Πολύ ενδιαφέρον! Δηλαδή εννοείς ότι λόγω της αλληλεπίδρασης της ύλης με τον χωροχρόνο, ο χώρος και ο χώρος μεταβάλλονται (βάση της ειδικής και γενικής σχετικότητας) και αλλάζει η φαινόμενη απόσταση του αντικειμένου (πχ σωματιδίου, άστρου, κτλ);
"Να σας πω συγκεκριμένα ότι οι παρατηρήσεις που οδήγησαν στο αποτέλεσμα ότι το σύμπαν διαστέλλεται επιταχυνόμενο (μια από τις τελευταίες ανακαλύψεις ) στηρίζεται στο ότι η ένταση του φωτός του υπερκαινοφανούς μειώνεται με το τετράγωνο της απόστασης. Αν ισχύουν αυτά που γράφω, τότε υπάρχει λάθος στους υπολογισμούς και το σύμπαν πιθανών δεν είναι επιταχυνόμενο."
Αγαπητέ κ. Βαλιδάκη,
Στον υπολογισμό των αποστάσεων στην κοσμολογία, λαμβάνεται υπόψιν η διαστολή του σύμπαντος και μέσα στον υπολογισμό της φωτεινότητας -χρησιμοποιείται ο όρος "Luminosity Distance" http://scienceworld.wolfram.com/physics/LuminosityDistance.html . Δυστυχώς δεν έχω το χρόνο να διαβάσω όλη την παρουσίασή σου, αλλά έχω την αίσθηση ότι η χρήση της απόστασης Φωτεινότητας λαμβάνει υπόψιν του τη διαστολή του σύμπαντος πλήρως και εξηγει ικανοποιητικά τα της κοσμολογίας.
Διάβασα την εργασία σας, το 2ο (1+z) που υπεισέρχεται στον ορισμό από απόστασης φωτεινότητας οφείλεται στο ότι η ακτινοβολία μετατοπίζεται προς το ερυθρό -με αποτέλεσματα η κατανομή ενέργειας να μετατοπίζεται προς μεγαλύτερα μήκη κύματος και κατά συνέπεια μικρότερες ενέργειες.
Αγαπητέ Κε Βαλιδάκη, στην κοσμολογία χρησιμοποιούνται τρεις διαφορετικές έννοιες για την «απόσταση» Η απόσταση με βάση τη φωτεινότητα, αυτή που σας ανέφερε και ο Κος Γουργουλιάτος. Στηρίζεται στη σχέση μεταξύ απολύτου και φαινόμενου μεγέθους ενός αντικειμένου. Ας αποκληθεί dL
Η ιδιοαπόσατασηdpm. Πρόκειται για την απόσταση μεταξύ δύο αντικειμένων όπως την αντιλαμβάνεται ένας παρατηρητής σε σύστημα αναφοράς που παρακολουθεί το σύμπαν στη διαστολή του. Γι αυτό λέγεται και commoving distance.
Και τέλος η απόσταση που βασίζεται στη γωνία υπό την οποία φαίνεται η διάμετρος ενός αντικειμένου. Ας αποκληθεί da
Μεταξύ τους συνδέονται με τις σχέσεις:
da = dpm / (1 + z) = dL /(1 + z)2
Συνεπώς λαμβάνονται υπόψιν οι διορθώσεις με βάση το red shift. ένα καλό άρθρο για τα θέματα των κοσμολογικών αποστάσεων είναι το ”Distance measures in cosmology”, του David Hogg που θα το βρείτε στο url http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/9905/9905116.pdf
Αγαπητέ Κε Βαλιδάκη. Επανέρχομαι μετά από μέρες στο ζήτημα της τροποποίησης του νόμου του Coulomb με όρο που περιέχει το redshift. Ο νόμος Coulomb προκύπτει από τις εξισώσεις Maxwell, όταν αναζητούμε λύσεις ανεξάρτητες του χρόνου. Τότε παίρνουμε 2 μη συζευγμένες εξισώσεις που έχουν τις διαφορικές μορφές divΕ = ρ/ ε0 και CurlE = 0. Το ρ είναι η πυκνότητα φορτίου, η οποία υποτίθεται ανεξάρτητη του χρόνου και εξαρτώμενη μόνο από τη θέση. Η πρώτη εξ αυτών αν γραφτεί με ολοκληρωτική μορφή δίνει: Επιφ. Ολοκλήρωμα (Ε) = Qεντός της επιφ./ε0. Επιπλέον επειδή το Ε πρέπει να έχει σφαιρική συμμετρία γύρω από το Qεντός της επιφ. Αν πάρουμε ως επιφάνεια ολοκλήρωσης μια σφαίρα ακτίνας R, καταλήγουμε στον τύπο Coulomb Ε = Q/ (4π ε0R^2). Όλα αυτά υποθέτω σας είναι γνωστά. Από αυτά όμως φαίνεται ότι για στατικές λύσεις δεν υπάρχει κανένας λόγος να διορθώσουμε με τον παράγοντα 1+z. Δεν έχουμε εδώ κάποια ροή φωτονίων τα οποία να ταξιδεύουν στο χώρο και όσο αυτά ταξιδεύουν ο χώρος να διαστέλλεται. Μιλάμε για στατικές λύσεις. Με τα φωτόνια τα πράγματα είναι διαφορετικά. Αν εκπεμφθούν από μια πηγή Ν φωτόνια στη μονάδα του χρόνου, πρέπει να έχουμε πάλι Ν από αυτά που θα έχουν ταξιδέψει στο χώρο σε μια οποιαδήποτε μεταγενέστερη μονάδα χρόνου. Στο στατικό ηλεκτρικό πεδίο δεν εκπέμπονται φωτόνια από κάπου. Αν πάλι θεωρήσουμε ότι ένα φορτίο Q κινείται π.χ. κατά τον άξονα χ, τότε η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου δεν έχει πια σφαιρική συμμετρία γύρω από το Q και παράγεται από τα δυναμικά Lienard Wiechert. Αν ένας παρατηρητής αντιλαμβάνεται ότι το φορτίο μας είναι κινούμενο με σταθερή ταχύτητα V τότε η μεν συνιστώσα Εx έχει πάλι την τιμή του στατικού πεδίου, οι Εy όμως και Εz είναι τώρα της μορφής [Ε+(V/c)xB)]/ sqrt(1-V^2/c^2). Και πάλι όμως δεν πρόκειται για κοσμολογικό red shift αλλά για μετασχηματισμό Lorentz του στατικού πεδίου. Μόνο οι κυματικές λύσεις των εξισώσεων επηρεάζονται από το κοσμολογικό redshift αλλά και από το λεγόμενο peculiar redshift που οφείλεται σε πιθανές ιδιοκινήσεις των φορτίων. Τέλος θα ήθελα να τονίσω για όσους δεν το γνωρίζουν πως όταν λέμε ότι διαστέλλεται ο χώρος με την πάροδο του χρόνου, αυτό συμβαίνει μόνο σε γιγαντιαία κλίμακα όπου και είναι αποτέλεσμα της ισοτροπίας. Οι διαστάσεις ενός ατόμου δεν λέμε ότι άλλαξαν από τα παλιά χρόνια του σύμπαντος. Ούτε το ηλιακό μας σύστημα μεγαλώνει. Στα συστήματα αυτά υπάρχουν δυνάμεις μεταξύ των μερών τους.
Αγαπητέ Κε Βαλιδάκη Ασφαλώς και συμφωνώ ότι στη σύγχρονη QED και QCD θεωρούμε κάποια σωματίδια ως φορείς Η/Μ, ασθενών και ισχυρώνδυνάμεων. Οι περισσότεροι μάλιστα πιστεύουν ότι κάτι τέτοιο συμβαίνει και με τα βαρυτόνια στη βαρύτητα. Αυτό που ισχυρίζομαι όμως είναι το εξής: Στα διαγράμματα Feynman των παραπάνω αλληλεπιδράσεων, τα φωτόνια, τα W, Z και τα gluons είναι virtual. Δηλαδή δημιουργούνται καθώς δανείζονται ενέργεια από το κενό (συνεπώς και ορμή), αλληλεπιδρούν με το άλλο σωματίδιο και εξαφανίζονται καθώς για μεγάλα χρονικά διαστήματα δεν πρέπει να παραβιάζεται η διατήρηση της ενέργειας. Με άλλα λόγια τα virtual αυτά φωτόνια δεν μετρούνται από φωτοανιχνευτές και δεν διαδίδονται ελεύθερα στο χώρο. Δεν έχουμε δηλαδή ροή από αυτά. Από την άλλη μεριά, τα φωτόνια που εκπέμπονται από τα άτομα ενός άστρου, εκπέμπονται και απομακρύνονται οριστικά από το άστρο. Έχουμε με άλλα λόγια ροή φωτονίων τα οποία μπορούμε να μετρήσουμε και να ανιχνεύσουμε. Τα φωτόνια αυτά είναι πραγματικά φωτόνια. Αυτά καθώς διανύουν και τεράστιες αποστάσεις επηρεάζονται από τη διαστολή του σύμπαντος.
Ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου για την αλληλεπίδραση ηλεκτρονίου-ηλεκτρονίου μπορεί να γίνει μεν κατανοητός με την μεσολάβηση φωτονίου, αλλά όχι στη βάση της ιδέας περί σταθερού αριθμού φωτονίων που διασχίζουν όλο και μεγαλύτερης διαμέτρου σφαίρες. Είναι απόρροια της αρχής απροσδιοριστίας όπως θα είδες και στη δεύτερη πηγή που αναφέρεις καθώς και εδώ http://www.egglescliffe.org.uk/physics/particles/parts/parts1.html
Ο νόμος του αντιστρόφου τετραγώνου για το φως των άστρων είναι συνέπεια της διατήρησης της ροής. Όσα φωτόνια εκπέμφθηκαν σε ένα δευτερόλεπτο, πρέπει να τα ξαναβρούμε και σε μια μεγαλύτερη σφαίρα.
Συμπερασματικά, για τις αλληλεπιδράσεις, πιστεύω ότι δεν ταιριάζει διόρθωση με βάση το κοσμολογικό ρεντ σιφτ.
