空間膨脹與星系移動的分別?

[小比得II]

... 那你要那種測量方法才是直接呢?若天文學家利用的天體距離測量方法是不可靠的,所得到關於距離的數據就會呈現很大的離散,就會不找到距離與紅移的關係,但事實情況不是這樣。
...

像氣球的例子, 我們可以找到墨水依附在氣球表面, 都能直接觀測到黑水跡在上面互相遠離.
我們同時又知道墨水相對於氣球表面的速度是零, 可以直接得到氣球表面膨脹的速度.

在一個空間上, 我們不可能找到參考物, 永遠不會在空間移動, 直接觀其距離變化就等同於觀測到空間膨脹的量.
所以其餘任何方法都只能是間接方法.

點墨水其實也不行, 如果你考慮到墨水跟其他二維物件間有引力的話..

[WFPC2]

... 那你要那種測量方法才是直接呢?若天文學家利用的天體距離測量方法是不可靠的,所得到關於距離的數據就會呈現很大的離散,就會不找到距離與紅移的關係,但事實情況不是這樣。
...

像氣球的例子, 我們可以找到墨水依附在氣球表面, 都能直接觀測到黑水跡在上面互相遠離.
我們同時又知道墨水相對於氣球表面的速度是零, 可以直接得到氣球表面膨脹的速度.

在一個空間上, 我們不可能找到參考物, 永遠不會在空間移動, 直接觀其距離變化就等同於觀測到空間膨脹的量.
所以其餘任何方法都只能是間接方法.

唉!氣球係日常生活尺度的系統,當然可以直接量度它的大小啦,
但宇宙是百億光年尺度喎!唔通你可以發明到蟲洞去到遙遠既星系去測尺距離?

為甚麼空間上找不到參考物,星系不正是宇宙的參考物?

[Wah!!]

唉!氣球係日常生活尺度的系統,當然可以直接量度它的大小啦,
但宇宙是百億光年尺度喎!唔通你可以發明到蟲洞去到遙遠既星系去測尺距離?

為甚麼空間上找不到參考物,星系不正是宇宙的參考物?

這不是尺度問題, 而是參考物的問題.

以現時宇宙模型, 空間中的星系, 是有兩種原因會使之間的距離改變:
1. 在空間移動
2. 空間在膨脹

直接觀測兩星系距離變化, 我們是無法得知它們是因哪總原因(或每種原因各佔多少)而改變距離.

[小比得II]

... 那你要那種測量方法才是直接呢?若天文學家利用的天體距離測量方法是不可靠的,所得到關於距離的數據就會呈現很大的離散,就會不找到距離與紅移的關係,但事實情況不是這樣。
...

像氣球的例子, 我們可以找到墨水依附在氣球表面, 都能直接觀測到黑水跡在上面互相遠離.
我們同時又知道墨水相對於氣球表面的速度是零, 可以直接得到氣球表面膨脹的速度.

在一個空間上, 我們不可能找到參考物, 永遠不會在空間移動, 直接觀其距離變化就等同於觀測到空間膨脹的量.
所以其餘任何方法都只能是間接方法.

唉!氣球係日常生活尺度的系統,當然可以直接量度它的大小啦,
但宇宙是百億光年尺度喎!唔通你可以發明到蟲洞去到遙遠既星系去測尺距離?

為甚麼空間上找不到參考物,星系不正是宇宙的參考物?

這個只可以先假設這些星系不受引力影響,才可以作為絕對位置的參考.

[WFPC2]

唉!氣球係日常生活尺度的系統,當然可以直接量度它的大小啦,
但宇宙是百億光年尺度喎!唔通你可以發明到蟲洞去到遙遠既星系去測尺距離?

為甚麼空間上找不到參考物,星系不正是宇宙的參考物?

這不是尺度問題, 而是參考物的問題.

以現時宇宙模型, 空間中的星系, 是有兩種原因會使之間的距離改變:
1. 在空間移動
2. 空間在膨脹

直接觀測兩星系距離變化, 我們是無法得知它們是因哪總原因(或每種原因各佔多少)而改變距離.

星系光譜的紅位移可以告訴我們它們移動速度,星系紅移的離散値反映了
星系在空間的移動(局部運動),例如半人馬座方向的超星系團的局部運動
為每秒600公里。

...這個只可以先假設這些星系不受引力影響,才可以作為絕對位置的參考.

這與引力没有關係,根據宇宙學原理和相對論,宇宙沒有絕對的參照系,
只有相對的參照系。

[Wah!!]

> "星系光譜的紅位移可以告訴我們它們移動速度"
這個紅移值隐含了我提到的兩個因素.
若沒有全宇宙的統計算出哈勃常數這個"空間膨脹"的部份, 我們仍然是不能確定星系的局部運動("在空間的移動")的.

[WFPC2]

星系光譜的紅位移可以告訴我們它們移動速度,星系紅移的離散値反映了
星系在空間的移動(局部運動),例如半人馬座方向的超星系團的局部運動
為每秒600公里。

> "星系光譜的紅位移可以告訴我們它們移動速度"
這個紅移值隐含了我提到的兩個因素.
若沒有全宇宙的統計算出哈勃常數這個"空間膨脹"的部份, 我們仍然是不能確定星系的局部運動("在空間的移動")的.

請注意,光譜紅移的離散值可以反眏星系的局部運動,
不需要統計所有可見的星系,因為己知道宇宙在大尺下是均匀的,
向那方向看都是相同的。

[Wah!!]

請注意,光譜紅移的離散值可以反眏星系的局部運動,
不需要統計所有可見的星系,因為己知道宇宙在大尺下是均匀的,
向那方向看都是相同的。

這個 "離散值" 是一堆星系, 還是單一個星系的?
如果是指單一個星系的話, 肯定有問題.
即使是指一堆星系, 這堆星系也難保不是例外的怪異飛行情況.

用得上 "離散值" 就已說明事情要和統計有關, 只能間接測得 "宇宙膨脹速度", 從而計算得出"空間移動速度".

[WFPC2]

請注意,光譜紅移的離散值可以反眏星系的局部運動,
不需要統計所有可見的星系,因為己知道宇宙在大尺下是均匀的,
向那方向看都是相同的。

這個 "離散值" 是一堆星系, 還是單一個星系的?
如果是指單一個星系的話, 肯定有問題.
即使是指一堆星系, 這堆星系也難保不是例外的怪異飛行情況.

當然係一大堆星系la,位於數百萬至上百億光年遠,單一星系怎能代宇宙?
Hubble Ultra Deep Field裡面十分一個月亮大小的天區就多達
1萬個了。


這些局部運動相信很大程度是來至暗物質的引力,現在天文學己經
知道暗物質是如何分佈,暗物質較集中的地方,星系移動的速度也會
較快。

除了暗物質,你又想到會有甚麼會造成星系的局部運動呢?

[Wah!!]

這開始有點偏離我最初的問題了.

我對最初的問題已有基本的想法了:

暫時我看到的答案就是:
1. 我們無法在小尺度上或實驗室直接觀測到空間膨脹.
2. 我們是在整個可見宇宙的巨大尺度上, 以觀測數據和相對論等基礎下, 在宇宙模型中加入了空間膨脹的特性.

所以當我們觀測到宇宙中兩個物體的距離變化時, 無法直接觀測到 "空間膨脹" 和 "在空間上的速度".
而是要基於宇宙模型得到的 "空間膨脹" 數值, 才可以算出物體 "在空間上的速度".

[WFPC2]

這開始有點偏離我最初的問題了.

我對最初的問題已有基本的想法了:

暫時我看到的答案就是:
1. 我們無法在小尺度上或實驗室直接觀測到空間膨脹.
2. 我們是在整個可見宇宙的巨大尺度上, 以觀測數據和相對論等基礎下, 在宇宙模型中加入了空間膨脹的特性.

所以當我們觀測到宇宙中兩個物體的距離變化時, 無法直接觀測到 "空間膨脹" 和 "在空間上的速度".
而是要基於宇宙模型得到的 "空間膨脹" 數值, 才可以算出物體 "在空間上的速度".

如何偏離你的主題?

宇宙一邊沿住哈伯定律膨脹,一邊作局部運動,
星系的重力正是星系局部運動的原因,重力大部源至與光線無作用暗物質。

你想一想沒有局部運動,星系的退行速度對距離的關係會是如何?
如果有局部運動又會如何?你能說出它們分別嗎?

正如你所說理論物理最需要的是思考實驗,實際執行到的實驗不太重要,
那之前的真空能實驗你還不滿意?
那也好,對真空有好的了解是量子場論(Quantum Field Theory),它
利用不確定原理預言了真空存在零點能量,這可能造成宇宙膨脹的原因。

[Wah!!]

我知道有和沒有局部運動的分別.
但是我們是無法在單一的觀測中直接量得 "空間膨脹速度" 及 "在空間上的移動速度" 的數值, 這一點你是否同意?
所以我覺得 "空間膨脹" 其實與 "暗物質" 很相似, 都是無法直接觀測, 只能靠間接觀測而得來的.

[WFPC2]

我知道有和沒有局部運動的分別.
但是我們是無法在單一的觀測中直接量得 "空間膨脹速度" 及 "在空間上的移動速度" 的數值, 這一點你是否同意?
所以我覺得 "空間膨脹" 其實與 "暗物質" 很相似, 都是無法直接觀測, 只能靠間接觀測而得來的.

現在的確是在小尺度末有實驗證實到空間膨脹的現象,關於真空能的實也只
觀察到物質吸引而非排斥,現在唯有寄望LHC陸逐傳來新的數據,希望能一
窺暗能量和暗物質的蛛絲馬跡。

另外我自己也想過,假如星系的光譜紅移不是由空間引起,而是由相對運動引起,那為甚麼剛好多絕大部份星系都在遠離我們呢?
在三維空中,能夠使星系不以銀河系作為參照系遠離而去,不令絕對空間說有復活的機會嗎?
的機會嗎?

[Wah!!]

正如你所說理論物理最需要的是思考實驗,實際執行到的實驗不太重要,
那之前的真空能實驗你還不滿意?
那也好,對真空有好的了解是量子場論(Quantum Field Theory),它
利用不確定原理預言了真空存在零點能量,這可能造成宇宙膨脹的原因。

我並不是要找宇宙膨脹的成因或否定它的存在.
我的問題只是要確定, 在觀測兩個物體距離變化時, 我們是無法把 "宇宙膨脹" 和 "在空間移動" 分辨開, 只可以靠大量觀測統計才能把 "宇宙膨脹" 的值確定下來.
而我們對於 "在空間移動/局部運動" 的相對參考物, 是這整個可見宇宙.

[Wah!!]

另外我自己也想過,假如星系的光譜紅移不是由空間引起,而是由相對運動引起,那為甚麼剛好多絕大部份星系都在遠離我們呢?
在三維空中,能夠使星系不以銀河系作為參照系遠離而去,不令絕對空間說有復活的機會嗎?
的機會嗎?

這幾個問題只是在提供一個邏輯推理, 推論出 "空間膨脹" 有存在的必要性. 與我的原始問題其實是沒有任何衝突的.