Tidsfaktorn i universums expansion

[Minimaxitiger]

Jag har ju tidigare skrivit att jag skulle sluta skriva om fysik, men detta är ju å andra sidan kosmologi…
Ni får ha överseende för mitt eventuella övertramp men denna tanke var så intressant för mig som amatörkosmolog så att jag känner att jag måste bolla den med likasinnade.

Jag har ju mina amatörteorier som en del av Er kanske har läst och som jag inte skall fördjupa mig i allt för mycket.
Men en del är att energin i materia och omgivande fält skapar gravitation och tid och rum.
Förenklat ju mer energi samlat desto mer tid samlat.

Enligt observationer så accelererar universums expansion och det har skapats teorier av andra om mörk materia/ massa och mörk energi.

Min reflektion till det hela är: har det tagits hänsyn till tidsskillnaden i universum i beräkningarna?
Enligt observationer så finns det ett samband gravitation tid. Det är till och med tidsskillnad mellan satelliterna och jorden.

Det är troligen ett helt annat tidsflöde (tidzon, faktor) i galaxernas centrum med mycket energi/gravitation samlat.
I periferin där enstaka stjärnsystem finns med mindre mängd energi och gravitation samlat är situationen en annan.

Vi leker med tanken att det finns platser med olika tids flöde/faktor, om vi har jorden som referens och kallar den 1 finns det kanske platser med flöde/faktor 10 eller 0,001 som exempel?

Vid tidpunkten efter den sk Big.bang var all energi/massa samlad och tidsflödet troligen ett helt annat, kanske mycket nära noll, eller med andra ord att tiden nästan stod still?

Är detta en faktor som räknas in i beräkningar för universums expansion?

Även kanske något att ha i åtanke vid observationer som görs härifrån jorden?

Vänligen

Minimaxitiger

[Minimaxitiger]

För att ge ett exempel på mina spånerier om tidsflödet.

Ett mycket teoretiskt experiment, mänskligheten lyckas med att förflytta sig i rymden med nära ljusets hastighet. Farkosten kommer till en plats med hög gravitation/energi exempelvis nära ett svart hål efter nästan ett halvt år.

En person skickas i en sond för att observera vad som sker, de andra stannar kvar i viktlöshet på säkert avstånd.
Sonden har i uppdrag att ta sig till den yttersta gränsen, point of no return för att återvända.

Astronauten har med sig klocka samt pulsräknare, en ganska vältränad person med en vilopuls på 50-60slag i minuten.
Uppdraget är att vistas där ett år.

Under tiden återvänder farkosten till jorden, förbereds för återfärd och åker för att hämta sonden med astronaut.
De kommer tillbaka till platsen nära det svarta hålet och sonden kommer och dockar.

Den första frågan de får är: varför kommer Ni tillbaka redan efter en månad?
Det visar sig efter kontroll av klocka samt pulsmätare att astronauten faktiskt bara vistats där en månad relativ tid för sonden.

Det intressanta är även att relativt astronauten i sonden har de i farkosten färdats ca 10-12 gånger ljusets hastighet!
Så enligt detta antagande är inte bara hastighet relativt utan även tiden.

Tidsresor är i teorin möjliga och att färdas över ljushastighet också relativt sett...

Samma fenomen torde råda då man ser på universum, de partiklar, neutriner som först började lämna universums dåvarande centrum kan ha färdats i ljusets hastighet men då de är i en annan relativ tid kan de ha färdats mycket längre relativt universums centrum? Däri ligger frågan enligt tidigare.

Kul att ha lite tankeexperiment om inte annat?

Vänligen

Minimaxitiger

[Lill-Leif]

Några frågor:

- Vad menar du med att återvända från point of no return (no return = ingen återvändo).

"Det intressanta är även att relativt astronauten i sonden har de i farkosten färdats ca 10-12 gånger ljusets hastighet!"

- Hur menar du här?

Om farkosten färdats med farter upp till ljusets hastighet så har tiden närmat sig 0.

Befinner sig astronaut + sond i (nästintill) vila tickar tiden på snabbare jämfört med referenssystemet i farkosten. Såvida inte astronaut + sond befinner sig i ett starkt gravitationsfält nära det svarta hålet, då närmar sig tiden också 0 (antar att sonden är gjord för att klara av de förhållandena).

Men om vi antar att astronaut + sond inte befinner sig i ett starkt gravitationsfält. Beroende på hur länge det tar för farkosten att färdas till jorden och tillbaka i ljusets hastighet är väl snarare risken att astronauten hinner åldras och dö under tiden? På samma sätt som en tvilling som blir kvar på jorden åldras mer relativt andra tvillingen som färdas i ljusets hastighet en tid (tvillingparadoxen).

Så frågan skulle då bli: What took you so damn long? (förutsatt att de inte tagit hänsyn till tidsdillationen när de gjort sina beräkningar)

[Minimaxitiger]

Hej, tack för svar. som jag skrev var det ett mycket teoretiskt exempel.

-med point of no return menar jag att sonden tar sig så nära det svarta hålet det bara är möjligt innan gravitationen fångar den för alltid.

I sonden som är omgiven av stark gravitation energi går tiden relativt sett mycket långsammare, teoretiskt exempel en månad svarta hålet tid.

-de andra i rymdfarkosten som färdas tur och retur jorden är borta ett år jordtid. sträckan de färdas motsvarar vad ljuset färdas på ett år (0,5+0,5 ljusår) med någon okänd framtidsteknik.

Det som är verkligt observerat är att tiden går långsammare då gravitationen/energin ökar.
Sedan gjorde jag en tankelek av det. Vi kan förändra det lite mer realistiskt.
En ljusstråle skulle kunna skicka ett meddelande till jorden från rymdfarkosten som övervakar sonden på säkert avstånd i tyngdlöshet och ett svar skulle kunna komma i form av ljus.

Tiden för meddelandet att färdas fram och tillbaka skulle vara ett jordår. Personen i sonden nära det svarta hålet skulle uppfatta det som att det tagit en månad. Från hans tidshorisont har meddelandet även färdats 10-12 gånger ljushastigheten.

Poängen är dock inte tankeleken utan att tiden inte är en konstant utan troligen förändrats med tiden och gravitation/energi. jag är helt enkelt nyfiken på om detta finns med i de beräkningar som görs på universums expansion?

Jag är ingen matematiker eller insatt i beräkningarna av universums expansion därav min fråga.

Själv spånar jag på och har mina egna infallsvinklar/filosofier sedan brukar jag försöka kolla om det eventuellt finns någon substans i det.

Vänligen

Minimaxitiger

[Lill-Leif]

Saxade detta från wiki:

The expansion of the universe causes distant galaxies to recede from us faster than the speed of light, if comoving distance and cosmological time are used to calculate the speeds of these galaxies. However, in general relativity, velocity is a local notion, so velocity calculated using comoving coordinates does not have any simple relation to velocity calculated locally.

http://en.wikipedia.org/wiki/Faster-than-light

[Minimaxitiger]

Tack för svar.

Vänligen

Minimaxitiger

[Marko]

Tid och rum är paradoxala upplevelser för oss,
och jag fattar inte själv hur saker riktigt hänger ihop.
så vi får väl förlita oss på Einstein.

ljus färdas oavsett observatör med ljusets hastighet, (ljuset färdas alltid med c fortare än dig)
din relativa tid beror på vem som observerar dig.
och dom två formlerna blir relativitetsteorin och tidsdilatationen.
tar vi med längdkontraktion så är din meter 1 meter och den på jorden är 1 mm
Han på jorden ser sin som en meter och din som 1 mm (verkligt avstånd)
mäter du universum så är den lika stor som om han på jorden mäter universum.


två bra filmer kanske är dessa:
<iframe title="YouTube video player" width="480" height="390" src="http://www.youtube.com/embed/4NyS2qSAKek" frameborder="0"></iframe>

<iframe title="YouTube video player" width="640" height="390" src="http://www.youtube.com/embed/HHRK6ojWdtU" frameborder="0"></iframe>

[Minimaxitiger]

Tack Marko för filmerna och ditt svar.

Vänligen

Minimaxitiger

[Marko]

Inga problem, berätta för mig när du vet hur det verkligen funkar, jag vill också veta

Det uppstår paradoxer på löpande band, tex är tunnelparadoxen en sådan.
Man kan läsa på wikisidan nedan att en stavhoppare med hög hastighet kan få plats i en snusdosa, men jag tror det är fel, för det är enbart från jordiskt perspektiv. Stavhopparen kommer att se snusdosan som otroligt liten.

Alternativt, tänk dig att du ställer två lika långa personer bredvid varandra.
Den ena befinner sig i kraftig gravitation och den andra i låg gravitation.
Hur kommer dom att se varandra storleksmässigt ? ; )

Vem av dessa anser att hon/han är kortast ?

http://sv.wikipedia.org/wiki/L%C3%A4ngdkontraktion

[Minimaxitiger]

Hej Marko. Det är det som är så intressant (som jag skrivit tidigare) att det inte är en fix vetenskap, kosmologin.

Såg vetenskapens värld häromveckan, matematikerna fick revidera sina formler allt efter nya observationer kom och kommer fram.

Men så har det nog alltid kanske varit, de som fick Nobelpris för upptäckten bland annat hur materia och antimateria bildats vid Big-bang sade i en intervju att deras upptäckt börjat med att de filosoferat fram en teori och sedan verifierat den matematiskt, fysikaliskt och antagligen med observationer i efterhand.
Kanske Einstein gjorde likadant?

Minns från en föreläsning en gång hur en föreläsare hävdade att Pythagoras sats gjorde att människor började kunna göra rätvinkliga byggnader. Vi var kanske uppemot 90 personer på föreläsningen men jag kunde inte hålla tyst utan sade "man behöver inte några som helst matematikkunskaper för att göra rätvinkliga byggnader, det enda som behövs är ett rep och att Du provar Dig fram så att Du får samma diagonal mått".
Väldigt respektlöst av mig, sabbade nog föreläsningen lite grann.
Men även där tror jag att någon i efterhand tagit fram formeln och provat mot exempelvis repet.

Sedan finns det säkert de som räknar abstrakt matematik och kommer fram till teorier som bekräftas via observationer.

Det intressanta är dock inte för mig vem som framlägger idéer eller hur idéerna kommer fram utan om det visar sig stämma i framtida observationer.

Vänligen

Minimaxitiger

[Lufier]

Det behövs ingen formel. De som är bra på mönster ser det.

[Marko]

Tiden för meddelandet att färdas fram och tillbaka skulle vara ett jordår. Personen i sonden nära det svarta hålet skulle uppfatta det som att det tagit en månad. Från hans tidshorisont har meddelandet även färdats 10-12 gånger ljushastigheten.

Skeppet har sin bestämda hastighet relativt C, och din klocka går som vanligt med 1s /s (relativt dig själv).
Deras klocka går också med 1s /s (relativt dom själva). Relativt er varandra så går deras klocka fortare än din som nu går saktare relativt dom.
De färdas inte fortare eller långsammare relativt C, Hastigheten är den samma och det kommer ta den bestämda tid som var beräknat när ni bägge hade samma position i tid och rum.

Dom kommer att vara äldre än dig när dom kommer tillbaka, för att du har åldrats långsammare. Ingen hastighet har förändrats, bara tiden relativt era positioner och hastighet relativt varandra. (många G krafter hastighet i ett svart hål)  

Hur du upplever det hela ? kanske som att en liten stund förflutit och dom upplever nog att din tid gått långsamt.
kanske du upplever att deras tid gått snabbare och din som normal.

skeppets hastighet ska räknas ut med speciella relativitetsteorin och din gravitation och tid ska räknas med allmänna relativitetsteorin, matten blir nog komplicerad.

jag vet inte hur jag ska förklara, och jag vet inte ens om jag tänker rätt.


Och det där med att tänka själv.. det är ett nöje även om det blir fel som oftast,
det rättar man till inom tid : ) /förhoppningsvis...

Triangelns problem hade jag löst med en laser vinkel av ngt slag : P, sen var nog inte Pytagoras först med att räkna ut hypotenusan, det gjorde babylonierna tusen år före Kristus har jag för mig...

[Minimaxitiger]

Tack Lufier, tack Marko.

Vi vet just nu inte med säkerhet vem som tänker fel eller rätt vilket är logiskt då det gäller både smått och stort i livet.

Refererar än en gång till programmet i Vetenskapens värld häromveckan, kolla gärna om den finns kvar på play?
Kosmologerna gav ett väldigt ödmjukt, sympatiskt och nyfiket intryck.
De insåg att allt just nu bara är teoorier och kanske till och med felaktiga teorier.
De tyckte bara det var roligt när det kom fram nya observationer som gav dem nya utmaningar, fick jag för mig.

Så vem som tänker rätt eller fel är som vanligt en helt öppen fråga.

Jag har väl på mitt eget sätt kommit fram till slutsatser om gravitation och relativitet och inser mest bara att det är en komplicerad beräkning det här med universums expansion om man tar hänsyn till alla parametrar i universum.
Framförallt om tiden varierar på olika platser i universum och troligen har förändrats med tiden.
Min poäng är vilket Ni säkert insett att det kanske inte är universum expansion som accelererar utan tiden?
Ju mer utspridd energin materian blir ju mindre energi materia per volymenhet.
Per volymenhet bör altså tiden gå snabbare och snabbare ju mer universum expanderar? det torde ju vara en viktig parameter som jag ser det.

Vänligen

Minimaxitiger

[Lill-Leif]

Hur skulle experimentet med astronauten i sonden + farkosten se ut om farkosten befann sig i tyngdlöst läge en bit bort från astronauten som befinner sig i gravitationsfältet. Om de sedan skulle kommunicera med varandra via en ljusblixt varje sekund, hur många ljusblixtar skulle astronauten uppfatta på sin månad som motsvarar farkostens år och vice versa?

Om jag förstått det rätt borde farkosten se sond+astronaut skicka ut ljusblixtar ungefär var 12:e sekund? Och sond+astronaut se 12 ljusblixtar i sekunden från farkosten? Såvida inte gravitationsfältet är så starkt att inte ens ljus slipper undan?

[Dura M]

Det behövs ingen formel. De som är bra på mönster ser det.

Den figuren förutsätter dock att a = b. I det allmänna fallet krävs ett något mer utvecklat resonemang. Följande figur kan vara till hjälp: