Опрос про ваше восприятие научного метода
Ваша трактовка научного метода. Выбирайте из вариантов тот, который был бы вашей основной мотивацией по данному вопросу, даже если с какими-то ещё вариантами вы тоже согласны.
Поскольку перепост в ЖЖ теперь по неизвестной мне причине почему-то не работает,
проголосуйте по ссылке.
Поскольку перепост в ЖЖ теперь по неизвестной мне причине почему-то не работает,
проголосуйте по ссылке.
То есть первая догадка автоматически становится теорией? Ну да, примерно так астрофизики и действуют, если приглядеться.
> Вот твоя модель "вообще без ОТО" - что она говорит по поводу прецессии перигелия Меркурия?
Эта модель описывает поведение объектов, взаимное притяжение которых пренебрежимо мало́. Вполне очевидно, что если у Меркурия есть орбита вокруг Солнца, то в его случае притяжение уже не пренебрежимо мало́.
> А когда ты добавишь в нее гравитацию, мы проверим ее на отклонение светового луча в поле тяготения. И в итоге ты придешь все к той же ОТО (или аналогичной теории).
Поскольку я не астрофизик и даже не современный теоретический физик, для начала мы придём к тому, что фотон, чем бы он ни был, имеет гравитационную массу. Розовые единороги будут введены потом - если вдруг выяснится, что ни с какой гравитационной массой у фотонов что-то не будет сходиться.
> ... и потом, когда их теории пытались проверить на других наблюдениях - на том же искривлении света в поле тяготения, например - они с треском проваливались.
И где можно посмотреть на такую провалившуюся с треском проверку? Ладно даже с фотоном - найди хотя бы проверку, доказывающую, что никакая модель с немгновенной гравитацией не может объяснить наблюдения за веществом, а потому без ОТО никак.
> Регулярно пытаются, и регулярно же в этих "практически любых других моделях" какие-нибудь несоответствия наблюдаемым фактам вылезают
То ли дело миллиард пересчётов оценок расстояния до сверхновых или добавление к расширению пространства ускорения расширения пространства - вы не понимаете, это другое.
Reply
Догадка становится теорией после ее проверки на соответствие другим наблюдениям. Если она эти проверки не проходит, то теорией она не становится.
Ну и конечно же, одновременно проверяются много догадок - тех же самых моделей Вселенной, как можно видеть, вполне было в количествах, одновременно стационарных и нестационарных.
Для того же закона Хаббла объяснений потенциальных существовало аж четыре:
As it turns out, there are actually a total of four possible explanations for the redshift-distance relation we observe. They are as follows:
The light from these distant galaxies getting “tired” and losing energy as they travel through space.
Galaxies evolved from an initial explosion, which pushes some galaxies farther away from us by the present.
The galaxies move rapidly, where the faster-moving, higher-redshift galaxies wind up farther away over time.
Or the fabric of space itself expanding.
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-could-cosmic-redshift-be-caused-by-galactic-motion-rather-than-expanding-space/
Твоя простая модель "на случайных числах" - это третий пункт в этом списке. Утверждается, что в случае истинности мы наблюдали бы другую зависимость между красным смещением и расстоянием (кажется, нужен VPN чтобы видеть эту картинку):
Сплошная линия это то что мы наблюдаем в реальности, пунктирная - то что предсказывает модель разлетающихся галактик
К сожалению, автор статьи не дает ссылок на то, как именно эти графики были получены.
Но я еще немного подумал, и понял, что конечность скорости света должна влиять вид этого распределения.
Сначала я хотел тут написать общие соображения:
"Т.к. скорость света конечна, то для удаленных галактик мы видим их и их окрестности в далеком прошлом. При этом, т.к. галактики разлетаются, то их плотность постоянно уменьшается со временем - но тогда в окрестностях далеких галактик их плотность должна быть выше, чем около нас. В то время как в реальности наблюдения показывают однородность вселенной, независимо от расстояния".
Но потом зануда внутри меня решил это проверить.
Т.к. скорость света конечна, то для объекта, движущегося от нас со скоростью v его видимое расстояние от нас x_viewed на момент времени t должно вычисляться как
x_viewed(t) = [v * c / (v + c)] * t
Код получился такой:
import random
import matplotlib.pyplot as plt
# Создаем набор из 100 случайных пар (x, v), v - в долях от скорости света, все галактики движутся только от нас
data = [(random.uniform(0, 100), random.uniform(0, 1)) for _ in range(100)]
x_values, v_values = zip(*data)
t_max = 100000
# t_max итераций. Они в общем-то не нужны, т.к. чтобы видимые положения на момент t рассчитать только скорости нужны, а они не меняются, но пусть будут.
for i in range(t_max):
#за одну единицу времени галактика проходит v единиц расстояния
x_values = [x + v for x, v in zip(x_values, v_values)]
# v, напоминаю, в долях от скорости света, поэтому (v + c) принимает вид v + 1
# паоследняя итерация - это время t_max - 1
x_viewed = [(t_max - 1) * v / (v + 1) for v in v_values]
plt.title('Результат')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('v')
plt.grid(True)
hl, = plt.plot([], [])
plt.scatter(x_viewed, v_values, color='blue')
plt.draw()
plt.show()
print(min(x_values), max(x_values))
# считаем распределение галактик в промежутках по 10000 единиц длины
cluster_length = 10000
max_cluster_index = int(max(x_values) / cluster_length + 1)
x_distribution_10000 = [0 for i in range(max_cluster_index)]
for x in x_values:
x_distribution_10000[int(abs(int(x)) / cluster_length)] += 1
print(x_distribution_10000)
Признаюсь, результат меня удивил:
Во-первых, плотность видимых положений галактик от расстояния не меняется
Во вторых, закон Хаббла с учетом конечности скорости света принимает нелинейный вид.
Что явно противоречит наблюдаемым данным.
Или я где-то налажал, или нам без розового единорога все-таки не обойтись.
[продолжение в следующем комменте, в один все не влезает]
Reply
Итак, у нас есть модель, объясняющая закон Хаббла, прецессию орбиты Меркурия, замедление времени в поле тяготения, искривление света в поле тяготения и много других явлений (ОТО), и есть модель, которая объясняет только закон Хаббла (модель простого разлета галактик). Объясняющая его, кажется, неправильно, но зато она сильно проще первой. Какую же из них нам предпочесть? Опять эта проклятая неопределенность!
Поскольку я не астрофизик и даже не современный теоретический физик, для начала мы придём к тому, что фотон, чем бы он ни был, имеет гравитационную массу. Розовые единороги будут введены потом - если вдруг выяснится, что ни с какой гравитационной массой у фотонов что-то не будет сходиться.
Пытались, не сходится:
Массу фотона считают равной нулю, основываясь на эксперименте (отличие массы фотона от нуля привело бы к дисперсии электромагнитных волн в вакууме, что размазало бы по небу наблюдаемые изображения галактик) и теоретических обоснованиях (в квантовой теории поля доказывается, что если бы масса фотона не равнялась нулю, то электромагнитные волны имели бы три, а не два поляризационных состояния)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фотон
Опять нужен розовый единорог
И где можно посмотреть на такую провалившуюся с треском проверку? Ладно даже с фотоном - найди хотя бы проверку, доказывающую, что никакая модель с немгновенной гравитацией не может объяснить наблюдения за веществом, а потому без ОТО никак.
Тут я вступаю на достаточно шаткую почву, ибо моего знания физики явно не достаточно чтобы уверенно рассуждать о тонкостях разных теорий тяготения, но на мой взгляд подобный пример вот:
However, this theory is unacceptable for a variety of reasons. Two objections are theoretical. First, this theory is not derivable from a Lagrangian, unlike the Newtonian field theory (or most metric theories of gravitation). Second, the proposed field equation is linear. But by analogy with electromagnetism, we should expect the gravitational field to carry energy, and on the basis of Einstein's work on relativity theory, we should expect this energy to be equivalent to mass and therefore, to gravitate. This implies that the field equation should be nonlinear. Another objection is more practical: this theory disagrees drastically with observation.
https://en.wikipedia.org/wiki/Nordström%27s_theory_of_gravitation
Разумеется, утверждать что _никакая_ альтернативная ОТО теория не сможет объяснить наблюдения за веществом, нельзя. Но если таковая появится и будет объяснять все, что объясняет ОТО, так же хорошо, то это будет уверенная заявка на нобелевку. Я пока про такие теории не слышал, что явно свидетельствует о том, что у таковых теорий явно есть какие-то серьезные проблемы с объяснениями. Ну или это заговор физиков всего мира против новых веяний в физике.
То ли дело миллиард пересчётов оценок расстояния до сверхновых или добавление к расширению пространства ускорения расширения пространства - вы не понимаете, это другое.
Изменение теории для того, чтобы она соответствовала наблюдаемым фактам, это вполне нормальная часть научного метода. Вопрос лишь в том, какой ценой эти изменения даются, насколько органично они в теорию вписываются. Та же "темная энергия" - как родная в ОТО встала, 100 лет этот лямбда-член ждал своего звездного часа.
Reply
Leave a comment