בתשובה ליוסי, 20/07/23 22:45
 |
|
 |
||
|
||||
 |
כיוון חץ הזמן זה נושא אחר לגמרי שנכתבו עליו ספרים רבים. זה לא קשור לחומר אפל. אבל במילה אחת, ההסבר הקצר לחץ הזמן הוא אנטרופיה. כאן יש הסבר חמוד וקצר של שון קרול שאם אני לא טועה כתב את אחד הספרים |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
ההסבר אכן חמוד, אך זאת לא מה ששאלתי :) אם לא ניתן לקבוע את חץ הזמן בתנועת חומר אפל, גם אין סיבה שהוא יתקבץ לענן גלקטי. (חומר רגיל המתקבץ לכוכב, עכש״מ, פולט תוך כדי התהליך מספיק קרינה כדי להגדיל את האנטרופיה ולקבוע כיוון ברור לזמן). אני מבין שיש תאוריות על אינטראקציה בין חלקיקי החומר האפל, או על היווצרותו מלכתחילה בגושים (בקישור שהבאת, במידה וההשערה מעוגנת במאמר כלשהוא), או על אי קיומו. אבל לא השתכנעתי1 שחלקיקים שתכונתם היחידה היא מסה יתרכזו בצבירים כלשהם סתם ככה2. _____ 1. כן כן אני יודע. הקהילה המדעית עוצרת את נשימתה או משהו. 2. האם מערבולת ענקית של ח״א תייצר גלי כבידה? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מצטער אם לא הבנתי את השאלה. אולי השאלה שלך היא האם תהליך "קירור" כמו שתארתי מגדיל את האנטרופיה. אז בהחלט כן. בגלל זה אנחנו צופים בכוסות מים חמים מתקררות ולא צופים בכוסות מים קרים מתחממות באופן אקראי. למעשה, מבחינת אנטרופיה, אין הבדל בין איבוד אנרגיה על ידי קרינה לבין איבוד אנרגיה על ידי חלקיקים מהירים. פליטת קרינה היא הפיכה לחלוטין מבחינת חץ הזמן. כמו שחלקיק פולט פוטון, והאנרגיה הקינטת שלו יורדת - כך פוטון יכול להתנגש בחלקיק ולהעלות את האנרגיה הקינטית שלו. אם אתה מסתכל על תורת הקוואנטים *כל* האינטראקציות הפיכות בזמן. ההבדל היחיד הוא ברמת האנטרופיה הכללית של המערכת. האנטרופיה של המצב הסופי (ובמצב הזה כוללים גם את מה שנפלט) גדולה יותר מזו של ההתחלתי. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
תמחק את המשפט בנוגע לתורת הקוואנטים (יש יוצאי דופן) אבל יתר התשובה מדוייקת. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
קודם כל תודה על הסבלנות והנכונות לחלוק ידע! אם השאלות שלי נשמעות קנטרניות אני מתנצל על כך. כשמדובר בויכוח על פיזיקה עם מי שמבין בנושא הרבה יותר ממני אני מודע לכך שאני בוודאות גמורה טועה לחלוטין, ובעיקר מנסה ללמוד למה. ובנוגע לאיבוד אנרגיה על ידי חלקיקים מהירים - אילו המצב ההתחלתי היה צביר ח״א תחום במרחב ריק, אזי חלקיקי ח״א הנורים מתוך הצביר אל המרחב הריק מבלי לשוב היו גורמים לנשארים בצביר (הנאמנים) לאבד אנרגיה. במקרה שכזה גם האנטרופיה היתה גדלה ולא היתה בעיה לקבוע את כיוון הזמן. אך אם המצב ההתחלתי הוא חלקיקי ח״א בפיזור אחיד (פחות או יותר) בכל היקום, והצביר הוא כמות מסויימת של חלקיקים נאמנים שבנקודת זמן מסויימת נעים במסלול מחזורי סביב מרכז המסה של גלקסיה או של עצמם, אני לא רואה סיבה מיוחדת שעל כל חלקיק נאמן שנורה החוצה מהצביר (ויגרום לו לאבד אנרגיה) לא ימצא החלקיק הסורר (שאולי אף נורה בעברו מצביר אחר) שנקלע לסביבה ובמסלול פתלתל הצטרף לנאמנים תוך כדי שהוא מעניק להם בחדווה את חלק מהאנרגיה הקינטית שהביא עימו. להבדיל מהמקרה הקודם, כאן לא ניתן יהיה לקבוע על פי פיזור הח״א את כיוון הזמן. אם נחזור לאנלוגית כוס המים, כמה אפקטיבי יהיה הקירור באמצעות אידוי כאשר כל שאר היקום מורכב ממים באותה צפיפות וטמפרטורה כמו אלה שבכוס? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בוא ננסה להתייחס לזה מזווית אחרת. אולי מתוך האינטואיציה שלך לגבי חומר רגיל ופוטונים, ניתן יהיה לבנות הסבר מספק לגבי חומר אפל. כתבתי שגם חומר רגיל שקורס תחת השפעת גרביטציה, סובל מאותה תכונה שאתה מתאר. שאם אתה מסתכל על חלקיק בודד, לא ניתן לזהות את חץ הזמן. באותה מידה שחלקיק פולט פוטון ומאט, חלקיק יכול לקלוט פוטון ולהאיץ. האם אתה מסכים? אם לא, למה לא? בתגובה האחרונה, כתבת: "אני לא רואה סיבה מיוחדת שעל כל חלקיק נאמן שנורה החוצה.. לא ימצא החלקיק הסורר שנקלע לסביבה..". את אותו משפט בדיוק אפשר לכתוב על הפוטונים! היקום מלא בפוטונים סוררים. האם אתה מסכים? אם לא למה לא? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
העניין הוא המאזן. גלקסיה פולטת הרבה יותר פוטונים מהכמות שהיא קולטת. וכוכב - על אחת כמה וכמה. ותוך כדי כתיבה אני מבין את החור בטענה שלי - זה המצב שכבר יש גלקסיות וכוכבים. אבל ביקום הקדמוני הפעוט, בו כבר נוצרו חלקיקי חומר רגיל צפופים וחמים בצורה כמעט אחידה, מה יגרום למערבולות אקראית של חלקיקי ח״ר הממירה אנרגיה קינטית לקרינה אלקטרו-מגנטית לא להמיר חזרה לקינטית את הקרינה השווה בעוצמתה המגיעה מהמערבולות השכנות? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
יכול להיות שאי-אחידויות מקומיות מספיקות כדי להוציא את המערכת משיווי משקל, וברגע שנוצרת 'מערבולת' כזו, היא דוקא סוחפת עוד ןעוד חלקיקים שרק מגבירים את אי האחידות ונוצר משוב חיובי לכיוון קריסה מקומית לענן/כוכב שצפיפותו גבוהה בהרבה מהסביבה שלו. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
חומר אפל או רגיל? עד כמה שאני מבין, מערבולת של חומר רגיל סוחפת חלקיקים ומתכווצת (כלומר מתאימה בהתמדה את מהירותם וכיוונם הממוצעים של החלקיקים לחלק הפנימי של המערבולת) במחיר פליטה קרינה אלקטרומגנית. השאלה שלי האם מערבולת של חלקיקי חומר אפל1, שבה התאמת מהירות וכיוון החלקיקים נעשה במחיר פליטת חלקיקי ח״א החוצה, יכולה - במאזן הכללי - לספח אליה יותר חלקיקי ח״א ממה שהיא פולטת. ___ 1. חלקיקי חומר אפל תיאורטים - כאלה שהתכונה היחידה שלהם היא מסה. אם יש אינטראקציה שאינה גרוויטציה בין החלקיקים הנ״ל אז הכל אפשרי2. 2. או אם המרחב מתפשט מהר יותר באיזורים דלילי ח״א, או שיש איזורים של אנטי גרוויטציה, או אלוהים יודע מה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
==> כמעט אחידה מדוייק, בדגש על המילה כמעט. אם בוחרים להסתכל על הרגע שבו נפלט ה cmb. ברגע זה הצפיפות היא כמעט אחידה, אבל יש איזורים שהם חמים יותר ואיזורים שהם קרים יותר. האסטרופיזקאים טוענים שיש התאמה בין האיזורים החמים/קרים לבין ריכוז הגלקסיות ביקום המודרני (האיזורים הקרים יותר מכילים את רוב הגלקסיות). האם זה מסתדר לך (אך ורק אם מתייחסים לחומר רגיל; נעזוב לשניה את החומר האפל)? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
חומר רגיל - כן. אם אני מבין נכון את המאזן, איזורים צפופים מעט יותר מאחרים התכווצו במחיר פליטת יותר קרינה ממה שקיבלו מאיזורים פחות צפופים (והעלאת האנטרופיה הכללית) ומשם התהליך רק המשיך. האם יתכן תהליך דומה של חומר האפל, שאינו פולט קרינה אלה (בהינתן פערי צפיפות קטנים התחלתיים) חלקיקים של עצמו ובכך מעלה את צפיפות החומר באיזורים הדלילים יותר? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
רגע רגע, לפני שמדברים על חומר אפל.. אני רוצה לראות שאנחנו מבינים זה את זה. אז יש ענן גז התחלתי בנפח מקורי k. ואז הוא מתכווץ לנפח קטן מ k. כחלק מהתהליך, (בנטו, אחרי קיזוזים), יש קרינה שמסתלקת החוצה מאותו נפח מקורי k. אם אני מבין נכון, כתבת שהאנטרופיה הכללית גדלה במצב הזה. מן הסתם בזכות העובדה שהקרינה שהסתלקה מאכלסת עכשיו נפח יותר גדול. האם זה מה שאתה אומר? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כן. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אז לדעתי העיקרון דומה עבור חומר אפל. מבחינת אנטרופיה זה לא משנה אם החלקיקים שהסתלקו הם פוטונים או חומר רגיל, או חומר אפל. הפרטים יכולים להיות שונים.. קצב ההסתלקות הוא שונה, האנטרופיה פר חלקיק אולי אחרת, עוצמת "הכח שמתנגד" לגרביטציה היא שונה וכו. האם זה הגיוני בעיניך? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אם הפרש הצפיפות ההתחלתי גדול מספיק, אז כן. | |
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |