Прецизирано измерване на скоростта на гравитацията

[Малоум 2]

Преди 4 часа, nik1 said:

Ако визирате  гравитона - гравитомът  същестува  (според квантовата теория на полето) като частица без маса и без енергия 

Както написах - той няма как да се открие (фантомен е, да)

Писах вече, защо не може да се открие. Гравиполето е особено поле - има го всяко вещево образувание. Което означава, че Първо - трябва да имаме вещева частица, Второ - всяка вещева  от центъра си да излъчва гравитон (подобно "съчмичка-снаряд" изстрелвана от непрестанно въртящо се около центъра си на тежестта, оръдие - във всички посоки, радиално), Трето - честотата на себеобразуване на вещевата е честота на излъчване на гравитони (10^(23) Hz за протон, например, Четвърто - нито един гравитон не "пропада" - не се губи. Пето - гравитонът е Информация за място на образуване на центъра на друга вещева, с минимална енергия на образуване - носи енергия, като всеки вид информация и предизвиква сила-гравитационна, с ентропиен произход. Пространство с гравитони - Прилича на поле, като ... Поле на скорости от множество частици, например. И в зависимост от плътността на потоците гравитони, влияе - както всяко структурирано пространство - влияе върху Движенията на телата и и фотоните, попаднали в гравиполето.

Споровете в теориите са по-скоро за това: какво да се  нарича  "маса".https://www.youtube.com/watch?v=mLhVYK2ULDA

...

Редактирано Октомври 14, 2019 от Малоум 2

[laplandetza]

Вероятно гравитация не е поле, като познатите, самите полета са надграждане интегриращо и гравитация, тя е безмасова и безенергина, моделът за гравитон и грави вълни са по високо ниво групово състояние в гравитация.така виждам до момента нещата.

[laplandetza]

Ето тук съм предложил посно   

https://www.forumnauka.bg/topic/21776-хипотеза-на-лапландеца/?tab=comments#comment-444060

[scaner]

Преди 15 минути, nik1 said:

Интересно! 

"Квант на геометрията" квантува пространството/ времепространството, така ли е?

Цитирай

In theoretical physics, quantum geometry is the set of mathematical concepts generalizing the concepts of geometry whose understanding is necessary to describe the physical phenomena at distance scales comparable to the Planck length. At these distances, quantum mechanics has a profound effect on physical phenomena.

 

Всъщност имам друго пред вид. В крайна сметка този квант трябва да може да пренася енергия и импулс, докато квантуваното пространство и време сами по себе си нямат пряка връзка с енергия/импулс. Някакъв нов поглед върху материята трябва да се отвори тук...

[nik1]

Физика на частиците без частици С. Дж. Гейтс мл ., У. Зиегел

[Gravity]

Преди 18 минути, scaner said:

Всъщност имам друго пред вид. В крайна сметка този квант трябва да може да пренася енергия и импулс, докато квантуваното пространство и време сами по себе си нямат пряка връзка с енергия/импулс. Някакъв нов поглед върху материята трябва да се отвори тук...

Това което за което аз не съм намерил задоволителен отговор е защо трябва да се квантува гразвитацията? Защо да не се търси геометризация на квантовата теория? Несъместимоста на квантовата механика и СТО се разрешава с изграждане на релативистична кв.мех. (и рел. кв. теория на полето). Защо проблема между ОТО и кватовата теория да не се решава с намирането на квантова теория при наличието на гравитация? Разбира се, очевиден отговор на моето чудене е, просто до сега никой не е намерил подобно решение. Но изглежда като, че ли повечето (ако не всички) смятат, че гравитацията трябва да се квантува по един или друг начин.

[laplandetza]

Преди 11 минути, Gravity said:

Това което за което аз не съм намерил задоволителен отговор е защо трябва да се квантува гразвитацията? Защо да не се търси геометризация на квантовата теория? Несъместимоста на квантовата механика и СТО се разрешава с изграждане на релативистична кв.мех. (и рел. кв. теория на полето). Защо проблема между ОТО и кватовата теория да не се решава с намирането на квантова теория при наличието на гравитация? Разбира се, очевиден отговор на моето чудене е, просто до сега никой не е намерил подобно решение. Но изглежда като, че ли повечето (ако не всички) смятат, че гравитацията трябва да се квантува по един или друг начин.

