Ali lahko obstaja prazen prostor brez materije?

[derik]

Problemi, a bi ti lahko preciziral svoje stališče v tej debati?

Postavljena je bila trditev, da v modelu, ki ga uporablja STR, prostorčas ni odvisen od materije. Ti se s tem ne strinjaš. V kakšnem smislu? Ali meniš, da v tem modelu prostorčas pač je odvisen od materije, ali pa si na stališču, da je ta model že sam po sebi zgrešen in da bi bilo treba to odvisnost vgraditi v model?

Verjetno gre za to zadnje, da po tvojem model ne ustraza naravi. Vendar pa kot argument navajaš le to, da ne ustreza nekemu drugemu modelu narave, po katerem prostorčas brez energije ne more obstajati.

[shrink]

Kar vzemi si v roke kak učbenik STR, ki ima ponavadi tudi poglavje iz kozmologije, si tam oglej rešitev Friedmannovih enačb za prazno vesolje, pa se spet oglasi.

Hvala, bom pogledal. Še prej bi te prosil, če si tako dober in mi poveš o kakšnem praznem vesolju govoriš? Je to možno? Pa pustiva enačbe, namreč enačbe prenesejo marsikaj, tudi rešitve ponudijo, ampak ... (za boljše razumevanje: viewtopic.php?p=93863#p93863) Zgoraj praviš, da STR kaže na možnost obstoja vakuumskih rešitev, ampak vakuum ni prazen. V nekem pogovoru to celo sam rečeš, lahko ti ga citiram: "Ga. agata pač meša prazen prostor (ki je zaradi kvantnih flutuacij zgolj navidezno prazen) s singularnostjo."

No, kar poglej v kak učbenik, kaj pomeni prazno vesolje/prostor v STR (in povedal sem ti že, da tega ne mešaj s kvantnim vakuumom).

Tako, da sem malce zmeden, ali se ti tu z mano "prepiraš", ker hočeš dokazati da so enačbe pravilne, kar je nepotrebno, saj nikjer ne trdim, da so enačbe nepravilne, ali ti meni želiš dokazati, da je v vesolju bil vsaj en samcat trenutek, ko je bil/obstajal raven prazen prostor (prostor-čas) v kateremu ni bilo materije/energije? In pa ali smatraš za možno, da bo nekoč, pa pustiva enačbe, tako raven prazen prostor (prostor-čas) obstajal?

To je povsem nerelevantno, drugače pa beri zadnjo repliko pri deriku, kaj je sploh bistvo.

No, ampak predlagam, da najprej rešiva to s praznim prostorom ...

Beri na vrhu.

[shrink]

Joj, joj. Saj vendar ne gre za to h komu ali čemu usmerjaš svoje želje temveč kaj, kako močno in kako pogosto jih usmerjaš.
Kdo bi vedel, kaj se lahko zgodi, če spraviš vagone v superpozicijo zato, prosim, kar ne pretiravaj z take vrste usmerjanjem.

Saj jih ne, bargon, ne premorem nikakršnega molitvenika, ki sliši na vagon.

Sem vesel, da si izkazal vero. Sedaj to z molitvami, molitveniki, ni potrebno, naj to ostanem med tabo in teboj.

Si nepismen, bargon? Naj ti dam podnapise: če ne premorem molitvenika, pomeni, da ne molim in da ne izkazujem nikakršne vere. Bo šlo?

Sicer pa se ve, da si pesnik, zato nikar ne nakladaj, ker se ti smeje vsakdo količkaj fizik.
Hah, pa mi je celo uspelo v rimah.

Dober si, ni kaj, imaš talent.

Nikar ne misli, da je bila to pesnitev, bargon.

[GJ]

Enkrat sem že omenil: Širi se lahko tudi prazno vesolje (model vesolja, ki ga je prvi opisal Milne), ki je seveda povsem v skladu s STR.

Se prazno vesolje potem širi s hitrostjo c?

Ne, vse kar je mogoče reči, je, da gre za konstantno širjenje: \(a(t) \propto t \Rightarrow \dot{a}(t) = \mathrm{const.}\) Samo "hitrost" med fundamentalnimi opazovalci pa se lahko računa preko Hubbleovega zakona.

