|OT| Symmetri

Batavus

Aktiv medlem
|OT| Symmetri
På intet vis astrofysiker utan historiker, men gillar naturvetenskap på armlängds avstånd. Häromveckan såg jag två avsnitt om Einstein och Hawkins. Det andra handlade mycket om Big Bang och det och så. En tanke, en fråga vaknade som kändes så angelägen att jag vill ha ett svar.

Om punkten som utgjorde Big Bang var helt massiv, en singularitet, borde inte Universum då vara symmetriskt? Och det är Universum inte, vad jag vet. Antingen det, eller så var det som eventuellt omgav singulariteten inte tomt, tänker jag också, ty vore det tomt skulle resultatet bli...
 
|OT| Symmetri
Hur menar du med symmetriskt universum, vilken slags symmetri?
Inte så bra på att förklara, eftersom jag inte riktigt vet vad jag pratar om, men tänk dig ett fyrverkeri i vacuum, hihi! Utan motstånd och gravitation och... Det som smäller är ett och samma ämne oändligt hårt packat. Efter smällen borde allt - i lika stora delar eller partiklar - flyga iväg linjärt från utgångspunkten. I samma hastighet, i samma bana, samma...
 
|OT| Symmetri
Symmetri är människans bästa vän.
Symmetri?
1667738142429.png
 
|OT| Symmetri
Jag lyssnade på A Brief History of Time under långpromenader häromåret. Den här 'versionen' är inte komplett men det är både informativt och roande. Jag minns inte om symmetrifrågan behandlades. Boken har ett antal år på nacken så det har säkert hänt en del på den här fronten sedan den skrevs.

/Martin (naturvetare med historieintresse)
 
|OT| Symmetri
På intet vis astrofysiker utan historiker, men gillar naturvetenskap på armlängds avstånd. Häromveckan såg jag två avsnitt om Einstein och Hawkins. Det andra handlade mycket om Big Bang och det och så. En tanke, en fråga vaknade som kändes så angelägen att jag vill ha ett svar.

Om punkten som utgjorde Big Bang var helt massiv, en singularitet, borde inte Universum då vara symmetriskt? Och det är Universum inte, vad jag vet. Antingen det, eller så var det som eventuellt omgav singulariteten inte tomt, tänker jag också, ty vore det tomt skulle resultatet bli...
Jag tror inte att nånting, inte ens universum, kan undvika kaos.
 
|OT| Symmetri
På intet vis astrofysiker utan historiker, men gillar naturvetenskap på armlängds avstånd. Häromveckan såg jag två avsnitt om Einstein och Hawkins. Det andra handlade mycket om Big Bang och det och så. En tanke, en fråga vaknade som kändes så angelägen att jag vill ha ett svar.

Om punkten som utgjorde Big Bang var helt massiv, en singularitet, borde inte Universum då vara symmetriskt? Och det är Universum inte, vad jag vet. Antingen det, eller så var det som eventuellt omgav singulariteten inte tomt, tänker jag också, ty vore det tomt skulle resultatet bli...
Universum verkar inte ens expandera symmetriskt: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/..._not_be_expanding_at_the_same_rate_everywhere

Astronomers have assumed for decades that the Universe is expanding at the same rate in all directions. A new study based on data from ESA’s XMM-Newton, NASA’s Chandra and the German-led ROSAT X-ray observatories suggests this key premise of cosmology might be wrong.
 
|OT| Symmetri
OBS, inte kosmolog, även om jag ett tag pluggade astropartikelfysik innan jag bytte spår för min avhandling:

Universum är oerhört isotropt (lika i alla riktningar) om vi ser på den kosmiska bakgrundsstrålningen, men inte helt perfekt. Avvikelserna är på ppm-nivå, så bilderna (Planck, WMAP osv) luras lätt om man inte kollar på skalan. Men även om man räknar bort bipolen (varmt åt ett håll, kallt åt det andra) från vår rörelse genom kosmos finns det kvar en anisotropi som är svår att förklara. Det kan vara så att vi har lite för dålig koll på vår regionala massfördelning och därför gör fel korrektion, men den verkar nog trots allt finnas där.

