Paradoksy kosmologii Newtona
15 Lis 2004r. w
Kosmologia napisał/a
Baza Wiedzy o Kosmosie
Krótkie wyjaśnienie takich paradoksów kosmologii Newtona jak paradoks fotometryczny Olbersa lub śmierć cieplna Wszechświata.
Paradoks fotometryczny Olbersa:
Załóżmy, że Wszechświat jest nieskończony i - w odpowiednio dużej skali - równomiernie wypełniony materią. W takim podejściu skupianie się gwiazd w galaktyki, a galaktyk - w gromady - jest jedynie lokalną fluktuacją w rozkładzie materii. Rozpatrzmy teraz warstwę kuli o promieniu
r i grubości
dr. Jej objętość wynosi
dV = 4πr2dr zatem ilość energii, wysyłana przez znajdujące się w niej gwiazdy będzie proporcjonalna do
r2. Z drugiej strony wiemy, że oświetlenie mierzone w środku kuli maleje proporcjonalnie do
1/r2, zatem jasność warstwy kulistej nie zależy od jej promienia. Sumując blask nieskończonej ilości taki warstw powinniśmy otrzymać nieskończenie wielką jasność! Jest to zaprzeczeniem faktu, że w nocy jest ciemno.
Śmierć cieplna Wszechświata:
Opisana przez Clausiusa. Ciepło przepływa od ciała o wyższej temperaturze, do ciała o niższej temperaturze. Wobec tego, po pewnym skończonym czasie, w całym Wszechświecie powinna panować jednakowa temperatura.
Wszechświat hierarchiczny:
Paradoks Olbersa usuwał jedynie nieskończony model hierarchiczny, wg. którego materia zorganizowana jest w struktury o coraz mniejszej gęstości przestrzennej (w modelu tym rozkład gęstości materii był niejednorodny). Gęstość gwiazd w Galaktyce jest większa od gestości galaktyk w grupie lokalnej, ta z kolei jest większa od gęstości grup galaktyk w gromadzie galaktyk itp. Dodając przyczynki od poszczególnych warstw sferycznych w takim Wszechświecie, zarówno jesli chodzi o oddziaływanie grawitacyjne, jak i o emisje promieniowania, otrzymamy nieskończony ciąg o skończonej sumie. Problem śmierci cieplnej pozostaje natomiast nierozwiązany, jeśli obstajemy przy nieskończoności czasowej Wszechświata.
Baza Wiedzy o Kosmosie grupy pl.sci.kosmos
Twoje Imię
24.01.2021, 22:39