আলোক মহাবিশ্বকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

Question

উদাহরণস্বরূপ যখন একটি নক্ষত্র দ্বারা আলোক নির্গত হয়, তখন সেই তারা শক্তি হারাতে থাকে - যার ফলে এটি এর মাধ্যাকর্ষণ হ্রাস করে। তারপরে সেই শক্তি সম্ভাব্য বিলিয়ন বছর ধরে যাত্রা শুরু করে, যতক্ষণ না এটি অন্য কোনও বস্তুতে পৌঁছে।

যখন সেই আলো কোনও নক্ষত্র বা গ্যালাক্সির মতো কোনও পৃষ্ঠে পৌঁছায়, তখন তাপটি আকারে গন্তব্য নক্ষত্রকে সেই শক্তি দেয়। ফলস্বরূপ এক প্রকারের ভারসাম্য পুনরুদ্ধার করে এটি গ্রহণকারীটির শক্তি বাড়ায়। এটি রিসিভারকে প্রায় এক প্রতিবিম্বের মতো আরও এক মিনিটের পরিমাণে আরও বেশি পরিমাণে আলোকিত করতে পারে।

এটি একবার তার গন্তব্যস্থলে পৌঁছানোর পরে প্রাপ্তি পৃষ্ঠের উপর চাপ চাপবে, সে তারা, পাথর বা অন্য কিছু হোক।

কিন্তু সেই আলোক মহাকাশ দিয়ে ভ্রমণ করার সময়, এর শক্তিটি মহাবিশ্বের বাকি অংশগুলিতে "অনুপলব্ধ"। স্বাভাবিকভাবেই আমি নিম্নলিখিত প্রশ্নটি জিজ্ঞাসা করি:

ভ্রমণের সময় আলোক কি মহাকর্ষের কারণ ঘটবে?

প্রতিটি একক তারা প্রতিটি দিক থেকে আলোককে নির্গত করে এবং শেষ পর্যন্ত মহাবিশ্বের প্রতিটি নক্ষত্রের কাছে পৌঁছায়। মহাবিশ্বের যে কোনও একক বিন্দুতে অবশ্যই মহাবিশ্বের প্রতিটি অন্যান্য নক্ষত্র থেকে আগত আলোর এক ক্রমাগত রশ্মি উপস্থিত হতে হবে, যার সরাসরি পয়েন্ট রয়েছে। আকাশের সমস্ত নক্ষত্র পৃথিবী পৃষ্ঠের প্রতিটি বর্গ সেন্টিমিটারে পৌঁছে ফোটন পাঠাচ্ছে, চাপের পরিমাণটি যথেষ্ট বড় হওয়া উচিত।

যে কোনও চাপের পরিমাণ যে কোনও পৃষ্ঠের প্রতিটি একক পরমাণু আকাশের প্রতিটি লাইটসোর্স থেকে আলো গ্রহণ করছে তা কি সত্যই অবহেলা করা যায়?

Http://solar-center.stanford.edu/FAQ/Qshrink.html এ পাওয়া একটি গণনার ভিত্তিতে সূর্য তার জীবদ্দশায় তার মোট ভরের 0.034% শক্তি হিসাবে নির্গত করবে। সূর্যকে ধরে নেওয়া গড় হিসাবে ধরে নেওয়া যায় এবং মহাবিশ্বে প্রায় 10 ^ 24 তারা রয়েছে এবং এই সমস্ত নক্ষত্রগুলি তাদের জীবদ্দশায় অর্ধেক পথ অবলম্বন করে, প্রায় 1.7 * 10 ^ 22 সূর্যের মাধ্যাকর্ষণ শক্তির পরিমাণ হওয়া উচিত মহাবিশ্ব জুড়ে।

Answer 1

পুরানো প্রশ্ন, তবে আমি এমন কিছু সম্বোধন করব যা পূর্ববর্তী উত্তরগুলির দ্বারা উত্থাপিত হয়নি।

