Кратки новини - Физика

[Joro-01]

Днес се навършват 325 г. от рождението на Джон Харисън - изобретателят на корабния хронометър. Ако отворите Гъгъл днес, ще видите.

Новината би могла да е за "Инженерни науки", но я поствам тук защото: 1/ Механиката е физика; 2/ по това време науките не са така диференцирани.

Какво е корабен хронометър и за какво се е използвал и кое го отличава от обикновен часовник и го прави подходящ за функцията му, разчитам любопитковците сами да намерят.

Редактирано Април 3, 2018 от Joro-01

[Малоум 2]

Преди 43 минути, Joro-01 said:

Джон Харисън - изобретателят на корабния хронометър.

Намерих таково:

http://www.imotdnes.com/velikite_izobreteniia_na_chovechestvoto:_moriashki_xronometyr-a-2657.html

"Великите изобретения на човечеството: Моряшки хронометър

 

1761 г.

 

ЧАСОВНИКАРСКАТА ТОЧНОСТ В УСЛУГА НА МОРЕПЛАВАНЕТО

 

 

Астролабия, компас, секстант…въпреки все по-прецизните уреди, мореплавателите все още трудно се ориентират по време на дългите и опасни курсове. Моряшкият хронометър им позволява вече да измерват географската дължина.

Изобретяването на моряшкия хронометър от английския часовникар Джон Харисън през 1761 г. е събитие от първостепенно значение: мореплавателите най-после разполагат със средство за точно измерване на географската дължина. Точното изчисление на дължината, което дава нейното положение на изток и на запад от един главен меридиан, наистина е съдбоносен проблем от самото начало на великите открития. Конвоите, завръщащи се от двете Америки, натоварени със скъпоценни метали, не могат да определят географската дължина по друг начин освен произволно и съвсем приблизително. Водачите на ескадра не са в състояние да кажат кога ще достигнат сушата. Тази несигурност ги заставя да плават много предпазливо и е причина за големи закъснения. Филип III Испански предлага през 1598 г. значително възнаграждение на този, който „ще открие географската дължина“.

/ ИЗМЕРВАНЕТО НА ЗЕМЯТА..."

...продължава интересно

...

[Joro-01]

Железен както винаги! Като се върна ако се сетя ще драсна и аз. Може и да сложа снимки на корабен хрономеър от музеите, които съм посетил.

 

[Малоум 2]

http://nauka.offnews.bg/news/Kosmologiia_13/Kolko-fotoni-ot-Golemiia-vzriv-ima-v-edin-kubichen-santimetar_117442.html

"Колко фотони от Големия взрив има в един кубичен сантиметър?

Температурните разлики в космическото микровълново фоново излъчване, наблюдавани от COBE, WMAP и Planck. Снимка: Wikimedia Commons

 

През 1964 г. Арно Пензиас (Arno Penzias) и Робърт Удроу Уилсън (Robert Woodrow Wilson) случайно откриват космическото микровълново фоново излъчване (наричано и реликтово лъчение), остатъкът от горещия Голям взрив, с радио антена в Холмдел (САЩ).

Това излъчване се състои от фотони и дава моментна снимка на Вселената, когато според стандартната космология температурата спада достатъчно, за да позволи електрони и протони да образуват водородни атоми и хелиеви ядра (този процес се нарича рекомбинация), което прави Вселената почти прозрачна за радиацията, защото светлината вече не се разсейва от свободните електрони.

Това се случва около 380 000 години след Големия взрив, самият Голям взрив възниква преди 13,8 милиарда години и оттогава същите фотони достигат Земята, прелитайки безпрепятствено през Вселената.

Поради разширяването на Вселената фотоните са се охладили значително. По времето на последното разсейване от периода на рекомбинация тяхната температура е била 3000 K, сега са изстинали 1100 пъти до 2.72548 ± 0.00057 К, т.е. малко над абсолютната нула.

Интересен въпрос, с който може да блеснете сред приятели е: каква е плътността на излъчването в момента, колко фотони от този Голям взрив все още има средно?

Този отговор се знае точно: 411 фотона на см³ или енергийна плътност от 0.25 eV / cm³, което е 4.005 × 10 ^ 14 J / m³.

А тъй като се движат със скоростта на светлината, това означава, че приблизително 10 трилиона фотона на секунда се сблъскват с всеки квадратен сантиметър.

 

Когато имаше аналогова телевизия, която вече е напълно изчезнала в дигиталната ера, понякога, когато нямаше предаване, можеше да се види „шум” („снежинки”) на телевизионния екран. В този шум имаше и фотони от Големия взрив, около 1% от този шум се образуваше от фотоните на CMB, както се нарича английското съкращение на космическото излъчване.

Всъщност този досаден "шум" доведе до първото откриване на космическия микровълнов фон през 1965 г., когато Пензиас и Уилсън се опитват всячески да го изчистят от радиометъра Dicke за Bell Telephone Laboratories. И след като неуспяват, те най-накрая разбират, че сигналът не е "шум", а фотоните от Големия взрив. Пензиас и Уилсън споделят Нобеловата награда за физика за това откритие през 1978 г., а оттогава CMB се изследва като начин да научим повече за началото на Вселената.

А някога можеше да видим по телевизията сигнал от Големия взрив. Сега това вече не е възможно. Прогресът има своите недостатъци."

...

...

