilere ait olduğu ve "eski" gözlemlerin (zorunlu olarak uzak galaksilerin) hızlı hareket eden galaksilere ait olduğu görülmektedir. Gözlem ne kadar eskiyse, o kadar hızlı hareket ediyordu*. Bu nedenle işler yavaşlıyor.

#2 lanitedave

#3 deSiter

Dave, bunu görmenin bir yolu bu. Ayrıca sadece bir Doppler efektine atayabilirsiniz. Yani, hız kaynaklı bir kırmızıya kaymayı Hubble etkisinin neden olduğu bir kırmızıya kaymadan ayırt etmenin prensipte bir yolu yoktur.

Ama bundan daha da ilginç. Her şeyin yerinde küçüldüğünü varsayarak bunu tetikleyebilirsiniz - alan genişletme etkisi yoktur, bunun yerine işler her yerde aynı oranda yavaş yavaş küçülür. Bu, kozmik kırmızıya kaymanın eşit derecede uzay genişlemesi, Doppler etkisi veya yerel küçülmeden kaynaklandığı anlamına gelir. Ve dördüncü bir yol mümkündür. Uzay-zamanın geometrisi görelilikten biraz daha genelse, bir nesne bizden uzaklığı değişmese bile görünür bir durgunluk hızı elde edebilir! "Durmak için koşmak"tır.

Hubble yasası her durumda tam olarak yeniden üretilir. Bazı insanlar için tüm bunlar, etkinin dinamik (uzay ve zamana yayılmış fiziksel süreçlerden) ziyade kinematik (geometri ve yerel durumdan) bir kökene sahip olduğunun güçlü kanıtıdır. Genel olarak yerel etkilerin tercih edilmesi gerektiği görüşü de var, bu nedenle "yerinde küçülme" fikri en doğal olanıdır. Karmaşıklık ve doğallık sırasına göre sıra geometrik -> küçülen -> genişleyen -> dinamik olacaktır.

Bundan bir ders şudur: uzak yerlerde uzunlukları karşılaştırmak tamamen iyi tanımlanmış bir işlem değildir. Aksine, karşılaştırmayı tanımlamanın birkaç yolu vardır ve bunların hiçbiri tamamen tatmin edici değildir. Bu, GR'nin yerçekimi olarak köklerine kadar uzanır, burada uzunluk ölçeği belirsizdir ve kişi, yol boyu ölçeğini somutlaştırmak için o sinir bozucu kozmolojik sabite sahiptir.

#4

Küçülme, kırmızıya kaymayı açıklayabilirken, bence gerçekçi bir açıklama olmayan başka şekillerde de gözle görülür sorunlara yol açacaktır. Örneğin, uzunluğu değiştirmeye ek olarak, fotonun enerjisini de değiştirir, bu nedenle elektron geçişlerinin enerjisini de ayarlamanız gerekir (atomlar küçüldükçe artmaları gerekir). Bu, nesnelerin fiziksel gücünü artıracak olan kimyasal bağların gücünü artıracaktır. Ancak, aynı zamanda nesnelerin gücünü artıran kare/küp oranını (kesit alanının hacme oranı) da etkileyecektir. Böylece, zamanla köprülerin güçlendiğini, ağaçların daha uzun ve daha ince büyüyebileceğini vb. fark ederiz.

Bu etkilerin yıldızlarda füzyon için gerekli sıcaklıkları da değiştireceğinden şüpheleniyorum (atomlar daha küçüktür, bu nedenle kaynaşmaya daha yakın olmaları gerekir, ancak yük etkileri güçleniyor, onları daha fazla uzaklaştırıyor, bu nedenle daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulacak).

Bu yüzden yerel küçülmenin bir açıklama olarak işe yaradığını düşünmüyorum (evet, kırmızıya kaymayı açıklıyor, ancak birçok başka şeyi karıştırıyor).

#5 deSiter

Hidrojen atomunun Bohr yarıçapı R = hbar / m c alfa'dır, burada alfa ince yapı sabitidir ve m elektronun kütlesidir. Aslında fenomenlerin uzunluk ölçeğini belirleyen budur. Doğal birimlerde, R = 1 / m alfa. Kütleye etki eden bir şey bir değişikliğe neden olur

Orantılı olarak değişiklikler zıt işarete eşittir çünkü Rm = sabit:

Tüm uzunluk ölçekleri elektronun kütlesi tarafından belirlendiğinden ve tüm temel parçacık kütleleri elektronun gözlemlenen kütlesi tarafından kalibre edildiğinden ve görelilik zaman ve uzunluğu aynı temelde ele aldığından, hiçbir şey saptanamadı. Yerel uzunluk daralması yerine uzayın genişlediğini söylememiz kelimenin tam anlamıyla gelenekseldir. Nihai neden, yerçekiminde içsel bir uzunluk ölçeğinin olmamasıdır.

#6 adet

Tamam, sanırım ne dediğini anlıyorum -- kırmızıya kayma sadece doppler nedeniyle değil, aynı zamanda (ve belki çok daha fazlası) uzayın kendisinin genişlemesinden kaynaklanıyor. Yine de aradaki farkı anlamakta güçlük çekiyorum. Her iki durumda da, galaksi bizden uzaklaşıyor. Her iki durumda da, ışığın bir galaksiyi 12 milyar yıl önce terk ettiğini söylersek, onu 12 milyar yıl önce olduğu gibi görüyoruz demektir. Yani onu 12 milyar ışıkyılı uzaklıkta gerçekten görmüyoruz, çünkü uzayın genişlemesi fotonları da "çekmeye" devam ediyor, bize ulaşmaları, uzayın kendisinde bir genişleme olmasaydı sahip olacağından daha uzun sürüyor. . Bu doğru bir açıklama mı?

Işığın 12 milyar yaşında olduğu ve galaksiyi 12 milyar yıl önce olduğu gibi gördüğümüz sonucuna varmak için tüm bunları nasıl çözdüklerinin ayrıntılarını hala bilmiyorum (eminim var bunun için karmaşık formüller), ama bunu verili olarak kabul edeceğim. Ama şimdi, uzaydaki galaksinin (eğer varsa) gerçek hızına karşı genişleme etkisinin büyüklüğünün ne olduğunu merak ediyorum. Bu örnek için 12 milyar yıllık galaksi, 12 milyar yıl önce ışık onu terk ettiğinde *gerçekten* ne kadar uzaktaydı? Tüm maddenin uzayda nispeten durağan olduğu (galaksi çarpışmalarıyla sonuçlanan "küçük" göreli hareketlerle, vb.) ve tüm dışa doğru hızın, uzayın "patlaması" tarafından verilen uzay içindeki bir hızdan ziyade, uzayın kendisinin genişlemesinden mi olduğu varsayılır. büyük patlama? (Hala farkla ve neden önemli olduğuyla mücadele ediyorum.)