Ja, vendar pa je bila Hubbleova konstanta empirično določena v ne praznem prostor-času, kar seveda ne more biti enako. Tako, da nihče ne ve kaj bi se dejansko dogajalo s praznim prostor-časom.

Lep dan vsem...

[shrink]

Se prazno vesolje potem širi s hitrostjo c?

Ne, vse kar je mogoče reči, je, da gre za konstantno širjenje: \(a(t) \propto t \Rightarrow \dot{a}(t) = \mathrm{const.}\) Samo "hitrost" med fundamentalnimi opazovalci pa se lahko računa preko Hubbleovega zakona.

Ja, vendar pa je bila Hubbleova konstanta empirično določena v ne praznem prostor-času, kar seveda ne more biti enako. Tako, da nihče ne ve kaj bi se dejansko dogajalo s praznim prostor-časom.

To seveda ne drži: vsak model homogenega in izotropnega vesolja (temu ustreza tudi prazno) implicira veljavnost Hubbleovega zakona, Hubbleova konstanta pa ni nič drugega kot \(H(t)=\frac{\dot{a}(t)}{a(t)}\), kar pravzaprav pomeni, da ne gre za konstanto (vsaj ne v času), je pa res, da je v določenem trenutku enaka za celo vesolje.

[Roman]

Pa dobro se ti norčuješ iz mene?

Povsem nepotrebno vprašanje.

Elektrón je obstojen osnovni delec ...

Prav, sprejemam, da je lahko definicija odgovor na vprašanje "kaj".

Zavajanje? Res?

Ja.

Kakor hočeš.

Ma daj Roman ne smeši se, elektron je osnovni delec, torej nedeljiv.

Moja površnost, se opravičujem.

In po čem sprašuje "kaj"?

Po sestavi.

Kaj pa po pripadnosti, nadrejenemu pojmu?

Odgovor je, zaradi gravitacije (ukrivljenosti prostor-časa)

Za moj okus je to bolj odgovor na vprašanje "kako". Kaj pa odgovor: Ker ima maso?

Pa saj ne morem verjeti. Pa tu gre zgolj za različna agregatna stanja istega.

Ja. Menim, da za maso in energijo velja nekaj podobnega, samo da ne gre za agregatna stanja.

Boš pač povedal, kaj poleg materije še beležimo?

Prostorčas.

Ti sploh več od kje tisti \(c^2\)? Si slišal za enote, merske enote? Verjetno ti tudi ni učlo, da lahko vedno pišemo tudi \(c=1\).

Mislim, da vseeno to ni tako enostavno.

O času? Zakaj si izmišljuješ? Jaz v tem pogovoru razen v kontekstu prostor-čas, čas niti enkrat nisem omenil. Pogovarjamo se o prostoru oziroma prostor-času.

Seveda, spet pomota. Beri: prostorčas.

Boš dejal, da je današnja bolj napredna?

Ja! Če bi jo poznal, ne bi tega spraševal.

Daš primer?

Torej konkretno, kdo so troli v tej debati?

Bi te napotil na branje prispevkov na Kvarkadabri, saj so nekateri troli očitni, ampak po drugi strani pa bi te lahko prepričale trditve taistih, da so šarlatani drugi.

[smolejleo]

Se prazno vesolje potem širi s hitrostjo c?

Ne, vse kar je mogoče reči, je, da gre za konstantno širjenje: \(a(t) \propto t \Rightarrow \dot{a}(t) = \mathrm{const.}\) Samo "hitrost" med fundamentalnimi opazovalci pa se lahko računa preko Hubbleovega zakona.

Ja, vendar pa je bila Hubbleova konstanta empirično določena v ne praznem prostor-času, kar seveda ne more biti enako. Tako, da nihče ne ve kaj bi se dejansko dogajalo s praznim prostor-časom.

To seveda ne drži: vsak model homogenega in izotropnega vesolja (temu ustreza tudi prazno) implicira veljavnost Hubbleovega zakona, Hubbleova konstanta pa ni nič drugega kot \(H(t)=\frac{\dot{a}(t)}{a(t)}\), kar pravzaprav pomeni, da ne gre za konstanto (vsaj ne v času), je pa res, da je v določenem trenutku enaka za celo vesolje.