Само дето се спори, сред учените, дали "в началото" е имало Голям взрив. https://www.youtube.com/watch?v=SRAtLatGGE8

(Самите фотони не могат да имат температура... (могат да съответстват по характеристики, на температура на тяло) При разширяване вероятността за високо енергетичен сблъсък на частици, намалява. И с увеличаване на големината (гъстота) на вещевите обекти, поглъщането на високо енергийни фотони води до разсейване във вещество и следващото излъчено е с по-ниско енергийни фотони. Излъчването (дължина на вълна) е характерно за водородни молекули, а те са в "изобилие" в Космоса.)

...

[Малоум 2]

Още малко за Квантов ефект на Зенон (КЕЗ) - има и източници за експериментите.

Наблюдаваният чайник не изкипява!

https://www.youtube.com/watch?v=DRw7jwe6XxU

 

[JImBeam]

Физици откриха нова Теория за всичко

Учените от Института за гравитационна физика към Макс Планк, Германия и Университета във Варшава, Полша разшириха Стандартния модел на елементарните частици, включвайки гравитацията в него. Новият теоретичен модел може да се окаже крайната Теория на всичко, като освен това тя прогнозира наличието и на частици с необичайни свойства се съобщава в прессъобщението на Phys.org. Свойствата на известни елементарни частици са описани от Стандартния модел, който се потвърждава експериментално, но не може да обясни редица физични явления (например произхода на материята, тъмната материя и неутрино трептенията). В допълнение, стандартният модел описва електромагнитни, слаби и силни взаимодействия, но не включва гравитацията. С други думи, тя е несъвместима с общата теория на относителността при разглеждането на явления като Големия взрив или съществуването на хоризонт на събитията в черна дупка. За да разрешат този проблем, учените създават различни хипотези, свързани с така наречената Нова физика. Според една от хипотезите, наречена суперсиметрия, всяка известна елементарна частица има свой по-тежък суперпартньор. По този начин хипотетичните фермиони съответстват на известни бозони, а бозоните съответстват на известни фермиони. Когато комбинираме принципите на общата теория на относителността и суперсиметрията, някои противоречия, които възникват, когато се опитваме да включим гравитацията в квантовата механика, изчезват. Тази физическа теория се нарича супергравитация. Според някои учени, супергравитацията е теорията на всичко, което описва всички известни фундаментални взаимодействия. Опитът за обединяване на супергравитацията със стандартния модел обаче е проблемен. Предсказаните стойности на заряда на елементарните частици се изместват с 1/6 в сравнение с наблюдаваните стойности (теорията прогнозира, че електронът трябва да има заряд не -1, а 5/6). За да разрешат този проблем, учените променят групата на симетрията U (1), поради което е възможно да се приспособи електромагнитното взаимодействие към суперсиметрия. Това позволява получаването на симетрии за електромагнитните U (1) и силните взаимодействия SU (3), известни от Стандартния модел. Но тази модификация не е взела под внимание SU (2) или симетрията за слаби взаимодействия. В новия си труд учените са показали, че слабото взаимодействие може да бъде вписано в теорията чрез безкрайната симетрична група Е10. Според изследователите използването на този математически инструмент вместо симетрията за слаби взаимодействия точно прогнозира броя на фермионите в Стандартния модел и електрическите заряди на частиците. Моделът обяснява и защо търсенето на частици от Нова физика в Големия адронен колайдер не е успешно. В допълнение, тя прогнозира съществуването на частици с напълно нови свойства, някои от които могат да бъдат открити с помощта на съвременно оборудване.  

 

[Gravity]

Преди 14 часа, JImBeam said:

Физици откриха нова Теория за всичко

Дай някакви препратки, да видим конкретно.

[Малоум 2]

Публикувано е в дир.бг, ама май е взето от БЛИЦ и ... няма препратки...

[krapetz]

Добър видео-клип на руски, обясняващ кратко, но ясно, квантовата теория на полето.

 

 

 

 

 

[Gravity]

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Otkriha-oshte-chetiri-gravitatcionni-valni-video_118641.html

Откриха още четири гравитационни вълни

Четири нови регистрации на гравитационни вълни са обявени на семинара по физика и астрономия на гравитационните вълни (GWPAW) в Университета на Мериленд, САЩ.

Така, след като бяха регистрирани за първи път през 2015 г., общият им брой става 11.

Десет са от сливания на двойки черни дупки (BBH - binary black holes) и една от сливането на две неутронни звезди - плътните останки от звездни експлозии. Едно от новите наблюдения на сливания на черни дупки е най-мощната и най-далечна експлозия, някога регистрирана в астрономията.

Резултатите са представени от научните колективи на гравитационните обсерватории LIGO и Virgo на конференцията в събота.

Гравитационните вълни са прогнозирани през 1915 г. като следствие на Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн. Тя представя пространството и времето като гъвкаво цяло, а изкривяването на пространство-времето дава гравитацията. Мощни събития, като например сливащите се двойки черни дупки, могат да създадат вълни в пространствената тъкан, които мокат да бъдат измерени като вълните в езерото.

В случай на сблъсък, две черни дупки теоретично се приближават една към друга в все по-стесняваща се спирала, докато се докоснат и се слеят в нова черна дупка, която след това вибрира за кратко време. По време на сливането част от масата на черните дупки се превръща във вълни в околното пространство.

Детекторите като LIGO и Virgo измерват тези вълни като временни и периодични разлики в дължината на два километра дългите лазерни установки. Вибрациите са минитюрни и могат да бъдат открити само с изключително точни измервания. Независимо от това, формата и честотите на сигнала могат ясно да бъдат прочетени и дешифрирани от какви тела идват и колко енергия е разсеяна.