Τα virtual φωτόνια και τα άλλα virtual σωματίδια δεν πρέπει να τα σκεφτόμαστε σαν κλασσικές μπαλίτσες που τις εκπέμπει ένα πραγματικό σωματίδιο και τις μαζεύει ένα άλλο γιατί θα καταλήξουμε σε μια σειρά από παράδοξα. Δεν θα μπορούσαμε λ.χ. να καταλάβουμε την ελκτική δύναμη μεταξύ ετερώνυμων φορτίων. Όταν πετάμε μια μπάλα σε κάποιον και αυτός την πιάνει, μόνο απωστική δύναμη μπορεί να δημιουργηθεί μεταξύ μας. Τα virtual σωματίδια επίσης δεν ικανοποιούν την γνωστή εξίσωση ενέργειας-μάζας δηλ. Ε^2 = m^2 ·c^4 + p^2· c^2 Αυτή ισχύει μόνο για τα real σωματίδια. Η μόνη εικόνα που ταιριάζει στα virtual σωματίδια είναι η αντιστοίχισή τους με κάποιες κυματοσυναρτήσεις είτε στον κανονικό 3-διάστατο χώρο είτε στον χώρο των ορμών. Όσο μάλιστα πιο συγκεκριμένη ορμή έχει το virtual σωματίδιο, τόσο πιο απλωμένη χωρικά θα είναι η κυματοσυνάρτησή του σύμφωνα με την αρχή της απροσδιοριστίας. Έτσι λοιπόν, αν υποθέσουμε ότι θέλουμε να εξηγήσουμε την αλληλεπίδραση δύο ακίνητων φορτίων (με τελείως προσδιορισμένη ορμή), τα φωτόνια που θα εκπέμπονται και θα απορροφούνται μεταξύ τους θα έχουν απροσδιοριστία ως προς τη θέση τους που θα τείνει στο άπειρο. Δηλαδή θα παριστάνονται ως επίπεδα κύματα καθορισμένης μεν ορμής αλλά απλωμένα σε όλο τον χώρο. Βλέπουμε δηλαδή ότι δεν μπαίνει κανένας περιορισμός για την εμβέλεια της ηλεκτροστατικής δύναμης. Αυτή μπορεί να εκτείνεται ως το άπειρο, χωρίς να χρειαζόμαστε κανέναν αιθέρα για να την διαδίδει.
Χρησιμοποßησα την υλικÞ φýση των φωτονßων γιατß εßναι ευκολüτερα κατανοητÞ απü τον αναγνþστη και üχι για να κÜνω παραλληλισμü με τις κλασικÝς μπαλßτσες. ΦυσικÜ συνυπÜρχει και η κυματικÞ τους φýση-κυματοσυνÜρτηση (μπορεß ακüμα κÜποιος να θÝλει να τα δει και ως δυναμικÝς γραμμÝς üπως συνηθßσαμε στο σχολεßο). Αυτü το αναφÝρω στην εργασßα μου.Απü τα διαγρÜμματα Feyman μου εßχε δημιουργηθεß η αßσθηση üτι γßνεται εκπομπÞ σωματιδßου που ταξιδεýει στον χþρο και στον χρüνο αφοý κινεßτε προς το πÜνω μÝρος του Üξονα ψ που αντιπροσωπεýει τον χρüνο Ýως üτου συναντÞσει το Üλλο σωματßδιο.Θεωρεßς üτι η κυματοσυνÜρτηση διαδßδεται στον 3-διÜστατο χþρο ακαριαßα? Ας δοýμε το ακüλουθο νοητικü πεßραμα. ¸στω üτι Ýχω Ýνα φορτßο Α κλεισμÝνο και μονωμÝνο σε Ýνα κουτß. Σε απüσταση μιας ημÝρας φωτüς υπÜρχει Ýνα φορτßο Β. ΒγÜζω το φορτßο Α απü το κουτß του. Πüτε θα δρÜσει η δýναμη στο φορτßο Β: Ακαριαßα Þ μετÜ απü μια ημÝρα?
H apantish den einai kai toso aplh. Paizei rolo akoma kai to pos 8a afere8ei to koyti. H oysia einai pantos oti 8a ekpemf8ei hlektromagnhtikh aktinobolia poy 8a diamorfosei to pedio ths statikhs katastashs.
Εδώ έχουμε χρονική μεταβολή ενός προηγούμενα αποκαταστημένου πεδίου. Συνεπώς θα συμβεί εκπομπή Η/Μ ακτινοβολίας ή στην κβαντική γλώσσα, εκπομπή πραγματικών (real) φωτονίων. Άρα το άλλο φορτίο θα λάβει γνώση της μεταβολής ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΜΙΑ ΜΕΡΑ. Τα δε φωτόνια που εκπέμφθηκαν μπορούν να ανιχνευτούν. Αν θέλουμε μαθηματικά να περιγράψουμε τη δύναμη που θα δεχτεί το δεύτερο φορτίο, μπορούμε να το κάνουμε στην κλασσική γλώσσα με τη χρήση των καθυστερημένων (retarded) δυναμικών.