Tittar vi på hur materian fördelas i universum idag så är den väldigt ojämnt fördelad, med superkluster som är över 10 GPc stora och motsvarande tomrum. Det är på gränsen av vad lambda-CDM-modellen kan få till, men det är inte uteslutet. Data från Webb visar på att det började bildas strukturer mycket tidigare än vad vi tidigare trott, men det är lite i fel ände med galaxer snarare än enorma filament.

Oavsett är det spännande tider för kosmologin!?
 
|OT| Symmetri
Antingen så var inte utgångspunkten (för Big Bang) inte fullkomligt, perfekt enhetlig, eller
så var den tomhet som omgav 'punkten - medium är väl fel ord - inte fullkomligt tom utan innehöll styrande krafter.
Någon gång har sagts, att de fundamentala krafterna, gravitation, atombindningar och annat,
uppstod i Big Bang. Principiellt kan det dock inte ha betydelse för det här resonemanget
med ovan premisser.
Ändrat några för snabba nedslag.
 
Senast ändrad:
|OT| Symmetri
man kan ju undra om 'vår' big bang är den första och enda. skulle förvåna mig om det var så.

är de fler bör de ju kunna gå in i varandra. rätt tomt därute. nästa kan ju redan ha hänt. tar många miljarder år innan den fronten når oss.

en annan privat och illa grundad gissning är att big bang kanske är jättesvartahålet orvar som till slut exploderar. slutet på ett cirkulär skeende och början på ett nytt.
 
|OT| Symmetri
Det skiljer lite på vad fysiker, speciellt kosmologer, idag menar med Big Bang och vad de flesta lekmän (troligen) tänker när de hör ordet. I branschen är BB ett samlingsnamn för det kosmogeniska scenario där universum mycket tidigt (10^-34 sekunder efter t=0) genomgår en fas av inflation och växer exponentiellt snabbt samtidigt som det är oerhört hett. Detta löser ett antal ”problem” eftersom universum efter inflationsfasen är geometriskt platt, homogent och isotropt, det vill säga vi slipper horisontproblemet (varför ser det så lika ut i riktningar där materien idag ligger för långt ifrån varandra för att kunna ha varit i kontakt). Eller snarare, nästan perfekt homogent och isotropt. Det förekom kvantfluktuationer (enligt BB) i det tidiga, heta och kompakta universum och dessa töjdes ut av inflationen och blev permanenta tack vare den energi som fanns tillgänglig i inflationsfältet.

BB var inte en ”explosion” i ett tomrum, utan hela rumtiden som vi känner den bildades och fanns i det unga universum. Om det finns något ”utanför” beror på vad vi tror hände vid t=0, och oavsett hur det hela startade finns det filosofiska problem med de olika svaren. En brist är att vi inte har någon hyfsad komplett teori som kan hantera gravitation på kvantnivå. Vi/forskarna famlar lite i beskrivningen av rumtiden när universum var väldigt ungt och mindre än en atom. Lite äldre teorier säger att t=0 var en äkta singularitet (r=0, rho,T=oändlig) som uppstod i och ur bokstavligen ingenting. Våra 3+1 rumstidsdimensioner skapades då och alla naturkonstanter hade värden som passade för ett universum som frambringat liv på minst ett ställe (och det säger inte lite, snacka om finjustering).

Modernare BB-teorier utgår ofta från en 11-dimensionell rumtid som funnits oändligt länge. Denna rumtid är maximalt symmetrisk (på det sätt fysiker menar, inte bara geometriskt) men detta symmetriska tillstånd är instabilt (tänk dig att lägga en kula på toppen av en sombrero, minsta darr så rullar kulan av toppen och ner i brättet åt något håll) och kvanrfluktuationer bryter symmetrin då och då och bildar bubblor, babyuniversum, med lägre symmetrier. Om strängteori är rätt beskrivning så finns det ca 10^500 olika sätt att göra detta på, alla lika sannolika. Detta ”lotteri” sker hela tiden, men den absoluta majoriteten av dessa nya små universum kollapsar och utplånas nästan ögonblickligen, och majoriteten av de som överlever blir väldigt olikt vårt universum, men eftersom detta har pågått oändligt länge måste det även bildas universum som är perfekta, som vårt med 3+1 dimensioner och finjusterade naturkonstanter.

Men allt detta är teorier. Vi kan observera och dra vissa slutsatser om tiden fram (tillbaka?) till inflationsfasen, men vad som hände innan dess är svårare att mäta även om det finns förslag på observationer och experiment som kan utföras. En spännande teori säger att det observerade dipolöverskottet skulle bero på ett annat babyuniversum som ligger nära i 11-rummet och vars gravitation drar i oss. Som sagt, spännande, spännande.
 
|OT| Symmetri
Det skiljer lite på vad fysiker, speciellt kosmologer, idag menar med Big Bang och vad de flesta lekmän (troligen) tänker när de hör ordet. I branschen är BB ett samlingsnamn för det kosmogeniska scenario där universum mycket tidigt (10^-34 sekunder efter t=0) genomgår en fas av inflation och växer exponentiellt snabbt samtidigt som det är oerhört hett. Detta löser ett antal ”problem” eftersom universum efter inflationsfasen är geometriskt platt, homogent och isotropt, det vill säga vi slipper horisontproblemet (varför ser det så lika ut i riktningar där materien idag ligger för långt ifrån varandra för att kunna ha varit i kontakt). Eller snarare, nästan perfekt homogent och isotropt. Det förekom kvantfluktuationer (enligt BB) i det tidiga, heta och kompakta universum och dessa töjdes ut av inflationen och blev permanenta tack vare den energi som fanns tillgänglig i inflationsfältet.

BB var inte en ”explosion” i ett tomrum, utan hela rumtiden som vi känner den bildades och fanns i det unga universum. Om det finns något ”utanför” beror på vad vi tror hände vid t=0, och oavsett hur det hela startade finns det filosofiska problem med de olika svaren. En brist är att vi inte har någon hyfsad komplett teori som kan hantera gravitation på kvantnivå. Vi/forskarna famlar lite i beskrivningen av rumtiden när universum var väldigt ungt och mindre än en atom. Lite äldre teorier säger att t=0 var en äkta singularitet (r=0, rho,T=oändlig) som uppstod i och ur bokstavligen ingenting. Våra 3+1 rumstidsdimensioner skapades då och alla naturkonstanter hade värden som passade för ett universum som frambringat liv på minst ett ställe (och det säger inte lite, snacka om finjustering).

Modernare BB-teorier utgår ofta från en 11-dimensionell rumtid som funnits oändligt länge. Denna rumtid är maximalt symmetrisk (på det sätt fysiker menar, inte bara geometriskt) men detta symmetriska tillstånd är instabilt (tänk dig att lägga en kula på toppen av en sombrero, minsta darr så rullar kulan av toppen och ner i brättet åt något håll) och kvanrfluktuationer bryter symmetrin då och då och bildar bubblor, babyuniversum, med lägre symmetrier. Om strängteori är rätt beskrivning så finns det ca 10^500 olika sätt att göra detta på, alla lika sannolika. Detta ”lotteri” sker hela tiden, men den absoluta majoriteten av dessa nya små universum kollapsar och utplånas nästan ögonblickligen, och majoriteten av de som överlever blir väldigt olikt vårt universum, men eftersom detta har pågått oändligt länge måste det även bildas universum som är perfekta, som vårt med 3+1 dimensioner och finjusterade naturkonstanter.

Men allt detta är teorier. Vi kan observera och dra vissa slutsatser om tiden fram (tillbaka?) till inflationsfasen, men vad som hände innan dess är svårare att mäta även om det finns förslag på observationer och experiment som kan utföras. En spännande teori säger att det observerade dipolöverskottet skulle bero på ett annat babyuniversum som ligger nära i 11-rummet och vars gravitation drar i oss. Som sagt, spännande, spännande.
I en tid då vissa individer av mänskligheten har svår att acceptera att jorden är en sfär (!) uppstår naturliga problem även för dem som förstår 3 dimensioner (och försöker förstå den 4:e). Teorier om 11 (!) dimensioner blir väldigt teoretiska. Men, spännande är det!
 
|OT| Symmetri
Antingen så var inte utgångspunkten (för Big Bang) inte fullkomligt, perfekt enhetligt, eller
så var den tomhet - medium är väl fel ord - inte fullkomligt tomt utan innehöll styrande krafter.
Allting börjar klarna, din teori går väl i hand med mina beräkningar av covidvaccinets spridningsmönster och hypotenusan av George Soros näsa
 

Bilagor

  • Shouts-Kanye-Illuminati.jpg
    Shouts-Kanye-Illuminati.jpg
    213.2 KB · Besök: 23
|OT| Symmetri
Jag tror det bör tilläggas att fysik på kvantnivå är slumpmässig. Och då pratar vi om en äkta slumpmässighet, dvs så som vi förstår naturen just nu så har vi inte kunnat visa på någon bakomliggande dynamik som styr denna slump. Snarare tvärtom, man kan visa starka restriktioner för hur en sådan dynamik skulle se ut och just nu är allmänna uppfattningen att slumpen är äkta.

En atomkärna som radioaktivt sönderfaller gör det med en viss sannolikhet för varje tidsintervall. Det finns ingen teori som kan förutsäga exakt när det sker, utan det är en egenskap hos kvantteorin att det sker utan "inre dynamik" så att säga.

Varför nämner jag detta?
Jo, för i universums tidiga skeende så var materia så tätt packad att både gravitation och kvantmekaniska effekter närvarade. Detta innebär att de slumpmässiga egenheter som vi känner till från kvantnivån kan ha haft en betydelse för hur universums struktur idag ser ut på kosmologisk nivå.

Därmed vore det nästan märkligt att ha ett helt homogent universum, det skulle ställa frågan om kvantfysik och dess begränsningar helt på sin ända.
 
Senast ändrad:
|OT| Symmetri
Men, universum är otroligt symmetriskt. Så till den nivån att man som lekman inte kan föreställa sig.

Symmetri har varit ledordet för de senaste 50 årens fysikforskning. Världen verkar föredra symmetri men ändå besitta vissa undantag.

Samtliga av de största framstegen inom den teoretiska fysiken har de senaste decennierna haft med symmetri att göra.

I Genève letar man efter tecken på supersymmetri i den stora partikel accelerator LHC. Modeller finns nämligen för att förklara vad som skedde i universums tidigaste skede. Men dessa modeller bygger på nya symmetrier innehållandes fler elementarpartiklar än vad som idag är känt.
 
Senast ändrad:
|OT| Symmetri
På intet vis astrofysiker utan historiker, men gillar naturvetenskap på armlängds avstånd. Häromveckan såg jag två avsnitt om Einstein och Hawkins. Det andra handlade mycket om Big Bang och det och så. En tanke, en fråga vaknade som kändes så angelägen att jag vill ha ett svar.

Om punkten som utgjorde Big Bang var helt massiv, en singularitet, borde inte Universum då vara symmetriskt? Och det är Universum inte, vad jag vet. Antingen det, eller så var det som eventuellt omgav singulariteten inte tomt, tänker jag också, ty vore det tomt skulle resultatet bli...
Du har gjort en jättebra iakttagelse. Det finns (ännu) inget bra svar, men det finns hela avdelningar med fysiker som bara jobbar med det här. Ett gäng nobelpris de senaste årtiondena har berört ämnet.
 
|OT| Symmetri
Det skiljer lite på vad fysiker, speciellt kosmologer, idag menar med Big Bang och vad de flesta lekmän (troligen) tänker när de hör ordet. I branschen är BB ett samlingsnamn för det kosmogeniska scenario där universum mycket tidigt (10^-34 sekunder efter t=0) genomgår en fas av inflation och växer exponentiellt snabbt samtidigt som det är oerhört hett. Detta löser ett antal ”problem” eftersom universum efter inflationsfasen är geometriskt platt, homogent och isotropt, det vill säga vi slipper horisontproblemet (varför ser det så lika ut i riktningar där materien idag ligger för långt ifrån varandra för att kunna ha varit i kontakt). Eller snarare, nästan perfekt homogent och isotropt. Det förekom kvantfluktuationer (enligt BB) i det tidiga, heta och kompakta universum och dessa töjdes ut av inflationen och blev permanenta tack vare den energi som fanns tillgänglig i inflationsfältet.

