Velikost a stáří vesmíru

[pikpopet]

Zdravím kolegy. Mám 2 dotazy. vrtá mi hlavou toto:
1).
Jesliže platí, že je stáří vesmíru cca 13,5 miliard let a hranice pozorovatelného vesmíru leží právě okolo 13,5 miliard světelných let, tak nyní pozorujeme ty hranice vesmíru, jak vypadaly před 13,5 miliardami let. Jak mohl mít vesmír v době, kdy vznikl nebo krátce poté, už takové rozměry? Myslím, že ani inflační rozpínání toto úplně nevysvětluje.
2).
Obecně se má zato, že se v současné době vesmír rozpíná. Dovolím si požádat o přesvědčivý důkaz tohoto tvrzení.

[Honza Ebr (honza42)]

1) to neni náhoda, ale příčina a důsledek - nemůžeme vidět nic, co je dál, než kolik proletělo světlo za dobu stáří vesmíru. čím dál se koukáme, tím víc do minulosti (protože to světlu dýl trvá), tedy tím míň tam toho je k vidění - reálná hranice je reliktní záření vytvořené pár set tisíc let po vzniku vesmíru. dřív byl totiž vesmír neprůhledný.

ale tohle nijak nesouvisí s velikostí vesmíru tehdy. zaprvé, pokud je vesmír neomezeně velký (což je dost dobře možné), byl takový vždycky, takže otázka po "velikosti vesmíru" je nesmyslná. zadruhé, místa na opačné straně obloze od sebe jsou 26 miliard světlených let z našho pohledu ale nebyla v době, kdy z nich světlo, které dnes pozorujeme, vyrazilo.

obecná teorie relativity prostě neni taková sranda, jak to na prnví pohled vypadá

2) rudý posun galaxií. na tom vážně neni co řešit, poslední realistické připomínky vymřely před mnoha desetiletími.

[pikpopet]

Aha, nepochopil.
1. Inflační i strunová torie předpokládají, že vesmír vznikl při velkém třesku z "0" velikosti a začal se rozpínat a chladnout. Jestliže byl velký třesk před 13,5 mld. let a my dnes vidíme nejvzdálenější objekty právě v této vzdálenosti, čili jejich světlo k nám bylo vysláno právě před 13,5 mld. let, tak už v době svého vzniku, musel mít vesmír tyto rozměry (bez ohledu na to, jak velký je teď).
2. Rozpínání vesmíru (rudý posuv) se neprojevuje v naší galaxii ani v naší místní soustavě galaxií (gravitační vazba - ostatně Velká galaxie v Andromedě se k nám přibližuje). Vesmír/prostor se rozpíná až na úrovni kup a nadkup galaxií. Uvažujme, že Hubble zjistil, že galaxie vzdálená 10 mil. světelných let se od nás vzdaluje (vzdalují se i ostatní galaxie mimo naši místí skupinu). Z toho usoudil, že se vesmír rozpíná. Ale!!!! Rozpínal se v době, kdy k nám z té galaxie bylo světlo vysláno - tedy před 10 mil. let. U vzdálenějších galaxií je tato doba ještě více v minulosti. Má otázka ale zněla, důkaz, že se vesmír rozpíná právě ŤEĎ v tuto dobu.

[Honza Ebr (honza42)]

1. má cenu, abych se tady snažil, když něco napíšu, ty to ignoruješ a jenom zopakuješ, cos napsal předtím? jednak, tady vůbec nezáleží na nějaký inflaci (o hypotetické strunové teorii, která nemá žádné pozorovatelné důsledky ani nemluvě).

ale napíšu to ještě jednou - pokud je vesmír nekonečný (pokud! to pořád nevíme - víme, že je hustota je blízká kritické, ale nevíme, jak je to přesně vyladěno), tak byl nekonečný vždycky. já vim, že se to blbě představuje, mě to taky dělalo problémy, ale je to tak. vesmír není schopen se v konečném čase změnit z uzavřeného na otevřený.

jenže i pokud není, tak ty prostě odmítáš pochopit, že to, že se nám dnes věci zdají nějak daleko neznamená, že tak daleko od sebe byly v době, kdy z nich vyletělo světlo. ono vůbec to tvrzení, že něco je nějak daleko je hrozně zavádějící, protože ta vzdálenost se pořád mění a není možné jí měřit v instantním okamžiku.

2. stejně bys mohl chtít důkaz, že hmota elektronu je 511 keV právě teď, protože je to určitě nekolik dní, co jí někdo naposledy změřil... prostě pokud nepředpokládáme, že fyzikální zákony platí konzistentně v čase, tak nemá smysl dělat nějakou fyziku.

