Za exotických podmínek by gravitace mohla vyždímat z časoprostoru záření  
Pokud se odehrála kosmologická inflace, mohla zanechat čerstvě zrozený vesmír rozbouřený gravitačními vlnami. Gravitační bouře mohly být tak silné, že mučené elektromagnetické pole cedilo elektromagnetické záření, jen tak z ničeho. V dnešním vesmíru by to nešlo, ale zlomek sekundy po Velkém třesku si to prý lze představit.
Vyždímala gravitace v raném vesmíru záření z ničeho? Kredit: Gabriel Pollard (the photographer) / Wikimedia Commons.
Vyždímala gravitace v raném vesmíru záření z ničeho? Kredit: Gabriel Pollard (the photographer) / Wikimedia Commons.

Když gravitační vlny procházejí časoprostorem, přiměřeně s ním zavlní. V naprosto extrémní situaci na samotném počátku vesmíru se při tom mohly dít naprosto extrémní věci. Robert Brandenberger z kanadské McGill University a jeho tým jsou přesvědčeni, že za takových podmínek gravitační vlny „vyždímají“ z prázdného časoprostoru záření.

 

Robert Brandenberger. Kredit: R. Brandenberger / McGill University / Youtube.
Robert Brandenberger. Kredit: R. Brandenberger / McGill University / Youtube.

Podle badatelů v tom hraje klíčovou roli důvěrně známý fenomén parametrické rezonance, který udržuje soustavu v kmitání pravidelnými změnami určitého parametru.

Zná to každý, jde o rozhoupávání houpačky, kdy se pohybem nohou mění moment setrvačnosti houpačky vůči ose rotace, jak praví Wikipedie.

 

Logo. Kredit: McGill University.
Logo. Kredit: McGill University.

Brandenberger a spol. zaostřili pozornost na kosmologickou inflaci, snad nejvíce dramatickou událost ve vesmíru po samotném Velkém třesku. Pokud se odehrála, došlo k ní během titěrného zlomku sekundy po vzniku vesmíru. Inflace během nesmírně krátkého okamžiku vesmír ohromujícím způsobem nafoukla. Ačkoliv o inflaci téměř nic nevíme, její konec nejspíš mohl zanechat mladičký vesmír v rozbouřeném stavu. Gravitační vlny se v něm divoce vlnily sem a tam.

 

Gravitační vlny jsou za normálních okolností až směšně slabé. Potřebujete extrémně citlivé detektory, schopné měřit vzdálenosti menší než průměr atomového jádra, abyste gravitační vlny detekovali. Ve velice mladém vesmíru, napumpovaném inflací, to ale bylo jiné. Gravitační vlny tam mohly být nesmírně silné.

 

V takovém vesmíru mohly vznikat stojaté gravitační vlny, které se nehýbaly z místa, jako by byly zmrazené. Gravitační vlny jsou vlastně vlny stojaté, takže tam, kde se vlnily nejsilněji, působilo ohromné množství gravitační energie.

Brandenberger s kolegy spočítali, že to mohlo mít zásadní důsledky pro elektromagnetické pole mladičkého vesmíru. Extrémně intenzivní gravitace mohla „rozdovádět“ elektromagnetické pole natolik, že uvolňovalo energii ve formě elektromagnetického záření. Budiž světlo z ničeho.

 

Pokud mají Brandenberger a spol. pravdu, máme tu úplně nový fenomén. Tvorbu záření gravitací. V dnešním vesmíru nejsou podmínky, aby k něčemu takovému mohlo docházet. Čerstvě zrozený vesmír byl ale podle badatelů natolik exotickým místem, že si tam takový jev lze představit.

 

Video: Fine-Tuning Conversations: Robert Brandenberger and David Sloan 1, Evidence For Inflation


Literatura

Universe Today 7. 4. 2023.

arXiv:2205.08767.

Datum: 10.04.2023
Tisk článku

Související články:

Na počátku byl Velký třesk a pak inflace. Ale jak to ověřit?     Autor: Stanislav Mihulka (29.09.2018)
Raný vesmír byl homogenní. Může za to gravitace?     Autor: Stanislav Mihulka (25.09.2020)
Vyplňovaly sekundu starý vesmír nesmírně energetické oscilony?     Autor: Stanislav Mihulka (09.02.2021)



Diskuze:

Otázka.