BB var inte en ”explosion” i ett tomrum, utan hela rumtiden som vi känner den bildades och fanns i det unga universum. Om det finns något ”utanför” beror på vad vi tror hände vid t=0, och oavsett hur det hela startade finns det filosofiska problem med de olika svaren. En brist är att vi inte har någon hyfsad komplett teori som kan hantera gravitation på kvantnivå. Vi/forskarna famlar lite i beskrivningen av rumtiden när universum var väldigt ungt och mindre än en atom. Lite äldre teorier säger att t=0 var en äkta singularitet (r=0, rho,T=oändlig) som uppstod i och ur bokstavligen ingenting. Våra 3+1 rumstidsdimensioner skapades då och alla naturkonstanter hade värden som passade för ett universum som frambringat liv på minst ett ställe (och det säger inte lite, snacka om finjustering).

Modernare BB-teorier utgår ofta från en 11-dimensionell rumtid som funnits oändligt länge. Denna rumtid är maximalt symmetrisk (på det sätt fysiker menar, inte bara geometriskt) men detta symmetriska tillstånd är instabilt (tänk dig att lägga en kula på toppen av en sombrero, minsta darr så rullar kulan av toppen och ner i brättet åt något håll) och kvanrfluktuationer bryter symmetrin då och då och bildar bubblor, babyuniversum, med lägre symmetrier. Om strängteori är rätt beskrivning så finns det ca 10^500 olika sätt att göra detta på, alla lika sannolika. Detta ”lotteri” sker hela tiden, men den absoluta majoriteten av dessa nya små universum kollapsar och utplånas nästan ögonblickligen, och majoriteten av de som överlever blir väldigt olikt vårt universum, men eftersom detta har pågått oändligt länge måste det även bildas universum som är perfekta, som vårt med 3+1 dimensioner och finjusterade naturkonstanter.

Men allt detta är teorier. Vi kan observera och dra vissa slutsatser om tiden fram (tillbaka?) till inflationsfasen, men vad som hände innan dess är svårare att mäta även om det finns förslag på observationer och experiment som kan utföras. En spännande teori säger att det observerade dipolöverskottet skulle bero på ett annat babyuniversum som ligger nära i 11-rummet och vars gravitation drar i oss. Som sagt, spännande, spännande.
happy när det är som bäst;)
 
|OT| Symmetri
Det skiljer lite på vad fysiker, speciellt kosmologer, idag menar med Big Bang och vad de flesta lekmän (troligen) tänker när de hör ordet. I branschen är BB ett samlingsnamn för det kosmogeniska scenario där universum mycket tidigt (10^-34 sekunder efter t=0) genomgår en fas av inflation och växer exponentiellt snabbt samtidigt som det är oerhört hett. Detta löser ett antal ”problem” eftersom universum efter inflationsfasen är geometriskt platt, homogent och isotropt, det vill säga vi slipper horisontproblemet (varför ser det så lika ut i riktningar där materien idag ligger för långt ifrån varandra för att kunna ha varit i kontakt). Eller snarare, nästan perfekt homogent och isotropt. Det förekom kvantfluktuationer (enligt BB) i det tidiga, heta och kompakta universum och dessa töjdes ut av inflationen och blev permanenta tack vare den energi som fanns tillgänglig i inflationsfältet.

BB var inte en ”explosion” i ett tomrum, utan hela rumtiden som vi känner den bildades och fanns i det unga universum. Om det finns något ”utanför” beror på vad vi tror hände vid t=0, och oavsett hur det hela startade finns det filosofiska problem med de olika svaren. En brist är att vi inte har någon hyfsad komplett teori som kan hantera gravitation på kvantnivå. Vi/forskarna famlar lite i beskrivningen av rumtiden när universum var väldigt ungt och mindre än en atom. Lite äldre teorier säger att t=0 var en äkta singularitet (r=0, rho,T=oändlig) som uppstod i och ur bokstavligen ingenting. Våra 3+1 rumstidsdimensioner skapades då och alla naturkonstanter hade värden som passade för ett universum som frambringat liv på minst ett ställe (och det säger inte lite, snacka om finjustering).