#7

Hidrojen atomunun Bohr yarıçapı R = hbar / m c alfa'dır, burada alfa ince yapı sabitidir ve m elektronun kütlesidir. Aslında fenomenlerin uzunluk ölçeğini belirleyen budur. Doğal birimlerde, R = 1 / m alfa. Kütleye etki eden bir şey bir değişikliğe neden olur

Orantılı olarak değişiklikler zıt işarete eşittir çünkü Rm = sabit:

Tüm uzunluk ölçekleri elektronun kütlesi tarafından belirlendiğinden ve tüm temel parçacık kütleleri elektronun gözlemlenen kütlesi tarafından kalibre edildiğinden ve görelilik zaman ve uzunluğu aynı temelde ele aldığından, hiçbir şey saptanamadı. Yerel uzunluk daralması yerine uzayın genişlediğini söylememiz kelimenin tam anlamıyla gelenekseldir. Nihai neden, yerçekiminde içsel bir uzunluk ölçeğinin olmamasıdır.

Bu işe yaramıyor. Bir şeyi yanlış anlamadığım sürece, uzunluk elektronun kütlesi ile doğrusal olarak küçülecektir.

Öyleyse, mevcut uzunluğun 1/2'sine küçülen uzunluk örneğini ele alalım.

Şu anda 1 metreküp su 1000 KG (1gm/cm^3, 100cm*100cm*100cm = 1.000.000 g) ağırlığındadır. Elektron kütlesini %50 azaltırsak (ve benzer şekilde proton ve nötron kütlesi), şimdi 500 KG ağırlığındadır. Ancak boyutu, 0.125 eski metreküp olan bir kenarda 1/2 metre küp küçülmüştür. Yani şimdi hacmin 1/8'inde kütlenin 1/2'si var, yani yoğunluk dört katına çıkmış gibi görünecek.

Bunu dünyaya uygularsak, kütle 1/2 küçülür ve yarıçap da öyle. Yani yüzey yerçekimi G*0.5M/(0.5R)^2 olacak, bu yüzden yüzey yerçekimi iki katına çıkmış gibi görünecek. Bunun yıldızlardaki füzyon üzerinde de bir miktar etkisi olacağına inanıyorum (yoğunlukları artacaktır).

#8 Struzzin

Benim görüşüm, genişleme hızının esasen kümülatif olduğudur. Kırmızıya kayma, ışığın yayıldığı andaki galaksinin anlık hızından değil, fotonun yayıldığı andan itibaren zaman içinde kat ettiği uzayın birikmiş gerilmesindendir.
Bu yanlış olabilir, ama şu anda bunu böyle anlıyorum.

#9

Işık hız nedeniyle "enerji" kazanmadığı veya kaybetmediği için bunu doğru buluyorum. Işık her zaman bir nesneden tam ışık hızında uzaklaşır. Ne fazla ne az.

Aslında ışık, bağıl hız nedeniyle enerji kaybeder veya kazanır. Aynı hızda hareket ettiği konusunda haklısınız, ancak dalga boyu/frekansı/enerjisi değişiyor.

Frekans açısından düşünmek en kolayı. Diyelim ki iki nesne birbirine göre hareketsiz durumda ve biri 1hz'de diğerine bir ışık demeti gönderiyor. Diğeri, 1hz'de (saniyede 1 darbe) C'ye ulaştığını görecektir. Şimdi emitörün 0.1C'de uzaklaşmaya başladığını söyleyin. Bir sonraki darbe 0,1 ışık saniyesinden daha uzakta yayılır, bu nedenle frekans 1 hz'den 1,1 hz'ye düşüyor gibi görünüyor. Tersine, alıcıya doğru hareket ederlerse, ikinci darbe 0,1 ışık saniyesi daha yakından yayılır, böylece frekans 1,111 hz'ye yükselir. Tüm darbeler her iki gözlemciye de C'de hareket ediyor gibi görünüyor, ancak gözlemlenen frekanslar değişiyor.

Frekanstaki gerçek değişiklik bundan biraz daha yüksek olacaktır, çünkü zaman genişletme faktörünü göz ardı ettim, ancak 0,1C'de yine de oldukça küçük (yaklaşık %0,5 kadar).

Böylece bize doğru hareket eden nesneler maviye kaymış, uzaklaşan nesneler ise kırmızıya kaymış olarak görünür.

#10 Struzzin

#11 brentwood

#12

Bir nesnenin parlaklığı benden uzaklığından dolayı daha parlak veya daha sönük görünebilir ama özünde her zaman aynı parlaklığı korur.

Birçok kişi tarafından belirtilse de ben ışıkta doppler efektini pek almıyorum.

Uzay-zamanın uzaması ışığın dalga boylarını değiştirebilir, ancak bunun tek nedeni ışık sabit bir hızı korumaya devam etmesidir. Eğer bu doğru olmasaydı, o zaman yıldızlara olan mesafe sadece ışık yılı mesafe ile hesaplanmaz, aynı zamanda aradaki genişlik miktarına göre ışık hızındaki değişiklikleri de hesaba katmanız gerekirdi.

Işık hızı sabittir. Bu, doppler etkisini DEĞİŞTİRMEZ. Hız sabit kalır, fotonun görünen dalga boyu değişir. Bir kaynak 500 nm dalga boyunda ışık yayarsa ve ondan uzaklaşıyorsanız, ışığın C'ye yaklaştığını, ancak daha uzun bir dalga boyuna sahip olduğunu göreceksiniz. Yaklaşıyorsanız, ışığın yine de C'ye yaklaştığını göreceksiniz, ancak daha kısa bir dalga boyunda. C'yi sabit olarak görmek, doppler etkisine neden olan şeyin bir parçası, onu engellemez.

#13 llanitedave

Buna bakmanın bir yolu, ses hızının da sabit olduğunu kabul ederseniz, sesteki Doppler etkisine benzetmenin geçerli olmasıdır: durgun, homojen havada. Tren örneğini kullanırsak, eğer bir tren yaklaşıyor veya uzaklaşıyorsa ve siz gözlemci duruyorsanız, o zaman trenin hangi yöne hareket ettiğinden bağımsız olarak ses dalgalarının hızı kulağınızda aynı olacaktır. Sadece frekansları etkilenir.

Aynısı ışık için de geçerlidir, ışığın hızının uzayda sabit olduğunu bilmek. Nerede olursanız olun evrenin merkezi siz olduğunuz için uzay size göre (ve tersi) her zaman sabit olacaktır, dolayısıyla ışığın hızı gözünüzde sabit kalacaktır. Ancak yaklaşan veya uzaklaşan nesneler o zaman havadaki trenle aynı şekilde hareket edecektir: SİZ uzayda sabitsiniz, ancak ONLAR size göre uzayda hareket ediyor. Hızları yaydıkları ışığı etkiler, tıpkı trenin hızının yaydığı sesleri etkilediği gibi. Mavi ve kırmızıya kaymalar, bu durumda Doppler etkisinin ses frekansındaki değişikliklere tamamen benzer.