Vladimír Bzdušek,2023-04-13 07:47:48

Zdravím, p. Naxera.
Ako som už svojho času v diskusii s Vami písal, je pre mňa neskoro začať študovať relativitu systematicky. ale raz ma napadlo toto:

Mám dve kozmické lode, ktoré sa pohybujú rovnomernou nerelativistickou rýchlosťou
po paralelných dráhach v konštantnej vzdialenosti medzi sebou.
Na boku majú priezory, ktorými je vidieť z jednej do druhej.
Teraz začnú obe rovnako zrýchľovať až na relativistickú rýchlosť,
následne až na rýchlosť veľmi blízko c.
Teraz tá otázka:
Čo sa stane so vzájomnou viditeľnosťou oboch lodí?
Ak nič, tak OK.
Ak predsa čosi, tak druhá otázka:
Zmení sa niečo, ak budú obe lode pevne premostené
a budú tvoriť jedno teleso?
(Inak povedané, uvidím si v lodi pri rýchlosti blízkej c vlastný nos?)

Odpovědět


Re: Otázka.

Jirka Naxera,2023-04-13 10:25:16

Hezka otazka - a ucebnicova relativisticka uloha. Pokud jsou vedle sebe, tak samozrejme se nestane nic.
Pokud jsou za sebou, tak uz je to zajimavejsi https://en.wikipedia.org/wiki/Bell%27s_spaceship_paradox - ale Vase uloha je jednodussi v tom, ze jsou pevne spojene a tvori jedno teleso.

V tom pripade se dostavate do (opet) ucebnicoveho prikladu z obecne relativity, https://en.wikipedia.org/wiki/Rindler_coordinates

tl;dr: pro bezna zrychleni a beznou velikost lodi se nestane vubec nic, s velmi velmi citlivymi meraky zjistite, ze se draha svetla mirne zakrivuje (jak ji zrychlujici se lod doletava) - ale pro bezna zrychleni je to stejne zanedbatelne, jako ohyb svetla gravitaci na Zemi.

Pro oooobrovske lode a ooooobrovska zrychleni se Vam ale muze stat, ze se zadni cast lode dostane za Rindleruv horizont. (pak ale pocitejte, ze relativisticke jevy roztrhaji i material lode)

Odpovědět

Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-12 20:27:28

Ja pre istotu začnem od nuly. Na nete je plno postupov odvodenia krivosti, pre referenciu:
ekamperi.github.io/mathematics/2019/10/29/riemann-curvature-tensor
(zaujímavá je i tá poznámka, že Minkowského-Einsteinove rozšírenie Riemannovskej geometrie nezahŕňa točenie, čo je na geometriu dosť podivnosť)

Som fyzikálny diletant, tým rovniciam príliš nerozumiem, zatiaľ, tak možno by mi niekto mohol pomôcť, či dobre chápem aspoň základnú ideu. Keď ten vektor otáčam po krivke A→N→B→A, tak ho zjavne vo dvojici so smerovým vektorom danej krivky otáčam, zachovávajúc okrem iného ich vzájomný uhol. Takže pre Minkowského priestor a Obecnú relativitu to zjavne potrebujem otáčať v súlade s Minkowského diagramom, pravda? Na 2D projekcii na obrázku zjavne otáčame v 3D, nebolo by teda lepšie pre názornosť tie obrázky kresliť rovno pre Minkowského priestor?

Pokiaľ si niekto skúšal v Minkowského priestore otáčať kocku, tak zrejme vie, že to vyzerá ako skosený rovnobežnosten, že? Pokiaľ si ale domyslím do časopriestoru pravouhlú mriežku, tak ten Riemannov tenzor tam stále ponecháva tie "+" a "×" a samotné kockovité sekcie sa len ohýbajú a ohýbajú, ale tie ich rohy nie a nie sa skosiť.. Nikomu to nepríde ani trošku podozrivé? Podľa mňa sa tak vzájomné uhly pomocných kriviek v smere imaginárnej osi očividne menia, a nemali by sa.
Bavím sa celú dobu o geometrickej teórii, fyziku do toho ťahať netreba.

Odpovědět


Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 00:49:14

Malicko to pletete, ono se to skosi i pri Lorentzove transformaci.
Pro zacatek bych Vam doporucil opravdu zacit od nuly, ono je to trochu slozitejsi.

Predne si uvedomte jedno - co je invariant. Pro Newtonovskou fyziku je to vzdalenost = ds^2 = dx^2 + dy^2 .... znama Pythagorka. Tohle Vam tvori Eukleidovsky prostor, ktery obecne diky tomu zachovava i uhly.
Grupa symetrii je tu SO(3) neboli grupa vsech otoceni v prostoru. (+translace, ty vynechme) - ktera zachovava uhly.

Pro relativisticky prostor ale tohle uz neplati!!! Tam je invariantem prostorocasovy interval ds^2 = d(ct)^2 - dx^2 - dy^2 ...
Grupa symetrii je tu Lorentzova grupa, neboli SO(1,3), ktera ale uz uhly obecne NEZACHOVAVA (si to spocitejte).
To, co dela boost (uvedeni pozorovatele/objektu do pohybu) se da popsat tak, ze jeho prostorovy rozmer ve smeru pohybu "pretocite" do casoveho smeru, zatimco ostatni (kolme k pohybu) smery zustavaji netknute. A kdyz u trojuhelnicku zkratite jednu usecku zatimco ostatni zustanou, tak ten uhel bude jinej, ne? :)

To je mimochodem duvodem, proc se casoprostorove diagramy kresli jako 1+1, protoze zbyle dva rozmery kolme na smer pohybu se nemeni.

Teprve az se prokousete timhle (vcetne obvyklych uloh kolem, jako odvodit paradox dvojcat), ma cenu se poustet do prostoru zakrivenych, neboli do relativity obecne.

Tam zase zjistite, ze vetsina socialnich jistot prestala platit, na kazdou velicinu se musite koukat velmi opatrne a s respektem, apod.

Literatura asi
Popularni uvod https://math.ucr.edu/home/baez/gr/

Velmi dobry (a pristupny) uvod do obecne relativity je tahle knizka https://www.cambridge.org/core/books/first-course-in-general-relativity/3805425203DD91A7436EF6E5F2082263

Odpovědět


Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 00:58:20

Jeste pro specialni teorii relativity (tou opravdu zacnete) treba https://utf.mff.cuni.cz/~semerak/STR.pdf (tyhle skripta jsou trochu komplikovanejsi, uplne uzasne mel doc. Leos Dvorak z KDF MFFUK, jen ted nemuzu najit link)

Odpovědět


Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 13:29:40

Nasel: https://kdf.mff.cuni.cz/vyuka/TeorieRelativity/

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Vladimír Bzdušek,2023-04-15 21:33:03

Stiahol.

Odpovědět


Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-13 09:23:02

No tak zas až taký ťuťko nie som, matematické základy ŠTR som sa naučil už pred rokmi z Devlinovho "Jazyka matematiky" a pár ďalších, a bez výhrad s ŠTR súhlasím, že je správna. Dali Ste mi ale ten fyzikálny link na PDF a to nejaký ten týždeň potrvá, kým prečítam, takže iba stručne. Dilatáciu času i priestoru, vrátane paradoxu dvojčiat si viem správne spočítať iba pomocou podobností trojuholníčkov a Pytagorejských, aj bez Lorentzovho boostu. Čo samozrejme neznamená, že mi nezaškodí naštudovať si tie grupy symetrií, lenže Vy síce máte pravdu, ale bavíte sa úplne o niečom inom. Idete na to hneď s fyzikou a plnými 4 rozmermi, zatiaľ čo ja som popisoval geometriu, nevadí, prejdeme do Vašej domény:

Ten Lorentzov boost nie je skutočne rotácia, to vieme, a pokiaľ ho chápem správne, ide o 3D výrez časopriestorom. Silne zjednodušene som v princípe argumentoval, že keď položím trojuholníkové pravítko na stôl a budem ho otáčať na hrane, jeho uhol sa mi nemení. Vy argumentujete, že keď budem merať uhol jeho tieňa na stole, tak uhol sa mi mení. No ale samozrejme, ale bavíme sa o iných veciach.

Rovnakým spôsobom môžem nezachovávať uhly v klasickom 4D, stačí mi vziať nekonečne dlhý 4D hranol a otáčať ho, ale potom si zobrať 3D rez šikmo na plášť. Samozrejme tým dostanem miesto kocky kváder a na uhlopriečkach vidím, že uhly sa mi nezachovávajú, pretože ich meriam medzi úplne inými bodmi. A nepochybujem, že aj pre to existuje nejaká grupa symetrií, ale zjavne nie tá SO(4), resp. jej 3D subgrupa pre rotácie v 3D (viem, vy spomínate SO(3), ale keď už Euklidovská analógia, tak poriadne). A nebude zachovávať uhly, kto povedal že SO(3,1) nutne je komplexným ekvivalentom SO(4) (áno, vidím z rovnice, že Vy rád používate ten reálny Minkowského priestor, ale v princípe pre ŠTR je ok použiť komplexný, tam sa používalo oboje), ja celý čas predsa vravím, že to je zavádzajúco pomenované, a Lorentz bol fyzik, nie matematik.

Spočítať si to môžem, ale to zrejme sem do diskusie už nestihnem odpísať. Analogicky môžem argumentovať, "veď sa na to pozrite": Dilatácia času a priestoru v ŠTR je iba relatívna, z absolútneho časopriestorového hľadiska sa mení iba uhol pozorovateľa — presne ako vravíte, že priestorový rozmer pretáčame do časového smeru. Pri pohybujúcom sa telese preto pozorovateľ relatívne nehybný voči zvolenej vzťažnej sústave uvidí prednú stranu objektu posunutú z minulosti, zatiaľ čo tá zadná bude posunutá z budúcnosti. Celá dilatácia je ale len ilúzia, dobrým indikátorom je, že pre každého pozorovateľa môže byť iná.

V tom 1+1 diagrame sa Vám ten pôvodný trojuholník nakloní šikmo, a už viac nebude celý ležať v zvolenom priestore simultánnosti, tam bude len jeho priemet, ktorý bude mať pochopiteľne iné uhly.


Inak celé sa to dá jednoduchšie predstaviť práve modelom, kde sa vzdáme pár dimenzií, pre jednoduchšiu predstavu. A ešte názornejšie je pre čas použiť reálnu dimenziu a Euklidovskú metriku — pri pohybe v takomto hernom modeli sa objekt bude miesto dilatácie v svojej "rovine simultánnosti" zdanlivo naopak predlžovať. Môžeme pokračovať ešte v diskusii, ale mať plne doštudované Vami priložené zdroje súčasne určite nestihnem.

Odpovědět


Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 10:57:13

Pockat, ja se bavim o pseudoeukleidovske geometrii, Vy o eukleidovske, nemyslite?
Ciste geometricky (dobra ucebnice: Ellie Cartan - Theory of spinors) v nezakrivenem pripade. Mate nejaky (zcela obecny) linearni affini prostor L - v nem muzete definovat primku a treba rovnobeznosti.

Jak z takoveho prostoru udelate prostor metricky? Inu tak, ze na tomhle prostoru definujete nejakou funkci, ktera se chova "rozumne" https://en.wikipedia.org/wiki/Metric_space#Definition ktera bude popisovat vzdalenost.
Tahle metrika je to, co Vam indukuje dalsi strukturu toho prostoru, mezi kterou patri treba uhly, invarianty apod.
Vy se (jestli Vas chapu spravne) porad drzite prostoru s Eukleidovskou metrikou - ds^2 = dx^2 + dy^2 + dz^2, ktery ma nejake konkretni vlastnosti (jednu z nich je invariance vzdalenosti a uhlu pri pusobeni Galileovy grupy (lidove: kdyz to cele otocite, uhly mezi 2 vektory se nezmeni (zadna veda zde, to je definice otoceni), ale kdyz to pozorujete z jedouciho vlaku, tak se ale uhly ani vzdalenosti take nezmeni).
V te stejne geometrii se rychlosti vektorove scitaji - svetlo vyslane z jedouciho vlaku se pohybuje o rychlost vlaku rychleji.

Co je podstatne, _empiricky_ (Michellsonuv pokus a spousta dalsich) se prokazalo, ze nas Vesmir NENI Eukleidovsky, ale (bez gravitace) pseudoEukleidovsky, se signaturou (+---) (nebo -+++ - tahle signatura se meni mezi vychodnim a zapadnim pobrezim USA, ale jinak jsou oba popisy ekvivalentni ;-) )
Co vyplyva z takovehle _geometrie_? Tak predne, vzdalenost dvou bodu uz je ds^2 = dt^2 - dx^2 - dy^2 -dz^2 (o tom je ta signatura). Pak ale musite mirne zobecnit grupu rotaci - a tady se Vy lisite od geometrie.
Vy delate chybu, ze rotace povazujete za SO(4) (neboly vsechny transformace (rotace), ktere zachovavaji Eukleidovskou formu dt^2 + dx^2 ....). Jenomze viz odstavec vyse, empiricky je zjisteno, ze ta se nezachovava, ze se zachovava Minkowskeho dt^2 _-_ dx^2 ... - coz odpovida grupe SO(1,3) resp SO(3,1), neboli Lorentzove grupe.

Ta vsak obecne nezachovava vzdalenosti, a tim padem ani uhly, proto nemuze byt Vase uvaha s trojuhelniky spravne. Ta dokonce ani nezachovava (vektorove) scitani rychlosti, proto jako konkretni dusledek mate (mimo jine) konstantni rychlost c ve vsech soustavach.

ad absolutni vs relativni - no ted jsem trochu nevyspalej, mozna placnu, ale zkuste v Eukleidovskem pohledu s prumety dostat spravny vysledek Michellsonova pokusu a spravny vysledek konstantni rychlosti svetla.

Odpovědět


Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 11:20:11

...a ted me to docvaklo.
Kdysi (jako skoro dite) jsem si hral s myslenkou, ze vlastne specialni relativitu muzete vysvetlit ze zacatku i tak, ze proste uvazujete Eukleidovsky prostor a v nem telesum predepisete dalsi vlastnost, ze se vzdycky pohybuji rychlosti 1. (kdyz je v klidu, tak smerem casovou osou).
Bylo to hezke, jednoduche, ale moc dal jsem to tehdy nerozvadel a pak jsem se na skole zbabele vratil k ucebnicim.

Ted mi po diskusi s Vami vlastne docvaklo, co se stalo - ono tim "vzdycky se pohybuje |v|=1" jsem ve skutecnosti ale prave nevytvoril nic jineho nez Minkowskeho prostor popsany ctyrmi (NEkartezskymi) souradnicemi :). Takze vlastne jsem se celou dobu zbabele drzel osnov, i kdyz jsem to nevedel :-)

Odpovědět


Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-13 14:04:19

No ja sa bavím o oboch, aj euklidovských aj pseudoeuklidovských priestoroch, dúfal som, že to nebude pliesť, ups. Inak v skutočnosti v tom ale nie je taký rozdiel, schválne priložím myšlienku z anglickej wiki o tej Wickovej rotácii:

"Wickova rotácia je motivovaná pozorovaním, že Minkowského metrika v prirodzených jednotkách a 4D Euklidovská metrika sú si ekvivalentné, ak dovolíme času nadobúdať imaginárne hodnoty."

No a v tomto duchu si to predstavujem aj nepredstavujem ako Euklidovský priestor, ja v princípe počítam s "ict" a historicky starším komplexným Minkowského priestorom, ktorý bol používaný pre ŠTR v jej počiatkoch, ale ktorý sa nikdy nepodarilo použiť pre OTR. Keďže tak ale mám trojuholníky s odvesnami 6 a 10i, a preponou 8i, tak tie uhly mi pochopiteľne tiež vychádzajú komplexné :p
Takže už asi vidím, v čom je problém, podľa googlenia táto civilizácia asi nepozná ani komplexné uhly, ups, čo sa ešte nedozviem :D Ale hlavne že existujú komplexné rozšírenia trigonometrických funkcií, a ja blbec som si myslel, že to máte pre komplexné uhly.
No tak to vysvetľuje, prečo vidím tie komplexné uhly aj vzdialenosti invariantné, aj keď to rotujem v smere imaginárnej osi po hyperbolách. Tak ono to nemal len zle Minkowski a Einstein, ale už Lorentz. Ani netušíte, ako mi tá diskusia s Vami pomohla, fakt si budem musieť pozrieť Lorentzove grupy rotácií, čo to tam postváral. Púšťať tak fyzikov do matiky, takto to potom dopadne :))

A trvám si na tom, že tie trojuholníky tam mám dobre, ale že ja ich mám komplexné, preto sa mi uhly zachovávajú. No tak pokiaľ je už Lorentzova grupa prekrútená, tak potom je mi jasné, prečo sa mi nikoho nedarí presvedčiť to spočítať -_- A ja blbec som si myslel, že za to môže Minkowski.. parchant Lorentz :D

P.S.: Ten herný model na záver bolo len názorné zjednodušenie pre znázornenie idey kontrakcie dĺžky. Samozrejme, že ho nepoužívam pre relativitu, to by sa predmety naťahovali. A som presvedčený, že Michellsonov pokus aj konštantná rýchlosť svetla by mi určite vyšli, lebo pre meranie uhlov používam Minkowského diagramy.
Jo a podobnú ideu s |v|= 1 som mal v detstve tiež.

Odpovědět


Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 15:40:24

No počkejte, ict je čistě matematický trik, ale s tím komplexním prostorem bych byl opatrný, rozhodně to není 2+2=4 čísla.
rotace v
R^4 popisuje grupa SO(4) což jestli mi paměť slouží je SU(2)xSU(2) (možná /Z2)
C^2 popisuje grupa SU(2) - což znamená, že tam máte nějakou další komplexní strukturu a není to ekvivalent.

Odpovědět


Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-13 16:02:04

Žiaden matematický trik, ono to rotovanie funguje, pretože to vidím :D
Ale komplexné uhly som nakoniec našiel, že ľudstvo pozná a používajú sa v kvantovke. Ale i tak asi nikoho nenapadlo to skúsiť pre Minkowského priestor. Ja si to schválne skúsim pre istotu prerátať, ale podľa mňa to zachovávanie komplexných uhlov pri rotácii sedí.
Tie SU a SO grupy si ešte prečítam, ale pre Minkowského priestor uvažujem buď v 2 zjednodušených dimenziách len C, alebo v plnej verzii s "R³I", takže nebojte, viem že potrebujem iba jedinú imaginárnu os :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-13 17:34:04

Pockejte, v kvantovce komplexni uhel? Kde?
Ano, v kvantovce pouzivate ve velkem fazi vlnove funkce, ale to neni uhel dvou komplexnich cisel, ale proste jine vyjadreni komplexniho cisla z = (x + iy) = r.e^(i*fi) = r.(cos(fi) + i*sin(fi)). (elektrikari si pamatuji ze stredni skoly na pojem "fazor", coz je takova obezlicka, kterou se snazili par let chodit kolem horke kase jak pracovat s komplexnimi cisly bez komplexnich cisel ;-) )

Ale s tim "ty uhly sedej" no teda nevim. Mate dve komplexni cisla
C1 = 1 = (1 + 0i) = 1 * (cos(0) + i*sin(0))
C2 = (0.707 + 0.707i) = 1*(cos(pi/2) + i*sin(pi/2))
ale C = C1+C2 = (1.707 + 0.707i) = 1.848 * (cos(0.393)+i*sin(0.393))
(jo, pro nasobeni komplexnich cisel se faze scitaji)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-14 11:22:09

Pardon, od včera viróza, treští mi hlava. Keď som trochu googlil, podľa prvého threadu neexistujú, druhý tvrdí, že v kvantovke a optike áno:
math.stackexchange.com/questions/96151/do-imaginary-and-complex-angles-exist
math.stackexchange.com/questions/271460/interpretation-of-complex-angles

Tie vzorce v druhom linku sa mi trochu nezdajú, iba cos by mal mať 1/2, vzorec pre sin IIRC má 1/(2i), ale inak to sedí. Zas sa bavíme o trošku iných veciach, Vy Ste uviedli reálne uhly komplexných čísel. Plus použité v tzv. exponenciálnom a goniometrickom tvare komplexných čisel, ale to zrejme viete. Ja som mal na mysli skutočne komplexné uhly, tak ako sa spomínajú v tých linkoch, napríklad i°, arcsin 2, atď. A ok, keďže R ⊂ C, tak vlastne aj tie Vaše uhly sú komplexné, takže skôr som mohol vravieť "aj rýdzo" komplexné uhly.

Každopádne prvý link má zlý záver, nadefinovať komplexné uhly v skutočnom svete je strašne jednoduché, takže ak by Vám to nevadilo, to si nechám na ďalší prvý Apríl :)
Keď sa nad tým zamyslíte, tak to vlastne dáva zmysel, lebo v reálno-reálnom smere rotujeme po kružnici, a goniometrické funkcie sú definované na kružnici. Analogicky v smere osí imaginárna-reálna rotujeme po hyperbole, a tomu v reálnych číslach zodpovedajú hyperbolické funkcie. Komplexný a reálny Minkowského priestor sú si totiž principiálne ekvivalentné, takže vlastne stačí v reálnom Minkowskom v smere časovej osi používať miesto goniometrických funkcií hyperbolické, ktoré presne prehodia význam reálneho a imaginárneho čísla. Akurát by asi potom nastal bordel pri lineárnych kombináciách rotácií v smere čas-priestor a rotácií v smere priestor-priestor. No a práve preto radšej celý čas zostávam pri tej komplexnej verzii, lebo potom si to človek nedopletie, a môže všade používať iba goniometrické a intuitívne i lineárne kombinovať (teda nie že by som to využíval, ja si zostávam väčšinu času pri mojej obľúbenej geometrii a uhly riešim jednoducho pomerne Minkowského diagramami).
Lorentz zjavne použil reálnu uhlovú metriku, ale tak v princípe prečo nie, v matematike je dovolené čokoľvek, čo nie je samosporné. Akurát bez komplexných čísel si v tom IMO človek ľahšie narobí bordel. To je podľa mňa presne ten dôvod, prečo OTR je chybná, ale až tým tenzorom, samotná ŠTR sa mi páči taká, ako je. Ok, až na tie uhly, ako som sa od Vás vyššie dozvedel, ale to je drobnosť.
Komplexný Minkowského priestor považujem za bližší tomu pravému komplexnému, pretože historicky sa pre C začala používať "reálna" metrika (keď 'i' vlastne "škrtáme": |OX|=√(x²+y²)) a reálna rotácia (kruhová; napríklad jednotková kružnica pre e). Pre komplexný priestor je ale v skutočnosti prirodzenejšie použiť tú Minkowského metriku a hyperbolickú rotáciu, lebo iba tak je správaním viac analogický reálnemu. Keďže ale historicky pri vzniku komplexných čísel sa predtým nič také nepoznalo, tak očakávane im prischla metrika a rotácia na prvý pohľad pripomínajúca Euklidovskú rovinu. No tak mne sa viac páči správnejšia a prirodzenejšia Minkowského verzia, takže ju zvyknem nazývať pravými komplexnými číslami, aj keď prísne terminologicky vzaté to tak nie je :p

No a že sčítaním komplexných čísel sa uhly nezachovávajú, no a čo? Mal som na mysli iba invariantnosť uhlov pri rotácii, nie pri sčítaní. Aj Vy Ste navyše spomenuli, že v Minkowského priestore to so sčítaním rýchlostí nie je tak jednoduché :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-15 14:42:37

ad:
Keď sa nad tým zamyslíte, tak to vlastne dáva zmysel, lebo v reálno-reálnom smere rotujeme po kružnici, a goniometrické funkcie sú definované na kružnici. Analogicky v smere osí imaginárna-reálna rotujeme po hyperbole, a tomu v reálnych číslach zodpovedajú hyperbolické funkcie.

