Старение света – почему нет?

[Che]

  Я уже писал

Полагал, что Вы заняты и не можете продолжить обсуждение Вашей гипотезы???

Вы правы, плюс я, возможно, пропустил появление сообщения от Вас. Сейчас посмотрю в теме Демьянова.

[Kostyrko]

Цитата Che: «…дисперсия…»

Выполним оценки влияния дисперсии и сопоставим оценки с наблюдениями.
Рассмотрим распространение волн на частотах 0,843 ГГц (36 см) и 1,4 ГГц (21 см). Возьмём значение плотности электронов в космической среде 0,02 см^-3, а расстояние примем 50 кпк. Расчеты произведём по формулам для меры дисперсии DM и задержки распространения из статьи http://www.astronet.ru/db/msg/1188442 .
В результате расчётов получаем задержку сигнала на длине волны 36 см по отношению к сигналу на длине волны 21 см величиной примерно 4 с.
По данным наблюдений для сверхновой 1987А, вспыхнувшей в Большом Магеллановом облаке, в рассмотренных условиях относительная задержка распространения сигналов составила около суток (http://ufn.ru/ru/articles/1988/12/a/).

Почему разница теории с практикой составила четыре порядка, если радиоимпульс на рассматриваемых частотах возник практически одновременно?
Выходит, дисперсия не может быть ответственной за основную долю космологического красного смещения?

[Kostyrko]

Цитата Vallav: «Так размывание объекта происходит не в k раз а на угол размывания».
Цитата Che: «Согласен, и этот угол растет с расстоянием».

Пусть разрешающая способность телескопа 1 угловая секунда (http://www.astronet.ru/db/msg/1188627). И с помощью этого телескопа наблюдают далёкий точечный объект. Тогда угловой размер этого объекта может быть и 1 секунда, и 1 миллисекунда, и 1 микросекунда и т.д., пока хватает фотометрической чувствительности инструмента. О всех источниках, которые этот телескоп не может разрешить, и которые для этого телескопа являются точечными источниками, можно сказать, что их угловой размер не превышает 1 секунды, или что верхний предел углового размера источников составляет 1 секунду.
Если в этом же примере реальный угловой размер источника составляет 1 микросекунду, а космическая среда размыла изображение источника до 1 секунды, то размытие изображения в миллион раз не скажется на наблюдаемом точечном характере изображения источника.

Галактики – это, прежде всего, звёздные системы (http://www.astronet.ru/db/msg/eid/FK86/galaxies), т.е. блеск галактики в основном определяется суперпозицией блеска отдельных звёзд, составляющих галактику. В этом смысле далёкая галактика не является протяжённым объектом, а представляет собой систему из отдельных точечных источников – звёзд. Поэтому угловые размеры всех звёзд далёкой галактики могут быть многократно увеличены космической средой, а далёкая галактика при этом будет выглядеть столь же чётко, как и близкая галактика.

Т.о. наблюдаемое отсутствие размытия изображений далёких объектов вовсе не означает, что космическая среда не размывает изображений. Более того, степень этого размытия может оказаться совсем не малой.

[Che]

Цитата Vallav: «угол размывания».
Пусть разрешающая способность телескопа 1 угловая секунда …

Это принципиально разные понятия!
Размытие (размывание, размыв, размытость, нерезкость)– это увеличение углового размера d2 изображения на расстоянии R2 (по сравнению с  законом "отсутствия размытия" объекта с угловым диаметром d1, видимого с расстояния R1: d1(R1/R2)²) d2=d1(R2/R1) [изменено 03.11.2011], с потерей резкости. Размытие уменьшает различимость границ объекта и его внутренней структуры. Размытие зависит от условий наблюдения и расстояния до объекта.
Разрешающая способность телескопа (РСТ)– это минимальное угловое расстояние между точечными источниками, которые можно различить в телескоп раздельно в идеальных условиях наблюдения, в частности, при отсутствии размытия изображения. Например, при наличии размытия никакая РСТ не сделает изображение резким. РСТ –свойство телескопа, но не условий наблюдения, в частности, расстояния до объеекта. РСТ  влияет на разрешение полученного изображения. Разрешение изображения ухудшается из-за размытия, так размытие каждой точки уменьшает угловое расстояние между этими точками на изображении. 
 