[Honza Ebr (honza42)]

Ještě mě napadl takový zábavný příklad. Představ si vesmír, který je konečný, s kladnou křivostí, tedy taková ta klasická analogie nafukujícího se balónku - a je navíc po celou dobu své existence perfektně průhledný a od začátku v něm existuje něco, na co by se dalo koukat (a všechny ty věci jsou vidět) - pak bys byl schopen na opačných stranáých oblohy (tedy z tvého pohledu 2x13.5=27 miliard světelných let od sebe) vidět objekty, které v době, ve které je pozoruješ, byly libovolně blízko u sebe.

[pikpopet]

Nechápu, proč se rozčiluješ?
1. Máš pravdu v tom, že pokud je vesmír nekonečný, musel být nekonečný vždycky, protože se nikdy nemohl nacházet mezi nulovým rozměrem a nekonečnem. V tom případě by moje první otázka postrádala smyl. Nekonečný (otevřený) vesmír je však jen jedna teorie. Co Allan Guth a jeho inflační model? (strunovou teorii necháme stranou), ten už neplatí?
2. Tvá poznámka, že fyzikální zákony platí konzistentně v čase, je v tomto případě irelevantní, protože to by se vesmír musel rozpínat věčně (je to jedna z teorií), ale nikdy by se nemohl začít smršťovat (druhá teorie). I smršťování vesmíru může být v souladu platnými fyzikálními zákony (v případě, že je vesmír uzavřený).

[pikpopet]

Ten příklad s balonkem beru - ten to vysvětluje.

[Honza Ebr (honza42)]

1. Inflační model je naprosto nezávislý na tom, jeslti je vesmír uzavřený nebo otevřený. V něm je pouze blízko k plochému, ale není podstatné, z jaké strany.

2. no to jo, ale na zákaldě pozorování toho "minulého" rozpínání je podle současých fyzikálních zákonů zřejmé, že se rozpíná pořád.

[Sasa3]

Dokonce s pozorovani plyne, ze se to rozpinani zrychluje. Za tenhle objev byla (tusim) loni udelena Nobelova cena.

[pikpopet]

No, tvoji odpověď beru, ale přiznám se, že ji dost dobře nechápu - asi jako nechápu Kalouska, když zdůvodňuje zvyšování daní
Ale věřím ti, určitě tomu budeš rozumět víc než já. Holt budu muset dál žít s vrtochy v hlavě.
Ale ještě se zeptám. Kontrakce délky při rychlostech blízkých rychlosti světla - jsou skutečné nebo jen zdánlivé pro pozorovatele?

[kokos1]

Ale ještě se zeptám. Kontrakce délky při rychlostech blízkých rychlosti světla - jsou skutečné nebo jen zdánlivé pro pozorovatele?
Jsou zdánlivé pro pozorovatele.

[pikpopet]

A růst hmotnosti? Ten je asi skutečný, ne? Aby zabránil dosažení rychlosti světla.

[Sasa3]

to pikpoket: samotne mereni zrychlovani vesmiru ze vzdalenych supernov (tj. to mereni, za ktere byla udelena ta Nobelova cena) by podle me byl relativne slaby argument. Dulezite je, ze to potvrzuji jina mereni (nove mereni supernov) a nezavisle (byt neprime) potvrzeni na zaklade pozorovani fluktuaci reliktniho zareni a velko-skalovych struktur ve vesmiru. Takze se zda, ze je zrychlovani rozpinani vesmiru (asi) realita.

Jinak pokud jde o to rozpinani "prave ted", tak to bych neresil. Uz pri nejakych stovkach milionu svetelnych let  jsou fluktuace radialnich rychlosti galaxii pod urovni rychlosti expanse. No a sto milionu svetelnych let to je prakticky ted. Stejne tak, kdyz vyhodis kamen nahoru, tak pokud se pohybuje porad rychle (coz je pripad rozpinajiciho vesmiru), tak v nasledujici desetine vteriny porad poleti vzhuru. Pred tim nez zacne padat dolu, tak se zastavi. Takze pokud se vesmir rychle rozpina v nasem nejblizsim okoli (dejme tomu desitky az stovky miliony svetelnych let), tak "dnes" se bude pohybovat stejnym smerem, cili taky rozpinat.

[pikpopet]

Díky, to je logické vysvětlení.
Ještě mě vrtá hlavou ten předchozí dotaz. Proč se ptám? Pokud hmotnost tělesa zrychlujícího k rychlosti světla roste, potom roste i jeho měrná hmotnost a se stále rostoucím zrychlování nutně musí nastat to, že se promění v černou díru. Mám pravdu?

[Sasa3]

Rust hmotnosti je opet jenom pro pozorovatele, ktery se vuci telesu pohybuje. Ve vlastni soustave telesa, tj. v te, kdy je teleso v klidu, vazi porad stejne.