ফোটন CMB ফোটন (প্রথম অর্ডার)$\simeq$

যেমন অন্যরা ইতিমধ্যে বলেছে: হ্যাঁ, আলোতে শক্তি থাকে এবং তাই এটি মহাকর্ষ হয়। মহাবিশ্বকে প্রলম্বিত করে এমন অনেকগুলি ফোটোন সূক্ষ্ম উত্সের নয়, তবে প্রকৃতপক্ষে মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি, সেই শক্তি ঘনত্ব যার উত্তরগুলি অন্যান্য ফোটনের তুলনায় বিশাল আকারের অনেকগুলি আদেশের উত্তর থেকে গ্রাফটিতে দেখা গেছে " সিএমবি ফোটনের সংখ্যা ঘনত্ব " । সংখ্যার ঘনত্বের ক্ষেত্রে, প্রতি সেমি 3- তে 4-500 ফোটন রয়েছে ।$^3$

স্থান বড় এবং আইসোট্রপিক

যেহেতু সিএমবি ফোটনগুলি আইসোট্রোপিকভাবে বিতরণ করা হয়, তাই সর্বদা-তাই-তেজস্ক্রিয় চাপ সকল দিকের সমান এবং তাই বাতিল হয়ে যায়। এবং যদিও আমরা সবসময় সিএমবি ফোটন এবং তারকীয় ফোটন উভয়ই বোমাবর্ষণ করে থাকি, স্থানটি এতটাই মনের-উদ্বেগজনকভাবে বড় হয় ( ডি অ্যাডামস, 1978 ) যে আপনি যদি ইউনিভার্সের কোনও র্যান্ডম ফোটন বিবেচনা করেন তবে এর সম্ভাব্যতা কিছুতেই আঘাত করার সম্ভাবনাও রয়েছে নগণ্য মোটামুটি 90% সিএমবি ফোটন 13.8 বিলিয়ন বছর ধরে কোনও আঘাত না করে ভ্রমণ করেছে; বাকী 10% ফ্রি ইলেক্ট্রনগুলির সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে যা পুনর্নির্মাণের পরে মুক্তি পেয়েছিল, তবে শোষিত হয়নি, কেবল মেরুকৃত হয়েছিল, এবং এর মধ্যে বেশিরভাগ ইন্টারঅ্যাকশন পুনরায়করণের খুব শীঘ্রই ঘটেছিল; এতক্ষণে, মহাবিশ্ব খুব সহজেই প্রসারিত হয়েছে।

ফটোগুলি পুনর্নির্মাণ করা হয়

$\{\rho_\mathrm{bar},\rho_\mathrm{DM},\rho_\mathrm{DE},\rho_\mathrm{phot}\}/\rho_\mathrm{total} = \{0.05,0.27,0.68,10^{-4}\}$$1/a^3$$a$$a$$1/a^4$

Comments

আপনার উত্তরের বৃহত্তম এ-হ-হ'ল ফোটনগুলি পুনর্নির্মাণ করা হয় - যা আমি বিবেচনা করি নি। শুধু কৌতূহলী: ফোটনের আইসোট্রপিক বিতরণ সম্পর্কিত, আপনি কীভাবে এটি সম্পর্কে নিশ্চিত হতে পারেন?

— ফ্রোডবোরলি

@frodeborli: আপনি CMB একটি মানচিত্র তাকান, যেমন এই এক , এটির ~ 1e5 এক অংশ isotropic দেখতে পাবেন। লক্ষ্য করুন এই মত একটি মানচিত্রে, দুটি গুরুত্বপূর্ণ একটি isotropies সরানো হয়েছে: 1) যেহেতু আমরা মিল্কি ওয়ে ভিতরে আছেন, সেখানে ছায়াপথসংক্রান্ত ডিস্কে উত্স থেকে একটি অতিরিক্ত সংকেত, এবং 2) কারণ আমরা কিছু স্থান মাধ্যমে যাচ্ছি 500 কিলোমিটার / সেকেন্ডের (সমন্বিত স্থানাঙ্কে), সিএমবি সামান্য ব্লুশিফ্টেড - এবং সেইজন্য আরও শক্তিশালী - আমরা যে দিকে এগিয়ে চলেছি এবং অনুরূপভাবে বিপরীত দিকে পুনরায় স্থানান্তরিত করেছি।

— পেলা

হ্যাঁ, তাই এটি আমাদের স্থানের অঞ্চলে আইসোট্রপিক প্রদর্শিত হয়। তবে আমি এই প্রমাণটিকে বিবেচনা করি না যে ফোটনগুলি পুরো স্থান জুড়ে তাদের বিতরণে আইসোট্রপিক । আপনি যে খুব দূরের নক্ষত্রের দিকে তাকিয়ে রয়েছেন তা হ'ল আমাদের দৃষ্টিকোণ থেকে এমন এক মহাবিশ্বের, যা কেবলমাত্র 47000 বছর পুরানো universe

— ফ্রোডবোরলি

এবং আমরা সেই সমস্ত দূরবর্তী নক্ষত্রগুলি প্রত্যেকেই দেখতে পাই @ ফ্রেডবোড়লি। আপনার যদি এটি ব্যাখ্যা করার জন্য কিছু জটিল তত্ত্ব থাকে তবে এটি আপনার পক্ষে ভাল তবে ওকামের ক্ষুরার কারণে বিজ্ঞানীরা আইসোট্রপিক বিতরণের সহজ তত্ত্বটি পছন্দ করেন।

— kubanczyk

@ কুবানজাইক "জিনিসকে যতটা সম্ভব সহজ করুন তবে সহজ নয়" ” তা নির্বিশেষে; সন্দেহের বাইরে আপনি সম্ভবত এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে পারবেন না যে ফোটনগুলি পুরো স্থান জুড়ে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, কেবলমাত্র এই ক্ষুদ্র গ্রহে আমরা কিছুটা সমানভাবে বিতরণ করে যাচ্ছি তার ভিত্তিতেই ons অনেকগুলি ফোটন রয়েছে যা আমরা এখানে কখনই গ্রহণ করব না এবং তারা জানেন না যে তারা কোথায় যাচ্ছে বা কতগুলি তারা are সম্ভবত কয়েক মিলিয়ন ট্রানজিশন সুপার এনার্জেটিক জিআরবি স্থানের মাধ্যমে শুটিং করছে যা আমরা কখনই দেখতে পাব না; কেবল এগুলি দেখার ফলে একটি জীবাণুমুক্ত পৃথিবীর সৃষ্টি হবে।

— ফ্রোডবোরলি

Answer 2

হ্যাঁ, হালকা মহাকর্ষ। মাধ্যাকর্ষণ চার্জ শক্তি। ঠিক আছে, মাধ্যাকর্ষণ একটি স্পিন -2 শক্তি, সুতরাং আপনার সত্যিকারের গতি এবং চাপও রয়েছে তবে এগুলি বৈদ্যুতিক স্রোতের একটি সাধারণীকরণের সাথে সমান alog

সাধারণভাবে, স্ট্রেস-এনার্জি টেনসারে অবদান রাখার যে কোনও কিছু মহাকর্ষীয় প্রভাব ফেলবে, এবং আলোক তা করবে, শক্তির ঘনত্ব এবং প্রসারণের পথে চাপ দেওয়া উভয়ই।

কিন্তু সেই আলোক মহাকাশ দিয়ে ভ্রমণ করার সময়, এর শক্তিটি মহাবিশ্বের বাকি অংশগুলিতে "অনুপলব্ধ"।

বেশ না। এটি এখনও গুরুতর। যাইহোক, বিকিরণ-অধ্যুষিত যুগটি বিগ ব্যাংয়ের প্রায় 50k বছর আগে ছিল, তবে এটি দীর্ঘ অতীত। আজ বিকিরণের মহাকর্ষীয় প্রভাব মহাজাগতিক দিক থেকে নগণ্য। আমরা পদার্থ-আধিপত্যবাদী এবং অন্ধকার শক্তি-আধিপত্যের যুগের মধ্যে একটি ক্রান্তিকালায় বাস করি।

আকাশের সমস্ত নক্ষত্র পৃথিবী পৃষ্ঠের প্রতিটি বর্গ সেন্টিমিটারে পৌঁছে ফোটন পাঠাচ্ছে, চাপের পরিমাণটি যথেষ্ট বড় হওয়া উচিত।

যে কোনও পৃষ্ঠের হালকা চাপ তার উপর হালকা শক্তি ঘনত্বের ঘটনার সাথে সমানুপাতিক। এভাবে আমরা রাতে আকাশ অন্ধকারের পর্যবেক্ষণ করে সরাসরি এই যুক্তির লাইনটি পরীক্ষা করতে পারি।

কেন এটি অন্ধকার অন্ধকার সম্ভবত এটি নিজস্ব প্রশ্ন (সিএফ। ওলবার্সের প্যারাডক্স ) প্রাপ্য , তবে এটি বেশ স্পষ্ট যে এটি আসলে খুব ছোট small ন্যায়বিচারের জন্য, আমাদের দৃশ্যমান ব্যাপ্তির চেয়ে আরও বেশি চেক করা উচিত, তবে এরপরেও আকাশটি বেশ অন্ধকার। এভাবে গড়ে হালকা চাপ খুব কম থাকে।

আমাদের কাছে কোনও তারার কাছাকাছি থাকার সৌভাগ্য রয়েছে তবে দিনের বেলাতেও সূর্যের কারণে হালকা চাপ মাইক্রোপ্যাস্কলের ক্রমেই থাকে।

... মহাবিশ্ব জুড়ে বিতরণ করা প্রায় 1.7 * 10 ^ 22 সূর্যের মাধ্যাকর্ষণ শক্তির পরিমাণ থাকতে হবে।

এবং এটি একটি ক্ষুদ্র পরিমাণ। আপনি যেমনটি বলেছেন, এটি মহাবিশ্বের নক্ষত্রের মোট ভরগুলির প্রায় 0.034% এর সমতুল্য, যা ঘুরে দেখা যায় মহাবিশ্বে পদার্থের একটি ভগ্নাংশ। তাহলে আপনি কেন অবাক হচ্ছেন যে এর প্রভাবটি নগন্য? আক্ষরিকভাবে এটি মহাবিশ্বের পদার্থের পরিমাণের পরিমাপের অনিশ্চয়তার চেয়ে হাজার গুণ কম।

Answer 3

হাল্কা, ভ্রমণের সময় মাধ্যাকর্ষণ কারণ, একটি স্পষ্ট হ্যাঁ দ্বারা আইনস্টাইনের বিখ্যাত ভর-শক্তি equvalence । ( এই আলোচনাটি স্ট্যাক এক্সচেঞ্জে তুলনা করুন ))

আলোর মাধ্যাকর্ষণ টান বড় আকারে অন্যান্য ভরগুলির কাছে নগণ্য। তারার জীবদ্দশায় কেবলমাত্র তারার ভরগুলির একটি ছোট্ট অংশই আলোতে রূপান্তরিত হয় এবং সাধারণ জিনিসের কেবলমাত্র একটি ছোট অংশই তারকা হয়ে থাকে। সাধারণ (স্ট্যান্ডার্ড মডেল কণা) পদার্থের একটি ভগ্নাংশে নিউট্রিনো থাকে (নিউট্রিনো এবং ইলেক্ট্রনগুলি লেপটন হয়)। বেরোনিক পদার্থটি মূলত হাইড্রোজেন এবং কিছু হিলিয়াম (নিউক্লিয়াস) নিয়ে গঠিত যা বিগ ব্যাংয়ের পরেই গঠিত হয়।

তারার ভরগুলির একটি ছোট ভগ্নাংশ ফোটনগুলি নিয়ে গঠিত হয়, তারা থেকে বেরিয়ে আসে। এই ভ্রমণটি কয়েক মিলিয়ন বছর সময় নিতে পারে ।

গ্রহাণুগুলির উপর আলোর প্রভাব তুচ্ছ নয়, তবে এটি মহাকর্ষীয় টান নয়। এটি 'মূলত ইওআরপি প্রভাব। ধুলাবালিও আলোর দ্বারা প্রভাবিত হয়।

Comments

সুতরাং, যদিও মহাবিশ্বের শত শত বিলিয়ন গ্যালাক্সির দ্বারা নির্গত হওয়া বেশিরভাগ আলো এখনও ভ্রমণে রয়েছে, এর প্রভাব কি অবহেলিত? মহাবিশ্বের প্রতিটি একক স্থানে, একটি ফোটন প্রতিটি প্রত্যক্ষ আলোক নির্গমনকারী তারের জন্য সরাসরি পথ নিয়ে ক্রস করে চলেছে। "ভ্রমণের ক্ষেত্রে" আলোর পরিমাণও ক্রমবর্ধমান, এর অর্থ যে অন্যান্য সমস্ত ভরগুলির সম্মিলিত শক্তি বিন্দু অবধি ব্ল্যাকহোলের অংশ না হওয়া পর্যন্ত হ্রাস পাচ্ছে। বিজ্ঞানীরা কীভাবে নিশ্চিত হবেন যে এটি নগণ্য?

— ফ্রোডবোরলি

গড় ব্যাকগ্রাউন্ড তাপমাত্রা প্রায় 3 কে নিয়ে যান; এটি হ'ল গড় তাপমাত্রা এবং তাই সামগ্রিকভাবে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণ ভারসাম্য। একটি কালো রেডিয়েটারে গড় স্থান বিবেচনা করুন ( en.wikedia.org/wiki/Planck%27s_law )। স্টিফান-বোল্টজমান আইনটি দেখুন ( en.wikedia.org/wiki/Stefan%E2%80%93 বল্টজম্যান_লা ): মোট রেডিয়েশনের শক্তি তাপমাত্রার 4 র্থ শক্তির প্রসংশ্লিষ্ট। এখন এই বিকিরণ শক্তির সাথে সামঞ্জস্য রেখে ভলিউম অনুযায়ী ভর গণনা করুন এবং এটিকে স্থানীয় মহাবিশ্বের গড় ঘনত্বের সাথে তুলনা করুন।

— জেরাল্ড

("ব্ল্যাক রেডিয়েটার হিসাবে" প্রায় 3 কে এর উপরের দুটি টাইপগুলির জন্য দুঃখিত)) ভর কমার অর্থ অগত্যা শূন্যের দিকে রূপান্তরিত হওয়ার অর্থ নয়, আপনি প্রস্তাব না দিলে প্রতিটি কণা অবশেষে ফোটনে পরিণত হবে। এই অনুমানের জন্য কমপক্ষে পরীক্ষামূলক প্রমাণ নেই। সমস্ত ভরকে ত্বরিত সম্প্রসারণের সাথে অবিশ্বাস্যর ব্ল্যাকহোলে শেষ হওয়ার দরকার নেই। এটা সবে শীতল।

— জেরাল্ড

@ জেরাল্ড: এটি মনে রাখা দরকারী, যদিও, বিকিরণ-অধ্যুষিত মহাবিশ্বের দিনগুলিতে আলোক থেকে মহাকর্ষের টান মারাত্মকভাবে গুরুত্বপূর্ণ ছিল।

— আলেক্সি বব্রিক

$T^{00}$