#14 deSitter

Hidrojen atomunun Bohr yarıçapı R = hbar / m c alfa'dır, burada alfa ince yapı sabitidir ve m elektronun kütlesidir. Aslında fenomenlerin uzunluk ölçeğini belirleyen budur. Doğal birimlerde, R = 1 / m alfa. Kütleye etki eden bir şey bir değişikliğe neden olur

Orantılı olarak değişiklikler zıt işarete eşittir çünkü Rm = sabit:

Tüm uzunluk ölçekleri elektronun kütlesi tarafından belirlendiğinden ve tüm temel parçacık kütleleri elektronun gözlemlenen kütlesi tarafından kalibre edildiğinden ve görelilik zaman ve uzunluğu aynı temelde ele aldığından, hiçbir şey saptanamadı. Yerel uzunluk daralması yerine uzayın genişlediğini söylememiz kelimenin tam anlamıyla gelenekseldir. Nihai neden, yerçekiminde içsel bir uzunluk ölçeğinin olmamasıdır.


Zamanın ve uzayın ölçeğini unutuyorsunuz. İşlerin sırası değişmez, ancak aralıklar değişir, böylece oranlar korunur. Yine, tamamen geleneksel. Tek fark, bir görüşün küresel bir nedeni, diğerinin yerel bir nedeni olmasıdır.

#15 adet

Uzak galaksinin yakındaki bir galaksiye kıyasla bizden uzaklaştığını gördüğünüz ekstra hızın yaşından değil, uzaklığından kaynaklandığını her zaman anladım.

Ancak ışığın hızı sonsuz olmadığı için aynı şey olur - daha uzaktaki bir nesneden *şimdi* gördüğünüz ışık o nesneyi daha erken bir zamanda bırakmış olmalıdır.

Balon benzetmesine de geri dönüyorum, ancak bazı konularda hala sorun yaşıyorum. Sanırım şimdi daha yüksek kırmızıya kaymanın mutlaka daha hızlı "hareket ettiği" veya balonun daha hızlı genişlemediği anlamına gelmediğini anlıyorum - sadece ışığın balonun daha fazlasını geçmesi (genişleyen alan) ve böylece dalga boylarının elde edilmesi gerekiyordu. onunla birlikte uzandı.

12 milyar yıl önce bizden çok uzakta olduğu (veya en azından öyle göründüğü) fikrini hala kavramaya çalışıyorum. Ne de olsa, onu mesafeyi ima eden küçük, loş bir görüntü olarak görüyoruz.

Bu arada, balon benzetmesini bir adım daha ileri götürelim -- ya kendimizi görmek için uzayın "etrafını" genişletiyorsak?

#16 Struzzin

#17

Zamanın ve uzayın ölçeğini unutuyorsunuz. İşlerin sırası değişmez, ancak aralıklar değişir, böylece oranlar korunur. Yine, tamamen geleneksel. Tek fark, bir görüşün küresel bir nedeni, diğerinin yerel bir nedeni olmasıdır.

Zaman ölçeği kare/küp oranını nasıl değiştirir? Yoğunluğu nasıl etkiler? Bu denklemlerde zaman bileşeni yoktur - sadece uzunluk ve kütle.

#18 Struzzin

SEN uzayda sabitsin ama ONLAR sana göre uzayda hareket ediyor.

#19 deSitter

Zamanın ve uzayın ölçeğini unutuyorsunuz. İşlerin sırası değişmez, ancak aralıklar değişir, böylece oranlar korunur. Yine, tamamen geleneksel. Tek fark, bir görüşün küresel bir nedeni, diğerinin yerel bir nedeni olmasıdır.

Zaman ölçeği kare/küp oranını nasıl değiştirir? Yoğunluğu nasıl etkiler? Bu denklemlerde zaman bileşeni yoktur - sadece uzunluk ve kütle.


Çünkü tanımı ve göreliliğin altında yatan Minkowski geometrisinin doğası gereği, ışığın hızı 1'dir. Doğal birimlerde zaman, uzunluk, enerji ve kütlenin hepsi aynı birimlere sahiptir. Kütlenin kendisine gelince, hiçbir zaman mutlak olarak tanımlanmaz, ancak elektron kütlesine atıfta bulunur. Bu, dünyada belirli bir uzunluk ölçeğinin olmamasının bir sonucudur. Uzunluğa ve dolayısıyla kütleye kesin bir anlam vermek için, fiziksel bir etki olarak uzunluk ölçeğini içeren bir geometriye ihtiyaç vardır. Ölçü aletleri ölçtükleri ile aynı etkilere maruz kalmasaydı bahsettiğiniz şey doğru olurdu.

#20 deSitter

OP'nin sorusundan biraz sapmış olmak - kırmızıya kaymayı anlamanın birçok yolu var. Ama genel olarak, ya kinematikten ya da dinamikten gelen bir "kozmojenik" kırmızıya kayma vardır ve bu güvenilir bir mesafe göstergesidir. Zaman ölçeklerine gelince, bu belirli kozmolojik modele bağlıdır - dünyanın bir bütün olarak sonlu bir kökeni olup olmadığına. Yani "zamana bak", başka yollarla ölçülebilen basit mesafeden daha şüpheli bir fikirdir.

#21

Yani ışığın içindeki dalga boyları küçülür veya uzar, ancak hız her zaman sabit kalır? İlginç. Ve hayır, hava raporlarına inanmıyorum. Bir şeyi çok yüksek doğrulukta tahmin edebilmeniz, tahmin ettiğiniz şeyin temellerini anladığınız anlamına gelmez. Aristoteles veya Ptolemy'yi hiç duydunuz mu?

Einstein (bu arada, kozmosun "Ptolemeik" görüşünü icat etmemiş olan) Ptolemy'ye veya Aristoteles'e henüz katılmadı.

Yaptığında, size haber vereceğiz.

#22

Ve hayır, hava raporlarına inanmıyorum. Bir şeyi çok yüksek doğrulukta tahmin edebilmeniz, tahmin ettiğiniz şeyin temellerini anladığınız anlamına gelmez.

Tahminlerini kastetmiyorum - yani doppler radar haritasını gösterdikleri ve doppler etkisinden rüzgar hızlarını söyleyebildikleri zaman.

Ancak, hızın ışık üzerinde hiçbir doppler etkisi olmadığı için, memuru radar silahının yanlış olduğuna ikna etmeye çalışarak, hız cezasından kurtulmanın bir yolunu bulmaya çalışabilirsiniz.

#23 brentwood

Tüm bunlarla ilgili temel sorunum, Büyük Patlama'nın 'her yerde' gerçekleşmiş olması, Bu nokta, o tekillik, 'o' yönde altı milyar ışıkyılı boyunca gerçekleşmedi, ama tam burada, şu anda oturduğum yerde oldu, ve artık 'her yere' yayılmıştır. Bu kavramı, evrenin nasıl 'balon üzerindeki noktalar' gibi ama ekstra bir boyuta yayıldığı ile birlikte kavrayabilseydik, bir sonraki kavramı takip etmek kolay olurdu diye düşünüyorum.
Burada uzaya ve zamana bakıyoruz ve NEREDEYSE zamanın başlangıcına kadar, yaklaşık 12 milyar ışıkyılı kadar görebiliriz. Tam sınıra bakarsak, çok soluk, çok kırmızıya kaymış bir galaksi görebiliriz ve elbette onu 12 milyar yıl önceki haliyle görüyoruz. Oradaki gökbilimciler bize bakıyorlar ve Galaksimiz soluk, kırmızı görünüyor ve 12 milyar yıl önce nasıl göründüğümüzü görüyorlar.
Şimdi 180 derece dönüyoruz ve başka bir galaksiye ters yönde bakıyoruz ve diğer gökbilimciler de aynı şeyi yapıyor. Bu iki 'yeni' gökada artık 36 milyar ışıkyılı uzaklıkta ve açıkçası birbirlerini göremiyorlar, ancak şimdi evren olması gerekenin iki katı büyüklüğünde, 15 milyar ışıkyılı. Aslında, baktığınız yerde 'hiçbir şey' olmadığı için devam edebilirsiniz.
"O yöne bakmanın bir anlamı yok dostum, Evren'in tam kenarındayız ve hiçliğe doğru genişliyor" - bu olamaz.
Dediğim gibi, bu üç fikrin bir şekilde birbirine bağlı olduğuna inanıyorum ama bir türlü kavrayamıyoruz!

Not Eskiden Evrenin 'Sonlu ama Sınırsız' olduğu söylenirdi. Başka bir deyişle, sonsuza kadar devam etmez, ancak Dünya'nın yüzeyi gibi bir sınırı yoktur. Carl Sagan'ın bu açıklamayı duyduğunda "Ne hakkında konuşuyorlar" dediği aktarılıyor!

#24 deSitter

Burada uzaya ve zamana bakıyoruz ve NEREDEYSE zamanın başlangıcına kadar, yaklaşık 12 milyar ışıkyılı kadar görebiliriz. Tam sınıra bakarsak, çok soluk, çok kırmızıya kaymış bir galaksi görebiliriz ve elbette onu 12 milyar yıl önceki haliyle görüyoruz. Oradaki gökbilimciler bize bakıyorlar ve Galaksimiz soluk, kırmızı görünüyor ve 12 milyar yıl önce nasıl göründüğümüzü görüyorlar. Şimdi 180 derece dönüyoruz ve başka bir galaksiye ters yönde bakıyoruz ve diğer gökbilimciler de aynı şeyi yapıyor. Bu iki 'yeni' gökada artık 36 milyar ışıkyılı uzaklıkta ve açıkçası birbirlerini göremiyorlar, ancak şimdi evren olması gerekenin iki katı büyüklüğünde, 15 milyar ışıkyılı. Aslında, baktığınız yerde 'hiçbir şey' olmadığı için devam edebilirsiniz. "O yöne bakmanın bir anlamı yok dostum, Evren'in tam kenarındayız ve hiçliğe doğru genişliyor" - bu olamaz.

İfade ettiğiniz şey, küresel ve yerel eylemden rahatsızlık duymaktır. Tüm bu kozmolojik muckymuck'ta son bir fiziksel insanmerkezcilik kalıntısı var. Kendimiz daha büyük olana kadar büyük soruları ertelemek daha iyi olur.


Genişleyen Evrenimizde Fotonlar Kırmızıya Kaydığında Enerji Korunur mu?

Bir ışık kaynağı belirli bir yönde hareket ettiğinde, ışık yön boyunca maviye kayar. [+] hareket ve hareket yönüne karşı kırmızıya kaymıştır. Bu Doppler kırmızıya kayması, genişleyen Evrenden kaynaklanan herhangi bir kozmolojik kırmızıya kaymadan bağımsız olarak üst üste bindirilmiştir. Evren büzülseydi, bunun yerine kozmolojik bir maviye kayma olurdu.

Wikimedia Commons kullanıcısı Brews Ohare

Bir oyuncak Evrenin nihai versiyonunu hayal edin: genişliyor, malzemeyle dolu ve hepsinden öte, takip ettiğimiz ve başka herhangi bir parçacıkla etkileşime girmesini yasakladığımız bir foton veya kuantum ışık var. Foton, herhangi bir zamanda, bir yayılma yönü, elektrik ve manyetik alanları için bir polarizasyon ve buna ne kadar enerjinin doğasında olduğunu dikte eden bir dalga boyu dahil olmak üzere, bir kuantum elektromanyetik radyasyonun sahip olmasını beklediğiniz tüm özelliklere sahip olacaktır. foton.

Fotonlar genişleyen Evren boyunca seyahat ederken, onu daha uzun dalga boylarına geren bu genişlemenin etkilerini yaşarlar. Daha uzun dalga boyları azalan bir enerji anlamına gelir ve enerjideki azalma, ya enerjinin korunmadığını ya da enerjinin bir yere gitmesi gerektiğini gösterir. Her iki durumda da, bu devasa bir kozmik bulmaca.

Yanma gibi ışık yayan bir süreçte enerji hala korunur. Işık ve ısı olarak yayılır. [+] yanma reaksiyonunun bir yan ürünü, ancak ahşabın moleküler bağlarında depolanan tüm kimyasal enerjiyi ve atmosferin oksijenini dahil edersek, enerjinin ilk ve son durumlar arasında korunduğunu buluruz.

Wikimedia Commons kullanıcısı Dario Crespi

Sonuçta, enerji hakkında öğrendiğimiz bir şey varsa, o da onun ne yaratılabildiği ne de yok edilemeyeceğidir. Ateş yaratmak için odun yaktığınızda, enerji ürettiğinizi düşünebilirsiniz. Ama gerçekte olan şey çok daha incelikli:

  • Moleküler bağlar, daha az kararlı bir konfigürasyondan (ahşap ve oksijen) daha kararlı bir konfigürasyona (kül ve su buharı) doğru kırılıyor ve yeniden şekilleniyor ve bu süreçte enerji açığa çıkıyor.
  • Eğer açığa çıkan enerji miktarına bakar ve Einstein'ın ünlü dönüşümünü kullanırsanız, E = mc2 , aslında ürünün kütlesi ile reaktan molekülleri arasında çok küçük bir kütle farkı olduğunu görürdünüz.

Bu kesit, Güneş'in yüzeyinin ve iç kısmının çeşitli bölgelerini gösterir. [+] çekirdek, nükleer füzyonun gerçekleştiği yerdir. Zaman geçtikçe çekirdekteki helyum içeren bölge genişler ve maksimum sıcaklık artar, bu da Güneş'in enerji çıkışının artmasına neden olur. Güneşimizin çekirdeğindeki hidrojen yakıtı bittiğinde, büzüşecek ve helyum füzyonunun başlayabileceği bir dereceye kadar ısınacaktır.

Wikimedia Commons kullanıcısı Kelvinsong

Kütle farkı, Güneş'te meydana gelen bir nükleer reaksiyon gibi bir şeyde daha da belirgindir. Aslında, Güneş'in kütlesini doğumundan bugüne kadar ölçecek olsaydınız, 4,5 milyar yıllık enerji yayan bu süre boyunca yaklaşık olarak Satürn'ün kütlesini kaybettiğini görürdünüz.

Bildiğimiz tüm enerji tasarruflu reaksiyonlarda, tüm ilk enerji kaynaklarının ve tüm son enerji kaynaklarının nerede olduğunu takip etmek zor kısımdır. Bir fizikçi için bu sadece bir muhasebe problemidir: o kadar zengin ki, bazı radyoaktif bozunmaların (beta bozunmalarının) enerjiyi korumadığı görüldüğünde, enerji korunumunu sürdürmek için yeni bir parçacık varsaydık. Pauli'nin nötrino önerisinden tespit edilmesine kadar 26 yıl geçmesine rağmen, enerji tasarrufunun gücünün bir kanıtı olmaya devam ediyor.

Nötron beta bozunmasının iki türü (ışımalı ve ışınımsız). Alfa yerine beta bozunması. [+] veya gama bozunması, nötrinoyu tespit edemezseniz enerji tasarrufu sağlamaz, ancak her zaman bir nötronun bir protona, elektrona ve anti-elektron nötrinoya dönüşmesiyle karakterize edilir ve diğer enerjilerde enerji yayma olasılığı vardır. ve-momentum-koruyucu formlar (bir foton aracılığıyla olduğu gibi) de.

Zina Deretsky, Ulusal Bilim Vakfı

Ancak bazen bazı şeyler enerji kaybediyormuş gibi görünür ve hiçbir şey bunu telafi etmek için enerji (veya kütle) kazanmıyor gibi görünür. Genişleyen Evren için durum budur. Görüyorsunuz, Einstein'ın Genel Görelilik kuramıyla birlikte gelen yeni şeylerden biri, her şeyin üzerinde yaşadığı sabit bir koordinat "ızgarası" yerine uzayın kendisinin değişken olduğu fikriydi. Evren, içindeki madde ve enerjinin miktarına ve konfigürasyonuna bağlı olarak eğrilebilir ve bükülmelidir ve Evrenin dokusunun da genişlemesine veya büzülmesine izin verilir.

Ancak işin püf noktası, herhangi bir fotonun - veya ışık parçacığının - enerjisinin dalga boyu tarafından tanımlanmış olmasıdır. Ve eğer Evrenin dokusu uzarsa (genişledikçe) veya küçülürse (büzülürken), o ışığın dalga boyu ve dolayısıyla enerjisi de değişir.

Evrenin dokusu genişledikçe, mevcut herhangi bir radyasyonun dalga boyları olarak uzar. [+] iyi. Bu, Evrenin daha az enerjik olmasına neden olur ve erken zamanlarda kendiliğinden meydana gelen birçok yüksek enerjili süreci daha sonraki, daha soğuk dönemlerde imkansız hale getirir. Evrenin nötr atomların oluşabilmesi için yeterince soğuması için yüz binlerce yıl ve madde yoğunluğunun karanlık enerji yoğunluğunun altına düşmesi için milyarlarca yıl gerekir.

E. Siegel / Galaksinin Ötesinde

Bu seni rahatsız etmeli! Sonuçta, evrende meydana gelen tüm fiziksel süreçlerde enerjinin korunması gerektiğini düşünüyoruz. Genel Görelilik, olası bir enerji korunumu ihlali sunuyor mu?

Korkunç cevap, aslında evet. Evrende küresel ölçekte enerjinin korunmamış olması son derece olasıdır. Genel Göreliliğin mükemmel ve kesin bir tanımlama işi yaptığı birçok nicelik vardır ve enerji bunlardan biri değildir. Genişleyen bir Evreniniz varsa, Evreniniz zaman çevirilerine göre değişmez değilse, Evren zamanla değişir, o zaman enerjinin korunması gerektiğini belirten bir kural yoktur.

Başka bir deyişle, Einstein'ın denklemlerinden enerjinin korunması gerektiğine dair bir emir yok, enerji genişleyen bir Evrende tanımlı bile değil!

Kapalı bir kap içinde, gaz molekülleri belirli bir hızla hareket edecektir. [+] dağılım, gazın moleküler ağırlığı ve sıcaklığı gibi faktörlere bağlıdır. İstatistiksel olarak, ortalama hızlar hesaplanabilir, ancak herhangi bir tek parçacığın bireysel hızı kaotik olacaktır.

Wikimedia Commons kullanıcısı Greg L (A. Greg)

Ancak bu, bunun için bir tanım bulamayacağımız anlamına gelmez, sadece dikkatli olmamız gerektiği anlamına gelir.

İyi bir benzetme, gazı düşünmektir. O gaza enerji (ısı) eklediğinizde ne olur? İçerideki moleküller, enerji kazandıkça daha hızlı hareket ederler, yani hızlarını arttırırlar ve daha fazla yer kaplamak için daha çabuk yayılırlar.

Ama bunun yerine, bir kap içinde bulunan gazı ısıtırsanız ne olur?

Bir kap içindeki bir gazın sıcaklığını artırmanın etkileri. Dış basınç olabilir. [+], iç moleküllerin kap duvarlarında çalıştığı yerde hacimde bir artışa neden olur.

Ben Borland'ın (Benny B'nin) bilim günlüğü

Evet, moleküller ısınır, daha hızlı hareket ederler ve yayılmaya çalışırlar, ancak bu durumda genellikle kabın duvarlarına çarparak duvarlarda ekstra bir pozitif basınç oluştururlar. Kabın duvarları dışa doğru itilir, bu da enerjiye mal olur: enerji, üzerinde çalışmakta olan moleküllerden gelmelidir.

Bu, genişleyen Evrende olanlara çok ama çok benzer. Fotonların bir dalga boyu tarafından verilen bir enerjisi vardır ve Evren genişledikçe bu foton dalga boyu uzar. Elbette, fotonlar enerji kaybediyor, ancak içinde dışa doğru, pozitif bir basınç olan her şey tarafından Evrenin kendisi üzerinde bir iş yapılıyor!

Kesin konuşmak gerekirse, daha önce de belirttiğimiz gibi, Genel Relativitede enerji, Evrenin kendisi için tanımlanmamıştır. Ama Evrenin dokusunu alıp büzülmesine neden olursak, içindeki fotonlara ne olur? Daralan bir Evren, fotonlar üzerinde iş yapar (tersi yerine) ve onların enerji kazanmalarına neden olur.

Ne kadar enerji? Evren genişlediğinde tam olarak kaybettikleri kadar.

Evrenin atomları nötr hale geldikten sonra, sadece fotonlar saçılmayı durdurmakla kalmadı, yaptıkları tek şey . [+] redshift subject to the expanding spacetime they exist in, diluting as the Universe expands while losing energy as their wavelength continues to redshift. While we can concoct a definition of energy that will keep it conserved, this is contrived and not robust. Energy is not conserved in an expanding Universe.

E. Siegel / Galaksinin Ötesinde

So yes, it's actually true: as the Universe expands, photons lose energy. But that doesn't mean energy isn't conserved it means that the energy goes into the Universe's expansion itself, in the form of work. And if the Universe ever reverses the expansion and contracts again, that work will be done in reverse, and will go right back into the photons inside.


Proof of Red Shift that indicates Expansion

First off, I believe you have a slightly eschewed definition of redshift.

When a wave is produced by an object moving with respect to an observer, the observer will see the wavelength of the wave moving in front of the object be shortened ('blueshift'), and the wave being produced in the opposite direction of motion will have a longer wavelength ('redshift').

This is true for any wave, including light.
Now the reason this is evidence for the Expansion of the universe, is that in the 1930's, Edwin Hubble did an exhaustive survey of deep-sky objects, and found that the Red-shift of an object is proportional to the distance to the object, i.e., the farther away an object is, the faster away it is moving.