Ако гравиструктората е  от <градивни единици> т.е най основните до момента материални форми, които са в разрез с определението за материя, без маса, импулс, енергия, като самите те са чрез взаимодействие участници в горните и в изграждането на полевите форми на материям вероятно някаква странна квантизация, квантуване ще има.

[Стелян]

Преди 3 часа, Gravity said:

Това което за което аз не съм намерил задоволителен отговор е защо трябва да се квантува гразвитацията? Защо да не се търси геометризация на квантовата теория? Несъместимоста на квантовата механика и СТО се разрешава с изграждане на релативистична кв.мех. (и рел. кв. теория на полето). Защо проблема между ОТО и кватовата теория да не се решава с намирането на квантова теория при наличието на гравитация? Разбира се, очевиден отговор на моето чудене е, просто до сега никой не е намерил подобно решение. Но изглежда като, че ли повечето (ако не всички) смятат, че гравитацията трябва да се квантува по един или друг начин.

Как ще геометризират квантовата механика, то и струнната теория се проваля нещо. Ако изобщо струнната теория е геометризация на КМ.

[Стелян]

Опитите да се геометризират, и електромагнетизма и ядрените сили, също е неуспешен. Явно геометризмът е само инструмент но не е същноста на взаимодействията.

[Малоум 2]

https://megavselena.bg/veroyatno-edna-nepoznata-chastica-promenya-sadbata-na-cyalata-vselena/

Вероятно една непозната частица променя съдбата на цялата Вселена

Астрономите по целия свят не могат да стигнат до съгласие за това, колко бързо се разширява Вселената. Откакто Вселена се е появила от експлозия на мъничко петънце с безкрайна плътност и гравитация, тя се разширява като балон, но не с постоянна скорост – разширяването на Вселената става все по-бързо. Но точно колко бързо се разширява, предизвиква безкраен дебат. Измерванията на тази скорост на разширение от по-близки източници изглежда са в противоречие със същото измерване, направено от по-отдалечени източници. Едно от възможните обяснения е, че в общи линии във Вселената се случва нещо неизвестно, което променя скоростта на разширяване.

Едно от най-интересните предположения е, че се е появила чисто нова частица, способна да промени бъдещата съдба на целия космос.
Астрономите са измислили множество умни начини за измерване на това, което наричат „параметър на Хъбъл“, или константа на Хъбъл (обозначавана като H0). Това число представлява скоростта на разширяване на Вселената днес.

Един от начините за измерване на скоростта на разрастване на Вселената днес е да се разгледат близките супернови, експлозията на газ и прах, изстреляна от най-големите звезди във Вселената при смъртта им. Има особен вид свръхнова, която има много специфична яркост, така че можем да сравним колко ярки изглеждат и колко ярки знаем, че трябва да бъдат и да изчислим разстоянието. След това, като гледат светлината от галактиката-гостоприемник на свръхновата, астрофизиците също могат да изчислят колко бързо се отдалечава от Земята. Намествайки всички парчета от пъзела, след това може да се изчисли скоростта на разширяване на Вселената.

Но във Вселената има повече от експлодиращи звезди. Има и нещо, наречено космически микровълнов фон, което е остатъчната светлина от малко след Големия взрив, когато Вселената е била съвсем млада, само на 380 000 години. С мисии като спътника „Планк“, натоварен с картографирането на тази остатъчна радиация, учените разполагат с невероятно точни карти на този фон, които могат да бъдат използвани за получаване на точна картина на съдържанието на Вселената. И оттам може да си правят компютърни модели и да се каже каква трябва да бъде скоростта на разширяване днес – ако приемем, че основните компоненти на Вселената не са се променили оттогава.

Тези две оценки обаче, си противоречат достатъчно, за да накарат учените да се притесняват, че пропускат нещо.

Може би едното или дори и двете измервания са неправилни или непълни; много учени от двете страни на дебата разпръскват съответното количество обвинения срещу своите противници. Но ако приемем, че и двете измервания са точни, тогава имаме нужда от още нещо, което да обясни различните резултати. Тъй като едното измерване идва от много ранната Вселена, а другото идва от сравнително по-скорошно време, се поражда идеята, че може би някаква нова съставка в Космоса променя скоростта на разширяване на Вселената по начин, който учените не успяват да уловят в моделите.