Tošo Asinus Šrink!

Pa napiši tisto povestico o nastajanju prostora med galaksijami. Pa še povej kateri prostor tam nastaja - tisti s časom, brez časa, vakuum z energijo ali brez, v tvoji glavi, konceptu, peskovniku, je to podprto z opazovanji.

In potrudi se malo - loči modele in peskovnik fizike od resničnosti.

[shrink]

Ja, vendar pa je bila Hubbleova konstanta empirično določena v ne praznem prostor-času, kar seveda ne more biti enako. Tako, da nihče ne ve kaj bi se dejansko dogajalo s praznim prostor-časom.

To seveda ne drži: vsak model homogenega in izotropnega vesolja (temu ustreza tudi prazno) implicira veljavnost Hubbleovega zakona, Hubbleova konstanta pa ni nič drugega kot \(H(t)=\frac{\dot{a}(t)}{a(t)}\), kar pravzaprav pomeni, da ne gre za konstanto (vsaj ne v času), je pa res, da je v določenem trenutku enaka za celo vesolje.

Tošo Asinus Šrink!

Pa napiši tisto povestico o nastajanju prostora med galaksijami. Pa še povej kateri prostor tam nastaja - tisti s časom, brez časa, vakuum z energijo ali brez,

Neizobraženi in polpismeni podučitelj osmoljenileo tipično šarlatansko razume širjenje vesolja (prostora); "da nastaja prostor" in podobne imbecilne interpretacije.

v tvoji glavi, konceptu, peskovniku, je to podprto z opazovanji.

V šarlatanskih glavah (tudi tisti od hobističnega podučitelja osmoljenegaleota) se marsikaj dogaja, ampak to še ne pomeni, da je v skladu z realnostjo (prej nasprotno).

In potrudi se malo - loči modele in peskovnik fizike od resničnosti.

Potruditi se morajo le hobisti: namreč da razumejo fizikalne opise, ampak konkretno pri osmoljenemleotu, katerega peskovnik je OŠ fizika, se je izkazalo za misijo nemogoče.

[shrink]

Ma daj Roman ne smeši se, elektron je osnovni delec, torej nedeljiv.

Moja površnost, se opravičujem.

Mimogrede: to, da je elektron po trenutnih opisih nedeljiv, še ne pomeni, da je tudi v resnici osnovni gradnik; nenazadnje so bili nekoč o tem prepričani tudi npr. za protone in nevtrone (da atomov niti ne omenjam). Skratka: Tudi za elektron bi se morali filozofi vprašati, iz česa je sestavljen, če pa že vztrajajo na nedeljivosti, pa bi se morali vprašati, kako lahko obstaja v takšnem stanju (tako kot se sprašujejo za prostor-čas).

[problemi]

Problemi, a bi ti lahko preciziral svoje stališče v tej debati?.

Seveda, čeprav menim da sem bil dokaj jasen. Je pa res, da se malce skače v debati in pa tudi sama terminologija malce zmede.

Postavljena je bila trditev, da v modelu, ki ga uporablja STR, prostorčas ni odvisen od materije.

Res je. In ja, model po STR/PTR pravi, da je prostor-čas neodvisen od materije. To sem tudi poudaril, torej, lahko se citiram, poudaril sem da ta del ni sporen. Pač model to predpostavlja. Tisto, kar sam trdim oziroma bolje, se sprašujem je, ali model po STR/PTR zadovoljivo, dovolj natančno, konec koncev pravilno opiše prostor oziroma prostor-čas kot tak. Ne njega lastnosti, to ni sporno, temveč le tega kot samostojno entiteto. Ali sploh je samostojna entiteta? Berem, da je in, da ni materija/energija, da je pač nekaj različnega od tega in pa neodvisnega od prisotnosti materije/energije znotraj tega. OK, ampak kaj potem je? Odgovor tipa prostor čas je prostor-čas je meni enakovredna izjavi bog je bog, skratka tavtologija. V tistem linku, ki sem ti ga objavil, Brian Greene pravi, sledeč PTR, da bi se osebi, ki drsa, kljub temu, da bi iz vesolja odstranili vso materijo, roke "odmaknile" (ne spomnim se pravilnega izraza za ta gib) od telesa, kar kaže na vpliv (interakcijo) prostora oziroma prostor-časa na telo. Ja za božjo voljo ali je vprašati, kaj je tisto kar vpliva oziroma je v interakciji s telesom, tako zelo narobe. In zakaj fizika naj ne bi odgovorila na to vprašanje, četudi je dogovor, ne vemo. In pa mogoče še, ali model PTR decidirano kaže na to, da prostor-čas ni materija?

Ti se s tem ne strinjaš. V kakšnem smislu? Ali meniš, da v tem modelu prostorčas pač je odvisen od materije, ali pa si na stališču, da je ta model že sam po sebi zgrešen in da bi bilo treba to odvisnost vgraditi v model?

Še enkrat ne trdim, da je prostor-čas odvisen od materije, temveč da prostor-čas je tudi materija. Torej ne trdim, da je potrebno odvisnost vgraditi v ta model. Poleg tega, ali je vprašanje, kaj ostane če iz vesolja odstranimo vso materijo/energijo sploh smiselno? Namreč zmeden sem, saj ne vem več ali zakon o ohranitvi energije, v tem primeru, sploh velja?

Verjetno gre za to zadnje, da po tvojem model ne ustraza naravi. Vendar pa kot argument navajaš le to, da ne ustreza nekemu drugemu modelu narave, po katerem prostorčas brez energije ne more obstajati.

Pa saj jaz ne primerjam modelov med sabo, ampak skušam, na osnovi teh modelov, razumeti resničnost. In kvantna mehanika pač govori o energiji vakuuma in tem, da prostor ni prazen. Ampak to je bilo razloženo že v tistem linku, ki ga je objavil GJ. Tam je Luboš tudi lepo razložil, zakaj PTR lahko prostor oziroma prostor-čas obravnava kot popolnoma prazen in brez materije/energije, četudi na osnovi dognanj kvantne mehanike vemo, da ni prazen in brez materije/energije.

[problemi]

To seveda ne drži: vsak model homogenega in izotropnega vesolja (temu ustreza tudi prazno) implicira veljavnost Hubbleovega zakona, Hubbleova konstanta pa ni nič drugega kot \(H(t)=\frac{\dot{a}(t)}{a(t)}\), kar pravzaprav pomeni, da ne gre za konstanto (vsaj ne v času), je pa res, da je v določenem trenutku enaka za celo vesolje.

Res je, ravno včeraj sem poslušal predavanje Leonarda Susskinda, ki na sila preprost način izpelje to konstanto, ki je neodvisna od pozicije, je pa odvisna od časa. Ampak želel sem bolj poudariti to, da vesolje ni homogeno in izotropno. Takšno je zgolj v povprečju, približku in na dovolj veliki skali. Da ne bo pomote, model seveda lahko zanemari to "malenkost", ampak ali je takšen model verodostojen, natančen opis resničnosti?

[shrink]

To seveda ne drži: vsak model homogenega in izotropnega vesolja (temu ustreza tudi prazno) implicira veljavnost Hubbleovega zakona, Hubbleova konstanta pa ni nič drugega kot \(H(t)=\frac{\dot{a}(t)}{a(t)}\), kar pravzaprav pomeni, da ne gre za konstanto (vsaj ne v času), je pa res, da je v določenem trenutku enaka za celo vesolje.

Res je, ravno včeraj sem poslušal predavanje Leonarda Susskinda, ki na sila preprost način izpelje to konstanto, ki je neodvisna od pozicije, je pa odvisna od časa. Ampak želel sem bolj poudariti to, da vesolje ni homogeno in izotropno. Takšno je zgolj v povprečju, približku in na dovolj veliki skali. Da ne bo pomote, model seveda lahko zanemari to "malenkost", ampak ali je takšen model verodostojen, natančen opis resničnosti?

Seveda je, saj gre za kozmološki model (na veliki skali) in ker se ta ujema z opažanji (seveda na veliki skali), je ustrezen opis resničnosti.

[problemi]

Mimogrede: to, da je elektron po trenutnih opisih nedeljiv, še ne pomeni, da je tudi v resnici osnovni gradnik; nenazadnje so bili nekoč o tem prepričani tudi npr. za protone in nevtrone (da atomov niti ne omenjam). Skratka: Tudi za elektron bi se morali filozofi vprašati, iz česa je sestavljen, če pa že vztrajajo na nedeljivosti, pa bi se morali vprašati, kako lahko obstaja v takšnem stanju (tako kot se sprašujejo za prostor-čas).

Filozofsko nakladanje, bi ti rekel.

To se dogaja, ko nekoga v debati vodijo emocije in ne razum. Ne sprašujejejo se filozofi iz česa je sestavljen, ampak fiziki. Če fiziki menijo, da je elektron deljiv in da ni osnovni gradnik bodo o temu pač povedali. Trenutno pravijo, da je osnovni delec, torej nedeljiv. In pa prepričan sem, da fiziki vedo, kaj ohranja elektron v nekem stanju.

Vsekakor pa ga ne sestavljajo kvarki. Čudi me, da nisi podelil tvorcu te izjave kakega smeška

[problemi]

Seveda je, saj gre za kozmološki model (na veliki skali) in ker se ta ujema z opažanji (seveda na veliki skali), je ustrezen opis resničnosti.

Ustrezen opis, aja ne govorim o ustreznem opisu, ustrezen je konec koncev tudi model za "statično vesolje", ampak o natančnem opisu, torej ustrezen opis na veliki skali. Kaj pa na majhni skali? Je kozmološki model ustrezen?

[problemi]

No, kar poglej v kak učbenik, kaj pomeni prazno vesolje/prostor v STR (in povedal sem ti že, da tega ne mešaj s kvantnim vakuumom).

Sicer lahko, ampak po moje bo dovolj citat, ki ga je objavil GJ:

"vacuum" and "empty space" is always the same thing, but one must always be careful what these two synonymous terms mean.

General relativity implies that the only "information" that the vacuum carries at each point is the so-called "metric tensor" - a set of numbers that allow one to calculate the distance between any two nearby points. This is enough for the vacuum to be able to bend - much like any material. One doesn't need any atomic constituents to be able to talk about geometry of the space, and to guarantee that the environment is able to get curved (and to distinguish a flat region of the vacuum from a curved one).

Quantum field theory implies that the vacuum is full of virtual particles that emerge and quickly disappear. Those virtual particles make their impact on other objects - for example, they make the electromagnetism a little bit weaker at long distances (and stronger at very short distances) than what one expects from the classical Coulomb's law etc.

However, quantum mechanics implies that the vacuum corresponds to a very particular "state" - a vector on the Hilbert space - called |0⟩. It is completely unique and as empty as you can get. In particular, it is the eigenstate of the energy operator with the minimum allowed energy - essentially zero. (More precisely, the vacuum energy density is nothing else than the magnitude of dark energy but this energy only becomes sizable for huge, cosmological volumes of space.)

The uncertainty principle of quantum mechanics implies that when one measures things such as the intensity of the electric field in the vacuum - i.e. when the physical system is found in the state |0⟩ - one may get many random values. It is not allowed for the electric and magnetic fields to be exactly zero, much like a particle can't have a well-defined position and velocity in the quantum mechanics of one particle.

So even though the vacuum has a well-defined (minimal) energy and it is as low as we can get, so the vacuum is as empty as we can get, and there are no particular "atoms" or other particles sitting in the vacuum, there's a lot of activity going on in the vacuum which can be seen by the fact that the measurements of various things, such as the density of energy at a given point, will lead to random results that are not strictly zero.

Now, the picture of the vacuum as a "literally empty space" that only has the metric tensor at each point; and the quantum picture with all the activity of virtual particles are actually fully compatible with one another. The statement of general relativity that the metric tensor has particular values at a given point should be viewed as a classical approximation, however: when we look at it precisely, the metric tensor is a set of operators, too. They will inevitably have variable and chaotic values if they're measured - that are just "approximately zero" if they're averaged over large enough volumes.

Hm ...

To je povsem nerelevantno, drugače pa beri zadnjo repliko pri deriku, kaj je sploh bistvo.

Bistvo česa?