По време на първия наблюдателен курс О1, от 12 септември 2015 г. до 19 януари 2016 г., са открити гравитационни вълни от три BBH сливания. Вторият наблюдателен курс, продължил от 30 ноември 2016 г. до 25 август 2017 г., доведе до откриването на сливането на двойка неутронни звезди и седем допълнителни сливания на двойки черни дупки, включително четирите нови събития на гравитационни вълни, за които се съобщава сега.

Новите събития са наречени GW170729, GW170809, GW170818 и GW170823 въз основа на датите, на които са били открити.

Откриването на четирите нови BBH сливания ще даде възможност на учените да научат повече за популациите на тези двойни системи във Вселената и за честотата на тези събития.

Наблюдаваните BBH обхващат широка гама от маси, от 7.6 до 50.6 слънчеви маси.

Новото събитие GW170729 е от най-масивния и отдалечен източник на гравитационни вълни, наблюдаван някога. В това сливане, което се е случило преди около 5 милиарда години, се обединяват две черни дупки, чиято маса се предполага, че е 50 и 35 пъти масата на Слънцето. Според изчисленията на учените продуктът на тяхното сливане е загубил около пет слънчеви маси, чиято енергия е била излъчена под формата на гравитационни вълни.

При две от BBH събитията (GW151226 и GW170729) е много вероятно поне една от сливащите се черни дупки да е въртяща се черна дупка. Едно от новите събития, GW170818, открито от обсерваториите LIGO и Virgo е много точно определено в небето. Това е най-добре локализираното BBH събитие до момента: позицията му е идентифицирана с точност от 39 квадратни градуса (195 пъти видимата големина на пълнолунието) в северната небесна полусфера.

Научните статии, описващи тези нови открития, представят каталог на всички регистрирания на гравитационни вълни и събития - кандидати от двата наблюдателни периода, както и описание на характеристиките на обединяването на популациите черни дупка. Най-забележителното, което учените откриват, е че почти всички черни дупки, образувани от звезди, са по-леки от 45 пъти масата на Слънцето.

"Най-съвременните модели на вълната, усъвършенстваната обработка на данните и по-доброто калибриране на инструментите ни позволиха да изведем астрофизичните параметри на предварително обявените събития по-точно", разказва Алесандра Буонано (Alessandra Buonanno), директор на отдел "Астрофизична и космологична относителност" в AEI-Потсдам и професор в College Park в Университета на Мериленд. "Очаквам с нетърпение следващия наблюдателен сезон през пролетта на 2019 г., където очакваме да открием повече от две сливания на черни дупки на месец за събрани данни!"

Тройна сигурност

Единадесетте убедително открити гравитационни вълни бяха открити с помощта на три независими анализа: два различни т.нар. "съвпадащи филтърни" анализи, използващи релативистични модели на гравитационните вълни от компактни двойни сливания и едно немодифицирано търсене на краткотрайни изблици. В допълнение към тези откривания, учените представиха набор от 14 маргинални кандидат - събития, идентифицирани от двата съвпадащи филтърни анализа.

Следващата стъпка: Наблюдателен период O3

Третото наблюдение (O3) на Advanced LIGO and Virgo е планирано да започне в началото на 2019 г. С по-нататъшни подобрения на чувствителността както на LIGO, така и на Virgo, както и на бъдещия японски детектор на гравитационни вълни KAGRA, който ще се присъедини към мрежата вероятно към края на О3, се очакват много десетки наблюдения на сливания през следващите години.

В О3 наблюденията на наблюдението, предизвикани от наблюденията с гравитационна вълна, ще бъдат публично разпространени, което ще позволи на всички астрономи - както аматьори, така и професионалисти - да провеждат последващи наблюдения.

Публикации

Две статии, описващи новите открития, се намират в хранилището за предпечат ArXiv:

1) "GWTC-1: A Gravitational-Wave Transient Catalog of Compact Binary Mergers Observed by LIGO and Virgo during the First and Second Observing Runs", представя подробен каталог на всички откривания на гравитационни вълни.

2) "Binary Black Hole Population Properties Inferred from the First and Second Observing Runs of Advanced LIGO and Advanced Virgo", описва характеристиките на сливанията на популацията черни дупки.

Източници:

1. LIGO and Virgo announce four new gravitational-wave detections,  Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)
2. New detections of gravitational waves brings the number to 11 – so far, Тhe Сonversation
3. LIGO/Virgo vindt nog eens vier botsingen van zwarte gaten, Prof.dr. Chris Van Den Broeck

 

[Малоум 2]

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Tamnata-materiia-i-tamnata-energiia-mogat-da-se-zameniat-s-otritcateln_118805.html

Тъмната материя и тъмната енергия могат да се заменят с отрицателна маса

Нова теория може да обясни липсващите 95% от Вселената

Учени от Оксфордския университет може би решиха един от най-големите проблеми в съвременната физика, с нова теория, обединяваща тъмната материя и тъмната енергия, в един феномен - флуид, който притежава "отрицателна маса".

Ако приложим натиск на обект с отрицателна маса, той щеше да се ускори към нас. Тази удивителна нова теория може да се окаже точно по едно предсказание на Айнщайн отпреди 100 години, съобщава ScienceDaily.

Екипът, ръководен от британския астрофизик Джейми Фарнс (Jamie Farnes), предлага космологичен модел, при който се произвежда отрицателна маса с постоянна скорост през цялата еволюция на Вселената. Този модел е в противоречие с общоприетите възглед на естеството на материята, но това е едно добро обяснение на повечето от ефектите, които обикновено се приписват на тъмната материя и тъмната енергия - по-специално, разширяването на Вселената, формирането на мащабна структура на Вселената и галактическото хало, кривите на въртене на галактиките и наблюдавания спектър на космическия микровълнов фон.

Статията е публикувана в Astronomy & Astrophysics и е достъпна на сървъра за предпринти arXiv.org.

Понастоящем повечето космолози смятат, че еволюцията на Вселената се описва от модела Ламбда-CDM, който предполага, че само малка част (да речем 5%) се състои от обикновена материя, а останалата част от тъмната енергия (Λ е космологичната константа) и тъмната материя (CDM, cold dark matter - студена тъмна материя). И ката според този модел, около 70% от Вселената да има тъмна енергия, 25 на сто - в студена тъмна материя (т.е. материя, чийто частици се движат с ниска скорост), а останалите само 5% - обикновената за нас барионна материя. Тези съотношения са определени чрез анализ на модела на космическия микровълнов фон. 

Проблемът на ΛCDM модела е, че 95% от това, от което се състои Вселената, все още не е известно и не може да се проследи, независимо от непреките индикации, които съществуват и въпреки многото опити за директно откриване.

Разбира се, тъмната енергия може да бъде качествено описана с помощта на космологичната константа (ламбда) в уравнението на Айнщайн, но този метод не дава нови знания и не ни позволява да установим какво представлява тъмна енергия. 

Ето защо много учени предлагат алтернативи.

И една такава алтернатива е теорията на Джейми Фарнс (Jamie Farnes) от изследователския център в Оксфорд, който смята, че тъмната материя и тъмната енергия не съществуват отделно, а са част от "по-тъмeн" флуид с "отрицателна маса". Такава материя би могла теоретично да съществува. 

Още Айнщайн обяснява добавката си в уравнението с помощта на частици с отрицателна маса - при този подход, уравненията на движението стават симетрични като уравнението на електродинамиката, а членът ламбда възниква като константа без физически смисъл.

_{к биха изглеждали обекти с отрицателна маса в светлината на общата теория на относителността, която гласи, че гравитацията не е сила, а по-скоро, изкривено пространство-време? Просто отрицателната маса ще криви пространството в другата посока.}

Материята с отрицателна маса е материя, която се ускорява в противоположна посока на силата. Частица с отрицателна маса отблъсква частици с положителна и отрицателна маса, докато "положителните" частици се привличат от "отрицателните" частици.

^{Farnes / Astronomy & Astrophysics)}

Теоретично такива процеси наистина може да се случват около силно гравитационно поле (например ефектът на Хокинг). Имайки предвид подобни допълнения към стандартния тензор енергия-импулс за положителни маси, физикът написва и решава уравнението на Фридман, описващо развитието във времето на хомогенна и изотропна Вселена в рамките на Общата теория на относителността, и след това изчислява по какъв закон Вселената се разширява в този модел. Ученият не отчита приносът на обичайната тъмна материя и тъмна енергия. В резултат на това се оказа, че известните закони се възпроизвеждат, ако отрицателната маса се произвежда с постоянна скорост равна на −3H (където H е константата на Хъбъл).

В този случай плътността на отрицателната маса ще остане постоянна по време на разширяването и ще моделира ефективно космологичната константа. Фарнс демонстрира, че когато се създава непрекъснато все повече и повече материя с отрицателна маса, този флуид с отрицателна маса няма да намалее с разширяването на космоса. В този случай скоростта на разширяване и жизненият цикъл на Вселената са същите като в модела ΛCDM.

Материята с отрицателна маса е материя, която се ускорява в противоположна посока на силата. Частица с отрицателна маса отблъсква частици с положителна и отрицателна маса, докато "положителните" частици се привличат от "отрицателните" частици.

 

По-подробно за свойствата на материята с отрицателна маса може да научите в статията "Отрицателната маса - екзотична, но възможна материя".

За съжаление, съществуването на отрицателна материя преди бе изключено, тъй като се смяташе, че такава материя ще става все по-малко, докато Вселената се разширява, което противоречи на наблюденията, които показват, че тъмната енергия не отслабва във времето.

Въпреки това астрофизикът Джейми Фарнс твърди, че е успял да свърже идеята на Айнщайн с наблюдателните данни. За да направи това, той съчетава идеята за отрицателната маса с друга контраинтуитивна идея за непрекъснатото и равномерно производство на маса в обема на Вселената. Той прилага "създаващ тензор" (creation tensor), който позволява постоянно да се създават отрицателни маси. 

Всъщност флуидът се оказва идентичен с тъмната енергия.

 

Теорията на Фарнс също така дава първите правилни прогнози за поведението на тъмната материя. Повечето галактики се въртят толкова бързо, че би трябвало да се разкъсват, което предполага, че има невидим "ореол" от тъмната материя, която трябва да ги държи заедно.

^{Профил на масата на галактика, изчислен от Фарнс (в синьо) и наблюдаемият на практика (зелен пунктир) (Jamie Farnes / Astronomy & Astrophysics)}

Новото изследване съдържа компютърна симулация на свойствата на отрицателната маса, която предсказва образуването на хало от тъмна материя точно като тези, изведените от наблюденията със съвременните радиотелескопи.

^{Кривата на въртене на една галактика, потопена във флуид на отрицателното вещество (в червено) и на галактика без него (в черно) (Jamie Farnes / Astronomy & Astrophysics)}

Моделът с постоянно производство на отрицателна маса обяснява не само наблюдаваното разширяване на Вселената, но и дава едно добро обяснение на повечето от ефектите, които обикновено се приписват на тъмната материя и тъмната енергия - по-специално  формирането на мащабна структура на Вселената и галактическото хало, кривите на въртене на галактиките и наблюдавания спектър на космическия микровълнов фон.

Колкото и да е странно, такава интуитивно неестествена хипотеза, която противоречи на общоприетото мнение за материята, е в пълно съгласие с данните от наблюденията. Освен това тя предлага по-простичко обяснение, привличайки "по-малко същности" по принципа на Окам. Както самият автор пише в заключение: "'Въпреки че това предложение е отстъпническо и еретично, в статията се предполага, че отрицателните стойности на тези параметри могат по принцип да обяснят данните от космологичните наблюдения, които винаги са били интерпретирани като част от разумното допускане за положителността на масата".

...

...(не е цялата статия)

...

...

 

Приятна хипотеза, която показва, че мно-о-о-го нещо не е наред.

Едно от установените "странни" неща (Файнман) при поглъщане на фотон е,  че - като че ли частицата се приближава към фотона и тогава го залавя - прави "стъпка" към фотона (аналог - при игра на "народна топка" ако ще хващаме топката се наклоняваме напред към нея. Имаме информация и предвиждаме наклон против "откат"). Така действат и гравитоните (фотони на грави-поле) при възможност за непрестанно образуване на частиците - самите частици, центрите им, се образуват по посока на падащият към тях гравитон (върху него се образуват - все едно го поглъщат и веднага го излъчват). Осъществява се сила на приличане между тела с физ. характеристика маса. Няма отрицателна маса има сили на привличане и сили на отблъскване - силите са сили с ентропиен произход - всички, не само гравитационните. Грешно се тълкува по ОТО, че няма гравитационна сила (била илюзия?!), щото можела да "изчезва"  при свободно падане. Просто - няма реален (силов - силата е абсолют за веществен обект) вещеви измерител... щото всички вещеви участват в ускорителния процес на "цялата Вселена" - ако погледнем през "прозореца на асансьора" в мисловния експеримент.

...

Редактирано Декември 6, 2018 от Малоум 2

[krapetz]

1 hour ago, Малоум 2 said:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Tamnata-materiia-i-tamnata-energiia-mogat-da-se-zameniat-s-otritcateln_118805.html

Тъмната материя и тъмната енергия могат да се заменят с отрицателна маса

Нова теория може да обясни липсващите 95% от Вселената

Учени от Оксфордския университет може би решиха един от най-големите проблеми в съвременната физика, с нова теория, обединяваща тъмната материя и тъмната енергия, в един феномен - флуид, който притежава "отрицателна маса".

Ако приложим натиск на обект с отрицателна маса, той щеше да се ускори към нас. Тази удивителна нова теория може да се окаже точно по едно предсказание на Айнщайн отпреди 100 години, съобщава ScienceDaily.

Екипът, ръководен от британския астрофизик Джейми Фарнс (Jamie Farnes), предлага космологичен модел, при който се произвежда отрицателна маса с постоянна скорост през цялата еволюция на Вселената. Този модел е в противоречие с общоприетите възглед на естеството на материята, но това е едно добро обяснение на повечето от ефектите, които обикновено се приписват на тъмната материя и тъмната енергия - по-специално, разширяването на Вселената, формирането на мащабна структура на Вселената и галактическото хало, кривите на въртене на галактиките и наблюдавания спектър на космическия микровълнов фон.

Статията е публикувана в Astronomy & Astrophysics и е достъпна на сървъра за предпринти arXiv.org.

Понастоящем повечето космолози смятат, че еволюцията на Вселената се описва от модела Ламбда-CDM, който предполага, че само малка част (да речем 5%) се състои от обикновена материя, а останалата част от тъмната енергия (Λ е космологичната константа) и тъмната материя (CDM, cold dark matter - студена тъмна материя). И ката според този модел, около 70% от Вселената да има тъмна енергия, 25 на сто - в студена тъмна материя (т.е. материя, чийто частици се движат с ниска скорост), а останалите само 5% - обикновената за нас барионна материя. Тези съотношения са определени чрез анализ на модела на космическия микровълнов фон. 

Проблемът на ΛCDM модела е, че 95% от това, от което се състои Вселената, все още не е известно и не може да се проследи, независимо от непреките индикации, които съществуват и въпреки многото опити за директно откриване.

Разбира се, тъмната енергия може да бъде качествено описана с помощта на космологичната константа (ламбда) в уравнението на Айнщайн, но този метод не дава нови знания и не ни позволява да установим какво представлява тъмна енергия. 

Ето защо много учени предлагат алтернативи.

И една такава алтернатива е теорията на Джейми Фарнс (Jamie Farnes) от изследователския център в Оксфорд, който смята, че тъмната материя и тъмната енергия не съществуват отделно, а са част от "по-тъмeн" флуид с "отрицателна маса". Такава материя би могла теоретично да съществува. 

Още Айнщайн обяснява добавката си в уравнението с помощта на частици с отрицателна маса - при този подход, уравненията на движението стават симетрични като уравнението на електродинамиката, а членът ламбда възниква като константа без физически смисъл.

_{к биха изглеждали обекти с отрицателна маса в светлината на общата теория на относителността, която гласи, че гравитацията не е сила, а по-скоро, изкривено пространство-време? Просто отрицателната маса ще криви пространството в другата посока.}

Материята с отрицателна маса е материя, която се ускорява в противоположна посока на силата. Частица с отрицателна маса отблъсква частици с положителна и отрицателна маса, докато "положителните" частици се привличат от "отрицателните" частици.

^{Farnes / Astronomy & Astrophysics)}

Теоретично такива процеси наистина може да се случват около силно гравитационно поле (например ефектът на Хокинг). Имайки предвид подобни допълнения към стандартния тензор енергия-импулс за положителни маси, физикът написва и решава уравнението на Фридман, описващо развитието във времето на хомогенна и изотропна Вселена в рамките на Общата теория на относителността, и след това изчислява по какъв закон Вселената се разширява в този модел. Ученият не отчита приносът на обичайната тъмна материя и тъмна енергия. В резултат на това се оказа, че известните закони се възпроизвеждат, ако отрицателната маса се произвежда с постоянна скорост равна на −3H (където H е константата на Хъбъл).

В този случай плътността на отрицателната маса ще остане постоянна по време на разширяването и ще моделира ефективно космологичната константа. Фарнс демонстрира, че когато се създава непрекъснато все повече и повече материя с отрицателна маса, този флуид с отрицателна маса няма да намалее с разширяването на космоса. В този случай скоростта на разширяване и жизненият цикъл на Вселената са същите като в модела ΛCDM.

Материята с отрицателна маса е материя, която се ускорява в противоположна посока на силата. Частица с отрицателна маса отблъсква частици с положителна и отрицателна маса, докато "положителните" частици се привличат от "отрицателните" частици.

 

По-подробно за свойствата на материята с отрицателна маса може да научите в статията "Отрицателната маса - екзотична, но възможна материя".

За съжаление, съществуването на отрицателна материя преди бе изключено, тъй като се смяташе, че такава материя ще става все по-малко, докато Вселената се разширява, което противоречи на наблюденията, които показват, че тъмната енергия не отслабва във времето.

Въпреки това астрофизикът Джейми Фарнс твърди, че е успял да свърже идеята на Айнщайн с наблюдателните данни. За да направи това, той съчетава идеята за отрицателната маса с друга контраинтуитивна идея за непрекъснатото и равномерно производство на маса в обема на Вселената. Той прилага "създаващ тензор" (creation tensor), който позволява постоянно да се създават отрицателни маси. 

Всъщност флуидът се оказва идентичен с тъмната енергия.

 

Теорията на Фарнс също така дава първите правилни прогнози за поведението на тъмната материя. Повечето галактики се въртят толкова бързо, че би трябвало да се разкъсват, което предполага, че има невидим "ореол" от тъмната материя, която трябва да ги държи заедно.

^{Профил на масата на галактика, изчислен от Фарнс (в синьо) и наблюдаемият на практика (зелен пунктир) (Jamie Farnes / Astronomy & Astrophysics)}

Новото изследване съдържа компютърна симулация на свойствата на отрицателната маса, която предсказва образуването на хало от тъмна материя точно като тези, изведените от наблюденията със съвременните радиотелескопи.

^{Кривата на въртене на една галактика, потопена във флуид на отрицателното вещество (в червено) и на галактика без него (в черно) (Jamie Farnes / Astronomy & Astrophysics)}

Моделът с постоянно производство на отрицателна маса обяснява не само наблюдаваното разширяване на Вселената, но и дава едно добро обяснение на повечето от ефектите, които обикновено се приписват на тъмната материя и тъмната енергия - по-специално  формирането на мащабна структура на Вселената и галактическото хало, кривите на въртене на галактиките и наблюдавания спектър на космическия микровълнов фон.

Колкото и да е странно, такава интуитивно неестествена хипотеза, която противоречи на общоприетото мнение за материята, е в пълно съгласие с данните от наблюденията. Освен това тя предлага по-простичко обяснение, привличайки "по-малко същности" по принципа на Окам. Както самият автор пише в заключение: "'Въпреки че това предложение е отстъпническо и еретично, в статията се предполага, че отрицателните стойности на тези параметри могат по принцип да обяснят данните от космологичните наблюдения, които винаги са били интерпретирани като част от разумното допускане за положителността на масата".

...

...(не е цялата статия)

...

...

 

Приятна хипотеза, която показва, че мно-о-о-го нещо не е наред.

Едно от установените "странни" неща (Файнман) при поглъщане на фотон е,  че - като че ли частицата се приближава към фотона и тогава го залавя - прави "стъпка" към фотона (аналог - при игра на "народна топка" ако ще хващаме топката се наклоняваме напред към нея. Имаме информация и предвиждаме наклон против "откат"). Така действат и гравитоните (фотони на грави-поле) при възможност за непрестанно образуване на частиците - самите частици, центрите им, се образуват по посока на падащият към тях гравитон (върху него се образуват - все едно го поглъщат и веднага го излъчват). Осъществява се сила на приличане между тела с физ. характеристика маса. Няма отрицателна маса има сили на привличане и сили на отблъскване - силите са сили с ентропиен произход - всички, не само гравитационните. Грешно се тълкува по ОТО, че няма гравитационна сила (била илюзия?!), щото можела да "изчезва"  при свободно падане. Просто - няма реален (силов - силата е абсолют за веществен обект) вещеви измерител... щото всички вещеви участват в ускорителния процес на "цялата Вселена" - ако погледнем през "прозореца на асансьора" в мисловния експеримент.

...

Отрицателната маса е още по хипотетична , дори от концепцията за тъмна енергия и материя.

[krapetz]

Един видеоклип с лекции по физика на Александър чирцов. много добро обяснение за физиците любители. 

 

[Gravity]

On 6.12.2018 г. at 15:33, Малоум 2 said:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Tamnata-materiia-i-tamnata-energiia-mogat-da-se-zameniat-s-otritcateln_118805.html

Тъмната материя и тъмната енергия могат да се заменят с отрицателна маса

https://arxiv.org/abs/1712.07962

Като цяло изглежда доста неубедително. Но основното е, че има елементарен и непреодулим проблем. За неговия модел е нужна отрицателна маса и отрицателна космологична константа. Според автора отрицателна маса може да има същия ефект като отрицателна космологична константа, така както му е нужно. Но това не е вярно. Точно обратното е, ще бъде като полужителна константа.

[Малоум 2]

Малко по-ново от А. Чирцов - хем популярно ... за тензори и стават ясни означенията, и не е толкова "плашещо" за любители:

 

[Шпага]

On ‎10‎.‎12‎.‎2018‎ г. at 20:57, Gravity said:

https://arxiv.org/abs/1712.07962

Като цяло изглежда доста неубедително. Но основното е, че има елементарен и непреодулим проблем. За неговия модел е нужна отрицателна маса и отрицателна космологична константа. Според автора отрицателна маса може да има същия ефект като отрицателна космологична константа, така както му е нужно. Но това не е вярно. Точно обратното е, ще бъде като полужителна константа.

Малко вероятно е авторът на теорията, който все пак е изявен астрофизик, да допусне такава елементарна грешка. Ти сигурен ли си, че отрицателната маса НЕ би имала ефекта  на отрицателна, а на положителна космологична константа? Би ли дал малко повече обяснения за твърдението си?

[Шпага]

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Tamnata-materiia-i-tamnata-energiia-mogat-da-se-zameniat-s-otritcateln_118805.html

В тази, цитирана от Малоум, статия на няколко места става дума за "производство" на отрицателна маса. Но има ли изобщо смисъл в израза "производство на маса"? Или това е просто някаква неточност в превода?

[Gravity]

Преди 4 часа, Шпага said:

Малко вероятно е авторът на теорията, който все пак е изявен астрофизик, да допусне такава елементарна грешка. Ти сигурен ли си, че отрицателната маса НЕ би имала ефекта  на отрицателна, а на положителна космологична константа? Би ли дал малко повече обяснения за твърдението си?

Разбира се може и да греша. Но от второто уравнение на Фриидман следва, че отрицателна маса ще има ефект на положителна космологична константа. Той разглежда само първото уравнение на Фриидман, но аз не виждам (не разбирам) как прави заключението, че е подобно на отрицателна константа.

Преди 3 часа, Шпага said:

http://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Tamnata-materiia-i-tamnata-energiia-mogat-da-se-zameniat-s-otritcateln_118805.html

В тази, цитирана от Малоум, статия на няколко места става дума за "производство" на отрицателна маса. Но има ли изобщо смисъл в израза "производство на маса"? Или това е просто някаква неточност в превода?

Създаване на материя с отрицателна маса. За модела е необходимо постоянно възникаване на материя с отрицателна маса. Подобно на модела на Хойл, само че при него възниква нормална материя.

 

п.п. Това не променя нищо, но аз не бих го нарекъл изявен астрофизик. Той е постдок, т.е. наскоро завъшил, който (като всеки постдок) се опитва да си намери постоянна работа и всякакъв шум около него помага.

[Шпага]

Преди 20 часа, Gravity said:

Създаване на материя с отрицателна маса. За модела е необходимо постоянно възникаване на материя с отрицателна маса. Подобно на модела на Хойл, само че при него възниква нормална материя.

Благодаря за отговора! Не бях чела нищо за модела на Хойл. Но твърдението му за въпросното възникване на материя,  не е ли в пълно противоречие със Закона за запазване на енергията?

[Gravity]

Преди 4 часа, Шпага said:

Благодаря за отговора! Не бях чела нищо за модела на Хойл. Но твърдението му за въпросното възникване на материя,  не е ли в пълно противоречие със Закона за запазване на енергията?

Не съм запознат и мога само да гадая. Мисля, че в оригиналония модел на Хойл енергията се запазва (локално). Но май, че има и варианти в, които това не е така.

[Шпага]

:Мисля, че вече е даван линк към това видео, но ето го пак - този път във връзка с "възникването" на материята.  Според авторът на хипотезата скоростта на светлината не е постоянна, а когато скоростта на светлината намалява, енергията на вакуума също намалява - в смисъл, че вакуумът вече може да "задържа" по-малко енергия и така всъщност освобождава част от енергията си, която пък се трансформира в материя и т.н. Няма смисъл да преразказвам. Който има интерес, може да гледа видеото. 

 

[Малоум 2]

On 21.12.2018 г. at 8:45, Шпага said:

:Мисля, че вече е даван линк към това видео, но ето го пак - този път във връзка с "възникването" на материята.  Според авторът на хипотезата скоростта на светлината не е постоянна, а когато скоростта на светлината намалява, енергията на вакуума също намалява - в смисъл, че вакуумът вече може да "задържа" по-малко енергия и така всъщност освобождава част от енергията си, която пък се трансформира в материя и т.н. Няма смисъл да преразказвам. Който има интерес, може да гледа видеото. 

 

Щом изхождат от ГВ - така им се получава - нужна е скорост по-голяма от скоростта на светлината във вакуум.

(Ако се приеме, че няма един ГВ, а множество по-малки, но повсеместни взривчета - всичко си идна на мястото: първо се образуват (ат флуктуациите на вакуума) електрон-позитронни двойки (маса, заряд, спин). Анихилират и се увеличава поляризация от кръстосани в посока и направление вълни (пренос на импулс) на ЕМПоле на някои места. От флуктуации и суперпозиция на тия части - следва затваряне на вълни около собствен център, т. е. раждат се по-тежки частици и пак - свойства: маса, заряд, спин и т.н.

От наличието на физичните свойства - следват и Законите - физичните закони. Това е модел за пулсираща Вселена. Няма причина скоростта на светлината във вакуум да се увеличава.

Напротив - при наличие на вещеви обекти (с маса) се изменят и полетата, имитирайки локално скруктурата на частиците (информация в полето за съществуване на ей такава структура на частица).  Получава се среда на разпространение на вълни и се намесва показателят на пречупване. Скоростта на светлината става по-малка от същата във вакуумна среда. В уравнението за квадрата на дължината на интервала в четиримерното пространство-време вече участва не (С*t) на квадрат, а (Сcреда*t) на квадрат.

А, космологичната константа  не е константа, а коефициент, отчитащ сили с ентропиен произход (в тензорен вид). )

...

[scaner]

Преди 4 часа, Малоум 2 said:

От флуктуации и суперпозиция на тия части - следва затваряне на вълни около собствен център, т. е. раждат се по-тежки частици и пак - свойства: маса, заряд, спин и т.н.

1. Как точно следва? Опишете количествените връзки, които според вас довеждат до нужното следствие. Защото така както е написано, може чистосърдечно да се твърди и че НЕ следва.

2. Какво означава "собствен център" на вълна, и каква е разликата от "несобствен център"? Къде в литературата за вълните се описва подобен параметър?

3. Какво означава "затваряне" на вълна? Дайте пример за естествено затворени вълни.

4. Каква причина удържа вълна "затворена" (каквото и да означава това), ако това не е естествено състояние на вълна?

Водихме вече такъв разговор, и още няма отговор на тези и подобни въпроси.

Преди 4 часа, Малоум 2 said:

Напротив - при наличие на вещеви обекти (с маса) се изменят и полетата, имитирайки локално скруктурата на частиците (информация в полето за съществуване на ей такава структура на частица).

Система от два разлитащи се фотона има маса. По вашите представи това е вещеви обект. Но той не може да имитира локални структури. Информацията на полето (по вашите представи)  пак си е там , но нещо не се получават частиците, на които се надявате, нито реално, нито като имитация. Не че има някаква причина изобщо да се появят.

Преди 4 часа, Малоум 2 said:

А, космологичната константа  не е константа, а коефициент, отчитащ сили с ентропиен произход (в тензорен вид)

Ако не зависи от времето и мястото (както е набедена), значи въпреки всичко е и константа, от където носи и името си? Или коефициент който е константа, не е константа според вас?

[Малоум 2]

Преди 13 часа, scaner said:

1. Как точно следва? Опишете количествените връзки, които според вас довеждат до нужното следствие. Защото така както е написано, може чистосърдечно да се твърди и че НЕ следва.

2. Какво означава "собствен център" на вълна, и каква е разликата от "несобствен център"? Къде в литературата за вълните се описва подобен параметър?

3. Какво означава "затваряне" на вълна? Дайте пример за естествено затворени вълни.

4. Каква причина удържа вълна "затворена" (каквото и да означава това), ако това не е естествено състояние на вълна?

Водихме вече такъв разговор, и още няма отговор на тези и подобни въпроси.

Система от два разлитащи се фотона има маса. По вашите представи това е вещеви обект. Но той не може да имитира локални структури. Информацията на полето (по вашите представи)  пак си е там , но нещо не се получават частиците, на които се надявате, нито реално, нито като имитация. Не че има някаква причина изобщо да се появят.

Ако не зависи от времето и мястото (както е набедена), значи въпреки всичко е и константа, от където носи и името си? Или коефициент който е константа, не е константа според вас?

(по 1.2.3... Както в модела: от твърди гама-лъчи с достатъчна енергия се получават електрон-позитронни двойки - вещеви обекти със собствена физично характеристика маса.

Вече съм обяснявал как от подреждане по направление "момент на количество на движение" (момент на импулс на вакфотони) се получава пространствено крива на пренос на импулс, така че краят на линията съвпада с началната пулсация - бримка "ток" (реалност) и полева обвивка (невидима, "фантомна част"), благодарение на което започва "нов ток", но с друга посока (направление), спрямо направлението на първия. Общо, заради огромната честота на повтаряне на "ток-бримка-локално поле" се образува обект около собствен център - никога не съвпадащ с началния център на ротация. Става структура отделно от вакуумната подложка, но се реализира върху нея, благодарение на една характеристика на вак-частите - сфазиране при подреждане на момент на импулса. Ако приемем, че образуванието има собствен Геометричен център, като някаква топчеста форма, то "затварянето" на тоя пренос е около този център, но никога не съвпада с него - т. е. - има "празно" място в централната област ("черна дупка" за участващите в образуването дължини на вълни). Затова "въртенето" на образуванието може да мени на цели порции момента на импулс - с огромната честота на образуване и да се проектира (заради посока на изпитващо поле) на цели и полуцели порции върху механичния момент, който пък е реакция - запазване на моментите на въртене. Това е възможно заради неподвижността на фак-фотоните "по място" във вак-решетка, като стоящи вълни. Всяко възникнало движение започва с пренос от подреждане по "момент на импулс" в направление - ЕМвълни - няма маса и скоростта е максимално възможната за средата. И е неунищожимо. При "кривина" на подреждане - заради различната (кръстосана) посока и големина по амплитуда - има вероятност за "затваряне" на движението около собствен център. От транслация по крива се получава въртене около център, който пък общо с цялото, си има остатъчна транслация - сума от началните-образуващи скорости на пренос. От реакциите на околното й на такава масова частица, със закъснение по време, се образуват слоеве, които характеризират свойства: най-вътрешния слой трепти и стректерира околното пространство с конфигурации с характеристика на гравитони, следва слой-обвивка "неутрино", междинен слой (мезонен) и външен слой (електромагнитен).

...

[Малоум 2]

Съвсем скорошно бижу:

https://www.youtube.com/watch?v=3trDUkDa-tU

...

...