И това, което доминира разширяването на Вселената днес, е мистериозно явление, което наричаме тъмна енергия. Това е страхотно име за нещо, което по принцип не разбираме. Всичко, което се знае е, че скоростта на разширяване на Вселената днес се ускорява и силата, движеща това ускорение, се нарича „тъмна енергия“.

При сравненията от младата Вселена към днешната Вселена, физиците приемат, че тъмната енергия (каквото и да е това) е постоянна. Но с това предположение се стига до настоящото противоречие, така че може би тъмната енергия все пак се променя.
Учените имат мрачно подозрение, че тъмната енергия има нещо общо с енергията, която е заключена в самия вакуум на пространство времето. Тази енергия идва от всички „квантови полета“, които проникват във Вселената.

В съвременната квантова физика всеки отделен вид частици е свързан със свое специфично поле. Тези полета се простират през цялото пространство-време и понякога парчета от тези полета на места се превръщат в частиците, които познаваме добре – като електрони, кварки и неутрино. Така че, всички електрони принадлежат към електронното поле, всички неутрино принадлежат към неутринното поле и т.н. Взаимодействието на тези полета е основа за разбирането на квантовия свят.

И независимо къде се намираме във Вселената, не можем да избягаме от квантовите полета. Дори когато не вибрират достатъчно на определено място, за да направят частица, те пак са там, вибрират и правят нормалното си „квантово нещо“. Така че тези квантови полета имат основно количество енергия, свързано с тях, дори в самия празен вакуум.

Ако искаме да използваме екзотичната квантова енергия на вакуума на пространство-време, за да обясним тъмната енергия, веднага се сблъскваме с проблеми. Когато извършваме няколко много прости, много наивни изчисления, колко енергия има във вакуума поради всички квантови полета, ние стигаме до число, което е с около 120 порядъка по-силно от това, което наблюдаваме при тъмната енергия.
От друга страна, когато опитаме някои по-сложни изчисления, завършваме с число, което е нула. Което също не е в съгласие с измереното количество тъмна енергия.

Така че независимо от всичко, наистина се опитваме да разберем тъмната енергия чрез езика на вакуумната енергия на пространство-време (енергията, създадена от тези квантови полета). Но ако тези измервания на скоростта на разширение са точни и тъмната енергия наистина се променя, тогава това може да даде представа за същността на тези квантови полета. По-конкретно, ако тъмната енергия се променя, това означава, че самите квантови полета са се променили.

В скорошна публикация в списанието arXiv, теоретичният физик Масимо Чердонио от Университета в Падуа е изчислил размера на промяната в квантовите полета, необходими за отчитане на промяната на тъмната енергия.

Ако има ново квантово поле, което е отговорно за промяната на тъмната енергия, това означава, че във Вселената има нова частица.

И количеството промяна на тъмната енергия, което е изчислил Чердонио, изисква определен вид маса на частиците, която се оказва приблизително една и съща с масата на нов вид частици, която вече е била предвидена: така наречената аксион. Физиците измислиха тази теоретична частица, за да разрешат някои проблеми с квантовото разбиране на силната ядрена сила.

Тази частица вероятно се е появила в най-ранната Вселена, но е „дебнела“ на заден план, докато други сили и частици контролират посоката на Вселената. И сега е дошъл ред на аксиона …

Въпреки тази теория, досега не сме откривали аксион, но ако тези изчисления са правилни, тогава това означава, че аксионът е там, запълвайки вселената и нейното квантово поле. Също така този хипотетичен аксион вече се забелязва чрез промяна на количеството тъмна енергия в Космоса. Може да се окаже, че въпреки че никога не сме виждали тази частица в лабораторията, тя вече променя нашата Вселена в най-големите мащаби."

...

...

 

[Малоум 2]

Същата статия, но с повече подробности от В. Милева, в оффнюз:

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Edna-nova-chastitca-mozhe-bi-promeni-sadbata-na-Vselenata-video_139147.html

Една нова частица може би промени съдбата на Вселената (видео)

Астрономите са в малко затруднение, тъй като не могат да постигнат съгласие колко бързо се разширява Вселената. 