Pardon, ale pletete ruzne veci. Metrickych prostoru je nekonecno. Eukleidovsky a Minkowskeho jsou jen jednemi z nich, a je moc spatne "zabit" vsechnu abstrakci nad nimi tim, ze si vsimnete operace, ktera z jednoho udela druhy. Uplne jiny prostor dostanete treba tak, ze jako vzdalenost pouzijete p-adic normu https://mathworld.wolfram.com/p-adicNorm.html (ma to pouziti mj v kvantove gravitaci) nebo ze ten prostor udelate nad jinym fieldem nez je R nebo C ve fyzice dost casty symplekticky prostor https://en.wikipedia.org/wiki/Symplectic_vector_space nebo treba https://en.wikipedia.org/wiki/Norm_(mathematics)#p-norm apod. Pak taky to, s cim delate operace, nemusi byt vubec cislo - https://mathworld.wolfram.com/Lp-Space.html nebo treba takovy Hilbertuv prostor kvantovky, kde urcite znate bra-ketovou konvenci

Jinak tak jak pro realne prostory pouzivame ortogonalni grupy O(n) https://en.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_group pro komplexni prostor neni prirozene pouzit Minkowskeho rotace SO(x,y), tam je prirozene pouzivat unitarni grupy U(n) https://en.wikipedia.org/wiki/Unitary_group stejne jako pro symplexni prostory https://en.wikipedia.org/wiki/Symplectic_group atd.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jirka Naxera,2023-04-15 15:36:12

Jinak mam jeste pocit, ze si nerozumime v jedne veci. Rikate OTR je spatne, ale soucasne OTR predpovida na x desetinych mist spravne. To je nesmysl z definice.
Co je fyzikalni teorie? Teorie, ktera spravne popisuje (dava stejne vysledky jako pozorovani) vsechny jevy v jeji pusobnosti, a ma nejakou prediktivni silu (muzete spocitat, jak dopadne jev ktery jste jeste nepozoroval).
Pokud mate jinou teorii, tak mate v podstate dve moznosti (krome trivialni, Vase teorie dava rozdilne vysledky nez pozorovani, pak je proste spatne).
1.Vase teorie spravne popisuje to, co zname, dava ale jine predikce jinde - pak je mozne ale navrhnout konkretni experiment, kterym lze rozlisit, ktera z tech teorii je "spravne" (cti: presneji popisuje prirodu a/nebo popisuje prirodu ve vetsim rozsahu parametru)

2.Vase teorie dava stejne predpovedi pro soucasne i pro budouci pozorovani. Pak ale jde o ekvivalentni formulaci, a uz vubec nedava smysl se bavit, ktera z nich je "dobre".
Tady je jedine voditko, ktera z nich je "spravne" - obvykle je to ta, ktera je jednodussi, pochopitelnejsi apod.
dva priklady: Prakticky vsechny veci kolem cernych der se formuluji v nejake forme sferickych souradnic. Jiste ze muzete ale naformulovat Schw. metriku i v "kartezskych" *). Ktera je spravna? No samozrejme obe, ale kazdy normalni clovek pouzije sfericke, protoze jinak se zblaznite z tech parcialnich derivaci, co na Vas vypadnou. To same (nezakriveny prostor) vypocet pole bodoveho naboje napr.

Nebo - kdysi byly sve formulace kvantovky, pak se zjistilo, ze jsou ekvivalentni. Pak do toho prisel Feynmann s path integralama. A samozrejme se (az na jiste technikalie https://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=13367 ) pouzije ta formulace, ktera je pro dany pripad vhodnejsi.

Myslim, ze ve Vasem pripade jde o ten pripad 2 - mate intuitivni problem s beznou formulaci, a snazite se vymyslet vlastni. To samo o sobe neni problem, jen casem narazite na cim dal vic slozitosti, protoze nasledne prace se samozrejme zbabele drzej ucebnic, a tim padem stavi nad praci desitek spickovych matematiku a fyziku, coz je vec pokud se budete chtit posunout, tak budete muset znovu vynalezt z nuly. A co hur, tuhle praci dalsi tisice vedcu ruzne procistili, generalizovali apod. takze moderni formulace jsou casto uplne nekde jinde nez puvodni prevratna prace.
Coz dohromady mozna na reseni trivialnich uloh nebude problem, ale co pak? Tim, ze je "ucebnicova" formulace delana na necem, co ma nejen obrovske zaklady, ale jeste vetsi mnozstvi prace na nich postavene, ktera teprve pak zacina davat uzitek ( treba https://en.wikipedia.org/wiki/Langlands_program ) se Vam treba nestane, ze <rejp do ekonomu> treba zatimco vy slozite a krkolomne vysvetlujete chudakum vystresovanym studakum, co to je marginalni poptavka, tak elektronik proste rekne ze proud kondenzatorem je kapacita krat derivace napeti podle casu, a stastny elektrotechnik, ktery vi z matematiky, co to je derivace je hned doma </rejp>

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-16 01:55:14

Presne tak, pletiem, napokon som to sám priznal:) Ale abstrakciu to nezabíja, práve tak ako ju nezabila ani tá Wickova rotácia. Myslel som to skôr inak, že by som osobne najradšej niektoré pojmy swapol/premenoval, ale nebojte, byrokratické revolúcie neplánujem a ani by mi neprešli. Nejako to prežijem. A ohľadom tých kruhových a hyperbolických rotácií som len tak kontemploval nad problémom OTR s rotáciami obecne, no nič, ešte si to uležím v hlave.

Každopádne konverzácia s Vami je nakoniec veľmi inšpiratívna, nadobudol som mierne podozrenie a schválne som kukol po rokoch do Devlina. Takže som zistil, že v skutočnosti exaktne povedané nepoužívam ani ten komplexný Minkowského časopriestor, kedysi som spravil drobný zlepšovák, aby sa to krajšie rátalo bez ovplyvnenia výsledkov. Schválne kuknem aj materiály odporúčané Vami, či sa nemýlim, že by som na ďalší Apríl spravil priestor "Milujem Lucu", alebo možno aj trošku skôr, harr.

Nie, "OTR zle" a "OTR presne na x desatinných miest" nemusí byť nezmysel z definície. V prípade spornej teórie je to možné, pretože v spornej teórii sa logicky dá dokázať aj vyvrátiť úplne čokoľvek, a nesediace výpočty stačí vylúčiť ako chybu modelu. Pochopiteľne nie je sporná teória ako sporná teória, a z teórie {"všetko je biele"; "niečo nie je biele"} by sa superpresné výsledky vyvodzovali neporovnateľne ťažšie. OTR ale rozhodne nie je fušerina, jej sila je IMO práve v tej komplementárnosti k podľa mňa správnej verzii. Lenže sa tam začínajú hromadiť aj nejaké podozrivé temné indivídua, a to IMO práve kvôli tej spornosti. Kameň úrazu prediktívnej sily je, keď predikujeme veci, ktoré akosi stále nenastali. Napríklad p. Vavryčuk mal nedávno pár pekných ideí eliminujúcich temnú energiu a tak, ale s OTR narazil, možno nakoniec použil Newtona a astrofyzici ho asi pekne zotreli. A pred ~8 rokmi podobne niekto iný, IIRC tiež z Geofyzikálneho ústavu, ale osobu už si nevybavím. Fakt by ma zaujímalo, kto to bol. Pritom s tou komplementárnou verziou by to IMO obom vyšlo.

Ad 1&2: No, u mňa to nemôže byť ani (1) ani (2), pretože rigorózna teória potrebuje byť podložená výpočtami a mne sa to nechce rátať.. zatiaľ, možno ma to jedného dňa extrémne dožerie, tak potom sa můžete tešiť na "Milujem Lucu" relativitu, ak sa u nich nedomôžem normálnej komunikácie. Nateraz ma ukľudnia balvany.
I tak môj prípad by určite bol (1), tá žartovná symetria s "gumou" je iba približná. V extrémne silných gravitačných poliach a extrémne dlhých časových úsekoch by sa to nutne muselo rozchádzať, lebo moje intuitívne chápanie Riemannovskej geometrie je elastické, a singularity tam fakt nepatria. Myslím, že Webb bude prinášať tak akurát ďalšie nezrovnalosti s Big Bangom, a tie čierne diery budú všetky do jedného červie.

A stále som presvedčený, že Einstein si to celý život predstavoval zakrivené do budúcna: Preto intuitívne odvodil gravitačné vlny, a asi aj strhávanie časopriestoru rotujúcim telesom bolo od neho. Ale naopak čierne diery sa mu pochopiteľne nikdy nezdali, lebo singularity elasticite odporujú. No tak pokiaľ fakt na konci života čušal kvôli ZSSR, tak vzhľadom na súčasnú situáciu je možno dobre, že sa na to stále prdí. Mne vlastne postačí aj pár bludných balvanov a troška negatívnej publicity.

Odpovědět


Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-13 14:23:25

Sakra, teraz ma napadlo, že som mohol byť ticho a mal by som námet na ďalší 1. Apríl.. no nič, stalo sa.

Odpovědět


Re: Re: Možné, ak bol 1) Tresk, 2) inflácia, 3) N fotónov topologicky izomorfných s vákuom

Jaroslav Knebl,2023-04-13 14:24:07

..a BTW, milujem Lucu.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz