‍ 📌 پندام ، جعبه ابزار کیهان شناسی، مطالعه گرانش در همه مقیاس ها

توسط الکس گوف

نویسندگان مقاله II: سانکارشانا سرینیوسان ، دانیل بی توماس ، فرانچسکو پیس ، ریچارد باتیه
اولین موسسه نویسنده: مرکز اخترفیزیک بانک جودرل ، دانشکده علوم طبیعی ، دانشگاه منچستر
قسمت اول

🔺 فرتور امروز شامل دو مقاله مرتبط در مورد چگونگی آزمایش گرانش در بزرگترین مقیاس های جهان است ، اولین مورد بر چارچوب نظری و دوم بر اجرای این مدل در شبیه سازی متمرکز شده است.

🔻 جاذبه زمین

در حالی که این نیرو برای بسیاری از ما مستقیماً از نیروهای بنیادی شناخته شده است ، اما همچنان یکی از اسرارآمیزترین و سخت ترین آزمایشات آن است. در سال 1915 ، آلبرت انیشتین نظریه عمومی نسبیت خود را بر اساس این اصل که فضا-زمان یک بافت تغییرپذیر است ، ارائه می دهد که بافت آن در جوار جرم-انرژی mass-energy بر اساس معادلات میدان اینشتین پیچ خورده و خم می شود. نسبیت عام (GR) در 100 سالی که از معرفی آن می گذرد ، موفقیت عظیمی را شاهد بوده است. که در مقیاس هایی به اندازه سامانه خورشیدی مطرح می گردد. پیش بینی هایی در مورد سیاهچاله ها انجام داده است. وجود امواج گرانشی را پیش بینی کرد. همه این پدیده ها با پیش بینی GR به طرز خیره کننده ای موافق بوده و با آزمایش تایید شده اند. به عنوان یک نظریه موفق ، ستون فقرات این نظریه بر ریاضیات مطالعه جهان به عنوان یک کلیت استوار گردیده :

برای آنکه گرانش را در شتابدهنده ها مطالعه کنید به شتابدهنده ای چندین مرتبه بزرگتر از سامانه خورشیدی نیازمندیم ، و آزمایش گرانش در چنین مقیاس های بزرگ دشوار است. همانطور که مفاهیم فیزیک کلاسیک هنگام شروع به مشاهده اجسام بسیار کوچک مانند اتم ها فرومی پاشد ، در حالی که نسبیت عام نظریه بسیار خوب در مقیاس های طول سامانه خورشیدی است ، در مقیاس های بسیار بزرگ از راه های خاصی شکست می خورد .

در اینجا ما به اولین مشکل در مورد بررسی تغییرات GR برخورد می کنیم:

عملاً راههای نامحدودی وجود دارد که نسبیت عام ناتوان از توضیح گرانش ، بنابراین چگونه می توان فهمید نظریه درست چیست؟ چند رویکرد متفاوت مختلف وجود دارد:

پارامتری سازی در مناطقی که ما انتظار داریم گرانش "ضعیف" باشد ، به عنوان مثال. نه در نزدیکی سیاهچاله ها و نه در مقیاس های بزرگ ، ما می دانیم که گرانش باید به جاذبه نیوتنی کاهش یابد. ما می توانیم انحرافات مختلف قابل اندازه گیری از رفتار نیوتنی را با مجموعه ای از پارامترها (به عنوان مثال سرعت های مختلف نور) پارامتر بندی کنیم. نسبیت عام برای هر کدام از این پارامترها پیش بینی های خاصی می کند و ما می توانیم پارامترهای اندازه گیری شده را با پیش بینی های GR مقایسه کرده و محدودیت هایی در انحراف از GR بدست آوریم.