Откакто нашата Вселена се е появила от Големия взрив на мъничка частица с безкрайна плътност и гравитация, тя се разширява, но също не с постоянна скорост - разширяването на Вселената продължава да става все по-бързо. 

Но колко бързо се разширява е спорен въпрос. Измерванията на тази скорост на разширение от близките източници са в противоречие със същото измерване, взето от отдалечени източници. Едно от възможните обяснения е, че в общи линии във Вселената се е случило нещо, което е променило скоростта на разширяване. 

И един теоретик предложи да се въведе чисто нова частица и да промени бъдещата съдба на целия ни космос.

Един от начините за измерване на скоростта на разширяване на Вселената днес, чиято мярка е константата на Хъбъл (обозначавана като Ho), е да се разгледат близките пулсиращи звезди, наречени цефеиди, при които има ясна връзка между периода на пулсация и светимостта. Благодарение на това свойство учените могат да определят разстоянието до подобни звезди и да изчислят колко бързо се отдалечават от нас. Последно въз основа на последните наблюдения на 70 цефеиди в Големия Магеланов облак екип от астрономи успя да установи, че константата на Хъбъл е Ho = 74,03 km/s/Mpc (километра в секунда на мегапарсек (единица дължина в астрономията). Това означава, че за всеки 3,3 милиона светлинни години, отдалечавайки се във Вселената, една галактика се отдалечава от нас по-бързо с малко над 74 км/сек.

Стойността на константата на Хъбъл в ранната Вселена, преди около 13 милиарда години, от друга страна, се измерва по различен начин, а именно с помощта на европейската космическа обсерватория "Планк", която измерва космическото микровълново фоново излъчване, наричано и реликтово лъчение, CMB, остатък от Големия взрив. И тя бе определена преди няколко години на стойност Ho = 67.4 km/s/Mpc, което е с 9% по-бавно от сегашното разширение.

Тази разликата е реална и не е статистически шум.

Да погледнем към тъмната страна

Може би едното или двете измервания са погрешни или непълни. Но ако приемем, че и двете измервания са точни, тогава имаме нужда от още нещо, което да обясни разликите в измерванията. Тъй като едното измерване идва от най-ранната вселена, а другото идва от по-сравнително скорошно време, идеята е, че може би някаква нова съставка в космоса променя скоростта на разширяване на Вселената по начин, който още не е установен в досегашните модели.

Това, което доминира в сегашните представи за разширяването на Вселената днес, е загадъчно явление, което наричаме тъмна енергия. Но всичко, което знаем е, че скоростта на разширяване на Вселената днес се ускорява и ние наричаме силата, движеща това ускорение, „тъмна енергия“.

Когато сравняват ранната и днешната вселена физиците приемат, че тъмната енергия (каквато и да е тя) е постоянна. Но с това предположение идва установеното разминаване в изчисленията, така че може би тъмната енергия се променя.

 Да предположим, че тъмната енергия се променя.

Учените имат мрачното подозрение, че тъмната енергия има нещо общо с енергията, която е заключена във самия вакуум на пространство-времето. Тази енергия идва от всички „квантови полета“, които проникват във Вселената. 

В съвременната квантова физика всеки отделен вид частици е свързан със свое специфично поле. Тези полета проникват през цялото пространство-време и понякога на места тези полета се "вълнуват", превръщайки се в частиците, които познаваме като електрони, кварки или неутрино. Всички електрони принадлежат към електронното поле, всички частици неутрино принадлежат към неутринното поле и т.н. Ако на такова поле се изпрати достатъчно енергия, то се възбужда, т.е. ражда се частица – квант на това поле. Пораждането на частица може да се опише като преход от “ненаблюдаемо” състояние на вакуум към реално състояние.

Взаимодействието на тези полета е в основата на нашето разбиране на квантовия свят.

Анимация на математически модел на флуктуации на енергийната плътност на глуонен вакуум. Кредит: Centre for the Subatomic Structure of Matter (CSSM) and Department of Physics, University of Adelaide, 5005 Australia Тази анимация е включена в лекцията на проф. Франк Вилчек по случай връчването му на Нобеловата награда през 2004 г.

Взаимодействието между частиците е въщност прехвърляне на енергия от едно поле в друго. Например, възбуденото поле на една частица каон може да прехвърли цялата си енергия върху пионно поле, възбуждайки две частици в него. Каонното поле след това изпада до състояние на нулева частица. Обикновено се казва, че каонът се разпада на две частици пиони и ние си представяме зелена топка, която се разкъсва на две сини топки, но всъщност квантова вълна протича между две полета. Кредит: coffeeshop physics, преведе и преработи: bgchaos

И независимо къде сме във Вселената, не можем да избягаме от квантовите полета. Дори когато не вибрират достатъчно на определено място, за да направят частица, те все пак са там, вълнуват се и вибрират. Така че тези квантови полета имат основно количество енергия, свързано с тях, дори в "празния" вакуум.

Ако се опитаме да използваме екзотичната квантова енергия на вакуума на пространство-времето, за да обясним тъмната енергия, веднага се появяват проблеми.

Според съществуващите теории енергията на вакуума заради всичките квантови полета там, трябва да бъде с 120 порядъка повече, отколкото следва от астрономическите наблюдения колко би трябвало да е тъмната енергия. 

От друга страна, ако се разгледа вакуума като състояние на случайни флуктуации, или „пространствено-времева пяна“, която съществува в така наречената скала на Планк, режим с дължини до 10 ⁻³⁵ метра, време до 10 ⁻⁴⁴ секунди, в такъв малък мащаб дефинирането на време, дължина и енергия ще бъде подчинено на принципа на неопределеност. Такива области с Планкови размери имат еднаква вероятност да се разширят или свият. И при този сценарий, мозайката от малки области ще изглежда една и съща, равномерна в по-големи области във вакуума - и те няма да се разширяват или свиват, което означава, че ще има нулева космологическа константа. Което също не се съгласува с измереното количество тъмна енергия. 

Но ако тези измервания на скоростта на разширение са точни и тъмната енергия наистина се променя, тогава това може да ни даде представа за същността на тези квантови полета. По-конкретно, ако тъмната енергия се променя, това означава, че самите квантови полета са се променили. 

Появява се нов играч

В скорошна публикация, достъпна онлайн в списанието за препринти arXiv, теоретичният физик Масимо Чердонио (Massimo Cerdonio) от Университета в Падуа е изчислил размера на промяната в квантовите полета, необходими за отчитане на промяната на тъмната енергия.

Ако има ново квантово поле, което е отговорно за промяната на тъмната енергия, това означава, че във Вселената има нова частица.

Промяната в тъмната енергия, която изчислява Чердонио, изисква определен нов вид частица, чиято маса се оказва приблизително същата като масата на една вече предсказана частица - така наречената аксион. Физиците са въвели тази теоретична частица, за да разрешат някои проблеми с нашето квантово разбиране на силната ядрена сила.

Тази частица вероятно се е появила в най-ранната Вселена, но се е „спотайвала“ на заден план, докато други сили и частици контролират развитието на Вселената. И сега е ред на аксиона...

Въпреки това никога не сме откривали аксион, но ако тези изчисления са правилни, тогава това означава, че аксионът е там, изпълвайки Вселената и нейното квантово поле. Също така този хипотетичен аксион вече се забелязва като промяна на количеството тъмна енергия в космоса. Може да се окаже, че макар никога да не сме виждали тази частица в лаборатория, тя вече променя нашата Вселена в най-големи мащаби.

Справка: The H0 tension: did a QCD meV axion emerge?, Massimo Cerdonio, arXiv

Източник: Is a New Particle Changing the Fate of the Universe?, Live Science.

...

...

Малко студентски фолклор:

Професор към студент на изпит по физика:

 

                                „Колега, избройте всички елементарни частици,

 

                                 които не са открити и кажете,

 

                                 защо още не са открити?!"

 

                                                                                (известен афоризъм)

 

...

...

 

Редактирано Ноември 4, 2019 от Малоум 2

[Малоум 2]

Повишена е точността за решаване на трудната задача за трите тела:

https://megavselena.bg/izkustven-intelekt-reshi-problem-ot-vremeto-na-njuton/

Изкуствен интелект реши проблем от времето на Нютон

Изчисленията необходими, за да се предскаже как три небесни тела обикалят едно около друго, озадачават физиците още от времето на сър Исак Нютон. Сега изкуственият интелект (A.I.) показа, че може да реши проблема за частица от времето, необходимо при предишните подходи.

Нютон е първият, който формулира проблема през 17-ти век, но намирането на прост начин за решаването му се оказа невероятно трудно. Гравитационните взаимодействия между три небесни обекта като планети, звезди и луни, водят до хаотична система – такава, която е сложна и силно чувствителна към изходните позиции на всяко тяло.

Настоящите подходи за решаване на тези проблеми включват използване на софтуер, който може да отнеме седмици или дори месеци за завършване на изчисленията. Затова изследователи решили да видят дали невронна мрежа – вид модел, базиран на A.I. който слабо имитира работата на мозъка – би могла да се справи по-добре.

Алгоритъмът, който те изграждат, предоставя точни решения до 100 милиона пъти по-бързи от най-модерната софтуерна програма, известна като Brutus. Това би могло да се окаже безценно за астрономите, които се опитват да разберат неща, като поведението на звездни клъстери и по-широката еволюция на Вселената, казва Крис Фоли, био-статистик в Кембриджкия университет и съавтор на статията.

„Тази невронна мрежа, ако върши добра работа, би трябвало да може да ни осигури решения в безпрецедентни времеви рамки“, казва той пред Live Science. „Така че можем да започнем да мислим за постигане на напредък с много по-дълбоки въпроси, като например как се образуват гравитационните вълни“.

Невронните мрежи трябва да бъдат обучени чрез подаване на данни, преди да могат да правят прогнозите си. Така че изследователите е трябвало да генерират 9 900 опростени сценария с три тела, използвайки Брутус, сегашният лидер в решаването на проблеми с три тела.

След това тестват колко добре нервната мрежа може да предскаже еволюцията на 5000 не проиграни сценарии и откриват, че нейните резултати съответстват точно на тези на Брутус. Програмата, базирана на A.I., обаче решава проблемите средно само за частица от секундата в сравнение с близо 2 минути при досегашните методи с Брутус.

„Причината програми като Брутус да са толкова бавни е, че решават проблема с груба сила“, казва Фоли, „извършвайки изчисления за всяка малка стъпка от траекториите на небесните тела. Невронната мрежа, от друга страна, просто разглежда движенията, които тези изчисления произвеждат и извежда модел, който може да помогне да се предвиди как ще се изпълнят бъдещите сценарии.

Това обаче представлява проблем за мащабирането на системата, продължава Фоли. „Настоящият алгоритъм е доказателство за концепцията и се получи от опростени сценарии, но обучението на по-сложни или дори увеличаването на броя на участващите тела до четири или пет, първо изисква да генерирате данните за Брутус, за което може да бъде нужно изключително време и да излезе много скъпо.

„Има взаимодействие между способността ни да тренираме отлично изпълняваща задачи невронна мрежа и способността ни всъщност да извличаме данни, с които да я тренираме“, казва той. „Значи там е тясно място“.

Един от начините за справяне с този проблем би бил изследователите да създадат общо хранилище от данни, произведени с помощта на програми като Брутус. Но първо това ще изисква създаването на стандартни протоколи, за да се гарантира, че всички данни са в постоянен стандарт и формат, каза Фоли.

Все още има няколко проблема, с които трябва да се работи и с невронната мрежа, казва Фоли. Тя може да работи само за определено време, но не е възможно да се знае предварително колко време ще отнеме даден сценарий, така че алгоритъмът може да се изчерпи, преди проблемът да бъде решен.

Изследователите обаче не предвиждат нервната мрежа да работи изолирано, обяснява Фоли. Те смятат, че най-доброто решение би било програма като Брутус да извърши по-голямата част изчисленията с невронната мрежа, като се вземат само частите от симулацията, които включват по-сложни изчисления, които затормозяват софтуера.
„Създаваме нещо като хибрид“, казва Фоли. „Всеки път, когато Брутус зацикли, вие използвате невронната мрежа и продължавате напред“.

...

...