Галактики – это, прежде всего, звёздные системы (http://www.astronet.ru/db/msg/eid/FK86/galaxies), т.е. блеск галактики в основном определяется суперпозицией блеска отдельных звёзд, составляющих галактику. В этом смысле далёкая галактика не является протяжённым объектом, а представляет собой систему из отдельных точечных источников – звёзд. Поэтому угловые размеры всех звёзд далёкой галактики могут быть многократно увеличены космической средой, а далёкая галактика при этом будет выглядеть столь же чётко, как и близкая галактика.

Будет – но только при отсутствии размытия.

Т.о. наблюдаемое отсутствие размытия изображений далёких объектов вовсе не означает, что космическая среда не размывает изображений. Более того, степень этого размытия может оказаться совсем не малой.

Я тоже так раньше считал. В частности, раз угловые размеры объекта уменьшаются как 1/R², то я думал, что любая степень размытия, меньшая R², даст резкое изображение.
Но потом догадался, что размытие означает поворот направления движения фотонов, которые шли от источника не в нашем направлении, поэтому, если такие фотоны пришли к нам, то не с направления на источник.
Поскольку мы предполагаем наличие свойства размывания в каждой части траектории движения фотонов, то чем дальше объект от нас находится, тем с большего угла к нам могут попасть фотоны, испущенные конкретным точечным источником. То есть, размытие возрастает с ростом расстояния до объекта.

[Che]

Цитата Che: «…дисперсия…»

Выполним оценки влияния дисперсии и сопоставим оценки с наблюдениями.
Рассмотрим распространение волн на частотах 0,843 ГГц (36 см) и 1,4 ГГц (21 см). Возьмём значение плотности электронов в космической среде 0,02 см^-3, а расстояние примем 50 кпк. Расчеты произведём по формулам для меры дисперсии DM и задержки распространения из статьи http://www.astronet.ru/db/msg/1188442 .
В результате расчётов получаем задержку сигнала на длине волны 36 см по отношению к сигналу на длине волны 21 см величиной примерно 4 с.
По данным наблюдений для сверхновой 1987А, вспыхнувшей в Большом Магеллановом облаке, в рассмотренных условиях относительная задержка распространения сигналов составила около суток (http://ufn.ru/ru/articles/1988/12/a/).

Почему разница теории с практикой составила четыре порядка, если радиоимпульс на рассматриваемых частотах возник практически одновременно?

Что можно сказать? Значит, либо данные несоответствующие, либо не те условия применения теории, либо теория неверная.
Очевидно Вы имеете в виду абзац после Рис. 22 :"На частоте 0,843 ГГц поток радиоизлучения достиг максимума около
Feb. 27.0 UT, а на частоте 1,4 ГГц — около Feb. 26.0 UT, максимум радиоизлучения на частоте 2,3 ГГц был, повидимому, незадолго до Feb. 26.4 UT. На частоте 8,4 ГГц удалось зафиксировать радиоизлучение СН 1987А лишь
в первые два дня наблюдений."
Обратите внимание на разницу "возникновение сигнала на рассматриваемой частоте" и "максимум сигнала на рассматриваемой частоте".
А вообще-то  кто сказал, что максимум излучения был на звезде одновременно на всех частотах?
Вполне очевидно, что интенсивность излучения в каждом диапазоне зависит от температуры и экранировки (плотности вещества). Разлет оболочки приводит к уменьшению экранировки излучения – свет быстрее выходит на поверхность излучающего объема, и увеличению излучающей площади, что способствует росту интенсивности, однако приводит к уменьшению температуры, что перераспределяет максимум излучения по частотам.
Соответственно, максимумы излучения в разных диапазонах могут происходить в разные эпохи SN.

Выходит, дисперсия не может быть ответственной за основную долю космологического красного смещения?

А в случае 1987А имеем Z=0, а дисперсия существенно ненулевая. Какую долю НУЛЯ нам хотелось бы объяснить дисперсией?
Не будем путать мух с котлетами.
Дисперсия не отвечает за красное смещение, а отвечает за время распространения волн разной частоты.

[Интересующийся Дед]

А вообще-то  кто сказал, что максимум излучения был на звезде одновременно на всех частотах?

Вот именно. И очень интересно. Не подскажете, где "подробнее"?

[Дмитрий Вибе]

Varjag, эта тема -- про старение света.

[Дмитрий Вибе]

Che, поскольку я удалил сообщение Varjag, пришлось удалить и Ваш ответ на него. Не будем отклоняться от темы.

[Che]

А вообще-то  кто сказал, что максимум излучения был на звезде одновременно на всех частотах?

Вот именно. И очень интересно. Не подскажете, где "подробнее"?

(http://ufn.ru/ru/articles/1988/12/a/).
Это самое подробное рассмотрение близкой Сверхновой. Дисперсия на таких малых расстояниях не играет роли. С каким сдвигом во времени мы наблюдаем эффекты, с таким они и происходили на Звезде.

[Che]

Che, поскольку я удалил сообщение Varjag, пришлось удалить и Ваш ответ на него. Не будем отклоняться от темы.

Согласен.

[Che]

Я думаю, вам будет интересно ув. Che прочитать это http://arxiv.org/abs/1109.5191

Большое Спасибо за ссылку.
Так и должно быть: Чем выше частота, тем меньше разница в скорости света приходится на кажый Герц.
Гораздо Важнее, что подтвержден сам принцип - в межгалактическом пространстве свет идет с разной скоростью, в зависимости от частоты.
Следовательно, следствием наблюдаемой дисперсии света, с одной стороны, является наблюдаемое растяжение световых кривых Сверхновых в зависимости от красного смещения; с другой стороны, является наличие специфической среды, которая также поглощает часть энергии световых волн и создает их красное смещение, то есть, эффект старения света. 

[Дмитрий Вибе]

Следовательно, следствием наблюдаемой дисперсии света, с одной стороны, является наблюдаемое растяжение световых кривых Сверхновых в зависимости от красного смещения; с дугой стороны, является наличие специфической среды, которая также поглощает часть энергии световых волн и создает их красное смещение, то есть, эффект старения света.

Che, одного желания принянуть наблюдения к собственной концепции недостаточно для того, чтобы писать слово "следовательно". Вы его напишете, когда представите детальный расчёт и покажете, что он согласуется с наблюдениями. Пока же Ваше "следовательно" нужно читать "мне очень хочется, чтобы".

[Che]

Следовательно, следствием наблюдаемой дисперсии света, с одной стороны, является наблюдаемое растяжение световых кривых Сверхновых в зависимости от красного смещения; с другой стороны, является наличие специфической среды, которая также поглощает часть энергии световых волн и создает их красное смещение, то есть, эффект старения света.

Che, одного желания притянуть наблюдения к собственной концепции недостаточно для того, чтобы писать слово "следовательно". Вы его напишете, когда представите детальный расчёт и покажете, что он согласуется с наблюдениями. Пока же Ваше "следовательно" нужно читать "мне очень хочется, чтобы".

Для того, чтобы сделать расчет дисперсии, то есть, наблюдаемым частотам сопоставить их скорость распространения в разных видах межгалактической среды, необходимо взять наблюдаемые космологические эффекты, например, длительности световых кривых близкой и далеких SN Ia, и по ним определить указанную зависимость. Затем по этой зависимости рассчитать времена прихода к нам света от каждой из этих SN, и затем получить длительности световых кривых. Но и без проведения расчетов ясно, что получатся именно ТЕ ЖЕ наблюдаемые длительности световых кривых.
Итак, статья показывает, что межгалактическая дисперсия света существует. Таблица соответствия "частота-скорость" будет составлена на основе наблюдаемых данных "(две частоты)-(разность времен прибытия волн с такой частотой)", и не может противоречить наблюдениям.
   Вы правы в том, что "мне очень хочется, чтобы" все поняли очевидное, объясняющее все известные эффекты, которые связаны с красным смещением: и объясненные в стандартной космологии, и те, которые в стандартной космологии отвергается, в частности: отсутствие растяжения периодов квазаров, сидерическую зависимость скорости распространения света на неподвижных относительно Земли установках в экспериментах Миллера, Кахилла, ДеВитта и Демьянова, перераспределение по эпохам спектра наблюдаемых SN Ia.
  Замечу, что всё это уже было показано и обсуждено здесь, в этой теме.

[Vallav]

Для того, чтобы сделать расчет дисперсии, то есть, наблюдаемым частотам сопоставить их скорость распространения в разных видах межгалактической среды, необходимо взять наблюдаемые космологические эффекты, например, длительности световых кривых близкой и далеких SN Ia, и по ним определить указанную зависимость. Затем по этой зависимости рассчитать времена прихода к нам света от каждой из этих SN, и затем получить длительности световых кривых. Но и без проведения расчетов ясно, что получатся именно ТЕ ЖЕ наблюдаемые длительности световых кривых.

Я правильно понял - длительность световой кривой в монохроматоре будет не зависеть от Z?
И совпадение удлинения с Z+1 чистая случайность, если смотреть свечение
в более узком спектре, удлинение будет меньше, а в более
широком - больше, почти пропорционально ширине спектра?

[Дмитрий Вибе]

необходимо взять... длительности световых кривых близкой и далеких SN Ia, ... и затем получить длительности световых кривых. Но и без проведения расчетов ясно, что получатся именно ТЕ ЖЕ наблюдаемые длительности световых кривых.

В этом, действительно, трудно усомниться. Если Вы за основу возьмёте именно те числа, что собираетесь получить, у Вас получится одно и то же.

Вы правы в том, что "мне очень хочется, чтобы" все поняли очевидное

И как успехи?

[Che]

Вы правы в том, что "мне очень хочется, чтобы" все поняли очевидное

И как успехи?

Благодарю. Успехи небольшие, но есть. Ежемесячно мой сайт посещают 300-600 человек (свыше 3000 посещений), некоторые присылают положительные мнения, некоторые - вопросы.

[Che]

Я правильно понял - длительность световой кривой в монохроматоре будет не зависеть от Z?
И совпадение удлинения с Z+1 чистая случайность, если смотреть свечение в более узком спектре, удлинение будет меньше, а в более широком - больше, почти пропорционально ширине спектра?

Оба ответа - Да. Но "в секундах" - измеряемое растяжение больше, а в относительных единицах ("растяжение"/"ширину полосы") - зависит от формулы дисперсии.
Наличие дисперсии однозначно приводит вопрос о длительности общего процесса к вопросу о длительности монохромного процесса. Но важно уточнить определение - что есть окончание периода повышенной светимости(в общем и монохромном случае)?

[Kostyrko]

Цитата Che: «Размытие (размывание, размыв, размытость, нерезкость)– это увеличение углового размера d2 изображения на расстоянии R2 (по сравнению с  законом "отсутствия размытия" объекта с угловым диаметром d1, видимого с расстояния R1: d1(R1/R2)²), с потерей резкости».

За искажение углового размера объекта средой распространения могут быть ответственны разные физические механизмы. Например, вот как увеличиваются видимые размеры далёкого объекта вследствие воздействия гравитации других объектов, присутствующих в среде распространения (http://www.astronet.ru/db/msg/1191700):



Какой из физических механизмов увеличивает угловой размер объекта в соответствии с приведённым Вами выражением?
И почему именно такой механизм Вы считаете преобладающим?

Цитата Che: «Разрешающая способность телескопа…»

Обычно поле зрения оптического телескопа имеет размер порядка одного углового градуса (http://www.astronet.ru/db/msg/1188511). Это означает, что изображение площадки небесной сферы размером порядка 1 градуса проецируется на CCD матрицу телескопа. Матрица состоит из отдельных прямоугольных чувствительных элементов, ответственных за преобразование потока излучения в электрический ток. Каждый чувствительный элемент матрицы освещается прямоугольной площадкой небесной сферы углового размера порядка 1 секунды. Если в такой площадке, соответствующей одному чувствительному элементу, присутствует единственный источник – звезда с угловым размером 1 микросекунда, то телескоп «увидит» в этом месте прямоугольник размером 1 секунду и соответствующим уровнем освещённости. Т.е. в этом случае телескоп «видит» не звезду как круглое пятнышко размером 1 микросекунда, а прямоугольную площадку на небесной сфере размером 1 секунда, причём яркость площадки соответствует потоку излучения, получаемому телескопом от звезды.

[Kostyrko]

Цитата Che: «А вообще-то  кто сказал, что максимум излучения был на звезде одновременно на всех частотах?»
Цитата Интересующийся Дед: «Вот именно. И очень интересно. Не подскажете, где "подробнее"?»

Наблюдения сверхновой 1987А позволили изучить самое начало развития вспышки. Так, в статье http://ufn.ru/ru/articles/1988/12/a/ авторы отмечают «…до сих пор острый пик светимости – источник жесткого ионизующего излучения – никогда непосредственно не наблюдался» (стр. 604).
В результате выхода ударной волны на поверхность звезды – предшественницы сверхновой 1987А, температура поверхности звезды повысилась за 20-30 с до нескольких миллионов кельвинов (стр. 593). Т.е. этот мощный и короткий, а, значит, широкополосный импульс длился около минуты. Были зарегистрированы импульсы в разных диапазонах частот – чем ниже частота, тем позже регистрировался максимум импульса. Например, импульс в оптическом диапазоне U (стр. 584, рис. 10) был зарегистрирован раньше, чем радиоимпульс частотой 1,4 ГГц (стр. 619, рис. 22), а радиоимпульс частотой 1,4 ГГц раньше, чем радиоимпульс частотой 0,843 ГГц.
Естественно предположить, что эти импульсы на разных частотах порождены одновременно в момент выхода ударной волны к фотосфере. Импульс длился примерно минуту, а разница во времени прихода импульсов на разных частотах имеет порядок суток. В таком случае какие-то процессы, похожие по своим проявлениям на дисперсию волн, могут быть ответственны за удлинение импульсов в космической среде.

Дальнейший же разлёт оболочки сверхновой 1987А, породивший кривую блеска длительностью в несколько месяцев, наблюдается и у многих других сверхновых в отличие от первого короткого пика. Для сверхновой 1987А первый пик болометрической кривой блеска пришёлся на день регистрации сверхновой, а основной максимум кривой блеска зафиксирован через 80 дней (стр. 600, рис. 16).

P.S. Поскольку явление дисперсии волн искажает форму импульса, удлиняя его, то сравнивать время прихода импульсов удобно по регистрации их максимумов. Тем более, в максимумах энергии импульсов надёжнее их регистрация, поскольку в этом случае максимально отношение сигнал-шум.

[Kostyrko]

Цитата Che: «А в случае 1987А имеем Z=0, а дисперсия существенно ненулевая. Какую долю НУЛЯ нам хотелось бы объяснить дисперсией?»

Наблюдённое удлинение импульсов в случае сверхновой 1987А не обязательно вызвано дисперсией волн в космической среде…
Из анализа времени прихода импульсов оптического излучения PSR 0531+21 (пульсар в Крабовидной туманности) на разных частотах был получен верхний предел на изменение скорости света с изменением частоты: менее примерно 10^-16.
http://www.femto.com.ua/articles/part_2/3187.html
Расстояние до этого пульсара около 2 кпк. И если экстраполировать полученную оценку до расстояния, скажем, 2000 Мпк, то изменение скорости света с изменением частоты всё равно окажется меньше допустимого изменения значения скорости света, принятого за эталон (http://www.astronet.ru/db/msg/1188661).
Т.о., хотя для сверхновых и наблюдается(?) увеличение продолжительности блеска с расстоянием, но дисперсией в этом случае можно пренебречь.

В модели расширяющейся Вселенной и за космологическое красное смещение, и за удлинение импульсов ответствен один и тот же механизм – расширение пространства. Очевидно, в модели стационарной Вселенной за эти наблюдаемые проявления отвечают иные механизмы.