✔️ مدل های خاص اگر کسی بتواند نظریه گرانش خاص و متفاوتی ارائه دهد (شاید جهان ما در واقع بخشی از یک حجم بزرگتر 5 بعدی است ، مانند گرانش DGP ، یا ذرات جدیدی وجود دارد که نحوه عملکرد گرانش را تغییر می دهند ، در اصل می توانید پیش بینی های خاصی در مورد تفاوت مقدارهای قابل مشاهده نسبت به نسبیت عام انجام دهید.)

• مزیت مدلهای خاص این است که در اصل می توانید به دنبال امضاهای بسیار متمایز از آن مدل باشید و آنها را با مشاهدات مقایسه کنید.

• نکته منفی این است که پیش بینی در مورد مشاهدات اغلب در مدلهای خاص بسیار دشوار است و آنها می توانند به سرعت دلخواه پیچیده شوند. علاوه بر این ، اگر نظریه گرانش واقعی نظریه ای است که شما در حال مطالعه آن نیستید ، در این صورت نمی توانید هیچ گونه اطلاعاتی درباره نظریه صحیح استخراج کنید.‌‌


📌 @HIGGS_FIELD

‍ .

📌 Mega-Earth Kepler - 10 c planet


🔺 An artist's illustration of the mega-Earth planet Kepler-10c, the"Godzilla of Earths" planet that is 2.3 times the size of Earth and 17 times heavier. The planet and its lava-world sibling Kepler 10b (background) orbit the star Kepler-10 about 570 light-years from Earth, in the constellation Draco. Image released June 2, 2014.‌‌

🔻 نگاره‌ی هنری از سیاره Kepler-10c ، سیاره " گودزیلا زمین ها " که 2.3 برابر اندازه زمین و 17 برابر سنگین تر است. این سیاره و سیاره خواهرش ĺava-world Kepler -10b در پس زمینه به دور ستاره Kepler-10 در فاصله 570 سال نوری از زمین ، در صورت فلکی Draco می چرخند. تصویر منتشر شده در 2 ژوئن 2014.‌‌


📌 @HIGGS_FIELD

‍ 📌سفر برای تعریف ابعاد
توسط دیوید ریچسون
کوانتامگزین
پارت هفتم و پایانی

🔺 در نهایت ، برخی از خوانندگان ممکن است فکر کنند ،
"آیا زمان بعد چهارم نیست؟" در واقع ، همانطور که مخترع در رمان «ماشین زمان» در سال 1895 از H.G Wells گفت:

"هیچ تفاوتی بین زمان و هیچ یک از سه بعد فضا وجود ندارد ، مگر اینکه آگاهی ما در امتداد آن حرکت کند." زمان به عنوان بعد چهارم در تصور عموم در سال 1919 ، هنگامی که خورشید گرفتگی به دانشمندان اجازه داد تا نظریه نسبیت عمومی آلبرت اینشتین و انحنای فضا-زمان مسطح چهار بعدی هرمان مینکوفسکی را تأیید کنند ، قرار گرفت .
همانطور که مینکوفسکی در سخنرانی سال 1908 پیش بینی کرد ، "از این پس فضا به خودی خود و زمان به خودی خود محکوم به محو شدن در سایه های محض است و تنها نوعی اتحاد این دو واقعیت مستقل را حفظ خواهد کرد."

🔺وقتی ریاضی به طرز غیرممکنی سخت می شود ، توپولوژی 101: حقیقت حفره‌‌

امروزه ریاضیدانان و دیگران بطور معمول از سه بعد راحت ما خارج می شوند. گاهی اوقات این کار شامل ابعاد فیزیکی اضافی است ، مانند ابعاد مورد نیاز در ( تئوری تار ) تئوری ریسمان ، اما اغلب ما به صورت انتزاعی کار می کنیم و فضای واقعی را تصور نمی کنیم.
برخی از تحقیقات هندسی هستند ، مانند کشف مارینا ویازوفسکا در سال 2016 در مورد کارآمدترین روش های بسته بندی کره در ابعاد هشت و 24. گاهی اوقات هنگام مطالعه فراکتال ها در زمینه های مختلف مانند فیزیک ، زیست شناسی ، مهندسی ، امور مالی و تصویر به ابعاد غیر صحیح نیاز دارند. در حال پردازش. و در این دوره از "داده های بزرگ" ، دانشمندان ، دولت ها و شرکت ها مشخصات زیادی از افراد ، مکان ها و اشیاء ایجاد می کنند.
خوشبختانه ، برای لذت بردن از ابعاد ، لازم نیست که توسط پرنده و ریاضیدانان به طور یکسان مورد استفاده قرار گیرد.‌‌

📌 @HIGGS_FIELD

📌سفر برای تعریف ابعاد
توسط دیوید ریچسون
کوانتامگزین

📌امروزه ریاضیدانان و دیگر دانشمندان بدون محدودیت ، به طرح تئوری و فعالیت علمی می پردازند . گاهی اوقات این کار شامل تصور ابعاد فیزیکی اضافی است ، مانند ابعاد مورد نیاز در نظریه ریسمان یا String theory اما اغلب به صورت انتزاعی طرح و بررسی میگردد و فضای واقعی را تصور نمی کنیم. برخی از تحقیقات هندسی هستند ، مانند کشف مارینا ویازوفسکا در سال 2016 در مورد کارآمدترین روش های جای گذاری کره در هشت یا بیست و چهار بعد .
گاهی اوقات هنگام مطالعه فراکتال ها در زمینه های مختلف مانند فیزیک ، زیست شناسی ، مهندسی ، اقتصاد و نیاز به پردازش نمودار تصویری در ابعاد غیر صحیح است و در این دوره از "داده های بزرگ" است . دانشمندان ، دولت ها و شرکت ها مشخصات زیادی از افراد ، مکان ها و اشیاء ایجاد می کنند.
خوشبختانه ، برای لذت بردن از ابعاد ، لازم نیست حتما محاسبات سنگین ریاضی مطرح کرد.


پارت اول

پارت دوم

پارت سوم

پارت چهارم

پنجم

ششم

پارت هفتم و پایانی

📌 @HIGGS_FIELD

.


📌 خرد سنجشگر و تفکر انتقادی از جمله مهارت های اساسی زیستن اند .

🔺 آنچه می بینید یکی از چندین معادن روباز موجود در سیاره مان است ، ایمنی بالاتر و سهولت استخراج معادن روباز را بر معادن زیر زمین و تونلی ارجح نگه می دارد .
ادعای عمق ۱۲.۵ کیلومتری برای این حفره هذیان است .
ژرف ترین معدن جهان در ایالات متحده قرار دارد آنهم با ژفنایِ کمی بیشتر از یک کیلومتر..!

بينگام كانيون

معدن بينگام كانيون در جنوب غرب سايت ليك سيتي در ايالت يوتاه آمريكا قرار گرفته و عميق‌ترين معدن روباز جهان به شمار مي رود. معدن روباز بينگام كانيون بيش از 1.2 كيلومتر عمق و تقريبا چهار كيلومتر پهنا دارد

متاسفانه در ارائه ی محتوا تنها فاکتور مهم جلب و جذب مخاطب است و نه فکت های موجود!

ذائقه ی علمی مان را پرورش دهیم و بدنبال موارد نقض قوانین طبیعه و موضوعات هیجان انگیز مانند بیگانگان باستانی یا پیشگویی های عجیب و غریب نوستراداموسی و شعبده و بخصوص چوب گذاشتن لای چرخ علم و سیستم بهداشت و پزشکی نظیر مخالفت با ماسک و واکسیناسیون که از جانب نشریات زرد و پوپولیستی خوراک دهی می گردد ، نباشیم.


📌 @HIGGS_FIELD

.


📌Beliefs & Facts

🔻Look, I am a scientist. Scientists don’t deal with beliefs. They deal with data and hypotheses. Science is about knowledge and facts, not about beliefs.

🔺" دانشمندان با اعتقادات سر و کار ندارند. آنها با داده ها و فرضیه ها سروکار دارند. علم در مورد دانش و حقایق است ، نه در مورد اعتقادات."

لزوم تفکیک علم از دیگر مسائل از دیدگاه ...

🔺Sabine hossenfelder



📌 @HIGGS_FIELD

.

📌fractals


🔺How fractals can help you understand the universe | BBC Ideas

#انگلیسی


📌 @HIGGS_FIELD

📌 شهاب‌سنگ یا سنگ آسمانی  Meteorite


🔺 یک تکهٔ جامد بازمانده از جرم‌هایی مانند یک  دنباله‌دار ، سیارک یا شهاب‌واره است که در اصل در فضای بیرونی ساخته شده و توانسته پس از گذر از جو و تاب آوردن درجه حرارت بالای ترموسفر و اثر برخوردی با اتمسفر ، بر روی سطح زمین یا یک سیارهٔ دیگر فرود آید. هنگامی که جرمی به درون جو می‌آید، عوامل گوناگونی مانند اصطکاک، فشار و برهمکنش شیمیایی با گازهای اتمسفری، موجب گرم شدن جرم و پراکندگی آن انرژی می‌شوند. 


📌 @HIGGS_FIELD

‍ 📌 پندام ، جعبه ابزار کیهان شناسی، مطالعه گرانش در همه مقیاس ها

توسط الکس گوف

نویسندگان مقاله II: سانکارشانا سرینیوسان ، دانیل بی توماس ، فرانچسکو پیس ، ریچارد باتیه
اولین موسسه نویسنده: مرکز اخترفیزیک بانک جودرل ، دانشکده علوم طبیعی ، دانشگاه منچستر
قسمت دوم

🔺در مقابل ، نوعی رویکرد پارامتریک ، یا رویکرد مستقل از مدل ، عموماً نسبت به طبقه وسیع تری از نظریه ها حساس است ، که این امر آن را به ابزار بهتری برای جستجوهای عمومی برای اشتباهات GR تبدیل می کند.

• جنبه منفی روشهای پارامتری این است که آنها فقط در شرایط خاصی کار می کنند ، اغلب زمانی که گرانش ضعیف است. این شرایط اغلب مناطقی هستند که ما انتظار نداریم GR ( نسبیت عام ) شکست بخورد ، بنابراین استخراج داده ها از آنها بسیار دشوار است. علاوه بر این ، پارامتری سازی اطلاعات فیزیکی در مورد آنچه باعث انحرافات می شود به شما نمی دهد. چندین مدل مختلف همگی می توانند پیش بینی های مشابهی در رژیم ضعیف میدان داشته باشند ، بنابراین ممکن نیست بتوان منشا این تأثیر را ردیابی کرد.

➖ نویسندگان این مقاله چارچوبی را پیشنهاد می کنند که می تواند برای ساخت شبیه سازی های کیهان شناسی که با کلاس بسیار بزرگی از نظریه های گرانش اصلاح شده سازگار هستند ، مشابه رویکرد پارامتری پیرامون مکانیک نیوتنی ، سازگار باشد. با این حال ، برای اینکه ریاضیات بتواند همه مقیاس های کیهانی را در خود جای دهد ، نمی توان از پارامتری سازی استاندارد پسا نیوتنی استفاده کرد ، زیرا این تنها برای گرانش ضعیف و مقیاس های کوچک صادق است. مقاله I ریاضیات مورد نیاز را تنظیم می کند و شرایطی را ارائه می دهد که در آن نظریه های ثقل به جای انتخاب موارد خاص ، با این چارچوب تطبیق داده می شود.

🔺 مقیاس ها و ابزارها در کیهان شناسی

مدل استاندارد کیهان شناسی ، Lambda-CDM ، بر اساس نسبیت عام است و پیش بینی های بسیار دقیقی انجام داده است ، به شرطی که علاوه بر ماده معمولی ، ما از ماده تاریک سرد (CDM) و یک کیهان شناسی با سرعت انبساط سریع (لامبدا) استفاده کنیم.

• در حالی که ماده تاریک در ابتدا برای توضیح منحنی های چرخش کهکشان ها فرض شده بود ، شواهد برای ماده تاریک اکنون بسیار قوی تر و قابل دسترسی است. در حالی که ممکن است با تغییر نظریه گرانش بتوان ماده تاریک را به طور کامل حذف کرد ، انجام این کار بسیار دشوار است ، و اکثر مطالعات بر روی گرانش اصلاح شده فرض می کنند که ماده تاریک وجود دارد و نظریه گرانش را تغییر می دهد. Lambda-CDM هنوز مشکلات خاصی دارد که نکات جالبی را در مورد مواردی که نظریه ما در حال تجزیه است ارائه می دهد ، گرانش اصلاح شده ممکن است راهی برای حل برخی از این مشکلات باشد.
• دو رژیم در کیهان شناسی به خوبی درک شده است ، در دو طرف مقیاس طول. در مقیاس های کوچک ، ما می توانیم از فیزیک نیوتنی ، درست مانند زمین استفاده کنیم ، زیرا انحنای پتانسیل گرانشی خیلی زیاد نیست. در حالی که این کار دشوار است زیرا گرانش نیوتنی شامل معادلات غیر خطی حرکت است ، ما تکنیک هایی برای پیش بینی در موارد خاص ایجاد کرده ایم و در مواردی که نمی توانیم مسائل را دقیقاً حل کنیم ، می توانیم شبیه سازی را روی ابر رایانه ها اجرا کنیم.

• در مقیاس های بسیار بزرگ ، ما بر ریاضیاتی به نام نظریه آشفتگی کیهانی تکیه می کنیم. نقطه شروع این است که فرض کنیم جهان کاملاً همگن و ایزوتروپ است ، که منجر به راه حل دقیق می شود: معادلات فریدمن. از آنجا ، ما اختلال در جهان را کمی از این راه حل دقیق در نظر می گیریم ، که این کار را با معرفی دو پتانسیل Φ و Ψ انجام می دهیم. انجام این کار منجر به مجموعه ای از معادلات خطی همراه می شود که می توانیم با نادیده گرفتن اصطلاحات مرتبه بالاتر مانند Φ2 و Ψ2 آنها را حل کنیم.
نظریه آشفتگی در "مقیاس غیر خطی" در جایی که چگالی ها بزرگ می شوند ، تجزیه می شود ، در حالی که نظریه نیوتنی در مقیاس طولی بالاتر از جایی که سرعتها بزرگ می شوند و نسبیت اهمیت می یابد ، تجزیه می شود. در اصل ، این دو مقیاس همانطور که در شکل نشان داده شده است متفاوت هستند ، اما برای Lambda-CDM ، تقریباً در یک زمان اتفاق می افتند (~ 10 مگاپاسکال). این خبر خوبی است اگر Lambda-CDM نظریه درستی باشد زیرا در مقیاس های بزرگ "خطی" ، ما می توانیم از نظریه اختلال برای پیش بینی استفاده کنیم ، و در مقیاس کوچک می توانیم از نتایج تکنیک ها و شبیه سازی های نیوتنی برای پیش بینی استفاده کنیم. با این حال ، در گرانش اصلاح شده ، به طور بالقوه یک "رژیم میانی" وجود دارد که هیچ یک از ابزارهای موجود در مجموعه ابزار کیهان شناس کار نمی کند. آنجاست که روزنامه های امروز وارد می شوند.‌‌


📌 @HIGGS_FIELD

.


📌 Observation


🔺 مطالب ارائه شده در هم ارزی جرم و انرژی در روابط انیشتین- دوبروی را مطالعه کرده باشید می دانید که بر اساس مدل سازی ریاضیاتی تابع موج را میتوان ذره ای مرتعش در ناحیه ای از فضا و همچنین ذره را موجی متمرکز در فضا ، تصور کرد .

• ذره یا پارتیکل در فیزیک انرژی متمرکز بصورت نقطه ای است .

• موج همان ذره انرژی است اما دیگر متمرکز نیست و در ناحیه گسترده ای از فضا پخش گردیده است.


🔺اثر مشاهده گر observer در کوانتوم فیزیک بدین شرح است که به محض مشاهده‌ی آزمایش (قبل از دوشکاف) الکترون یا فوتون (و یا هر پارتیکل کوانتومی دیگر) از حالت موج wave به ذره particle تغییر حالت می دهد .
طبعا یک توزیع نقطه ای انرژی از دو شکاف بصورت ذره عبور می کند اما انرژی پخش در فضا در گذر از دو شکاف الگوی موجی (تداخل سازنده و ویرانگر) ایجاد می کند
البته مشاهده Observation تمثیلی است و در اصل مسئله ی اندازه گیری measurement problem با سنسور های خاص مطرح است .

• نظر شما چیست؟


📌 @HIGGS_FIELD

.


📌The Biggest



🔺 The largest exoplanet ever discovered is also one of the strangest and theoretically should not even exist, scientists say. Dubbed TrES-4, the planet is about 1.7 times the size of Jupiter and belongs to a small subclass of so-called puffy planets that have extremely low densities. The planet is located about 1,400 light years away from Earth and zips around its parent star in only three and a half days.


🔺 دانشمندان می گویند بزرگترین سیاره فراخورشیدی که تا کنون کشف شده است یکی از عجیب ترین آنهاست و از نظر تئوری حتی نباید وجود داشته باشد. این سیاره که TrES-4 نامیده می شود ، 1.7 برابر اندازه مشتری است و متعلق به زیر کلاس کوچکی از سیاره های به اصطلاح پفکی است که چگالی بسیار کمی دارند. این سیاره در فاصله 1400 سال نوری از زمین قرار دارد و هر سه روز و نیم در اطراف ستاره اصلی خود می چرخد.


📌 @HIGGS_FIELD

.


🔺شهاب‌سنگ ۱۴ تنی از جنس آهن-نیکل، پیداشده در ایالات متحده - ۱۹۰۲


📌 @HIGGS_FIELD

.

📌 PULSAR Stars


🔺 PSR J1719-1438 is a pulsar star , pulsars are tiny dead neutron stars that spin hundreds of times a second , emitting beams of radiation.‌‌


🔺 ستاره PSR J1719-1438 یک ستاره تپ اختر است ، تپ اخترها ستاره های کوچک نوترونی مرده ای هستند که صدها بار در ثانیه می چرخند و پرتوهای تابشی ( الکترومغناطیسی )از خود ساطع می کنند.‌‌

چگالی این تپ اختر حداقل دو برابر سرب است و ممکن است عمدتاً از الماس فوق العاده متراکم تشکیل شده است. تصور بر این است که باقیمانده کوتوله سفید (white dwarf) بعد از تپ‌اختری باشد که 99 درصد از جرمش از بین رفته باشد.

📌 @HIGGS_FIELD

.


📌 نموداری از تکامل ستاره ها در گذر زمان از تولد تا مرگ

🔺 مراحل عمر یک ستاره بستگی بسیاری به جرم آن دارد . خورشید ما در حالت تعادل بسر می برد . درین حالت انفجار و حرارت خورشید را به فروپاشی و گرانش شدید خورشید را به فرو ریختن در خود دعوت میکند . نتیجه اینکه ستاره در تعادل باقی می ماند .

وقتی که سوخت ستاره ای پایان می یابد طی سنتز هسته ای فلزات و مواد سنگینتر ایجاد میشوند وقتی که هسته بقدر کافی سنگین شد ستاره شروع به فرو ریختن در خود میشود اگر جرم به میزان کافی باشد سیاهچاله تولید میگردد.

🔻در تصویر از پایین به بالا جرم افزایش می یابد .

📌 @HIGGS_FIELD

📌 پندام ، جعبه ابزار کیهان شناسی، مطالعه گرانش در همه مقیاس ها

🔺 شکل قبلی : شماتیکی برای مقیاس ها و تکنیک های مختلف در کیهان شناسی مقیاس بزرگ مقیاس و بالاتر از مقیاس غیر خطی ، می توان از نظریه اغتشاش استفاده کرد. در مقیاس های کوچک گرانش به مکانیک نیوتنی کاهش می یابد و ما می توانیم بر پیش بینی ها و شبیه سازی های نیوتنی تکیه کنیم. در اصل یک رژیم متوسط ​​نیز وجود دارد که هیچ یک از این تکنیک ها قابل اجرا نیست. برای مدل Lambda-CDM ، مقیاس های غیر خطی و نیوتنی تقریباً یکسان هستند.

🔺 چارچوب ریاضی

مقاله اول یک چارچوب ریاضی برای اتصال رژیمهایی که در آن دارای ابزارهای کارآ هستیم ، تنظیم می کند ، که از طریق رژیم میانی گسترش می یابد. معادلات نسبتاً طولانی و پیچیده هستند ، اما اصل آن به شرح زیر است:

• در نظریه محدودیت نیوتونی و اختلال خطی دو معادله در مورد پتانسیل های گرانشی وجود دارد ، یکی در مورد اختلاف آن ( که برابرGR است) و یکی که پتانسیل گرانشی را به چگالی ماده که معادله پوآسون نامیده می شود مرتبط می کند (مشتقات فضایی دوم پتانسیل متناسب با چگالی ماده است). از آنجا که هر دو رژیم معادلات پواسون دارند ، البته اینکه که چیزی را در راستای "پتانسیل ایجاد شده در نظریه آشفتگی کیهانی اساساً همان پتانسیل نیوتنی است" ، وسوسه انگیز می نماید. این مقاله با ایجاد مجموعه ای از پتانسیل ها که در همه مقیاس های کیهانی - مقیاس های خطی بزرگ ، رژیم میانی و مقیاس های کوچک نیوتنی - کار می کند ، این ایده برجسته را در مورد مطابقت دقیق تر قرار می دهد - معادلات ارتباط پتانسیل به چگالی ماده. از نظر ریاضی ، این معادله 3.4 در مقاله 1 است. نکته اصلی این است که اگر رژیم میانی وجود نداشته باشد ، برخی از این اصطلاحات ناپدید می شوند. این بدان معناست که ما چیزی شبیه یک معادله پواسون داریم ، اما این بار بسیار مهم است ، که به طور مداوم در مقیاس های بزرگ و کوچک اعمال می شود!

به طور کلی ، این چارچوب را می توان در هر نظریه گرانش که رژیم میانی ندارد استفاده کرد. اگرچه این ممکن است محدود کننده به نظر برسد ، اما به طور قابل توجهی گسترده تر از روش انتخاب نظریه های فردی است و در واقع شامل برخی از نظریه های خاصی است که مردم به آنها اهمیت می دهند ، به عنوان مثال گرانش Hu-Sawicki ، یک الگوریتم کامل برای تعیین اینکه آیا نظریه خاصی برای این چارچوب مناسب است.

🔺 شبیه سازی

با استفاده از ابزارهایی که برای گروه های وسیعی از نظریه های گرانش در تمام مقیاس ها کار می کنند ، مقاله II شبیه سازی های گرانش اصلاح شده را با توجه به چارچوب ریاضی تنظیم شده روی کاغذ I. راه اندازی می کند. شبیه سازی هایی که اجرا می شوند بسیار ساده اند و فقط به معادله پواسون اجازه می دهند. به جای اجازه دادن به تنوع کلی تری در زمان و مکان ، از نظر GR در زمان متفاوت است ، اما این به عنوان اثبات مفهوم برای نشان دادن میزان بیشتری اطلاعات استخراج شده انجام می شود. نکته ای که اهمیت چنین شبیه سازی هایی را نشان می دهد در شکل بعدی نشان داده شده است. بدون راهی برای بدست آوردن اطلاعات در مورد گرانش اصلاح شده در رژیم غیر خطی (که از شبیه سازی دریافت می کنیم) ما فقط می توانیم از داده های بزرگترین مقیاس ها برای استخراج استفاده کنیم. اطلاعات شکل در پیوست نوع داده ای را که می توان از بررسی های بعدی مانند ماهواره اقلیدس انتظار داشت نشان می دهد. این واقعیت که خط آبی (نظریه آشفتگی خطی) فقط یک پیش بینی دقیق برای بخش کوچکی از داده ها است به این معنی است که اگر مجموعه ابزار کیهان شناسان را گسترش ندهیم ، حجم عظیمی از داده های بالقوه به سادگی قابل تجزیه و تحلیل نیستند.

• شکل پیوست: این شکل نشان می دهد که اگر نتوانیم داده ها را فراتر از مقیاس های خطی بزرگ تجزیه و تحلیل کنیم ، چقدر اطلاعات باید دور ریخته شود. نوار قرمز مطابق با لنزهای گرانشی قابل مشاهده است ، با فرض Lambda-CDM و یک بررسی شبه اقلیدسی ، در حالی که خط سیاه نتیجه یکی از شبیه سازی های گرانش اصلاح شده است. خط آبی تیره پیش بینی نظریه خطی است ، که می توانید ببینید باید کوتاه شود زیرا در مقیاس های کوچک (بزرگ ℓ) دقیق نمی ماند.‌‌

فقط با نظریه خطی ، ما فقط می توانیم از داده های ℓ <100 استفاده کنیم ، که بخش کوچکی از همه داده ها هستند و همچنین جایی که نوار خطا بزرگترین است.
در حالی که این مقالات اولین موردی نیستند که نشان می دهد رژیم غیر خطی برای جمع آوری اطلاعات از آینده چقدر اهمیت دارد ، اما گام مهمی در تعیین ابزارهایی که در پیش بینی و تجزیه و تحلیل داده ها مفید خواهد بود ، بر می دارند. مطمئناً عوامل پیچیده دیگری نیز در مقیاس های کوچک وجود دارد ، به ویژه نقش ماده باریونیک ، اما کار آینده در این زمینه مرزهایی را برای آزمایش جاذبه در کیهان شناسی پیش می برد.

پیوست

📌 پندام ، جعبه ابزار کیهان شناسی، مطالعه گرانش در همه مقیاس ها

پیوست


https://astrobites.org/2021/09/01/gravity-on-all-scales/

📌 @HIGGS_FIELD

.


📌اولین نقاشی‌هایی که گالیله از ماه می‌کشد، بعد از اینکه ماه را با تلسکوپی که خودش ساخته بود می‌بیند


🔺 گالیله به وسیله تلسکوپ خود ارتفاعات سطح ماه را با استفاده از سایه اندازه گیری و نور تابیده شده از سمت ماه به زمین را حاصل از انعکاس نور خورشید معرفی کرد. گالیله فکر میکرد مکان های تاریک ماه را آب تشکیل داده است و به همین دلیل آن نقاط را در نقشه هایش دریا نامید. قبل از مطالعات گالیله بر روی ماه نظریه بطلیموسی بیان داشته بود که زمین ثابت است و خورشید به دور آن می گردد ولی نظر گالیله این بود که ماه و زمین هر دو به دور خورشید در حال گردشند و رد کردن نظریه زمین-مرکزی باعث بازجویی وی توسط کلیسای مرکزی شد. در تصویر زیر نقاشی گالیله از سطح ماه که در سال 1610 کشیده شده را مشاهده می کنید.


📌 @HIGGS_FIELD


.