Modernare BB-teorier utgår ofta från en 11-dimensionell rumtid som funnits oändligt länge. Denna rumtid är maximalt symmetrisk (på det sätt fysiker menar, inte bara geometriskt) men detta symmetriska tillstånd är instabilt (tänk dig att lägga en kula på toppen av en sombrero, minsta darr så rullar kulan av toppen och ner i brättet åt något håll) och kvanrfluktuationer bryter symmetrin då och då och bildar bubblor, babyuniversum, med lägre symmetrier. Om strängteori är rätt beskrivning så finns det ca 10^500 olika sätt att göra detta på, alla lika sannolika. Detta ”lotteri” sker hela tiden, men den absoluta majoriteten av dessa nya små universum kollapsar och utplånas nästan ögonblickligen, och majoriteten av de som överlever blir väldigt olikt vårt universum, men eftersom detta har pågått oändligt länge måste det även bildas universum som är perfekta, som vårt med 3+1 dimensioner och finjusterade naturkonstanter.

Men allt detta är teorier. Vi kan observera och dra vissa slutsatser om tiden fram (tillbaka?) till inflationsfasen, men vad som hände innan dess är svårare att mäta även om det finns förslag på observationer och experiment som kan utföras. En spännande teori säger att det observerade dipolöverskottet skulle bero på ett annat babyuniversum som ligger nära i 11-rummet och vars gravitation drar i oss. Som sagt, spännande, spännande.
Fattar väl inte allt det du skriver i detalj, men uppskattar att du tog dig tid att skriva en sammanfattning på en nivå som gör att jag i alla fall känner mig lite klokare. Tack! Är ju ett ämne där "okunniga snillen spekulerar" inte har så stor chans att landa "rätt".
 
|OT| Symmetri
Det skiljer lite på vad fysiker, speciellt kosmologer, idag menar med Big Bang och vad de flesta lekmän (troligen) tänker när de hör ordet. ----

Superintressant verkligen. Vad jag har fattat av detta är att det fanns sk kvantfluktationer från början, dvs små slumpmässiga olikheter i densitet osv. Detta förstorades sen av inflationen och sen när universum expanderade. Detta syns fortfarande som ojämnheter och fläckar i den kosmiska bakgrundsstrålning som kommer från ca 400 000 år efter BB.

Så denna bakgrundsstrålning är ett bevis för att det har hänt, men inte exakt hur & varför...

Så materien då var lite ojämt fördelat, och på 13 miljarder år sen dess så har gravitationen & dark energy stuvat om mkt mer, och numera är galaxer osv inte alls jämt fördelade längre.

Finns en massa på youtube...
 
|OT| Symmetri
Jag är så glad för alla insiktsfulla och generösa svar, varmt tack! Så här skrev Forskning & Framstegs astro-redaktör som svar:
Frågan är alltså huruvida universum är symmetriskt. Faktum är att just symmetri är ett av grundantagandena i hur universum betraktas på stora skalor: universum är homogent och isotropt, det vill säga ungefär likadant överallt och i alla riktningar. Nu vet vi ju att detta inte gäller exakt, det är stor skillnad på hur det ser ut inuti en stjärna jämfört med i den intergalaktiska rymden, till exempel. Men i det stora hela ser saker och ting likadana ut betraktade från en intergalaktisk punkt som från någon annan intergalaktisk punkt, och det räcker. Så din fråga kokar ner till vad du menar med symmetri.
Vad sedan gäller singulariteter så ligger det i själva begreppet att vi inte kan säga så mycket om dem! Det vi vet något om är det som går att se, och i den kosmiska bakgrundsstrålningen ser vi tillbaka på en tid då universum var mycket kompakt — och de minimala ojämnheter som uppstod då, antagligen någon sorts kvantfluktuationer eller så, har sedan blåsts upp och fungerat som frön till den strukturbildning som skett sedan dess.
Det här var ett snabbt och spontant svar, men du kan läsa mer i F&F, såklart!
Här skrev jag senast om bakgrundsstrålningen https://fof.se/artikel/2021/10/sa-skapades-bilden-som-visar-varldsalltets-historia/
Och här finns lite mer om symmetri https://fof.se/artikel/2017/6/symmetrin-haller-oss-vid-liv/
Allt gott!
/Anna Davour
 
Tillbaka
Topp