Mindenféle laikus kérdés

[Serafina]

A Nap gravitációs ereje a Naprendszerben egy laposodó görbét alkot, amivel arányos a bolygók pálya menti sebessége.
A galaxisokban a csillagok keringését olyannak észlelték, mintha egy egyenes mentén a csillagok egyszerre, azonos sebességgel keringenének.
Ennek hatására tételezték fel a sötét anyag létezését, amelynek a mennyiségét az észlelt anyag hatszorosára saccolták.

A Naprendszerben ha a Nap tömege a hétszerese lenne a mostaninak, akkor is egy görbét alkotna a gravitációja és nem mozognának azonos sebességgel a bolygók.
Ez alapján miért magyarázná meg a sötét anyag léte a galaxisbeli eltérő gravitációs hatást?

[Rigel]

A sötét anyag a galaxisban (és körülötte) nagyjából diffúz eloszlásban feltételezett. Egy adott távolságú csillagpályát a pályán belüli TÉRFOGAT össztömege határozza meg. Ha az anyag diffúz eloszlású, akkor a külsőbb pályák esetében a pályán tartó gravitációs erő eleve nagyobb, mert nagyobb a pályán belüli térfogat, és ebből következően a tömeg. Ezt egy középponti "pontszerű" tömeggel, mint a Nap nem tudod kimatekozni.
A Naprendszer esetében is igaz, hogy a külső bolygóra ható gravitációt a Nap és az összes plusz cucc, ami a pályáján belüli térfogatban van, együttesen adja. Csakhát a Naphoz képest a többi dolog elenyésző. A galaxis esetében viszont a központi fekete lyukhoz képest a többi keringő anyag (csillagok, gáz és porfelhők) nem hanyagolhatóak el, így a galaxisbeli pályákat már a pályán belüli teljes össztömeg gravitációs hatásával kell számolni. Mivel a galaxisban a látható anyag adott eloszlásban van, ez egy olyan függvényt ad meg a középponttól való távolság és a pályán tartó gravitációs erő között, ami nagyon eltér a "pontszerű" Nap távolság-gravitációserő függvényétől. Más a lefutása. És amikor leellenőrizték a tényleges galaxisok keringő csillagain, akkor kiderült, hogy még a látható anyag eloszlására számolt távolság-gravitációserő görbe sem passzol, mert ott még további rejtett diffúz eloszlású anyagnak is kell lennie.

[juzer]

Keresgéltem neten, de nem találtam kielégítő magyarázatot ezekre a kérdésre:
Mit jelent egy elmélet vagy jelenség nemlokalitása?
Hogyan jelentkezik ez relativisztikus/nemrelativisztikus esetben?
Hogyan lehet látni ezt a Lagrange sűrűségből?

[dgy]

A nemlokalitás azt jelenti, hogy a téridő egy pontjában lezajló jelenség, folyamat, vagy a rá jellemző mennyiség egy másik, az előzőtől térszerűen elválasztott pontban uralkodó viszonyoktól, értékektől függ.

A newtoni fizikában ez a természetes: a Föld és a Nap között ható erőt (és ezen át a Föld gyorsulását) a két test pillanatnyi helyzete határozza meg. Persze itt nincs értelme általában "térszerűen elválasztott" pontokról beszélni, hiszen nincs határsebesség, nincs fénykúp, de az azonos (abszolút) időpillanatban egymástól távol lejátszódó eseményeket hívhatjuk térszerűen elválasztottnak.

A specrelben az ilyen távolhatást megtiltja a fénysebesség maximális volta.

Úgy is képzelhetjük, hogy az egyik pontból a másikba fénynél gyorsabban terjedő jel viszi az információt. Igen ám, de a specrel szerint a térszerűen elválasztott események időbeli sorrendje nem abszolút, a megfigyelő mozgásállapotától függ. Ezért két megfigyelő abban sem fogy megegyezni, hogy a két vizsgált esemény közül melyik volt hamarabb, ezért melyik küldte a másiknak a fénynél gyorsabb jelet.

Az lenne a legmegnyugtatóbb, ha az ilyen nemlokalitást egyszer s mindenkorra száműznénk a fizikából. Sajnos bizonyos speciális megoldatlan problémák (pl az EPR-paradoxon) újra meg újra visszahozza a nemlokalitás gondolatát. Ezért ellenére a tudománytörténetben egyes kérdések megoldására ismételten felvetették ilyen kölcsönhatások létezését. Több ilyen elméletet részletesen ki is dolgoztak. Eddig egyik sem vált be.

Ha a téridő nem alapvető, hanem emergens fogalom, akkor persze sok minden belefér. De az ilyen gondolatok matematikai kidolgozása és a fizikai következmények kiszámítása még igencsak bébiciőben jár. Sőt, egyelőre inkább csak hason csúszik...

dgy

[Sphaerion]

Kedves Gyula!
Miután "illegalitásba" vonultam és némiképp lenyugodtam az engem rendkívül frusztráló kérdésekkel kapcsolatban és miután az imént az egyik kedvenc vesszőparipámat, azaz az EPR-paradoxont említetted, teljesen higgadtan és kíváncsian kérdezem: létezik erre bármiféle magyarázatkísérlet? Mármint a nyilvánvalóan elvetélt ötleteken túl...? Olyasmire gondolok, ami esetleg összeegyeztethető (vagy legalábbis erre nem teljesen zéró az esély) a mai működő elméletekkel? Vagy nincs jelenleg ilyen? Ebben az esetben pedig nincs a fizikustársadalom némiképp meghasonlott állapotban? Hiszen ez - ha jól értelmezem - azt is jelentené egyben, hogy - végül is milyen groteszk - éppen az Einstein által által javasolt "cáfolat kísérlet" eredménye cáfolja meg az einsteini specrel korlátlan érvényességét.

[dgy]

[Sphaerion]

[KovPityu]

Ez a "nem tudunk a fénynél gyorsabban információt küldeni" nem olyasmi körülmény, mint hogy nem tudunk napi 1 kilométernél gyorsabban vasutat építeni? Tegyük fel, hogy a célállomásra irányítunk egy folyamatosan működő "fényvasutat" . Oké, hogy ezt nem lehet a fénysebességnél gyorsabban. De mi van ha a fényvasút már kiépült?

[Banzai]

[Sphaerion]