الفلك

النظر إلى الكون المتوسع من خلال عدسة النسبية

النظر إلى الكون المتوسع من خلال عدسة النسبية

يعتبر الانزياح الأحمر في الضوء المرئي هو الأساس والمقاييس الأكثر وضوحًا لكيفية فهم الكون على أنه يتمدد بمعدل متسارع. أفترض أنه قد تم التفكير فيه أو ربما يكون خطأ واضحًا للأشخاص الذين لديهم المزيد من المعرفة ، ولكن لماذا لا يمكننا القول إن الكون ينهار دائمًا من الناحية الفنية على نفسه تحت تأثير الجاذبية عند التفكير في النسبية؟

نحن نعلم أن المكان والزمان يتأثران بالجاذبية ، لذا إذا فكرنا بشكل نسبي إذا كان كل شيء يتسارع بمعدل متسارع تجاه كل شيء آخر ، فقد يفسر هذا الانزياح الأحمر (مظهر الابتعاد). الأشياء التي ورائي سوف تتسارع بشكل أبطأ نحو الأشياء الفردية التي أمامنا سوف تتسارع بشكل أسرع. لذلك ، بالنسبة إلينا ، يبدو في الواقع أنه يتوسع بمعدل متسارع ، مما يفسر الانزياح باللون الأحمر.

في هذا التفكير التبسيطي للغاية ، سينجح هذا في كون يتمدد ويتقلص أو يكون في حالة انكماش لا تنتهي أبدًا ، والتي يمكن أن تستمر بالنسبة لنا بلا حدود لأن الزمان والمكان متشابكان مع الجاذبية.


إذا عملت على معادلات الحركة لانهيار الجاذبية والسقوط الحر لسحب من الجسيمات (أو المجرات) ، فستجد ذلك من وجهة نظر أي من هذه الجسيمات ، يبدو أن جميع الجسيمات الأخرى تقترب. هذا صحيح في كل من نظرية نيوتن والنسبية العامة.

تم العثور على الحساب في العديد من الكتب المدرسية وملاحظات المحاضرات ، على سبيل المثال سوزان هوفنر ، لكن الحجة النوعية تسير على النحو التالي:

من وجهة نظرك ، عند الجلوس على أحد الجسيمات ، فإن الجسيم البعيد عن مركز السحابة "يشعر" بجاذبية أصغر من الجسيمات المركزية. أعتقد أن هذا هو السبب الذي يجعلك تعتقد أنه يجب أن يتسارع بشكل أبطأ. ومع ذلك ، فإن أي جسيم يشعر بالجاذبية من الكل الجسيمات الأقرب إلى المركز ، لذلك كلما كنت بعيدًا عن المركز ، ستجذبك المزيد من الجزيئات. من ناحية أخرى ، الجاذبية من جميع الجسيمات الموجودة أبعد بعيدًا عن المركز يلغي ، لذلك لا تشعر بهؤلاء.

هذه ، في جوهرها ، نظرية صدفة نيوتن ، وقد اتضح أنها تشير إلى ذلك تصل جميع الجسيمات إلى المركز في نفس الوقت. تصبح المسافة بين كل جسيم أصغر وأصغر ، حتى تنهار السحابة إلى نقطة بعد وقت يتناسب عكسيا مع الجذر التربيعي للكثافة.

هذا بالضبط عكس ما لوحظ.


أستاذ علم الفلك يناقش لغز توسع الكون المتزايد

ناقش بول مارتيني ، أستاذ علم الفلك في جامعة ولاية أوهايو ، لغز التسارع الكوني وخططه لاختبار النظريات حول هذه الظاهرة في حدث لسلسلة عروض رادكليف للزملاء بعد ظهر الأربعاء.

يشير التسارع الكوني إلى زيادة معدل تمدد الكون. تم اكتشاف هذه الظاهرة لأول مرة في التسعينيات.

قارن مارتيني الطبيعة غير المتوقعة للاكتشاف بالكرة التي تطير بعيدًا ، متجاهلاً قيود الجاذبية.

"هذه الزيادة هي اللغز الكبير: ما الذي يمكن أن يجعل الكون يتحدى الجاذبية حرفياً؟" قال مارتيني.

يطلق العلماء على الطاقة التي تتغلب على قوة الجاذبية في التسارع الكوني الطاقة المظلمة. حدد مارتيني في حديثه ثلاث نظريات رئيسية تم اقتراحها لشرح الطاقة المظلمة.

تقول النظرية الأولى أن الطاقة المظلمة هي خاصية عامة ومتأصلة في الزمكان تتوافق مع نظرية النسبية لألبرت أينشتاين. مع الوجود المستمر للطاقة المظلمة ، كلما اتسع الكون ، زاد الفضاء - وزاد الضغط السلبي.

تفترض النظرية الثانية أن الطاقة المظلمة يمكن أن تكون مرتبطة بقوة غير معروفة وغير مكتشفة يسميها العلماء Quintessence. سينضم Quintessence إلى القوى الأساسية الأربع - القوى النووية القوية والضعيفة ، والقوة الكهرومغناطيسية ، والجاذبية - لوصف الكون.

تقترح النظرية الثالثة أنه يجب تعديل نظرية النسبية العامة لأينشتاين. أطلق مارتيني على هذه النظرية "التفسير الأكثر انتشارًا" وأوضح أنها تشير إلى أن الجاذبية يمكن أن تتغير من كونها قوة جذابة إلى قوة دافعة على نطاقات كبيرة جدًا.

يهدف عمل مارتيني الحالي إلى اختبار هذه النظريات باستخدام أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI).

وقال "عدم وجود دليل ليس دليلا على الغياب". "كل هذه الأفكار الثلاثة مثيرة ، ونحن بحاجة إلى المزيد من الأدوات والمزيد من البيانات لاختبارها."

DESI هو تلسكوب قطره أربعة أمتار. ينعكس الضوء من خلال العدسة ، ثم يركز على كابلات الألياف الضوئية التي تنقل الضوء إلى 10 أجهزة طيفية يتم التحكم فيها حرارياً. تعتبر أجهزة الطيف الضوئي حساسة للغاية ، وهي أجهزة شبيهة بالكاميرا تقسم الضوء إلى قنوات محسّنة وتشتيته باستخدام شبكة ثلاثية الأبعاد.

وصف مارتيني ميزات هذه الكابلات الليفية ، بما في ذلك قدرتها غير العادية على نقل الإشارات الضوئية وتقليل محطات الترحيل باهظة الثمن.

وقال: "كل هذه الجوانب التقنية كانت حاسمة في تصميم وبناء أداة قادرة على قياس 35 مليون مجرة ​​وكوازارات في غضون خمس سنوات".

قال مارتيني إن DESI "تفوق بشكل كبير المشاريع المماثلة" من خلال السعي إلى قياس 10 مرات أكثر من المجرات من الأدوات السابقة وفي فترة زمنية أقل.

وصف مارتيني أهمية تصميم معدات حساسة لقياس الفوتونات أو جسيمات الضوء.

قال: "كل فوتون من أهدافنا ثمين". "نريد أن نتأكد من أنهم لن يضلوا في العشرات من الأمتار القليلة الماضية."

تم إغلاق مشروع DESI في مارس بسبب COVID-19 ، لكنه سيكون في طريقه لإعادة التشغيل في غضون أسبوع تقريبًا ، وفقًا لمارتيني. وأضاف أنه يتطلع إلى تجارب جديدة واكتشافات غير متوقعة في الدراسة المستقبلية للتسارع الكوني.

قال: "إن الكثير من الاكتشافات الأكثر إثارة للدهشة التي قام بها [العلماء] ليست تلك التي صُمموا لمعالجتها في البداية".

تريد مواكبة الأخبار العاجلة؟ الاشتراك في النشرة البريد الإلكتروني لدينا.


النظرية العامة للنسبية صحيحة

أدلى مناهض للإلحاد بتعليق على نقاش زعم فيه أن نظرية النسبية خاطئة ، لذلك أتحداته في هذا النقاش لمعرفة ما إذا كان يمكنه دعم ادعائه.

التعريف: "الثاني هو النظرية العامة للنسبية ، والتي تنطبق بشكل أساسي على الجسيمات أثناء تسارعها ، خاصة بسبب الجاذبية ، وتعمل كمراجعة جذرية لنظرية نيوتن ، وتتنبأ بنتائج جديدة مهمة للحركة السريعة و / أو أجساد ضخمة للغاية. "[1]

1. الجولة الأولى للقبول.
2. لا يجوز التنازل أو التنازل.
3. لا دلالات ، التصيد ، أو المحاماة.
4. لا يمكن تغيير دقة المناقشة ، والتعريفات ، والقواعد ، والبنية دون أن تطلب ذلك في التعليقات قبل أن تنشر حجة الجولة الأولى. لا يمكن تغيير قرار النقاش ، والتعريفات ، والقواعد ، والهيكل من كل اللحظات التي تلي إضفاء الطابع الرسمي على المناقشة.

الناخبون ، في حالة خرق أي من هذه القواعد من قبل أي من المناظرين ، يجب منح جميع النقاط السبع في التصويت للشخص الآخر.

الجولة الأولى: القبول
الجولة 2: تقديم جميع الحجج (بدون تفنيد من قبل المحترفين)
الجولة الثالثة: دحض حجج الخصم (لا توجد حجج جديدة)
الجولة الرابعة: الدفاع عن الحجج الأصلية والاستنتاج (لا توجد حجج جديدة)

تيهو الحضيض الشمسي مداخلة عطارد

يمكن أن تثبت مقدمة عطارد النسبية.

إجمالي المقدار الملحوظ لعطارد هو 574.10 & plusmn0.65 قوس ثانية لكل قرن بالنسبة إلى ICFR بالقصور الذاتي. إجمالي النسبية المرصودة هو 42.98 & plusmn0.04. التصحيح بمقدار 42.98 بوصة هو 3/2 مضاعف للتنبؤ الكلاسيكي باستخدام معلمات PPN:

وبالتالي يمكن تفسير التأثير بالكامل من خلال النسبية العامة. الحسابات الأحدث المبنية على قياسات أكثر دقة لم تغير الوضع ماديًا. [3] [4] [5]


توسع الكون

تثبت حقيقة أن الكون يتمدد النسبية.


عدسة الجاذبية

الظواهر المعروفة باسم عدسة الجاذبية يمكن أن تثبت النسبية.

السماء بأكملها مشوهة قليلاً بسبب انحراف الجاذبية للضوء الناجم عن الشمس (باستثناء الاتجاه المضاد للشمس). وقد لوحظ هذا التأثير من قبل القمر الصناعي الهيباركوس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. قاس مواقع حوالي 10 5 نجوم. خلال المهمة الكاملة ، تم تحديد حوالي 3.5 مرات و 10 مواضع نسبية ، كل منها بدقة 3 مللي ثانية (الدقة لنجم 8 و ndash9). نظرًا لأن انحراف الجاذبية المتعامد مع اتجاه الأرض والشمس يبلغ بالفعل 4.07 mas ، فإن التصحيحات مطلوبة عمليًا لجميع النجوم. بدون التأثيرات المنهجية ، يمكن تقليل الخطأ في الملاحظة الفردية البالغة 3 مللي ثانية بواسطة الجذر التربيعي لعدد المواضع ، مما يؤدي إلى دقة تبلغ 0.0016 مللي أمبير. [9] [6] [10]

[1]: http://www.alberteinstein.info.
[2]: U. Le Verrier (1859) ، (بالفرنسية) ، Comptes rendus hebdomadaires des s & eacuteances de l'Acad & eacutemie des sciences (Paris) ، vol. 49 (1859) ، ص 379 وندش 383.
[3]: كليمنس ، ج. م. (1947). "تأثير النسبية في حركات الكواكب". تقييمات الفيزياء الحديثة 19 (4): 361 & ndash364.
[4]: لورنزو يوريو (2005). "حول إمكانية قياس الانحراف الشمسي وبعض التأثيرات النسبية من المدى الكوكبي". علم الفلك والفيزياء الفلكية 433: 385 و ndash393.
[5]: http://www.tat.physik.uni-tuebingen.de.
[6]: http://en.wikipedia.org.
[7]: J.W. Rudnicki ، M. Wu ، C.H. Kuo and L. M. Keer ، "تشوه السطح ومعدلات إطلاق الطاقة لمناطق الانزلاق من الإجهاد المستمر في نصف مساحة مرنة" ، مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، المجلد. 96 ، 16509-16524 ، 1991. ، ص. 28.
[8]: "دراسة تشتت الأشعة السينية للأس الحرجة ح في أرغون ،" إي. جورمن ، إم شاندراسيخار ، بي. تشمبلي ، إتش. بيل ، د. دوليجسي ، ج. لين و P.W. شميت ، فيز. القس أ 22 ، 170 (1980). ، ص. 37.
[9]: http://www.space.com.
[10]: http://www.rssd.esa.int.

1. وداعية الحضيض من عطارد

لا يمكن أن تفسر النسبية خسارة القوس ثانية لكل قرن. حيث تفقد الشمس كتلتها طوال الوقت [1] [2]. إذا كانت النسبية صحيحة ، فإن انحناء الزمان والمكان يؤدي أيضًا إلى فقدان الشمس وزيادة في حركة الزئبق. ومع ذلك ، فإن الثواني القوسية للزئبق لكل قرن تكاد تكون ثابتة [3].

النسبية لها حواجز إعلانية أيضًا ، ولكن لم يتم نشرها أبدًا بسبب الرقابة والتحيز النسبي. [4]

2. توسع الكون

اقترح Eienstien أيضًا نظرية النسبية لكون ثابت. لذلك يُظهر أنه يمكن تحريف النظرية لتناسب (مثل المادة المظلمة). تسمح النسبية فقط بمعدلات توسع وغرابة مختلفة. لوحظ التوسع المتزايد في الكون يتناقض مع النسبية [5] وقد لوحظ زيادة الانحراف في أشياء مثل القمر تناقض النسبية [6]

كان هذا معروفًا بالفعل ، ينحني الضوء بواسطة الأشياء. تتنبأ فيزياء الكم بهذا. إذا كانت النسبية صحيحة ، فيجب أن يرتد الضوء أيضًا حول الأشياء الأخرى [7] ، ومع ذلك ينتشر الضوء في جميع الاتجاهات.

حجة ضد النسبية
1. الثقوب السوداء.

تتنبأ نماذج الكمبيوتر القائمة على النسبية بعدد كبير من الثقوب السوداء. أكثر مما هو عليه في الواقع في الكون [8]

[1] ويليامز ، تاري. 2000. الشمس وكتلتها
[2] http://www.universetoday.com.
[3] فيمينغواي ، لويس. 2010. مدار عطارد
[4] موريس ، هنري م. 1998. التعصب الأعمى في العلم. العودة إلى سفر التكوين 114 أ (يونيو).
[5] http://www.eso.org.
[6] http://arxiv.org.
[7] جريل ، كيم. 1998. موجات ضوئية بأجسام ضخمة.
[8] "نسبة كتلة الثقوب السوداء في مراكز المجرات إلى باقي المادة في المجرات أكبر في المحاكاة منها في الكون الحقيقي."
http://www.scientificamerican.com.

أود أن أشكر المناهض للملحد على تقديم حججه.

1. الحضيض المسبق من عطارد

يبدو أن خصمي لا يفهم العلم وراء هذا الدليل. سأشرح لماذا انتقاد خصمي غير مبرر.

أولاً ، يحاول خصمي التخلص من فقدان كتلة الشمس بطريقة غير متناسبة. كما يوضح ذلك ، "على مدار عام واحد ، تبلغ [خسارة الكتلة] 7 × 10 ^ 19 جرامًا ، وعلى مدار عمر الشمس بالكامل حتى الآن يبلغ حوالي 3.1 × 10 ^ 29 جرامًا. كتلة الشمس 4 × 10 ^ 33 جرامًا ، لذا فإن هذه الخسارة تساوي 0.008 بالمائة من كتلتها الحالية. "[1] هل هذا يبدو كبيرًا حقًا؟

في الواقع ، فيما يتعلق بمدار الأرض ، سيضيف فقط 7000 ميل على مدى 4.5 مليار سنة القادمة. المسافة المدارية الحالية التقريبية للأرض هي 577108800 ميل. [1] [2] هذا هو حوالي 0.0001٪ زيادة في المسافة المدارية مرة أخرى ، زيادة إلى حد ما.

قد يساوي الانخفاض في الثواني القوسية في القرن حوالي 0.0001٪ في 4.5 مليار سنة مقارنةً باليوم ، لذا فإن هذا غير ذي صلة.

سأشرح الآن سبب أهمية تأثيرات النسبية هنا. فيما يلي رسم بياني يوضح تفاصيل هذه العملية:

مصادر مداورة الحضيض الشمسي لعطارد
المبلغ (قوسي / القرن اليولياني)سبب
531.63 & plusmn0.69 قاطرات الجاذبية للكواكب الأخرى
0.0254 قساوة الشمس (لحظة رباعية)
42.98 و plusmn0.04 النسبية العامة
574.64 & plusmn0.69 مجموع
574.10 & plusmn0.65 ملاحظ

لم يتم محاولة أي نظرية أخرى تتناسب مع هذا النوع من الدقة. تفسر النسبية ذلك تمامًا. [3] [4] [5]

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تأكيد ذلك عند دراسة الكواكب الأخرى. كلما كان الكوكب بعيدًا ، قلت النسبية هناك لأنه كلما كان هناك قدر أقل من الاستباقية. تم تأكيد ذلك: تتعرض الكواكب الأخرى لتحولات الحضيض أيضًا ، ولكن نظرًا لأنها بعيدة عن الشمس ولها فترات أطول ، فإن تحولاتها تكون أقل ، ولا يمكن ملاحظتها بدقة إلا بعد فترة طويلة من عطارد. على سبيل المثال ، انزياح الحضيض لمدار الأرض بسبب النسبية العامة هو 3.84 ثانية من القوس لكل قرن ، والزهرة 8.62 ". تتوافق القيمتان جيدًا مع الملاحظة. 1913 + 16 تبلغ 4.2 & أودر في السنة هذه الملاحظات متوافقة مع النسبية العامة. [6] [7] [8]

لذلك ، فإن النسبية تسبب هذا الحضيض المسبق.