I don't think Redshift can be caused by the gravity of an object, but I don't have a good enough understanding of General Relativity to be sure.

Vorde that is a very helpful (if incomplete in spots) response. I'm impressed and encouraged that you, as HS student, can essentially handle buckeye's question.
Keep learning cosmology and please keep on contributing here.

There is something called "gravitational redshift" but it is not the main source of the overall expansion-caused redshift. It is just responsible for slight percentage variation in the pattern. The overall pattern is called *cosmological* redshift and gravitational redshift effects only cause slight percentage variation to it.

I'll try to explain but first let me offer this link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Sachs–Wolfe_effect

A photon passing near a star is at first BLUEshifted by the stars gravity as if it were "falling"into the gravitywell and gaining energy. And then as it passes out of the star's neighborhood it is REDshifted by the same amount, as if it were "climbing out" of the well and having to work at it and lose energy. This is just an intuitive way of thinking. Light does not speed up and then slow down as it passes by a star, the way a flyby spacecraft would, but it does experience a gravitational blueshift that is then canceled by an equal gravitational redshift---so there is no net effect on the wavelength.

So buckeye offered an explanation for cosmological redshift that is wrong. Gravitational redshift does not account for the overall pattern of redshift, which is caused by expanding geometry.

As HS student you are going to learn somewhat more about cosmological redshift---the kind that is caused by distances expanding and is the main kind we observe.
It is not caused by ONE SINGLE Doppler effect but rather you could think of it as the cumulative result of a long series of small doppler effects due to the history of gradual expansion of distance that occurred while the light was traveling.

Or you might find it simpler to understand if you relate it directly to the history of distance expansion---rather than to a Doppler effect of actual motion. In Gen Rel geometry is allowed (typically even required) to change and in relevant cases the theory actually predicts either overall increase or decrease of largescale distances---we happen to be in the case of increasing, which is one possible solution to the equation.
A general pattern of increasing distances does not get anybody anywhere so it is NOT LIKE ORDINARY MOTION but it can have the effect of lengthening wavelengths.

We tend to trust Gen Rel not only because it predicts the patterns of redshift we observe---those are only SOME of its predictions. The same equation predicts phenomena that we can test in close proximity to Earth, in the solar system, and in the Galaxy around us. In these cases there is no perceptible distance expansion (that effect only arises at much larger scale). But the same equation yields other predictions which have been verified to high precision---like 6 decimal places. So there is a lot of confirming evidence that GR is right. The observed cosmological redshift is only ONE out of many successes.

I do not know of anybody who claims to have proven that the main redshift we observe is due to gravitational effects.

I am not sure what you are asking about. There is a slight gravitational effect. Some rather nice experiments have been used to probe this. You could be asking about them.
Just passing through a dilute gas or plasma surrounding the star would not produce the observed effect. I've seen this discussed and papers quoted and I will try to recall where. In the meantime someone else may be able to answer.

I believe, though I could be entirely mistaken here, that we have mathematical simulations for the period where the universe cooled down enough to become semi-transparent, and that the energy our models predict photons with this period would have line up very well with the observed energy of the CMBR, though someone feel free to correct me.


To Marcus: Thanks for the high praise, I'm certainly going to try my best to keep going! One question I have though: Is the reason we can't consider the long-term red-shifting of photons as one redshift but instead as a sequence of many redshifts because we believe the rate of expansion of the universe is changing? And if so couldn't we go back to the one-redshift model and add in a variable of (redshift?).

I do not know of anybody who claims to have proven that the main redshift we observe is due to gravitational effects.

I am not sure what you are asking about. There is a slight gravitational effect. Some rather nice experiments have been used to probe this. You could be asking about them.
Just passing through a dilute gas or plasma surrounding the star would not produce the observed effect. I've seen this discussed and papers quoted and I will try to recall where. In the meantime someone else may be able to answer.

Hi Buckeye! I wasn't sure what you were asking about. Now I see that you are questioning the cause of the cosmological redshift. At least I think that's the message I'm getting.

But I may still not be understanding you right.

The basic thing we observe in this regard is the pattern called HUBBLE LAW which says that to good approximation on average v = Hd that is the current rate a distance is growing is proportional to the distance. The bigger the distance d, the faster it is growing.
The letter v stands for the recession rate.

This was first suspected in the 1920s and over the years evidence that it is right has continued to pile up. Of course in science nothing is known for certain and ideas can always change. Maybe Hubble Law pattern is not right everywhere! Maybe there is somewhere we haven't looked yet! But so far observations keep on confirming.

And it is one of the things Gen Rel predicts under mild/reasonable assumptions. So that is reassuring. Our law of gravity says expansion of distances is a very likely case.

Are you saying, then, that the Hubble Law pattern of expansion is wrong? That the pattern does not exist? I want to be clear about what you are asking about. Are you saying that there is some other explanation for the observed pattern of increasing redshift with distance?

The thing is, we can measure distance fairly accurately out to, I guess now, z = 1.5
and so we can check the pattern by correlating recession rate with distance.
And there is a nice sharp straightline linear correlation of redshift with distance.

Or more exactly a linear correlation of the inferred recession rate with distance.

It is going to be hard to explain this by any other circumstances---like light passing near stars, or through gas clouds. Isn't this what you are trying to do?

Let me know if I'm misunderstanding what you have been talking about.

That's like asking "if pigs could fly, would they be able to go faster that the speed of sound?"

The big bang is a model for what happened in our universe starting at about the Plank time. Hypothesizing it didn't happen is not meaningful.

Phinds,
normally your posts impress me as well-grounded clear responses much more concise than mine.
Exactly what is needed at this forum. But I wouldn't say Buckeye's line of questioning is meaningless. I think he wants to see if there is an alternative model that explains or is compatible with all the observations WITHOUT a very hot dense initial state and probably WITHOUT the Hubble pattern of percentage-rate expanding distances.

We have to approve of Buckeye's initiative. It shows gumption and is the kind of thing scientists always do. You know plenty of examples of very capable astronomers who have tried to come up with alternative model cosmologies fitting the data.

And failed repeatedly. The trouble is there are so many interlocking pieces to the puzzle.
It is not just the CMB (which Buckeye desires to replace with something originating closer to home) and it is not just the galaxies' redshifts correlated to their distances. There are a dozen other things. None can be explained away without a model which accounts for all.

So it's a problem knowing what to say. Buckeye wants to know the reasons for things and if there are alternative explanations. He thinks he does not like some inherent features of an organic interlocking whole, and he wants to see if they can be removed.
This is not meaningless, I think, it is merely tedious and hopeless. Tedious because we have been over this same ground often enough before. Hopeless because by now, with so much confirming evidence in recent years, we can be sure that when Gen Rel evolves to the next theory, the next cosmological model will have all or most of the same unpalatable features.

I'm not saying that Gen Rel is absolute truth and will last forever. Scientific theories are always eventually found lacking and replaced by improved versions. GR is bound to be refined in some way and replaced by something better. But when that happens, features that dismay folks, and confound intuition, will still be there. Or so I think.
===========================

Buckeye, your headline indicates you want it explained WHY REDSHIFT INDICATES EXPANSION OF DISTANCES

Can I say this: people have tried for 80 years to think of other physical mechanisms that could cause what we see. And failed.
One reason they fail is the clear pattern of correlation with distance. The redshift observations agree with the pattern that, outside our particular cluster of galaxies bound by their collective gravity, largescale distances increase by 1/140 of one percent per million years. It is just how it is. We have independent means to measure distance and the pattern is crisp.

The frontier within which this pattern of correlation has been checked is constantly being pushed out.

The pattern fits beautifully with GR our theory of gravity-as-dynamic-geometry which is increasingly well tested and has proven exquisitely accurate.

Redshift is the lengthening of wavelengths of individual spectral lines, individual photons.
It is not like the reddening of sunlight which occurs by filtering out the shorter wavelengths, selective scattering. One can still see the hydrogen lines or the sodium line, they are just moved over into longerwave territory. There are no alternative mechanisms able to do this except as a small variation on top of the basic expansion.

You mentioned something about selective scattering, as I recall, the sunset idea. It does not work. Nothing anyone has thought of works, except the expansion that GR says has to be there anyway. And that works beautifully.

So here we are, monkeys on a smallrock planet, and we find this aspect of nature unintuitive. We just have to get over it. Distances between things can change in such a way that nobody gets anywhere. And this stretches the wavelengths of light that is traveling between them.


Is the universe expanding ?

Based on the measured red-shifts of far away stars and galaxies It has been determined that these stars and galaxies are moving away from us. The further away they are, the larger the red-shift, and the faster the stars are moving. The conclusion is that the whole universe is expanding. However, looking far out into the universe is like looking back in time. We may be able to see the faint light of a quasar as far away as 13 billion light years, but this information is 13 billion years old. The red-shift is huge, and the object is moving fast, but that was 13 billion years ago.
Near by stars are moving slower, and they are further away in time from the big bang event, believed to be about 13.7 years ago. My conclusion is that the universe was expanding rapidly
in the past, but is now slowing down, the exact opposite of the prevailing view. Kim haklı?

Helio

If you are saying your view has a faster speed 13 billion years ago than cosmologists say, then cosmologists are far more likely to be right and for more than one reason. The BBT comes with many separate lines of evidence, like pieces fitting in a large puzzle.

The expansion rate is roughly about 70kps for every million parsecs (3.26 million lyrs.). So galaxies that are, say, 100 million parsecs away are traveling at 7000 kps away from us. It doesn't change to a different rate on the assumption it may have been faster long ago.

Partly, I think, due to the original view that it is what it calls itself to be. a constant (i.e. Hubble-Lemaitre Constant). It was a reasonable start, even if the father of BBT (Lemitre) did include some acceleration aspects to it for certain periods of time. DE is used today to explain what appears to be a more recent episode of acceleration.

Hawkstein

Helio

Truthseeker007

The Consciousness Matrix. The universe is composed of interacting energy fields, some at rest and some in motion. It is , in and of itself, one gigantic hologram of unbelievable complexity. According to the theories of Karl Pribram, a neuroscientist at Stanford University and David Bohm, a physicist at the University of London, the human mind is also a hologram which attunes itself to the universal hologram by the medium of energy exchange thereby deducing meaning and achieving the state which we call consciousness.

With the respect to the states of expanded or altered consciousness such as Gateway uses, the process operates in the following way. As energy passes through various aspects of the universal hologram and is holographic images being conveyed and projected upon those electrostatic fields of the mind and are perceived or understood to the extent that the electrostatic field is operating at a frequency and amplitude that can harmonize with and therefore "read" the energy amplitude of the electrostatic field which comprises the human mind determines the configuration and hence the character of the holographic energy matrix which the mind projects to intercept meaning directly from the holographic transmissions of the universe. Then, to make sense of what the holographic image is "saying" to it, the mind proceeds to compare the image just received with itself. Specifically , it does this by comparing the image received with that part of its own hologram which constitutes memory.

By registering differences in geometric form and in energy frequency, the consciousness perceives. As psychologist Keith Floyd puts it:

"Contrary to what everyone knows is so, it may not be the brain that produces consciousness--but rather, consciousness that creates the appearance of the brain. "


What other evidence do we have of the expanding universe?

Thanks for the podcasts, they're really really great!

I've got an astronomy question which has been bugging me for a while. I'm sure I am missing details and am wrong. I was hoping you could explain and make me less wrong. :-)

As far as I know, the current best theory is that the universe is expanding, and the rate of expansion is increasing.
And if you ask how we know it, astronomers point to the red-shift of the light from distant stars, and how it gets more and more red-shifted the farther out the star is in a pattern that is consistent with an accelerating expansion.
(Am I close?). But my question is: is this the only way we know that the rate of expansion is increasing?

The reason I ask, is that I have not heard a good explanation for a mechanism that would cause that sort of accelerating expansion.
Its easy to accept that the universe is expanding, but the idea that the rate of expansion is increasing is harder.

So, how do we know that there is not some other phenominon at work that makes "nice normal explainable expansion" look like "accelerating expansion"?

I've been pondering this and have a few alternatives, and I am wondering how scientists rule them (or some combination of them) out.
I'm sure I am not the first to suggest such things, but I can't seem to find information about why these ideas were rejected.

From my college physics classes I remember there being some president for time-space being somewhat malleable.
For example, is it possible that time is accelerating? I.e. time was moving more slowly in the past compared to today?
If time were accelerating, when we looked at very distant objects we would effectively be seeing light that started out its journey in a slower time-frame than the one it arrives in. It would be like looking at objects running in slow motion. and we should see some sort of red-shifting from that, right? (In addition to any red shift from motion) How do we know that this isn't the case? (I realize we would need to come up with an explanation for time speeding up. but that doesn't seem any messier than explaining why expansion is accelerating.)

Another possibility might be red-shifting due to the light starting in an area with stronger gravity, and getting to us now in an area with comparatively weak gravity. In the past, the entire universe was overall more dense, so had more gravity, and now it is less dense so we have less. Doesn't gravity cause red-shifting like this? Wouldn't this also cause further objects to be more shifted?

I'm sure these ideas are not new. I just don't know what makes astronomers think they are wrong.
It seems to me that one, or the other, or some combination of both, or some combination of them and other ideas might fit observations.

I suspect I am very wrong here in several ways, and want to be less wrong.
Help me Naked Astronomers! You're my only hope!


Other similar processes of light

Doppler effect in light

Doppler effect of light or relativistic Doppler effect differs from Doppler effect of mechanical waves, such as sound waves.

With Global Physics it should change its name to Global Doppler effect because it will have a mechanical nature again without relativity of time and space.

Due to the current relativistic paradigm, Doppler effect of light calculus needs to make time relative time or representing the absorption of a photon against a body with relative movement with a higher speed than *c* or, otherwise, lower.

Doppler effect of light, as all gravitational processes, should maintain energy equivalence of electromagnetic waves when they begin, during their motion –at a constant speed in certain conditions– and at their final reception.

Likewise, argumentation is similar to gravitational redshift, although specific details are different and, maybe, more complex because in relativistic Doppler effect intervene more energy effects. Not only there may be changes in velocity but also in its supporting medium or LUM Aether (Luminiferous, universal, and mobile) and its relation with Global Aether.

