Miért annyit látunk az univerzumból amennyit?

Magyarán: azt látjuk, ahonnan már ideért a fény.

Viszont a világ tágulása miatt van olyan távolság, amit INNEN soha az életben nem fogsz látni.

@11:44

Egy lehetséges nagyon-nagyon rövid válasznak oké.

Amire én gondoltam mint triviális nagyon rövid válasz, hogy triviálisan olyannak látjuk az univerzumot mint amilyennek látjuk. Definíció szerint olyannak sosem látjuk amilyennek nem látjuk.

Elvileg se lehet máshogy, ha létezünk mint megfigyelők és látjuk is, hogy pont olyannak lássuk mint amilyennek látjuk.

@Mojjo

Ez a 45 milliárd fényév, meg valamikor 93 milliárdot stb. is mondanak, ezek vagy hozzáértő tudós szájából kontextus nélkül kiragadott mondat vagy hozzá nem értő által állított állítás.

Mindenkinek akit érdekel a téma és nem akar ilyen tévedésekben lenni ajánlom Dávid Gyula előadássorozatát fent vannak a neten, ő elmondja úgy hogy laikusok is értsék, persze vannak olyan előadásai is ahol minimális szakismeret szükséges, de van olyan is ami konkrét egyetemi tananyag (ez utóbbiban nagyon sok a matek és számítás).

Dióhéjban kifejtve, hogy miért nem helyes amit állítottál :

A pillanatnyi tudományos álláspont szerint az univerzum térben végtelen, tehát ha az "átmérőjére" kérdeznénk, azt kellene

válaszolni, hogy végtelen. Ez a 45 milliárd fényév valami mellékes számolás mellékes eredménye. Lényegtelen.

Bár ez (mármint a 45 milliárd fényév) nem igaz, az viszont igaz, hogy az univerzum gyorsabban tágul(t), mint a fénysebesség. Sőt most is gyorsabban tágul. Ugyanis a Hubble-törvény szerint v=Hr, tehát a távolabbi objektumok gyorsabban mozognak,ezért ami elég messze van, az c-nél gyorsabban távolodik. És mi persze nem látjuk, mert a fénye sohasem ér el hozzánk.

Persze mindez sokkal bonyolultabb. A tágulást nem úgy kell elképzelni, mint egy anyagdarab robbanását a környező semmibe. Nincs "szélső", leggyorsabban repülő repeszdarab stb. Ezért a Hubble-törvény sem a galaxisok térbeli sebességét adja meg, hanem a köztük levő tér növekedési sebességét. Ez nem az anyag mozgása, ezért nem vonatkozik rá a fénysebesség korlátja. Szóval nincs semmi ellentmondás, paradoxon, csoda, a fizikai törvények megszegése. Éppen ellenkezőleg.

Részletesebben :

A világegyetem tágulási sebességre vonatkozó Hubble-paraméter 74,3±2,1 km/s/Mpc, a hibahatár kevesebb mint 5 % (Riess és csoportja által megállapított adat).

A világegyetem tágulási sebességre vonatkozó Hubble-paraméter 74,3±2,1 km/s/Mpc, a hibahatár kevesebb mint 5 % (Riess és csoportja által megállapított adat).

[link]

Meg kell barátkozni a szóban forgó elmélet nyelvezetével. Kozmológiával, az univerzum tágulásával, annak „sebességével” és „gyorsulásával” kapcsolatban nem szabad feltenni olyan kérdést, amire m/s vagy m/s^2 mértékegységű választ várunk. Illetve szabadni szabad, csak értelmetlen, ezért ne csodálkozzunk, ha számadat helyett enyhe mosolyt kapunk válaszul... A kozmolóigai modell fogalmai adekvát leírására a tudományosan mért adatokból leolvasható adatok szolgálnak. Ennél „pontosabb”, „konkrétabb” válasz nem létezik, ez viszont (pl az az adat, hogy a lassulási paraméter jelenlegi értéke kb -1/2) teljesen kielégíti a tudományos kritériumokat, és a mért görbe elemzésével minden más keresett adat kiszámítható.

[link]

A 6.-ik oldalon az ábra : A vízszintes tengelyen a vöröseltolódás (a hullámhossz relatív eltolódása) látható - minél nagyobb ez, annál messzebb nézünk vissza a múltba, az idő a z vöröseltolódás monoton függvénye, a pontos függvényalak függ az alkalmazott kozmológiai modelltől. Ezért is nem időt írnak a tengelyre, hiszen annak pontos értéke modellfüggő, míg a vöröseltolódás mérhető, objektív adat. Az ábra bal szélén, nulla vöröseltolódásnál tehát a jelen pillanat, jobbra pedig az egyre régebbi múlt látható.

A függőleges tengelyen a q "gyorsulási paraméter" nevű mennyiség szerepel. Vegyünk két tetszőleges (de a továbbiakban rögzített) galaxist, és legyen ezek időben változó távolsága u(t). Jelöljük e függvény idő szerinti deriváltját u'-vel, idő szerinti második deriváltját u''-vel

Készítsük el ezekből a következő kombinációt:

q = - u''u/u'u'. Ez lesz a lassulási paraméter.

Ha az eredeti két galaxis helyett két másikat vettünk volna, amelyek egy adott pillanatban kétszer olyan messze vannak, mint az előző pár, akkor a Hubble-törvény értelmében az u(t) függvény egyszerűen megszorozódott volna kettővel. Hasonlóképp a deriváltjai is. Behelyettesítve láthatjuk, hogy a q mennyiség értéke nem változott volna. A lassulási paraméter definíciója tehát független attól, mely konkrét galaxispár távolságát vizsgáljuk.

Az egyes galaxisok egymáshoz képesti pillanatnyi u' sebessége és u'' gyorsulása a szokásos m/s, illetve m/s^2 egységekben mérhető, ezek viszont függenek attól, mely konkrét galaxisokról van éppen szó. Ezért értelmetlen azt kérdezni, hogy "milyen sebességgel" vagy "mekkora gyorsulással" tágul az Univerzum. A tágulás pillanatnyi ütemére a H=u'/u Hubble-állandó a jellemző (ennek mértékegysége 1/s), a tágulás gyorsulására (pontosabban lassulására) pedig a dimenziótlan q paraméter.

A mínusz előjelet azért definiálták bele a lassulási paraméter értékébe, mert eredetileg azt gondolták, hogy a tágulás mindenképpen lassul – ilyen esetekre ez a képlet pozitív értéket szolgáltat.

Ha a tágulást bizonyos egyszerű függvények írják le, akkor a q(t) lassulási függvény időben állandó marad. Ha pl. az u(t) függvény az idő n-ik hatványával arányos u(t)=A*t^n, akkor q=(1/n)-1 . Lassuló tágulás esetén az n hatványkitevő 0 és 1 között van, ennek reciproka nagyobb 1-nél, tehát q pozitív. Pl. a sík terű Fridman-modell esetén n=2/3, ezért q=1/2 a tágulás teljes folyamata során.

Az Univerzum gyorsuló tágulásának egyik lehetséges esete az lenne, ha a hatványfüggvénnyel leírható u(t) képletébe 1-nél nagyobb n-et helyettesítünk be. Ekkor q állandó negatív értéket vesz fel. Érthető: a gyorsuló tágulás „negatív lassulásnak” felel meg.

Egy másik lehetséges eset az exponenciálisan gyorsuló tágulás: u(t)=A*exp(t/T), ahol T a tágulás időállandója, ami az univerzum méretének (a radioaktív felezési idő mintájára definiált) „kétszereződési” idejével arányos. Ebben az esetben a q lassulási paraméter értéke állandóan q = -1. Ilyen tágulás valósulna meg, ha a világot kizárólag sötét energia (inflaton, kvinteszencia) töltené meg, és a számítások szerint ilyen volt a tágulás a hajdani inflációs korszakban.

Nem várhatjuk el, hogy a többféle, más-más állapotegyenletű anyaggal kitöltött univerzum tágulásának történetét a fenti egyszerű függvények írják le. Mint az arxiv-ról idézett oldalon a diagrammok (ami a mérési adatok legkisebb négyzetes illesztésével, elméleti feltevések, modellek felhasználása NÉLKÜL készült - a piros sáv közepén húzódó piros vonalat kell figyelni) mutatja, nem is ez a helyzet. A q paraméter értéke az idő folyamán változott.

@4: Elnézést, most nem tudtam még végigolvasni a teljes hozzászólásod, de annyi bizonyos, hogy félreértettél pár dolgot.

Tévedésről szó sincs, a cca 45 milliárd fényév az a sugara a _belátható_ világegyetemnek, nem mellékes számítás eredménye, nem kiragadott mondat. A 93 milliárd fényév pedig az átmérője. Illetve de, valóban 46,5 milliárd fényévet kellett volna írnom sugárra, ennyiben mégiscsak tévedtem, de gyorsan fejből írtam a 45-öt. Az álításoddal ellentétben a teljes világegyetem méretéről jelenleg nem az az álláspont, hogy végtelen, hanem az, hogy nem tudjuk, hogy végtelen-e vagy sem, de legalább 250-szer nagyobb az átmerője, mint a belátható részének. De mivel a kérdező a látható részéről érdeklődött, ennek a témának itt még csak relevanciája sincs. Ennek ellenére ha valakit érdekel a téma:

[link]

Ez effektíve kitárgyalja a témát:

[link]

@Mojjo 15:32 Ez egy nagyon igényesen összeállított videó a Fermi Nemzeti Gyorsító Laboratórium által.

Még belemehettem volna a különböző modellekbe is.

A videó lényegében azt állítja amit én állítottam. A beltátható univerzumra mondta a 93 milliárd fényévet (mármint mint elméleti határ, hogy amit most láthatunk legmesszebbi objektumokat azok most olyan messze vannak, mivel azóta távolodtak, de hozzáteszem hogy ez nem olyan egyszerű, ugyanis mivel nincs egységes most az univerzumban, ezért definiálják a távolságot a kozmológusok, hogy mi szerint kell érteni, amely adat nem olyan objektív adat mint ahogy hinné egy laikus de mint azt fentebb ki is fejtettem), azt is mondta hogy az egész univerzum beleértve a nem látható részeit is nem lehet kisebb mint a belátható rész 250x-ese. A vége fele pedig elmondja hogy a teljes univerzum valójában végtelen méretű lehet.

@8:

"A videó lényegében azt állítja amit én állítottam. A beltátható univerzumra mondta a 93 milliárd fényévet"

Nem, te azt állítottad, hogy a 93 milliárd fényév az egy tévedés, felejtsük el, nem igaz, és aki nem akar ilyen tévedesekben élni, nézzen Dávid Gyulát.

"azt is mondta hogy az egész univerzum beleértve a nem látható részeit is nem lehet kisebb mint a belátható rész 250x-ese"

Ez meglep, miután az #5-ben ezt írtam:

"nem tudjuk, hogy végtelen-e vagy sem, de legalább 250-szer nagyobb az átmerője, mint a belátható részének"

Egyébként ha azt mondod, 250-szerese, az emberek 99%-a térfogatot fog érteni, ami több, mint 15 milliószorosa.

És igen, a kozmológia sokféle távolságot használ, fényút távolság, együttmozgó távolság, látószögátmérő távolság, látszófényesség távolság. Ugye neked is világos, mikor melyikről van szó? Én ezeket itt egyszerűen látszólagos és valós távolságként fogalmaztam meg, mert ebből a kérdező kaphat egy képet, miről van szó. A te négyes hozzászásodból aligha, mert se nem szemléletes, se nem érthető, a lényeg is elveszik a sok szellemi onanizálásban, plusz, mint láthatod, helyes adatokat titulálsz benne helytelennek. Nem szuper.