II. توسع الكون

اقترح أينشتاين في البداية كونًا ثابتًا ، ولكن كما يوضح مصدر خصمي 5 ، لم تُشر معادلات أينشتاين للنسبية أبدًا إلى أن الكون كان ثابتًا على الإطلاق. في الواقع ، لقد تنبأ بالفعل بتوسع الكون المتسارع. يفسر ثابته الكوني ومعادلاته هذا التوسع. "بالمصطلحات الحديثة ، فهي تمثل مساهمة طاقة الفراغ." [14]

أعلن فريق من علماء الكونيات مؤخرًا عن أدق قياس تم إجراؤه على الإطلاق منذ بدء تسارع توسع الكون. نتائجهم؟ "الاختبار الجديد لوجهة نظر أينشتاين للكون أثبت أنه على صواب & lsquo ؛ دقة لا تصدق & rsquo ؛ ويساعد العلماء على فهم التسارع الغامض للكون. وهذا يعني أنه يمكن تفسير هذه الظاهرة باستخدام نظرية أينشتاين العامة للنسبية والثابت الكوني - أبسط تفسير نظري لتسارع الكون. "[9] [15]

في الواقع ، وجد فريق [A] أن المجرات ، التي تقع على بعد 3.5 مليار سنة ضوئية من الأرض ، تتجمع معًا بالطريقة التي تتنبأ بها النسبية العامة.

من خلال الجمع بين قياسات تكتل المجرات مع الخصائص الأخرى و mdashs مثل حركات المجرات بالنسبة لبعضها البعض والطريقة التي ينحني بها ضوء بعضهم البعض و [مدش] فريق رايز حساب EG ، وهو كمية يستخدمها علماء الفيزياء عند النظر في التفاعلات المتوقعة للأجسام.

تتوقع النسبية العامة أن يكون EG حول 0.4. كانت قيمة EG المقاسة في الدراسة 0.39. "[10] النسبية تتنبأ بهذا جيدًا.

ثالثا. عدسة الجاذبية

فشل خصمي في فهم وجهة نظره هنا. تتنبأ النسبية بأنه "[سيكون هناك] انحناء واضح للضوء أثناء مروره بالقرب من جسم ضخم." [11] "وقد لوحظ هذا التأثير بشكل قاطع خلال كسوف الشمس لعام 1919 ، عندما كانت الشمس مظللة مقابل مجموعة نجوم Hyades ، التي كانت مواقفها معروفة جيدًا. "[11] حقيقة وجودها تثبت النسبية لأن عدسة الجاذبية كانت إحدى تنبؤات أينشتاين والنظرية العامة للنسبية.

"تتنبأ نظرية أينشتاين بضرورة تغيير اتجاه انتشار الضوء في مجال الجاذبية. وتشير الملاحظات الدقيقة إلى أن أينشتاين على صواب ، فيما يتعلق بالتأثير وحجمه. لقد رأينا بالفعل نتيجة مذهلة لانحراف الضوء في مجال الجاذبية : عدسة الجاذبية. "[12]

رابعا. الثقوب السوداء

بسبب "يعتقد العلماء أن المجرات بطريقة ما تخلص نفسها من الكثير من الكتلة التي كان من الممكن أن ينتهي بها الأمر إلى السقوط في ثقوبها السوداء المركزية."

ومع ذلك ، أنا لا أرى كيف يدحض هذا النسبية. يحتاج خصمي إلى شرح سبب عدم قيام المحاكاة بإنتاج ثقوب سوداء أكثر من تلك الموجودة في الكون ، مما يدحض النسبية.

[1]: http://www.astronomycafe.net.
[2]: http://nssdc.gsfc.nasa.gov.
[3]: كليمنس ، ج. م. (1947). "تأثير النسبية في حركات الكواكب". تقييمات الفيزياء الحديثة 19 (4): 361 & ndash364.
[4]: لورنزو يوريو (2005). "حول إمكانية قياس الانحراف الشمسي وبعض التأثيرات النسبية من المدى الكوكبي". علم الفلك والفيزياء الفلكية 433: 385 و ndash393.
[5]: مايلز ستانديش ، مختبر الدفع النفاث (1998)
[6]: Biswas، Abhijit Mani، Krishnan R. S. (2008). "حركة الحضيض النسبية لمدارات كوكب الزهرة والأرض". مجلة وسط أوروبا للفيزياء. الإصدار 1 6 (3): 754 & ndash758.
[7]: http://books.google.com.
[8]: http://aspbooks.org.
[9]: http://www.dailymail.co.uk.
[10]: http://news.nationalgeographic.com.
[11]: http://archive.ncsa.illinois.edu.
[12]: http://csep10.phys.utk.edu.
[13]: http://www.scientificamerican.com.
[14]: http://www.eso.org.
[15]: http://www.telegraph.co.uk.

أولا الحضيض الشمسي من عطارد

يتهرب المؤيد. حتى التغيير الطفيف من شأنه أن يغير الانحناء ويغير APS بسرعة

II. توسع الكون

يقول برو إن نظرية eienstien الأولى كانت لكون ثابت. وهذا يوضح أنه يمكن جعله مناسبًا. إذا كان الكون يتقلص ، يمكن تغيير النسبية. تتنبأ النسبية بتوسع الكون ولكن بمعدل معين. يتوسع الكون عند معدل سريع جدًا. يتم تجاهل حقيقة زيادة الانحراف (لأنه لا يستطيع دحضها)

ثالثا. عدسة الجاذبية

المؤيد يتجاهل كل شيء هنا. كان هذا العدسة معروفًا بالفعل وقد تم إثباته بواسطة ميكانيكا الكم قبل النسبية. يتجاهل Pro أيضًا حقيقة أن الضوء ينطفئ في جميع الاتجاهات بدلاً من الارتداد المتناقض مع النسبية

يتهرب المحترف مرة أخرى. يطلب مني أن أشرح كيف بدلاً من متابعة الجدل

"النسبية قد تتسبب في زيادة انحناء عمق الثقوب السوداء مما يؤدي إلى تدفق متزايد للثقوب السوداء. يمكن لنماذج الكمبيوتر أن تتنبأ بالرقم بمعدل خطأ 0.7٪." [1]

هذه صورة لأداء المحترفين في هذا النقاش
http://www.best-of-web.com.

1. غرين ، بريان. 2011 الثقوب السوداء تتفاعل مع الجاذبية الكمية.

أود أن أشكر ضد الملحد على هذا النقاش ، ومع ذلك فقد وضع قدرًا أقل من مرضٍ من العمل والحس في حججه. سوف أشرح.

1. الحضيض المسبق من عطارد

يستمر Pro في تجاهل حجتي. لقد أثبتت أن فقدان الشمس للكتلة لا علاقة له بشكل أساسي عند تحديد الاتجاه العام لمبادرة الحضيض الشمسي. لها تأثير حوالي 0.0001٪. سأضطر للأسف إلى استخدام بعض الرياضيات المعقدة لإثبات وجهة نظري.

من هذا يمكننا استنباط ما يلي:

وهكذا ، يتقدم الحضيض بواسطة:

. راديان لكل ثورة بسبب التصحيح النسبي العام للجاذبية النيوتونية. ويترتب على ذلك أن معدل حضيض الحضيض الناتج عن التصحيح النسبي العام هو:

ثانية قوسية في السنة.

= المقدار الذي تلعبه النسبية في الحركة الاستباقية

R = متوسط ​​نصف القطر المداري لعطارد في متوسط ​​نصف قطر مدار الأرض

T = الفترة المدارية لعطارد بالسنوات

ح = المونتوم الزاوي لكل وحدة كتلة

G = جاذبية Gravitaitonal

ومن ثم ، فإن المساهمة النسبية العامة في تقدم الحضيض الشمسي لعطارد هي 0.41 ثانية قوسية في السنة. من السهل إثبات أن المساهمة المقابلة لا تكاد تذكر بالنسبة للكواكب الأخرى في النظام الشمسي. إذا تم تنفيذ الحساب أعلاه بشكل أكثر دقة ، مع الأخذ في الاعتبار الانحراف المركزي لمدار عطارد ، فإن المساهمة النسبية العامة في تقدم الحضيض تصبح 0.43 قوس ثانية في السنة. ويترتب على ذلك أن إجمالي معدل حركة الحضيض الشمسي بالنسبة لعطارد هو 5.32 + 0.43 = 5.75 ثانية قوسية في السنة. هذا يتفق تمامًا مع معدل السبق الملحوظ. في الواقع ، كانت قدرة النسبية العامة على تفسير التناقض بين معدل حضيض الحضيض المرصود لعطارد ، وتلك المحسوبة من ديناميكيات نيوتن ، واحدة من أولى النجاحات الرئيسية لهذه النظرية.

يمكن توضيح تقدم الحضيض هنا:

عندما يتحرك مدار عطارد ، كذلك يتحرك الحضيض ، وهذا جزئيًا بسبب النسبية. اكتشف مسبار الجاذبية B النسبية حول الأرض ، وبدا شيئًا كالتالي:

لا توجد نظرية أخرى تمت صياغتها على الإطلاق تتناسب مع هذا النوع من الدقة حول الحضيض الشمسي. [4] [5] "GTR يشرح بدقة هذا الاختلاف [الحضيض] بين النظرية النيوتونية والملاحظة." [6]

II. توسع الكون

لم يقرأ خصمي ملخص النظرية والثابت الكوني ، لذلك سأضطر إلى التفصيل. اقترح أينشتاين أولاً أن الكون كان ساكنًا ، ومع ذلك ، عندما صاغ النسبية ، لم تشر نتائج النظرية أبدًا إلى كون ثابت - لقد أشارت إلى الكون المتوسع. ثم قدم أينشتاين "ثابتًا كونيًا" لجعل النسبية تتناسب مع فرضيته الأصلية. ومع ذلك ، عندما أثبت إدوين هابل أن الكون يتوسع ، ألغى أينشتاين نظريته عن الكون الثابت والثابت الكوني. أوضحت النسبية أن الكون يتوسع بمعدل ثابت فقط. ومع ذلك ، عندما وجد أن تمدد الكون يتسارع ، أعيد الثابت الكوني للعب دور السبب في ذلك. وتتناسب تمامًا مع التسارع.

"أحد الحلول الممكنة هو ثابت آينشتاين ورسكووس الكوني. إذا أعاد علماء الكونيات الثابت الكوني إلى معادلات النسبية العامة لأينشتاين ورسكووس ، عندها يمكن أن تتنبأ معادلات النسبية العامة بأن تمدد الكون يتسارع. يجب أن تكون قيمة الثابت الكوني مختلفة عن قيمة الثابت الكوني. استخدم أينشتاين في الأصل لإجبار النظرية على التنبؤ بكون ثابت. ومع ذلك ، فإن الفكرة الأساسية هي نفسها. "

"قيمة الثابت [الكوسمولوجي] هي المسؤولة عن التسارع المرصود في تمدد الكون." [8]

كما افترضت النظرية العامة للنسبية وجود الطاقة المظلمة ، المسؤولة بشكل مباشر عن تسارع تمدد الكون (ملاحظة: نعم ، الطاقة المظلمة موجودة بالفعل وافترضها أينشتاين بالنسبية. [10] [11]):

في الواقع ، بالنظر إلى تاريخ الكون ، لم يبدأ الكون في تسارع تمدده حتى تجاوزت الطاقة المظلمة المادة المظلمة منذ حوالي 5 مليارات سنة:

أيضًا ، في الواقع ، مع وجود الطاقة المظلمة والنسبية على رأس الدفة ، قد يفسر هذا جيدًا سبب تسارع الكون (ملاحظة: اللون الأرجواني هو الطاقة المظلمة والأخضر هو النسبية (الجاذبية)):

"النتائج الجديدة. تؤكد أن الطاقة المظلمة (ممثلة بالشبكة الأرجواني) هي قوة سلسة وموحدة تهيمن الآن على تأثيرات الجاذبية (الشبكة الخضراء)." [11]

"يؤكد تسارع الكون أيضًا نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين ، حيث كان التوسع مطلوبًا من قبل الثابت الكوني للعالم الشهير في تلك المعادلة الشهيرة."

أيضًا ، حول حقيقة الغرابة ، لم أتجاهلها أبدًا. لم يكن أبدًا جزءًا من هذه الحجة. على أي حال ، فإنه لا يدحض النسبية. حسب كلمات مصدرك ، النسبية فقط لا تفسرها. هذا لا يكفي لدحض نظرية.

ثالثا. عدسة الجاذبية

مصطلح عدسة الجاذبية كما نعرفه اليوم تم تجريبه من قبل أينشتاين. في الواقع ، "توقع أينشتاين أن المادة ستحرف الضوء. قبل أكثر من قرن من الزمان ، توصل جون ميشيل وآخرون إلى نفس النتيجة. لكن نظرية أينشتاين لعام 1916 تتوقع ضعف معدل الانحراف. [الدراسات] تظهر أن التنبؤ النسبي العام [ من العدسة] صحيحة لجزء واحد في 1000. "[13]

يمكن توضيح هذه العملية من خلال:


[14]

يعتبر صليب أينشتاين مثالًا رائعًا على هذه العملية:

"الصور الأربعة المنفصلة لها الانزياح الأحمر نفسه لـ Z = 1.695. هذا يشير إلى أنها صور كوازار ، وفي الواقع صور متعددة لنفس الكوازار." [16] يرجع سبب وجود أربع صور إلى عدسة الجاذبية القوية. 15]

في الواقع ، يمكن رؤية هذا في جميع أنحاء الكون. إليك مثال شبه مثالي:


[15]

وهذا يظهر عدسات متعددة حول نفس الموقع:

لذلك ، فإن عدسات الجاذبية موجودة بالفعل وقد تنبأت النسبية بذلك.

أيضًا ، يدعي خصمي أن الضوء يجب أن يرتد بدلاً من الانطلاق ، ومع ذلك ، فإن هذا لا معنى له. يثبت عدسة الجاذبية النسبية.

رابعا. الثقوب السوداء

"يمكن لنماذج الكمبيوتر توقع الرقم بمعدل خطأ 0.7٪." هذا يتناقض مع حجة خصمي السابقة هنا. في الواقع ، يمكن أن تساعد الثقوب السوداء في تأكيد دليل آخر على النسبية ، وهو سحب الإطار.

نظرًا لأن هذه هي الجولة الأخيرة ، فستكون النتيجة خاتمة.

في هذه الجولة ، يتهرب المحترف من كل شيء ويحاول إبهار الجميع بصوره الرائعة. لا تقع في غرام هذه الحيلة. انظر إلى الحجج والألغام الواضحة في المقدمة.

الطبيعة ١٠:١٩ - هذان اثنان لم يعرفا مطلقًا القربان المقدس مرة واحدة في حياتهما كلها. لم تتعلم كلمة واحدة في أي كتاب كتب على الإطلاق. حتى أن أحدهما يذهب إلى الحمام في صندوق كل يوم والآخر يذهب إلى الحمام بالخارج كل يوم أمام الناس. ومع ذلك ، بطريقة ما ، اكتشف كلاهما كيف يكون جيدًا ، ولعبًا دون أي شيء غريب مقدس أو أي شخص غريب الأطوار على الإطلاق ، ربما يمكن للبشر الاستغناء عن شيء غريب ، شاهد هذا. http://www.wimp.com.

DUH 11: 8 - فكر في المعلومات كغذاء للدماغ. التعليم إذن هو تغذية الدماغ. لذلك من المنطقي أنك تريد أن تكون الأفكار والأفكار والمعلومات والتعليم مغذية قدر الإمكان. إذا كان الأمر كذلك ، فسنقوم بالتدريس & quot ؛ لا أعرف سبب كل شيء ، فلنشمر عن سواعدنا ونواصل البحث & quot ، بدلاً من ذلك يعلمنا الدين & quot ؛ السبب وراء كل شيء هو الغيرة والفخر به ، بالإضافة إلى أنك لست مضطرًا للبحث بعيدًا ، سبب كل شيء يمكن أن يدينك بجرائم فكرية & quot :)

KNUCKLEHEADS 5:12 - مرحباً أيها السيدات ، انظروا إلى جوهرة الكتاب المقدس هذه ، ملهمة للغاية. لاويين ١٥: ٢٨-٣٠ - "ولكن إذا طهرت من سيلها ، تحسب لنفسها سبعة أيام ، وبعد ذلك تطهر. وفي اليوم الثامن تأخذ يمامتين أو حمامين وتأتي بهما إلى الكاهن إلى باب خيمة الاجتماع. ويستعمل الكاهن أحدهما لذبيحة خطية والآخر محرقة. ويكفر عنها الكاهن أمام الرب عن سوائلها النجسة "لا تنسوا المحرقة ، تؤ تؤ ، سيداتي :)

كره النساء 7: 2 - إذا كان بإمكان الرجال الحمل ، فلن يكون الإجهاض قانونيًا في كل مكان فحسب ، بل ستكون هناك عيادات للإجهاض في كل زاوية شارع :)

الإيقاظ 11: 3 - يسمى غسيل الدماغ لسبب ما ، بالكمية المناسبة وهو يعمل في بعض الأحيان ، ويستمتع قادة الكنيسة المعفيون من الضرائب بالتأثيرات :)

يقدم لك الرعاة المخلصون ، CHECK و MATE ، الكتاب المقدس الحقيقي السابق لك :)

رون بول شاهد YOU TUBE مقطع بعنوان God vs science

في الواقع لا علاقة له بالله ، buit يمثل تحديًا لنظرية النسبية einstiens ، ويدعي أنها نهاية الفيزياء كما نعرفها. ميتشيو كاكو هو الراوي.


يمكن أن تحمل عدسات الجاذبية المفتاح لتقديرات أفضل لتوسع الكون

إذا كان كل شيء يصطف بشكل صحيح ، يمكن لجاذبية المجرة أن تحني الضوء من كوازار بعيد إلى أربع صور منفصلة. وإذا كان الضوء الذي يشكل تلك الصور قد وصل إلينا على طول مسارات ذات أطوال مختلفة قليلاً ، يمكن للباحثين قياس التأخير الزمني بين المسارات واستنتاج المسافات إلى المجرة والكوازار البعيد. (رسم توضيحي: مارتن ميلون / المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان. Credit: Galaxy and quasar image: Hubble Space Telescope / NASA

يتوسع الكون ولكن علماء الفيزياء الفلكية ليسوا متأكدين بالضبط من السرعة التي يحدث بها هذا التوسع - ليس لأنه لا توجد إجابات ، ولكن لأن الإجابات التي يمكنهم تقديمها لا توافق.

الآن ، لدى سايمون بيرر ، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة ستانفورد ومعهد كافلي لفيزياء الجسيمات والفيزياء الفلكية في مختبر المسرع الوطني SLAC التابع لوزارة الطاقة ، وفريق دولي من الباحثين إجابة جديدة قد تساعد ، بمجرد تنقيحها بمزيد من البيانات ، حل النقاش.

هذه الإجابة الجديدة هي نتيجة إعادة النظر في طريقة عمرها عقود تُدعى التأخير الزمني الكوزموجرافي بافتراضات جديدة وبيانات إضافية لاشتقاق تقدير جديد لثابت هابل ، وهو مقياس لتمدد الكون. نشر بيرر وزملاؤه نتائجهم في 20 تشرين الثاني (نوفمبر) في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.

قال بيرر: "إنه استمرار لجهود كبيرة وناجحة استمرت لعقد من الزمن من قبل فريق كبير ، مع إعادة ضبط بعض الجوانب الرئيسية لتحليلنا" ، وتذكيرًا بأنه "يجب علينا دائمًا إعادة النظر في افتراضاتنا. عملنا الأخير هو بالضبط بهذه الروح ".

المسافة والسرعة والصوت

لقد عرف علماء الكونيات منذ ما يقرب من قرن من الزمان أن الكون آخذ في التوسع ، وفي ذلك الوقت استقروا على طريقتين رئيسيتين لقياس هذا التوسع. إحدى الطرق هي سلم المسافة الكونية ، وهي سلسلة من الخطوات التي تساعد في تقدير المسافة إلى المستعرات الأعظمية البعيدة. من خلال فحص طيف الضوء من هذه المستعرات الأعظمية ، يمكن للعلماء حساب سرعة انحسارها عنا ، ثم القسمة على المسافة لتقدير ثابت هابل. (عادةً ما يُقاس ثابت هابل بالكيلومترات في الثانية لكل ميغا فرسك ، مما يعكس حقيقة أن الفضاء نفسه ينمو ، بحيث تنحسر الأجسام البعيدة عنا أسرع من الأجسام القريبة).

يمكن لعلماء الفيزياء الفلكية أيضًا تقدير الثابت من تموجات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي الميكروي ، أو CMB. هذه التموجات ناتجة عن انتقال الموجات الصوتية عبر البلازما في بدايات الكون. من خلال قياس حجم التموجات يمكنهم استنتاج كم من الوقت مضى وإلى أي مدى تم إنشاء ضوء CMB الذي نراه اليوم. بالاعتماد على النظرية الكونية الراسخة ، يمكن للباحثين تقدير مدى سرعة توسع الكون.

كلا النهجين ، ومع ذلك ، له عيوب. تعتمد طرق الموجات الصوتية بشكل كبير على كيفية انتقال الصوت في بدايات الكون ، والذي يعتمد بدوره على مزيج معين من أنواع المادة في ذلك الوقت ، وعلى المدة التي قطعتها الموجات الصوتية قبل أن تترك بصماتها على CMB ، وعلى افتراضات حول توسع الكون منذ ذلك الوقت. وفي الوقت نفسه ، تترابط طرق سلم المسافة الكونية معًا في سلسلة من التقديرات ، بدءًا من تقديرات الرادار للمسافة إلى الشمس وتقديرات المنظر للمسافة إلى النجوم النابضة والتي تسمى cepheids. يقدم هذا سلسلة من المعايرات والقياسات ، كل منها يحتاج إلى أن يكون دقيقًا ودقيقًا بما يكفي لضمان تقدير موثوق لثابت هابل.

But there is a way to measure distances more directly, based on what are called strong gravitational lenses. Gravity bends spacetime itself and with it the path light takes through the cosmos. One special case is when a very massive object, such as a galaxy, bends the light of a distant object around such that light reaches us along multiple different paths, effectively creating multiple images of the same background object. A particularly beautiful example is when the distant object varies over time—for example, as accreting supermassive black holes, known as quasars, do. Because the light travels slightly different amounts of time along each path around the lensing galaxy, the result is multiple slightly out-of-sync images of the same flickering.

This phenomenon is more than just pretty. Back in the 1960s, students of Einstein's theory of gravity, general relativity, showed they could use strong gravitational lenses and the light they bend to more directly measure cosmic distances—if they could measure the relative timing along each path precisely enough and if they knew how matter in the lensing galaxy was distributed.

Over the last decade, Birrer said, measurements became precise enough to take this method, time-delay cosmography, from idea to reality. Successive measurements and a dedicated effort by the H0LiCOW, COSMOGRAIL, STRIDES, and SHARP teams, now under the joint umbrella organization TDCOSMO, culminated in a precise Hubble constant measurement at around 73 kilometers per second per megaparsec with a precision of 2%. That's in agreement with estimates made with the local distance ladder method, but in tension with the cosmic microwave background measurements under the standard cosmological model assumptions.

Galaxy mass distribution assumptions

But something didn't sit right with Birrer: The models of galaxy structure previous studies relied on might not have been accurate enough to conclude that the Hubble constant was different from estimates based on the cosmic microwave background. "I went to my colleagues and said, 'I want to conduct a study that does not rely on those assumptions,'" Birrer said.

In their place, Birrer proposed to investigate a range of additional gravitational lenses to make more observationally grounded estimate of the mass and structure of the lensing galaxies to replace previous assumptions. The new avenue Birrer and the team, TDCOSMO, were undertaking was deliberately held blind—meaning the entire analysis was performed without knowing the resulting outcome on the Hubble constant—to avoid experimenter bias, a procedure established already in the previous analyses of the team and an integral part in moving forward, Birrer said.

Based on this new analysis with significantly fewer assumptions applied to the seven lensing galaxies with time delays the team has analyzed in previous studies, the team arrived at a higher value of the Hubble constant, around 74 kilometers per second per megaparsec, but with greater uncertainty—enough so that their value was consistent with both high and low estimates of the Hubble constant.

However, when Birrer and TDCOSMO added 33 additional lenses with similar properties—but without a variable source to work for time-delay cosmography directly—used to estimate galactic structure, the Hubble constant estimate went down to about 67 kilometers per second per megaparsec, with a 5% uncertainty, in good agreement with sound-wave estimates such as that from the CMB, but also statistically consistent with the previous determinations, given the uncertainties.

That substantial shift does not mean the debate over the Hubble constant's value is over—far from it, Birrer said. For one thing, his method introduces new uncertainty into the estimate associated with the 33 additional lenses being added into the analysis, and TDCOSMO will need more data to confirm their results, although that data may not be far off into the future. Birrer: "While our new analysis does not statistically invalidate the mass profile assumptions of our previous work, it demonstrates the importance of understanding the mass distribution within galaxies," he said.

"We are collecting now the data that will allow us to gain back most of the precision we previously had achieved based on stronger assumptions. Looking further ahead we'll also have images from a lot more lensing galaxies from the Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time to draw on to improve our estimates. Our current analysis is only the first step and paves the way to utilizing these upcoming data sets to provide a definite conclusion on the remaining problem."


Er, X., & Rogers, A. (2018). Two families of astrophysical diverging lens models. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 475(1), 867–878.

Crisnejo, G., Gallo, E., Rogers, A. (Forthcoming). Finite distance corrections to the light deflection in a gravitational field with a plasma medium. Preprint:arXiv 1807.00724.

Rogers, A. (2017). Escape and trapping of low-frequency gravitationally lensed rays by compact objects. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 465(2), 2151–2159.

Read more BU Research

Research at Brandon University follows comprehensive policies designed to safeguard ethics, to ensure academic integrity, to protect human and animal welfare and to prevent conflicts of interest.

Research Connection

Contact Us

Brandon University
270 - 18th Street
Brandon, Manitoba
R7A 6A9


Models for an Expanding Universe

At first, thinking about Hubble’s law and being a fan of the work of Copernicus and Harlow Shapley, you might be shocked. Are all the galaxies really moving away from us؟ Is there, after all, something special about our position in the universe? Worry not the fact that galaxies are receding from us and that more distant galaxies are moving away more rapidly than nearby ones shows only that the universe is expanding uniformly.

A uniformly expanding universe is one that is expanding at the same rate everywhere. In such a universe, we and all other observers, no matter where they are located, must observe a proportionality between the velocities and distances of equivalently remote galaxies. (Here, we are ignoring the fact that the Hubble constant is not constant over all time, but if at any given time in the evolution of the universe the Hubble constant has the same value everywhere, this argument still works.)

To see why, first imagine a ruler made of stretchable rubber, with the usual lines marked off at each centimeter. Now suppose someone with strong arms grabs each end of the ruler and slowly stretches it so that, say, it doubles in length in 1 minute ([link]). Consider an intelligent ant sitting on the mark at 2 centimeters—a point that is not at either end nor in the middle of the ruler. He measures how fast other ants, sitting at the 4-, 7-, and 12-centimeter marks, move away from him as the ruler stretches.

Figure 4. Ants on a stretching ruler see other ants move away from them. The speed with which another ant moves away is proportional to its distance.