There is an essential difference between relativistic Doppler effect and same effect in Global Physics. For the second one, an energy effect will occur on the moving body regarding its natural reference system.

If the emitting body is in motion, its velocity implies a frequency of the corresponding atomic orbital of a higher emission that if it is at rest. Therefore, the wave will have a higher frequency due to this energy effect, independently of the sending direction, which will have its own effect.

Regarding real velocity of emission and similar impact to Doppler effect of sound –that is why it adopts its name– the Theory of Relativity cannot accept speeds of light different from *c*, even for this obvious cases.

Doppler effect of light, when the object in motion is the receiver, does not imply the wave had a higher frequency the wave had its frequency independently from the receiver. The possible effect would be energy impact is higher if Galilean relative velocity is bigger than *c* and lower otherwise. We would say a similar effect happens in a typical impact when someone is running down the street.

As previously seen in the section about gravitational redshift, we can quantify these processes in many ways, some are more real and others more imaginary and artificial.

Cosmological redshift

The three gravitational processes regarding the redshift usually take place in the propagation of electromagnetic waves. Firstly, relativistic Doppler effect of light, because the emitting star is usually in motion secondly, gravitational redshift when it moves away from the gravitational field of the said star. On the other hand, when receiving the wave, opposite effects will take place, blue shift as it approaches the Earth, and red or blue shift according to Earth&rsquos movement.

The third gravitational process, which is not yet fully explained, is a different redshift as it is independent of two previous ones, it is the cosmological shift.

We do not know its causes. Maybe it has something to do with longitudinal tension of Global Aether –reticular structure of matter and its expansion or expansion of the universe–, or the tension of longitudinal curvature that causes the force of gravity, or with both.

The cosmological shift could relate to dark energy or dark matter. Book Global Astrophysics and Cosmology study these dark subjects.


I miss the "aether"

Interesting perspective. Whether or not there is something called the "aether", there is apparently still something we call "space" that light and other stuff moves through.

Welcome discussion. Speculation on occasion leads to interesting perspectives, sometimes leading to scientific verification. With all the "photons" (for lack of a better word) streaming out from countless stellar sources, for countless ages, would not these "photons" strike and eventually heat up the omni-present pervasive aether or dark matter?

Dark matter does not interact with "light" matter other than gravitationally. So, photons are not lighting up dark matter.

No "aether" to hit, so no on that count also. Perhaps interestingly (or not!), photons change, although not in velocity, across the light years of space: their wavelength stretches out towards the lower end of the electromagnetic spectrum - the red shift.

#27 Maurolico

The "aether", space, must be made of something: some fluid medium, whose "components" pass light waves, like a relay of falling dominoes. I reasoned that, the speed of propagation of light, is limited by the medium of space itself and furthermore, that neither light nor anything else, can exist, as we know it, without or apart from the "medium of space".

One of the first men of science and philosophy to raise this point was Aristotle. Lately coupled with the so-called "horror vacui", whereas into the void the velocity of a body should be istantaneous since its lack of resistence to the motion. It is curious how fullfilling the space with dark matter seems resemble such a question but then the universe is accelerating and therefore needs instead more negative quantum void, dark energized.

#28 Rick Woods

Perhaps interestingly (or not!), photons change, although not in velocity, across the light years of space: their wavelength stretches out towards the lower end of the electromagnetic spectrum - the red shift.

Wait a minute: I've always understood the red shift to be strictly a perspective thing. The light is red-shifted only to us because of our location relative to the source and its speed of retreat. Now you're saying the photons themselves actually change? How is this?

#29 Antonio Spinoza

Perhaps interestingly (or not!), photons change, although not in velocity, across the light years of space: their wavelength stretches out towards the lower end of the electromagnetic spectrum - the red shift.

Wait a minute: I've always understood the red shift to be strictly a perspective thing. The light is red-shifted only to us because of our location relative to the source and its speed of retreat. Now you're saying the photons themselves actually change? How is this?

Is there a difference between "only to us" and absolute? If they are redshifted to us but blueshifted to another observer, what is the true wavelength? Is it simultaneously as many wavelengths as there are possible relative velocities of reference frames?

Edited by Antonio Spinoza, 05 February 2017 - 11:37 AM.


2 Answers 2

There is an expectation that the redshift of an object will change with time. The details depend on the cosmological parameters (a plot is shown below).

This was first explored by Sandage (1962) who predicted that, in a matter-dominated universe (i.e. no consideration of dark energy back then), the redshift should decrease due to the braking action of gravity. The typical numbers quoted for a galaxy at $z=0.4$ at the present epoch were a change in redshift of $sim -5 imes10^<-6>$ km/s per year. Sandage also noted that measuring such shifts seemed impossible with the instruments of the day.

Science marches on: we now have dark energy to contend with and the possibility/probability that the expansion is accelerating. This could lead to an increasing redshift with time at redshifts below which dark energy dominates the expansion dynamics. So, a fascinating piece of work was done by Liske et al. (2008) who revisited this question and specifically looked at whether the effect could be detected using extremely large telescopes and new instruments. Their conclusion is simple: using the new European ELT (due to start working 2024) it will be possible to measure the effect in the Lyman alpha absorption lines seen along the line of sight towards quasars at redshifts of 2-5. However, it will need a 20 year baseline and about 400 nights of telescope time!

Here are some pictures from that paper. The first shows how the observed redshift of an object will change with cosmic time for different values of the main cosmological parameters. The x-axis is time (in Gyr, assuming the present-day Hubble constant is 70 km/s per Mpc), with zero representing now (note that different models predict a different age for the universe). The "concordance model" at the moment is that represented by the red lines ($Omega_M=0.3$, $Omega_Lambda=0.7$), where the three different lines represent quasars with different redhifts at the present day. I guess the thing you should take away from this diagram is that different models predict different gradients in these plots - i.e. different rates of change of the redshift with time. Also note that the gradient now depends on the redshift. For the red concordance model, high redshifts are getting smaller with time, but low redshifts ($z<2$, where dark energy accelerates the expansion) are getting bigger with time. .

The paper then goes on to perform extensive simulations predicting how well a high resolution spectrograph on the E-ELT could perform with a 20 year observing baseline. The results are shown below, with predicted data points measured from the Lyman alpha absorption lines towards a set of quasars at various redshifts. The y-axis shows the predicted drift rate as a function of redshift. Appreciate the numbers! Even over 20 years, the changes in redshift amount to around 0.1 m/s, yet nevertheless, the prediction is that it can be observed and can be used as a model-independent way of directly measuring the expansion rate of the universe.

A slightly more accessible version of this work can be found in the ESO Messenger.

EDIT: There are also plans afoot to measure these effects at radio wavelengths using the Square Kilometre Array (due to commence operation in 2025?). Simulations by Klockner et al. (2015) suggest that precise measurements of the 21 cm (1.42 GHz) hydrogen line for ten million galaxies, each with a precison of around 10 m/s are required. The redshift drift would amount to a change in the line frequency at a given redshift of around 0.1 Hz (2 cm/s !) over a decade.