Elméleti csillagászat kezdőknek

nagygabor
Hozzászólások: 2
Csatlakozott: 2020.12.31. 19:36

Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: nagygabor » 2020.12.31. 19:59

Sziasztok!
Kezdő vagyok, így lehet lesznek amatőr kérdéseim, de érdekel az elméleti csillagászat.
Ha pl egy galaxis 60.000 fényév átmerőjű. És ferde a síkja hozzánk képest, tehát a távolabbi pontja mondjuk 20.000 fényévnyire távolabb van tőlünk. Akkor nem kellene aszimetrikusnak lenni a galaxisképének a távolabbi azaz régebbi részének máshogy kinéznie? Így nem lehetne „belepillantani”, hogy 20.000 fényév alatt mennyit változik a galaxis? Vagy 20.000 fényév nem jelentős eltérés? Nekem a galaxis képek viszonylag szimmetrikusnak tűnnek, de ez alapján a szmetrikusnak kellene lennie a legtöbbnek.
Köszönöm a választ!
Avatar
Attila
Hozzászólások: 4277
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: Attila » 2021.01.01. 11:18

Bár nem tartom magamat szakértőnek az elméleti asztrofizika illetve kozmogónia területén, de úgy gondolom, hogy néhány tízezer év szinte pillanat egy galaxis életében, mivel - az egyébként differenciális - keringési periódusuk is több számillió év nagyságrendű (és akkor még csak egy fordulatról beszéltünk...). Tehát az organikus fejlődési jellegzetességek így még nem jelenhetnek meg.

Azaz nincs gyakorlati jelentősége az általad - egyébként helyesen - felvetett időeltolódásnak az adott kérdést illetően.


MDA
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » 2022.08.15. 12:02

Kedves „nagygabor”!

Az a kérdésed az, hogy a galaxisok általunk észlelt képében, miért nem okoz torzulást a közelebbi, és a távolabbi peremük közötti 20 000 fényéves távolság?
A szóhasználatod azt sejteti, hogy a galaxist nem csillagok halmazának tekinted, hanem egyetlen szerves egységnek. Mintha a távolabbi perem képe az egész galaxis múltját mutatná, és ez nem férne össze a 20 000 évvel fiatalabb közelebbi perem képével.
Válaszd ki a galaxis legközelebbi és a legtávolabbi csillagát, és takard le a többit !
A két csillag a látóirányra merőlegesen, de egymással ellentétes irányba elmozdul (hozzánk képest nincs sem közeledés, sem távolodás). Hiányoltad a torzult képet, - hát ez már az! A távolabbi csillag nem ott van, ahol a képe mutatja, hanem már 20 000 évnyit (Nem fényévnyit!) előrehaladt a galaktikus keringés irányába. A helyét egy másik csillag foglalta el, amely 20 000 év múlva lesz látható ezen a legtávolabbi helyen. És így tovább, amíg a galaxis meg nem tesz egy fél fordulatot. Addigra a legtávolabbi és a legközelebbi csillag helyet cserél.
Hogyan is láthatnánk így a galaxis múltjába?
Egy másik torzulás is fellép. (Nem tudom, hogy tudják-e már mérni?) A felénk közeledő peremterületen, a csillagok színképe a kék felé tolódik el. A másik oldalon a vörös felé.
Torzulások vannak, de a szemünk nem érzékeli. Túl kicsinyek a torzulások, és viszonyítási alap sincsen. Nem lehet egyszerre axonometrikusan és perspektivikusan tekinteni egy galaxisra.

Üdv,

HiL
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » 2022.11.05. 00:52

Sziasztok!

A fenti hozzászólásom elég nagyképűen magabiztosra sikeredett, de azért a mélyben maradtak bennem kétségek. Lehet, hogy én sem értem igazán, miért nem kuszálódik össze a galaxisok képe? Nem is annyira a példaként felhozott galaxis közelebbi és távolabbi csillagának a képén akadok meg, hanem a vörös- és kék-eltolódáson.
A korábbi hozzászólásomban még bizonytalan voltam, de mostanra már utánanéztem. A galaxisok forgásából adódó vörös- és kék-eltolódást már régen kimutatták.
Csak homályos képzetem van a fény mibenlétéről, pedig nagy szükségem lenne a tisztázásra, már csak azért is, hogy a magam dolgában tovább tudjak lépni. A formális logika alapján próbálom megérteni a fény természetét. Középiskolás koromban szerettem ugyan a fizikát, de az nem szeretett viszont - hármas voltam. Úgyhogy bárki bátran közbeszólhat, helyrerakhat, ha sántítani látja a logikámat.
A Wikipedia „Fénysebesség” címszavában olvastam, hogy …
„Pontos értéke 299 792 458 m/s minden vonatkoztatási rendszerben…
Jelenlegi ismereteink szerint semmilyen hatás nem terjedhet gyorsabban a vákuumbeli fénysebességnél…”
Alapvető természeti állandó, értékének nincs mérési bizonytalansága…
A speciális relativitáselmélet szerint a vákuumbeli fénysebesség állandó, bármely inerciarendszerből is mérjük meg és bármelyik irányban, függetlenül a fény frekvenciájától, a detektor, illetve a fényforrás mozgási sebességétől.”

A legutóbbi mondat alapján, a vizsgált galaxis közeledő és távolodó csillagaiból a hozzánk érkező fény sebessége ugyanakkora. Különbség csak a fény frekvenciájában van. A kék, illetve a vörös felé eltolódott.
Vöröseltolódás címszó:
„Ez minden hullám esetén igaz, és a Doppler-effektussal magyarázható.”
Doppler –effektus címszó:
„Megjegyzés: említsük meg, hogy a forrás mozgása nem változtatja meg a mért hullámsebességet, de a hullámhosszat igen: (képlet)”
Megjegyzem, hogy ebben a szócikkben kizárólag olyan hullámokkal foglalkoznak, amelyek valamilyen közvetítő közegben terjednek. Mondjuk, víz, vagy levegő. Az elektromágneses hullámokra vonatkozó tartalomhoz tovább kell lépni.
„Valójában a fénynek nincs szüksége közegre, hogy terjedjen, és a Doppler-effektus értelmezéséhez fény esetén a speciális relativitáselmélet használata szükséges. Lásd relativisztikus Doppler-effektus.”
Ebben az idézetben két lényeges tartalmi elem is van, aminek utána kell nézni. Az egyik az, hogy a közeg nem közvetíti a fényt, hanem az csupán áthalad rajta. A másik a relativisztikus.
A Doppler-hatás szócikk első mondata:
„A relativisztikus Doppler-effektus kiszámítása a klasszikus Doppler-effektushoz hasonlóan történik, azzal a különbséggel, hogy a Galilei-transzformáció helyett a Lorentz-transzformációt alkalmazzuk a forrás és a közeg, illetve a közeg és a megfigyelő közötti váltásoknál.”
Az egydimenziós eset vizsgálatának utolsó mondata:
„Ebből a formából látható, hogy fénysebességű hullámok esetében a közeghez viszonyított sebességnek nincs jelentősége, csak a forrás és a megfigyelő egymáshoz viszonyt (sic!) sebessége befolyásolja a mérhető frekvenciát.”
A levegőben, vagy vízben terjedő hullámoknál indokolt, az elektromágneses hullámoknál viszont komoly hiba ”a közeghez rögzített koordináta-rendszerben” vizsgálódni. A csillagközi tér vákuumát nem lehet közegnek tekinteni. Ha ebben a koordináta-rendszerben a fényforrás elmozdul, az csak akkor lehetséges, ha az éter mégiscsak létezik! Márpedig a Michelson–Morley kísérlet ezt egyértelműen kizárja.
Akkor is, ha a végén lényegtelenné válik a közeghez viszonyított sebesség, az mégiscsak szerepel a levezetés minden képletében! Nem vagyok fizikus, és sütni sem tudok, de azt tudom, hogy a mákos rétes nem úgy készül, hogy a tökös-mákosból kipiszkálják a tököt.
Szóljatok hozzá! Bárcsak valaki bizonyítani tudná, hogy tévedek! Akkor legalább tovább tudnék lépni.

Üdvözlet:

HiL
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » 2022.11.11. 16:05

Sziasztok!

Elragadtattam magam. Bocsánat!
Nem igaz, hogy nem tudok tovább lépni. Az egydimenziós eset végső képlete jónak tűnik. Világosan mutatja, hogy milyen összefüggés van a fény frekvenciája és a látóirányú elmozdulás között. Az elemzéshez, a következtetések levonásához ez is elegendő.

Mellékesen megjegyzem, a (nem létező) közeghez viszonyított sebességnek csak két esetben nincs jelentősége (a relativisztikus sebesség-összeadás szabályai szerint):
1) Ha a megfigyelő és a forrás nem mozdul el egymáshoz képest. Ez esetben nincs is színképeltolódás. (Az utolsó előtti képletben a számláló értéke nulla.)
2) Ha a megfigyelő és a forrás sebessége közül valamelyik nulla. Azaz, az egyik a (nem létező) közeghez van rögzítve, és ez maga a viszonyítási alap. (Az utolsó előtti képletben a nevező értéke egy.)
Az többi eset értelmezhetetlen, de egyáltalán nem lényegtelen a nem létező közeghez viszonyított sebesség. Próbáljatok meg számszerű értékeket helyettesíteni a relativisztikus sebesség-összeadás képletébe úgy, hogy a megfigyelő és a forrás közeghez viszonyított sebességének összege állandó maradjon. A megfigyelő és a forrás egymáshoz viszonyított relativisztikus sebessége más és más lesz attól függően, hogy hogyan aránylik egymáshoz a közeghez viszonyított sebességük. Most akkor melyik értékkel kell számolnunk, és miért lényegtelen a közeghez viszonyított sebesség?
Rendben van! Lehet, hogy „c”-hez képest ezek elhanyagolható különbségek, de akkor miért kellett relativisztikus sebesség-összeadást alkalmaznunk, ha végül figyelmen kívül hagyjuk annak eredményét?

Tetszik a jobbra mozgó, 0.7c sebességű fényforrás ábrája is, de elfogadni csak fenntartásokkal tudom. Először is, nem ezt látom, ha oldalirányból nézek egy mozgó fényforrást. Tudom, hogy ez csak a szemléltetés kedvéért néz így ki. Rendben van. Nagyobb hiba az, hogy azt sugallja, hogy a szemlélő vonatkoztatási rendszere általánosan érvényes. Ha a megfigyelő a tőle távolodó fényforrásnál vöröseltolódást tapasztal, attól még nincs kékeltolódás a fényforrás túlsó oldalán.

Legközelebb már tényleg továbblépek.

Üdvözlet,

HiL
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » 2022.11.15. 21:21

Sziasztok!

Hiába próbálok magyarázatot találni arra, hogy miért is volt szükség a relativisztikus sebesség-összeadás alkalmazására? Talán azért kellett, mert ha már egyszer fényről van szó, akkor muszáj valami ilyesmit belevinni a levezetésbe - már csak elvből is? A magam részéről, nem érzem indokoltnak és szükségesnek a relativitás elméletének bevezetését a színképeltolódás jelenségének értelmezésébe. Ezt a véleményemet az alábbiakban indoklom.
Az alapvető kifogásom nagyon hasonlít ahhoz, amit fentebb, a nem létező közeggel kapcsolatban már leírtam. Itt is bizonytalan az, hogy mit tekintsünk viszonyítási alapnak. A relativisztikus Doppler-effektus levezetésében, a Wikipedia szócikke végül a megfigyelő forráshoz viszonyított sebességét fejezi ki, tehát a forráshoz viszonyítottan számol. Szerintem, a megfigyelőhöz is lehetett volna viszonyítani. Az eredmény ugyanaz lett volna, csak az irányvektor előjele változott volna az ellenkezőjére. Nem tűnik lényegesnek az alap kiválasztásának tétje, de egyáltalán nem mindegy! Most akkor a megfigyelő vagy a forrás mozdul-e el ténylegesen? Melyiknél érvényesülnének a relativitás elmélet kísérőjelenségei? Hol fog az idő lelassulni, és melyiknek fog növekedni a tömege? Nem mellékesen megjegyzendő, hogy egy abszolút viszonyítási pont kiválasztásával, visszahoznánk a nem létező étert is. Az összes többi égi objektumot is ehhez kellene viszonyítanunk. Szerintem, abszolút viszonyítási pont hiányában, a relativitás elmélet nem alkalmazható a színképeltolódás jelenségének értelmezésében.
Paradox módon, éppen a Wikipedia speciális relativitáselmélet címszavának már korábban idézett egyik axiómájával folytatom:
"A vákuumbeli fénysebesség … állandó, bármely inerciarendszerből is mérjük meg és bármelyik irányban, függetlenül a fény frekvenciájától, a detektor, illetve a fényforrás mozgási sebességétől.”
Az axiómában szereplő inerciarendszer Wikipedia-beli meghatározása annyira szigorú és egyben olyan megengedő, hogy az már semmit sem jelent.
„A gyorsuló vagy forgómozgást végző vonatkoztatási rendszert nem tekintjük inerciarendszernek.” A Mindenségben nincs semmi, ami ne forogna – tehát nincs semmi, ami inerciarendszerbe foglaltathatna.
Ha mégis létezne inerciarendszer, akkor akár az egész Mindenség benne foglaltathatna. „… semmilyen mechanikai kísérlettel nem lehet a különböző inerciarendszerek mozgásállapotára vonatkozóan információt nyerni.” A legtávolabbi galaxis vöröseltolódásából is kiszámítható annak távolodási sebessége. Tehát nem tartozhat más rendszerhez.
Ne is foglalkozzatok az inerciarendszerekkel. A mi kontextusunkban ez teljesen mellékes. Én is csak a teljesség kedvéért néztem utána. A lényeg az, hogy a meghatározás megengedi, hogy a mi inerciarendszerünkbe beletartozzon egy másik galaxis közeledő, vagy távolodó csillaga, illetőleg annak a fénye. Nálunk minden fény sebessége „c”; a másik galaxis fénye eljött hozzánk; tehát annak a fénynek is „c” a sebessége. Csak a hullámhossza lehet más.
Ennek látásmódnak a gyenge pontjait legközelebb tárom fel, és egyben egy másik látásmód kifejtésére is sort kerítek. (Amelynek szintén lesznek gyenge pontjai.)

Üdvözlet,

HiL
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » 2022.11.18. 16:42

Sziasztok!

A magam esze szerint próbáltam kifejteni az inerciarendszerek alapján azt, hogy a különböző radiális sebességű csillagok hozzánk érkező fénye miért ugyanakkora („c”) sebességű. Elég sántára sikerült, de sehol, egyetlen magyarázatot sem találtam erre vonatkozólag. Ha tudok jobbat, szóljatok!
Egyelőre pont olyan szilárd az axióma megalapozottsága, mint René Descartes érvelése Isten létének bizonyítására. Ennek az volt a lényege, hogy az érzékelésem megcsalhat engem. A világról csak bizonytalan képet alkothatok. Az egyetlen biztos dolog az, hogy én gondolkodom erről a világról. Ebből az következik, hogy én biztosan létezem. Gondolkodom, tehát vagyok! Márpedig, ha én - mint Isten teremtménye - létezem, akkor Istennek is léteznie kell!
Az ügyetlen magyarázatom ellenére, a fénysebességre vonatkozó alapfeltevésre feltétlenül szükség van, mivel ki kell küszöbölnünk azt az ellentmondást, hogy a mi környezetünkben észlelt minden fénysugár sebessége „c”, és a távolból hozzánk érkezőére pedig „c” plusz-mínusz radiális sebesség adódna.
Az alapfeltétel megfogalmazása szerint, a fénysebesség állandó, bármely inerciarendszerből is mérjük meg. Az axiómának érvényesnek kell lennie a világmindenség tágulásából adódó vöröseltolódásnál is. A legtávolabbi galaxisokból hozzánk érkező fény sebességére ugyancsak „c” kell, hogy adódjon, csak a színképe tolódik el még erősebben a vörös felé. Miért állnánk itt meg? Magától értetődik, hogy az alapfeltevés érvényességét ki kell terjeszteni minden általunk észlelt elektromágneses hullámra is. A kvazárok olyan galaxisok, melyeknek a „c” sebességű fénye már a rádióhullám-tartományba tolódott el. Még mindig mehetünk tovább! A még távolabbi galaxisok „c” sebességű fényének nulla lesz a rezgésszáma. Nem hiszem, hogy negatív rezgésszám létezhet, úgyhogy elértünk valami eseményhorizontféleséget. Ennél messzebbről már nem érkezik hozzánk fény. De galaxisok még ott is lehetnek. Ott lenne a hiányzó sötét anyag?
Ha a végletekig hajtjuk az axióma érvényesítését, eljutunk a képtelenségig. Miféle magfolyamatok hajthatják a nagyon távoli galaxisok a nulla rezgésszámú fényt kibocsátó csillagainak energiatermelését? Milyen alapon határozhatná meg az általunk tapasztalt fénysebesség az ottani viszonyokat? Van ennél cifrább is!
A Relativisztikus Doppler effektus szócikk színes ábráján egy 0,7c sebességű fényforrás szerepel. Ha egy ilyen fényforrás távolodik tőlünk, 1,7 c sebességű fényt kellene kibocsátania. Csak azért, hogy nálunk „c” lehessen a fényének a sebessége.
Az ősrobbanás elmélete feltételezi, hogy az űr izotrop. A távolsággal fokozódó vöröseltolódás minden irányban tapasztalható. Minden irányból, minden távolságból a vörös felé eltolódott „c” sebességű fény érkezik hozzánk. Amely „c” pontosan megegyezik a környezetünkben mérhető fénysebességgel. Igazán kivételezett helyzetben vagyunk. Mondhatni, mi vagyunk a világ közepe!
Bogozzátok ki ezt a nagy gubancot, és mondjátok meg hol kezdődik a képtelenség? Meddig terjed a speciális relativitáselmélet második axiómájának érvényessége, és miért pont addig?

Üdvözlet,

HiL
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » 2022.11.24. 09:39

Sziasztok!

A Michelson–Morley kísérlet nemcsak az éter létezését zárja ki, hanem egyben azt is bizonyítani látszik, hogy a fénysebesség mérését a fényforráshoz kell kötni. Ennél a mérésnél külön, saját fényforrást használtak. Eddig kismillió fénysebességmérés is történt. Szerintem, mindegyik ugyanúgy a forráshoz viszonyított. Elképzelni sem tudok más módot. Fénysebesség címszó: „Alapvető természeti állandó; értékének nincs mérési bizonytalansága (ún. konvencionális valódi érték).” Még egyszer hangsúlyozom: Ez a megállapítás kizárólag a fényforrás viszonylatában érvényes. Nem is lehet másképp! A Naprendszerben, a Napon kívül nincs más természetes fényforrás. A bolygóknak nincs saját fényük. A napsugarakat verik vissza. Nem hallottam még olyan kísérletről, amely a bolygóközi térben haladó mesterséges holdakról érkező jelek terjedési sebességét mérte volna. Ha lett volna ilyen, tele lenne a média ezzel a tudományos szenzációval. Akár pro, akár kontra. Amúgy is – szerintem – a műholdak Földhöz viszonyított radiális sebessége is csak a mérési hibahatáron belüli eredményeket tenne lehetővé.
A forráshoz viszonyítottan pontosan megmért fénysebességet nem szabad a forrástól elvonatkoztatni, és a megfigyelő vonatkoztatási rendszerébe áthelyezni. Sokkal kézenfekvőbb a Michelson–Morley kísérletet eredményét (forráshoz viszonyítottan) általánosan érvényesnek tekinteni. Akár egy távoli galaxis közeledő vagy távolodó csillaga környezetében is. Lehet az a csillag mi Napunk ikertestvére. Ugyanazok a folyamatok zajlanak le benne. Minden irányban, azonos spektrumú, a mi Napunkéval azonos sebességű fényt bocsát ki. Az onnan érkező fény spektrumát mi eltolódva látjuk, de az ottani megfigyelő is ugyanezt tapasztalná a tőlünk érkező fénynél. A távoli galaxis két, egymással ellentétes oldalán elhelyezkedő ilyen, hozzánk közeledő és tőlünk távolodó csillag megfigyelői nem látnának semmi eltolódást a másik fényében. Viszont a tőlünk érkező fényen összevesznének. A vörös ill. a kék felé látnák eltolódni. Persze mi tudjuk, hogy mindketten ugyanazt a (nálunk) „c” sebességű fényt látják. (Nézzétek meg az RRLyrae témakörében a 2021. 12. 26-i vonatos példát!) Növekedni, illetve csökkenni látnák a mi „c” sebességű fényünk hullámhosszát. Pontosan a radiális sebesség mértékében csökkenni és növekedni látnák a beérkező fény energiáját is. Az ottani viszonyítási rendszer „c” sebességű fényéhez képest a tőlünk érkező fény ténylegesen a radiális sebességgel gyorsabb, vagy lassúbb lenne.
Egy közeledő mentőautó szirénáját magasabb hangfekvésben halljuk. A magasabb hangot csak mi halljuk. A mentősofőr mélyebb hangot hall. Ha nem látnánk a mentőt, miért ne gondolhatnánk azt, hogy az autó áll, csak magasabb frekvencián szirénázik. Ez a példa csak azért sánta, mert a hang a levegőhöz kötötten, állandó sebességgel terjed. Egy szuperszonikus mentő hangrobbanás idézhetne elő. A fénysebességgel száguldó mentő képtelen lenne fényrobbanás okozni. A fény a járműhöz van kötve.
Ti pedig kössetek belém! Jó lenne, ha legközelebb nem önmagam opponense lennék!

Üdvözlet,

HiL
HiL
Hozzászólások: 54
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Elméleti csillagászat kezdőknek

Hozzászólás Szerző: HiL » Tegnap, 11:07

Sziasztok!

Nagyon nehéz, szinte lehetetlen egy számottevő radiális sebességgel mozgó forrás által kibocsátott fény az észlelőhöz viszonyított tényleges sebességét megmérni. Amint már említettem, csak a forrás viszonylatában tudok ilyen mérést elképzelni. A nehézséget az okozza, hogy az észlelés iránya egybeesik az észlelet fény haladási irányával valamint az, hogy a fénysugár folyamatosan érkezik. Nem áll rendelkezésre egy kitüntetett kezdőpillanat a mérés megkezdéséhez.
Hajdani olvasmányaiban találkoztam már ezzel a problémával. Nem emlékszem tisztán, vagy Jefremov „A világmindenség mélységeiben” c. könyvében, vagy Mitton „A Rák-köd”-ében. (Egyik sincs már birtokomban.) A lényege az volt, hogy az ősrobbanás időpontjának kiszámításához hasonlóan, a Rák-köd látóirányra merőlegesen táguló gázfelhőjéről különböző időpontokban készült felvételek alapján visszaszámoltak a szupernova-robbanás időpontjára. Feltételezve azt, hogy a gázfelhő minden irányban ugyanakkora sebességgel tágul. Körülbelül hetven éves különbség jött ki a számított időpont és a csillag felragyogása között.
Napjainkban, az észlelés sokkal pontosabb. A felvételek között eltelt hosszabb időtartam is nagyobb pontosságot tesz lehetővé. Az objektummal kapcsolatban, szinte kizárólag csak a központi neutroncsillaggal kapcsolatban találtam cikket. Nem kellene megismételni a mérést? Vagy hülyeség? Ti tudjátok! Ti vagytok a csillagászok!
Szóljatok hozzá! Hülyeség lenne? Ha igen, miért?

Üdvözlet,

HiL
Válasz küldése

Vissza: “Elméleti kérdések”