پرسش و پاسخ اختر فیزیک

[Panahandeh]

دوستان عزیز

با سلام

لطفا پرسشهای راجع به کیهان شناسی و اختر فیزیک را در این تاپیک مطرح کنید

ممنون

[m.Sadat]

ممنون میشم ریاضیشم بنویسین

این پست ممکنه یه کم طولانی بشه که من همین اول از همه عذر خواهی میکنم
معادلات فریدمن به طور مستقیم با استفاده از معادلات نسبیت عام و پذیرفتن اصل همگنی و هماسنگردی و استفاده از متریک رابرتسون واکر بدست می ایند اما چون حل معادلات انیشتین نیاز به ریاضیات پیشرفته دارند ما ان را بر اساس مکانیک نیوتونی بدست می اوریم :

فرض کنید جهان به شکل یک کره ی فرضی است که یک ذره ازمون روی سطح ان قرار دارد و همراه ان منبسط میشود ( فرضی که با اصل همگنی در تضاد است چون که نمیتوانیم برای کیهان مرکز تصور کنیم ) :



با نوشتن معادله انرژی برای جرم آزمون داریم :



معادله بالا معادله اول فریدمن نام دارد و اون ضریب k بر اساس نسبیت عام تنها 3 مقدار 1+ ,1,0- را میتواند داشته باشد که به ترتیب هندسه باز تخت و بسته را نتیجه میدهد

با مشتق گیری از معادله اول فریدمن و استفاده از معادله پیوستگی میتوانیم به معادله دوم فریدمن برسیم



و این معادله همان معادله دوم فریدمن است
معادلات فوق به ترتیب سرعت و شتاب انبساط کیهان را در اختیار ما میگذارند
دوباره از همه به خاطر طولانی شدن پست عذر خواهی میکنم
موفق باشید

[sesto]

سلام ببخشید یه سوال ممکنه قسمت هایی از سوال غلط باشه اگه تصحیح کنید ممنون میشم.
مگه نسبیت نمیگه ماده نمیتونه با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کنه وگرنه جرمش مجهول میشه . پس چطور ممکنه که جهان که از ماده هست چه مریی چه تاریک با سرعتی فراتر از سرعت نور منبسط میشه

[aysa]

مادده كه مجهول نميشه.تبديل ميشه به انرژي.
جهان هم از ماده نيست.فقط در حدود4درصد جهان از ماده ي مرئي تشكيل شده.بقيه از انرژي تاريك و ماده ي تاريك تشكيل شده كه معني ماده اون با ماده مرئي فرق داره.اينجا و اينجا ميتونين در موردشون بخونين.
منبسط شدن فضا رو هم ما به هيچ يك از اينا نسبت نميديم.بلكه اين خود فضا است كه داره منبسط ميشه و ربطي به اون چيز هايي كه توش وجود دارن نداره.

[rock_iml]

انبساط فضا تا جایی که پیش بینی شده تاثیر مستقیم انرژی تاریک هست نه خود فضا. فضا خود به خود و بی دلیل منبسط نمیشه اونم وقتی که این مقدار از ماده درونش وجود داره که جاذبه دارن و نه دافعه . بنابراین باید یک نیرویی وجود داشته باشه که علاوه بر اینکه اثرات جاذبه گرانش رو از بین می بره ، شتابی به این بالایی رو بده .
در ضمن اگر زمانی با توجه به ثابت هابل جرمی به اندازه ای دور بشه که سرعتش به سرعت نور برسه مسلماً نوری از اون به ما نمیرسه و دیگه دیده نمیشه و از اون فاصله به بعد رو مرز عالم اسم گذاشتن

[مداد رنگیهام]

انبساط فضا تا جایی که پیش بینی شده تاثیر مستقیم انرژی تاریک هست نه خود فضا.

اگر بگیم انبساط عالم مربوط انرژی تاریکه نه خود فضا زمان با توجه به ثابت موندن چگالی انرژی تاریک این پرسش مطرح میشه که این انرژی تاریک اگر وابسته به بافت فضا زمان نباشه از کجا تامین میشه و چه چیزی این انرژی تاریک رو با توجه به انبساط عالم داره به کیهان تزریق میکنه؟! اگر بیایم انرژی تاریک رو وابسته به فضا زمان بدونیم(یعنی بیام اونو خلا یا چیزی شبیه اون تعریف کنیم) مشکل ثابت موندن چگالی انرژی تاریک حل میشه یعنی انرژی تاریک خصوصیتی از فضا زمانه که اصلا لازم نیست به کیهان تزریق بشه بلکه با انبساط کیهان و گسترش فضا زمان همراه کیهان گسترش پیدا میکنه و چگالیش ثابت میمونه.
البته در مورد انرژی تاریک همه چیز در حد فرضیه هست و نمیشه با اطمینان حرفی زد.

[sesto]

منبسط شدن فضا رو هم ما به هيچ يك از اينا نسبت نميديم.بلكه اين خود فضا است كه داره منبسط ميشه و ربطي به اون چيز هايي كه توش وجود دارن نداره

ماده تاریک با این که ماهیت متفاوت داره ولی خب دارای چگالیه در نتیجه جرمه که باعث به وجود اومدن کهکشان ها شده ( ارجاع به قسمت دوم از فصل اول مستند کرم چاله ا البته فکر کنم )
ببینید من درست متوجه شدم . با توجه به حرف شما فضا زمان نقش یه نوار نقاله رو ایفا میکنه و باعث میشه انبساط انقدر سریع باشه ؟؟؟

[aysa]

اين كه بگيم انبساط جهان به دليل انرژي تاريك هست قطعي نيست.ممكنه اين طوري باشه و ممكنه نباشه.فقط در حد يه تئوريه.!هنوز دليل قانع كننده اي براي انبساط جهان وجود نداره.
درمورد نوارنقاله هم من از اين ابزار ها وتسمه ها زياد سر در نميارم. نفهميدم منظورتون چي بود.اما انبساط جهان سريع بودنش راستش به فاصله ي ناظر بستگي داره.
با توجه به قانون هابل سرعت دور شدن يك جرم از ما حاصل ضرب فاصله اش از ما در ثابت هابل هست.ثابت هابل دقيقا مقدار خاصي نداره و هردفعه با تخمين عدد جديدي مياد.دليلش هم اينه كه واقعا ثابت نيست.
با توجه به اين موضوع هرچه قدر فاصله از مابيشتر سرعت هم بيشتره.كه نشون دهنده ي جمله ي آخرrock_imlاه.
بيشتر مشاهدات نشون ميدن از اون جايي كه فضا-زمان تحت تاثير ماده هست پس امكان اين كه انرژي تاريك به انبساط جهان تاثير بذاره وجودداره.
ولي اينها توضيحي راجع به سؤال اصلي شما نميدن.فضا زمان ممكنه تحت تاثير اين سه تا باشه ولي خودش داره انبساط پيدا ميكنه نه اونها.

[violet20]

با سلام... چه جوری میشه شتاب انبساط تند شونده جهان رو با استفاده از قانون دوپلر ثابت کنیم؟

[Khoofo]

انبساط فضا-زمان چرا باعث انبساط فضای داخل کهکشان نمیشه؟
دلیلش فاصله کمتر از 100 مگا پارسک بین اجزای کهکشان هستش؟یا غلبه گرانش مرکز کهکشان بر عامل انبساط؟یا ماده تاریک دور کهکشان؟

[Ehsan]

انبساط فضا-زمان چرا باعث انبساط فضای داخل کهکشان نمیشه؟
دلیلش فاصله کمتر از 100 مگا پارسک بین اجزای کهکشان هستش؟یا غلبه گرانش مرکز کهکشان بر عامل انبساط؟یا ماده تاریک دور کهکشان؟

بیشتر به این خاطره که اجزای کهکشان به واسطه ی گرانش همدیگه به هم بسته شدن (مثلِ یک نخِ نامرئی که اجزای کیهان رو کنارِ هم نگه می‌داره) و این بسته بودن باعث میشه با کِش اومدنِ بسترِ فضا تغییری در اونها ایجاد نشه، مثالِ حادش میشه این که بگیم چرا با وجودِ انبساطِ کیهان، کره ی زمین بزرگتر نمیشه! به این خاطر که اجزای کره ی زمین با الکترومغناطیس و گرانش به هم وصل شدن، میتونید این پست رو هم بخونید