The ant at 4 centimeters, originally 2 centimeters away from our ant, has doubled its distance in 1 minute it therefore moved away at a speed of 2 centimeters per minute. The ant at the 7-centimeters mark, which was originally 5 centimeters away from our ant, is now 10 centimeters away it thus had to move at 5 centimeters per minute. The one that started at the 12-centimeters mark, which was 10 centimeters away from the ant doing the counting, is now 20 centimeters away, meaning it must have raced away at a speed of 10 centimeters per minute. Ants at different distances move away at different speeds, and their speeds are proportional to their distances (just as Hubble’s law indicates for galaxies). Yet, notice in our example that all the ruler was doing was stretching uniformly. Also, notice that none of the ants were actually moving of their own accord, it was the stretching of the ruler that moved them apart.

Now let’s repeat the analysis, but put the intelligent ant on some other mark—say, on 7 or 12 centimeters. We discover that, as long as the ruler stretches uniformly, this ant also finds every other ant moving away at a speed proportional to its distance. In other words, the kind of relationship expressed by Hubble’s law can be explained by a uniform stretching of the “world” of the ants. And all the ants in our simple diagram will see the other ants moving away from them as the ruler stretches.

For a three-dimensional analogy, let’s look at the loaf of raisin bread in [link]. The chef has accidentally put too much yeast in the dough, and when she sets the bread out to rise, it doubles in size during the next hour, causing all the raisins to move farther apart. On the figure, we again pick a representative raisin (that is not at the edge or the center of the loaf) and show the distances from it to several others in the figure (before and after the loaf expands).

Figure 5. As the raisin bread rises, the raisins “see” other raisins moving away. More distant raisins move away faster in a uniformly expanding bread.

Measure the increases in distance and calculate the speeds for yourself on the raisin bread, just like we did for the ruler. You will see that, since each distance doubles during the hour, each raisin moves away from our selected raisin at a speed proportional to its distance. The same is true no matter which raisin you start with.

Our two analogies are useful for clarifying our thinking, but you must not take them literally. On both the ruler and the raisin bread, there are points that are at the end or edge. You can use these to pinpoint the middle of the ruler and the loaf. While our models of the universe have some resemblance to the properties of the ruler and the loaf, the universe has no boundaries, no edges, and no center (all mind-boggling ideas that we will discuss in a later chapter).

What is useful to notice about both the ants and the raisins is that they themselves did not “cause” their motion. It isn’t as if the raisins decided to take a trip away from each other and then hopped on a hoverboard to get away. No, in both our analogies, it was the stretching of the medium (the ruler or the bread) that moved the ants or the raisins farther apart. In the same way, we will see in The Big Bang chapter that the galaxies don’t have rocket motors propelling them away from each other. Instead, they are passive participants in the expansion of space. As space stretches, the galaxies are carried farther and farther apart much as the ants and the raisins were. (If this notion of the “stretching” of space surprises or bothers you, now would be a good time to review the information about spacetime in Black Holes and Curved Spacetime. We will discuss these ideas further as our discussion broadens from galaxies to the whole universe.)

The expansion of the universe, by the way, does not imply that the individual galaxies and clusters of galaxies themselves are expanding. Neither raisins nor the ants in our analogy grow in size as the loaf expands. Similarly, gravity holds galaxies and clusters of galaxies together, and they get farther away from each other—without themselves changing in size—as the universe expands.


Our Beautiful Universe - Photos and Videos

I thought telescopes was rather expensive (which they can be) , but if anybody has got a ton of money to spend, go for a couple of high-tier tele- or zoom lenses, and you'll see your money disappear faster than Millennium Falcon. :)

Therefore I will go for some decent budget lenses from budget brands and/or maybe some vintage lenses with manual focus. There are a lot of interesting sites and videos with reviews on good budget lenses.

If I had a heftier mount, something like this would be a surprisingly good deal for astrophotography:

Nikon Nikkor 600mm F/4 ED IF Manual Focus Lens $1400US

. In other news, we had three clear nights in a row over the weekend, so I worked on Orion @ 105/2 (5.4 hours @ ISO 64), incomplete background correction:

The interesting bits look much better now (100% crops):

For comparison, here's what 4.7 hours of 400/2.8 ISO 500 looks like, scaled to 200%:

I composited the Hydrogen Alpha (9 x 5min 6400iso 600mm f/9) with the RGB (60 x 2min - 12800iso 600mm f/9) and got this:

I stumbled upon a very funny picture when I was on a review page about camera lens mount adapters.
This one seems to be a small and nifty allround lens, and easy to pack :

ال handle on that lens is about as big as my cheap 70mm telescope.

One of my zoom lenses is a Tamron.

  • Chinon 135mm f/2.8 (according to reviews I've seen, people say it is a very sharp lens)
  • Tamron 55-200mm f/4-5.6
  • Optomax 300mm f/5.6

I've also been looking at the Olympus Teleconverter 1.7x, since I've seen it recommended many times.
If anybody has any other teleconverter to recommend, please do!

    Chinon 135mm:
    4x (default)
    7x (with TC)

Magnification = Focal length * Sensor crop factor / 50 mm
(50 mm is human eye equivalent, right?)

The sensor crop factor for APS-C is 1.5x, so

Magnification = Focal length * 1.5 / 50 mm = Focal length * 0.03

Adding a teleconverter (TC) means

Magnification = Focal length * TC magnification * crop factor / 50 mm

and for a Teleconverter 1.7x and an APS-C sensor this means

Magnification = Focal length * 1.7 * 0.03 = Focal length * 0,051 = (ca) Focal length / 20

50mm on a crop sensor is about 26 degree horizontal field of view, human eye is about 210 degrees horizontal field of view.
https://www.nikonians.org/reviews/fov-tables

Subjectively it could be argued 50mm lens on a full frame sensor shows the part of your vision which you pay most attention to and has a natural appearance. Those 50mm lenses usually have large aperatures (f/1.4) for enhanced bokeh and artistic effect, which also makes them the best option for low light photography as well since the large aperature lets in the most light.

I stumbled upon a very funny picture when I was on a review page about camera lens mount adapters.
This one seems to be a small and nifty allround lens, and easy to pack :

ال handle on that lens is about as big as my cheap 70mm telescope.

Heh- how about these lenses?

Unlike macro (or micro) imaging, when the object distance is much much much much larger than the lens focal length, it's usually more convenient to think in terms of 'angular magnification'- comparing the angles subtended by object and image. Angular magnification (relative to unaided vision) can be easily estimated by the ratio of camera lens to eyeball lens- 400mm is about 8x angular magnification, for example.

There is also a slight complication that lens magnification varies with object distance (except for telecentric lenses). That's called 'perspective distortion' and used to great effect with ultrawide-angle and fisheye lenses.

That is definitely not correct- I am not able to see behind myself. A single eyeball has a (static) field of view about 30 degrees:

Together your eyes cover a binocular field of view about 120 degrees.

“If the analogy of the eye's retina working as a sensor is drawn upon, the corresponding concept in human (and much of animal vision) is the visual field.[3] It is defined as "the number of degrees of visual angle during stable fixation of the eyes".[4] Note that eye movements are excluded in the definition. Different animals have different visual fields, depending, among others, on the placement of the eyes. Humans have a slightly over 210-degree forward-facing horizontal arc of their visual field,[5][6] while some birds have a complete or nearly complete 360-degree visual field.”

“For example, binocular vision, which is the basis for stereopsis and is important for depth perception, covers 114 degrees (horizontally) of the visual field in humans[7]the remaining peripheral 40 degrees on each side have no binocular vision (because only one eye can see those parts of the visual field).”

Hello, please do you know somebody how to adjust exp. time clone and ISO in Open Camera?
I tried by phone camera Orion Trapezium with bad (suburb) ligt condition of course and there is probably just stars Orionis A,C,D I suppose and some remote star..

Thank you and lot of succes.

المرفقات

“If the analogy of the eye's retina working as a sensor is drawn upon, the corresponding concept in human (and much of animal vision) is the visual field.[3] It is defined as "the number of degrees of visual angle during stable fixation of the eyes".[4] Note that eye movements are excluded in the definition. Different animals have different visual fields, depending, among others, on the placement of the eyes. Humans have a slightly over 210-degree forward-facing horizontal arc of their visual field,[5][6] while some birds have a complete or nearly complete 360-degree visual field.”

“For example, binocular vision, which is the basis for stereopsis and is important for depth perception, covers 114 degrees (horizontally) of the visual field in humans[7]the remaining peripheral 40 degrees on each side have no binocular vision (because only one eye can see those parts of the visual field).”

I'm not entirely sure what we are arguing about- again, looking through a 50mm lens (35mm image format) provides a nearly perfectly matched visual field, this can be easily verified.

A really good reference for the optics of human eyes is Atchison's book:

and a really good reference for the physiology of vision is Snowden's book:


Using general relativity to magnify the cosmos

MAGNIFYING THE COSMOS The light from a distant galaxy (lower right) is warped by the gravity of a closer, massive galaxy (bright blur in center).

شارك هذا:

October 6, 2015 at 12:38 pm

One of the most powerful known magnifying lenses isn’t found on Earth. The lens is built from stars, gas and dark matter and lies about 4 billion light-years away. As astronomers peer through it, they are finding the seeds of galaxies that were scattered around the universe more than 13 billion years ago.

The lens is known as Abell 2744, a cosmic pileup where four groups of galaxies are colliding to create one gargantuan gathering with the mass of about 2 quadrillion suns (SN: 6/13/15, p. 32). The gravity from all that mass redirects any light that tries to sneak past, bending and focusing it, creating bigger and brighter images of galaxies far beyond the cluster.

Abell 2744 is useful as an astronomical tool because the universe obeys Albert Einstein’s general theory of relativity. That theory describes how gravity, mass, space and time work together to build a universe. It forms the bedrock of science’s understanding of the cosmos. And for astronomers today, two primary consequences of general relativity — mass’s power to focus light plus the ripples in spacetime generated when masses accelerate — provide robust tools for investigating the cosmos. Giant lenses in space are at the forefront of efforts to explore the origins of galaxies. Elusive gravitational waves, meanwhile, can reveal unseen collisions between stellar corpses, such as black holes and neutron stars.

Gravitational lenses and waves are not new ideas. Einstein knew that his theory implied that both exist. In 1937, Caltech astrophysicist Fritz Zwicky proposed that lenses should be found around some massive galaxies. Decades passed before astronomical technology verified that idea: It wasn’t until 1979 that astronomers detected a real-life example of a gravitational lens in the double image of a quasar — side-by-side glimpses of a galaxy’s blazing heart, resembling a pair of oncoming headlights.

Sign Up For the Latest from أخبار العلوم

Headlines and summaries of the latest أخبار العلوم articles, delivered to your inbox

Einstein calculated how the gravity of one star could amplify the light of another more distant star, but he also reasoned that the odds of seeing it are abysmally low. In recent years, the Optical Gravitational Lensing Experiment, one of several efforts to detect celestial bodies wandering in front of stars in the galaxy, has recorded about 2,000 possible events annually.

“It’s amusing how today lensing is so respected,” says Richard Ellis, an astrophysicist at the European Southern Observatory in Garching, Germany. “I’m old enough to remember when it was regarded as a bit wacky.”

Over the last couple of decades, lensing has been used to study all manner of things. Some nearby lenses forged from single stars have revealed planets in our own galaxy, including a few orphans that drift through the Milky Way without a sun to call home (SN: 4/4/15, p. 22). Other lenses, like Abell 2744, let astronomers peer across the cosmos to see galaxies growing up in the early universe.

Telescopes look back in time light from the most distant locales travels for nearly the entire 13.8-billion-year history of the universe. As astronomers poke around for galaxies so far away (and so far back in time), they hope to find the seeds of what eventually became modern galaxies. Only abnormally bright galaxies, however, can typically be spotted across such distances.

Cosmic looking glass

Sometimes galaxies can work as lenses to more distant galaxies.

Everything seen so far at the edge of the universe is the brightest, biggest, craziest at that time,” says Jennifer Lotz, an astrophysicist at the Space Telescope Science Institute in Baltimore. Our galaxy, though, “is not big and crazy it’s more typical.” To find those more classic, less showy protogalaxies requires a really big magnifying glass.

Lotz is leading a three-year effort, known as the Frontier Fields project, to stare at six massive clusters with the Hubble Space Telescope and hunt for the seeds of galaxies similar to our own. Four clusters have been analyzed the remaining two are now coming under scrutiny.

While peering through one of the clusters, Abell 2744, astronomers recently found a candidate for one of the most distant galaxies known, a toddler growing up about 500 million years after the Big Bang. The galaxy appears as a faint red smudge — or rather, three smudges — as its light traverses multiple paths through the cluster. This remote galaxy is tiny and dense, squeezing the mass of about 40 million suns into a ball just several hundred light-years across. It’s a pale dot compared with the Milky Way. Images such as these add to astronomers’ scrapbook of how galaxies grew over the history of the universe.

The building blocks of galaxies aren’t the only things lurking behind these lenses. In March, researchers announced that they saw the same supernova explode not once but four times (SN Online: 3/5/15).

“I just did not expect to see that at all,” Lotz says. “We got so lucky. The timing was perfect.”

The light from the exploding star, which took 9.4 billion years to reach Earth, fell squarely on one galaxy sitting in one of the Frontier Fields clusters. That galaxy’s gravity steered the light along four different paths, creating a quadruple replay, with each additional flash appearing days to weeks after its predecessor.

“The story’s not done,” she says. “We expect yet another one to show up in the next year or two.” By studying how the lens warps the light from background galaxies, researchers have calculated that there’s a fifth road for the light to travel along. Astronomers now have a rare opportunity to know about a supernova before it appears. “It’s an amazing example of gravitational lensing,” Lotz says.

Expansion ramped up

Strong gravitational lenses built by massive clusters are powerful tools. But they’re not that common. The light from most galaxies doesn’t pass near a cluster such as Abell 2744 on its way to Earth. But there are plenty of smaller clusters and long rivers of galaxies, known as galaxy filaments, that fiddle with the light and create weak lenses. “Every distant object has its image distorted by a small amount,” says Joshua Frieman, an astrophysicist at the Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Ill.

One supernova appears four times (arrows) as its light follows multiple paths around an intervening galaxy. NASA, ESA, S. Rodney/JHU, the FrontierSN team T. Treu/UCLA, P. Kelly/UC Berkeley, the GLASS team J. Lotz/STScI, the Frontier Fields team M. Postman/STScI, the CLASH team Z. Levay/STScI

That subtle distortion could be a key to unraveling one of the thorniest mysteries in modern astronomy: what’s causing the expansion of the universe to speed up?

Supernovas in other galaxies appear farther away than would be expected from a gradually expanding universe. Around 7 billion years ago, something stepped on the cosmic accelerator and picked up the pace of the expansion.

Researchers call this repulsive force “dark energy” (SN: 5/5/12, p. 17). They don’t know exactly what it is, but one idea is that it is some intrinsic property of space that has always been there, lurking in the background. At some point, as the universe stretched out, the density of matter and energy dropped enough for dark energy to become dominant.

The idea started with Einstein when he realized that his theory described an unstable universe, one in which gravity could pull all its stars inward in a massive collapse. That clearly hadn’t happened, so he fudged his equations and added in a “cosmological constant” to set things right.

“In order to arrive at this consistent view,” Einstein wrote in 1917, “we admittedly had to introduce an extension of the field equations of gravitation which is not justified by our actual knowledge of gravitation.”

He dropped the idea after Edwin Hubble reported in 1929 that galaxies appeared to recede from each other at ever greater speeds the farther away they were — a discovery that implied the universe was expanding. But Einstein’s creative accounting has come back into vogue. Today his cosmological constant might be the parameter that describes how dark energy inflates the universe.

Astronomers need to know a few more things about dark energy, though. For example, is dark energy truly constant, Ellis asks, or has it changed over time? “Until we measure it as a function of time,” he says, “we don’t know.”

Dark energy competes with dark matter — an elusive substance that holds together galaxies and their clusters — to erect the scaffolding for the universe, the places where atoms can get together and form stars and planets. Dark matter pulls things together and dark energy tries to pry it all apart. “It’s an epic struggle,” Frieman says.

Frieman leads a project called the Dark Energy Survey, one part of which is spending five years tracking how this tug-of-war has changed over time. The survey is looking for weak gravitational lenses created by that scaffolding. Hidden caches of dark matter slightly skew images of thousands of galaxies that share the same patch of sky. By measuring the very subtle distortions of about 200 million galaxies, researchers are mapping dark matter clumps back to a time when the universe was about half its current size (SN: 5/16/15, p. 9). Knowing how the cosmic clumpiness changed since then will help researchers get a sense of how, or if, dark energy changed as well.

The Dark Energy team is in its third year and is beginning to analyze the data from its first season. Frieman expects that the combined data from the first two years should start to rule out some ideas about what dark energy is.

Ripples in space

Even with gravitational lenses, some things are just too far or too faint to be seen. Einstein’s universe, fortunately, has a work-around: gravitational waves. Gravity is caused when mass puckers the fabric of spacetime. Like a ball bouncing off a rubber sheet, any accelerating mass should send out gravitational waves, ripples that cause space itself to stretch and squeeze.

Story continues after graphic

Tuning into gravity

Like the tuner on a radio, different detectors (bottom row) pick up different frequencies of gravitational waves. The frequency depends on what created the ripples (sources, top row). Waves from binary supermassive black holes oscillate slowly compared with supernovas, which generate high-frequency waves. Pulsar timing detectors are best for sensing waves in which years pass between peaks ground-based interferometers perk up when hit by waves oscillating hundreds of times per second. Source: NASA

Creating detectable flutters requires cataclysmic events. Colliding black holes, merging neutron stars and even the Big Bang itself (SN: 2/21/15, p. 13) should send out ripples in space that echo across the cosmos. If there were a way to sense these spacetime swells, astronomers could investigate entities whipping around the universe that might otherwise remain unseen.

Searches for such signals have been under way at the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, or LIGO, twin facilities in Louisiana and Washington state. Should a wave wash over the Earth, the precise distance between pairs of mirrors suspended at the ends of perpendicular 4-kilometer-long tubes will oscillate as the space between the mirrors expands and contracts. Lasers that ricochet within these tubes can sense changes in distance far less than a thousandth of the width of a proton.

When stars collide

As two neutron stars spiral toward each other, as in this illustration, they radiate gravitational waves that are detected only during the final fraction of a second before the two merge.

Astronomers have already detected gravitational waves indirectly. In 1974, Joseph Taylor (SN: 7/11/15, p. 4) and Russell Hulse, then at the University of Massachusetts Amherst, discovered the first binary pulsar, a rapidly spinning neutron star orbiting a companion. Over the next several years, the pulsar drifted toward its unseen partner at the rate of 3.5 meters per year — an orbital tightening predicted by general relativity if the duo is radiating gravitational waves. The discovery netted Taylor and Hulse the 1993 Nobel Prize in physics.

The ripples from the Hulse-Taylor binary are too subtle to be seen directly. But as the two stars snuggle up, the waves will get stronger. In the final milliseconds before the stars collide, spacetime will ring loud enough for LIGO to hear. That collision won’t happen for another 300 million years, though.

“We don’t want to wait that long,” says Martin Hendry, an astrophysicist at the University of Glasgow in Scotland. “What we’re banking on is that there are many such systems in our galaxy and beyond, and that’s what we’re waiting to detect.”

LIGO’s first eight-year search wrapped up in 2010 with nothing to show. In September, LIGO began another go at hunting its elusive quarry. The second attempt, dubbed Advanced LIGO, uses better instruments, and mission scientists are confident that they will see something in the next few years.

Wave catcher

Researchers hope to detect gravitational waves from colliding black holes and neutron stars using an interferometer. Laser light is bounced off mirrors down two perpendicular tubes before recombining, where it is measured by a light-sensitive detector. A passing gravitational wave will change the lengths of the tubes, which will make the brightness of the recombined light change because light waves in the combining beams will interfere with one another.

“The real astrophysics begins just after that,” Hendry says. Once researchers have a handful of detections, then LIGO and other similar facilities become just another astronomical tool, but one that is sensitive to changes in gravity rather than light. And unlike telescopes, which typically look at only one place at a time, gravitational wave detectors can listen to the entire sky.

Cosmic metronomes

LIGO should be able to pick up the relatively high frequencies of any neutron stars or black holes spiraling together within about 600 million light-years of Earth. Collisions between supermassive black holes (SN Online: 8/31/15) can be heard from much farther away, but they send out long, undulating waves to which LIGO is deaf. To sense these enormous waves — the peak-to-peak distances are measured in light-years — researchers are turning to pulsars.

Race toward a pulsar, and the tempo of radio bursts will appear to pick up as you run more quickly into successive pulses. Pull away from a pulsar, and the beat appears to slow. As Earth bobs on the spacetime ocean, it pulls away from some pulsars and moves toward others. By monitoring the pulses from dozens of these cosmic metronomes, researchers will know when Earth is riding the wave from a super­massive black hole collision.

“It’s like you’re detecting waves on the ocean by being able to measure the movement of a boat,” says Ryan Lynch, an astronomer at McGill University in Montreal.

The change in distance between Earth and one of these pulsars is staggeringly small: about one part in a quadrillion. That’s like trying to measure a one-kilometer change across roughly 100 light-years.

Three projects known as pulsar timing arrays, in North America, Europe and Australia, are using some of the largest radio telescopes to identify pulsars and look for these waves. The first thing they’ll probably pick up, Lynch says, is not a single event, but the background hum of many supermassive black holes colliding across the universe. Only the closest and biggest will rise above the noise.

Colliding black holes

This simulation shows how gravitational waves radiate from two black holes colliding. The yellow lines are regions of strong gravitational interactions around the black holes. The rippling red sheets are gravitational waves, which astronomers hope to detect with pulsar timing observations. The waves shift Earth’s distance from various pulsars. It’s like detecting waves on an ocean by measuring movement of a boat (Earth).

Should LIGO or the pulsar timing arrays not detect anything, that wouldn’t necessarily mean there’s something wrong with general relativity, Hendry says. It could just mean the assumptions about these collisions are incorrect (SN Online: 9/24/15). That’s one reason some researchers are trying to persuade the European Space Agency to launch a space-based version of LIGO known as eLISA (for evolved Laser Interferometer Space Antenna) in 2028. In the stillness of space, far removed from the shaky ground, eLISA should hear what LIGO cannot: the buzz from a wide variety of tightly coupled binary stars that litter the Milky Way.

“We’ll see hundreds or thousands of them, and they’re virtually guaranteed,” says Guido Mueller, a physicist at the University of Florida in Gainesville.

These snuggling stars, which are already well studied, will test both eLISA’s capabilities and predictions from general relativity. eLISA will also listen for binary supermassive black holes in other galaxies, a population that astronomers know very little about. And for eLISA, the sky is quite literally the limit.

“eLISA should basically see [the black holes] out as far as they exist,” Hendry says. The orbiting watchtower will sense collisions clear to the edge of the visible universe, back to the dawn of time. “There will eventually come a point where there aren’t any more black holes because they haven’t had time to form yet,” Hendry says. And putting together a census of binary supermassive black holes from the early universe, he adds, might help researchers understand what role (if any) these dark duos had in shaping galaxies during the billion or so years following the Big Bang.

General relativity came on the scene before anyone knew that the universe is expanding, a time when astronomers could not be certain that those fuzzy splotches of light in the sky were actually other galaxies. Now astronomers are ready to start poking at some fundamental truths about the universe, from the formation of the first stars and galaxies to what makes the cosmos tick. One hundred years after its publication, Einstein’s theory is poised to peel back the cosmic curtain even farther.

This article appears in the October 17, 2015, Science News with the headline, “Magnifying the cosmos: Using general relativity to see deep into space.”

Questions or comments on this article? E-mail us at [email protected]

A version of this article appears in the October 17, 2015 issue of أخبار العلوم.

اقتباسات

I. Babyk et al. The mass distribution in the galaxy cluster Abell 2744. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. المجلد. 28, April 2012, p. 69. doi: 10.3103/S0884591312020031.

The Dark Energy Survey collaboration. The Dark Energy Survey. arXiv:0510346. Published online October 12, 2005.

A. Einstein. On the general theory of relativity. Proceedings of the Royal Prussian Academy of Sciences. November 11, 1915, p. 778.

A. Einstein. Cosmological considerations in the general theory of relativity. Proceedings of the Royal Prussian Academy of Sciences. February 15, 1917, p. 142.

A. Einstein. On gravitational waves. Proceedings of the Royal Prussian Academy of Sciences. February 21, 1918, p. 154.

A. Einstein. On the cosmological problem of the general theory of relativity. Proceedings of the Royal Prussian Academy of Sciences. 1931, p. 235.

eLISA consortium. The gravitational universe. arXiv:1305.5720. Published online May 24, 2013.

E. Hubble. A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. المجلد. 15, March 15, 1929, p. 168. doi: 10.1073/pnas.15.3.168.

أ. Hulse and J.H. Taylor. Discovery of a pulsar in a binary system. مجلة الفيزياء الفلكية. المجلد. 195, January 15, 1975, p. L51. doi: 10.1086/181708.

É.E.O. Ishida et al. When did cosmic acceleration start? How fast was the transition? Astroparticle Physics. المجلد. 28, January 2008, p. 547. doi: 10.1016/j.astropartphys.2007.10.004.

قبل الميلاد Joshi. Pulsar timing arrays. International Journal of Modern Physics D. المجلد. 22, January 2013, p. 1341008. doi: 10.1142/S0218271813410083.

C.J. Moore, R.H. Cole and C.P.L. Berry. Gravitational-wave sensitivity curves. الجاذبية الكلاسيكية والكمية. المجلد. 32, January 8, 2015, p. 015014. doi:10.1088/0264-9381/32/1/015014.

S. Pandolfi. When did cosmic acceleration start? Nuclear Physics B Proceedings Supplements. المجلد. 194, October 2009, p. 294. doi:10.1016/j.nuclphysbps.2009.07.029.

S. Perlmutter et al. Measurements of Ω and Λ from 42 high-redshift supernovae. مجلة الفيزياء الفلكية. المجلد. 517, June 1, 1999, p. 565. doi: 10.1086/307221.

C. O’Raifeartaigh and B. McCann. Einstein’s cosmic model of 1931 revisited: an analysis and translation of a forgotten model of the universe. European Physical Journal H. المجلد. 39, February 2014, p. 63. doi: 10.1140/epjh/e2013-40038-x.

Planck collaboration. Planck 2015 results. I. Overview of products and scientific results. arXiv: 1502.01582. Published online August 10, 2015.

ج. Taylor and J.M. Wiesberg. A new test of general relativity: gravitational radiation and the binary pulsar PSR 1913+16. مجلة الفيزياء الفلكية. المجلد. 253, February 15, 1982, p. 908. doi: 10.1086/159690.

D. Walsh, R.F. Carswell and R.J. Weymann. 0957 + 561 A, B: twin quasistellar objects or gravitational lens? طبيعة. المجلد. 279, May 31, 1979, p. 381. doi:10.1038/279381a0.

J.M. Weisberg, J.H. Taylor and L.A. Fowler. Gravitational waves from an orbiting pulsar. Scientific American. المجلد. 245, October 1981, p. 74. doi: 10.1038/scientificamerican1081-74moore2014.

10 candidate multiply imaged by the Hubble Frontier Fields cluster A2744. رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. المجلد. 793, September 20, 2014, p. L12. doi: 10.1088/2041-8205/793/1/L12.


روابط ذات علاقة

Students tackle pressing global challenges

Clinton Global Initiative University to boost social impact projects

No summer vacation for innovation at Polsky Center

Students at UChicago’s innovation hub work on startups, social impact

NASA mission honors pioneering UChicago physicist

Prof. Eugene Parker, who redefined how we view the sun, witnesses launch of solar mission


شاهد الفيديو: توسع الكون (شهر اكتوبر 2021).