Berapa lama tahun 1 juta tahun yang lalu?

Kita tahu bahwa alam semesta berangsur-angsur mengembang dan ini secara tidak langsung berarti bahwa gaya gravitasi antara matahari, bumi, planet-planet dan bintang-bintang lain (kira-kira segala sesuatu di alam semesta) berangsur-angsur berkurang karena gaya gravitasi secara tidak langsung sebanding dengan kuadrat jarak antara benda-benda.

Jadi saya pikir ini juga berpengaruh sepanjang tahun. Jika ya maka mungkinkah untuk mengetahui bagaimana hari 1 tahun memiliki 1 juta tahun kembali?

solar-system gravity newtonian-gravity SpringLearner
sumber

Jika Anda mengatakan hari, maksud Anda panjang hari ini, atau jumlah rotasi yang dimiliki Bumi pada saat itu?

Mr Lister

@ Tuan Nah beberapa hari pada waktu itu

SpringLearner

Saya mungkin punya jawaban untuk itu, 1 juta tahun yang lalu tahun itu 34,81 detik lebih pendek jika Anda hanya mempertimbangkan ekspansi, tapi saya tidak sepenuhnya yakin tentang interpretasi saya terhadap parameter Hubble (saya tidak pernah melakukan perhitungan dengan itu) . Meskipun saya mungkin benar-benar salah, haruskah saya memposting jawaban saya? Saya bekerja beberapa waktu tetapi kemudian memutuskan setelah beberapa berpikir bahwa saya mungkin telah salah menafsirkan arti

H_{0}

$H_0$

Alexander Janssen

Tata surya (dan bahkan Galaksi) dipisahkan dari ekspansi kosmik. Setiap perubahan panjang tahun hanya bergantung pada dinamika lokal. Kecuali jika konstanta gravitasi berubah dengan waktu, tetapi ini adalah masalah lain.

Francesco Montesano

@JqueryLearner Jumlah hari dalam setahun dan panjang tahun adalah dua hal yang sangat berbeda (karena panjang hari berubah seiring waktu).

Walter

Jawaban:

Ekspansi Hubble tidak ada kaitannya dengan panjang tahun. Ini karena seluruh galaksi Bima Sakti (dan kenyataannya sebagian besar galaksi, jika tidak semua, dan bahkan kelompok-kelompok lokal) telah dipisahkan dari aliran Hubble sejak lama. Bahkan, itu hanya bisa terbentuk setelah dipisahkan. Perhatikan bahwa M31, galaksi saudari kita, sebenarnya jatuh ke Bima Sakti daripada surut (seperti yang disiratkan oleh Hubble), menunjukkan bahwa seluruh Grup Lokal (galaksi) dipisahkan dari aliran Hubble.

Apa yang terjadi adalah bahwa setiap kepadatan berlebih mengembang kurang dari tingkat Hubble dan karenanya tumbuh. Galaksi (dan struktur yang lebih besar) terbentuk dari kerapatan berlebih relatif kecil yang akhirnya tumbuh cukup besar untuk menahan ekspansi keseluruhan dan bukannya runtuh karena gravitasi sendiri untuk membentuk objek yang terikat, seperti gugusan galaksi, galaksi, gugus bintang, dan bintang. Ini menyiratkan bahwa aliran Hubble tidak berpengaruh pada dinamika bagian dalam sistem tersebut.

Tentu saja, jumlah hari dalam setahun lebih tinggi di masa lalu daripada hari ini, tapi itu hanya karena Bumi berputar (karena gesekan pasang surut dengan Bulan), sehingga hari-hari menjadi lebih lama.

Jika ada sesuatu yang berpengaruh pada poros semi-mayor orbit Bumi (dan karenanya pada periode tersebut), maka itulah interaksi gravitasi dengan planet-planet lain. Namun, interaksi yang lemah (gangguan sekuler) hanya dapat mengubah eksentrisitas orbital dan membuat sumbu semi-mayor tidak berubah.

$M_\odot^{-1/2}$

Walter
sumber

Terima kasih atas jawabannya, alexander juga mengatakan hal yang sama tetapi saya ingin tahu berapa lama dari hari ini

SpringLearner

Saya telah menemukan situs Jerman ( scilogs.de/relativ-einfach/astronomisches-grundwissen-9 ) yang menjelaskan (terjemahan tambang): "Penting juga untuk diketahui, bagaimana ekspansi mempengaruhi sistem yang terikat - misalnya, galaksi, tata surya kita atau bahkan atom-atom yang kita buat dengan nukleii dan elektron terikatnya. Jawaban singkatnya: tidak. Jika ikatan cukup kuat, itu tidak akan diubah oleh ekspansi kosmik. Hanya dimulai dengan skala panjang, di mana kosmos memiliki kerapatan yang sama - artinya tidak ada konsentrasi massa yang lebih besar di sini dan defisit massa di sana - ekspansi kosmik dapat bekerja tanpa hambatan. "

Alexander Janssen

@Envite: 1) Fakta bahwa ekspansi kosmologis tidak penting secara dinamis untuk sistem skala kelompok galaksi tidak menyiratkan bahwa ekspansi kosmologis tidak menunjukkan pengaruh sama sekali, karena orang dapat mengerti dari pos Anda. Jawaban Anda akan jauh lebih baik jika Anda dapat menentukan batas atas pada pengaruh ekspansi global pada panjang tahun, 2) M31 tidak datang ke arah kami karena gaya gravitasi, kebetulan saja kecepatannya diarahkan dengan tepat kepada kami.

Alexey Bobrick

10^{9}

$10^9$

@AlexeyBobrick (1) perbedaannya di sini adalah bahwa M31 dan Bima Sakti (MW) mendominasi massa total kelompok lokal, jadi Anda tidak boleh dibandingkan dengan gugusan bintang, tetapi bintang biner ditambah beberapa planet. (2) Dalam hal ini, jika kecepatan relatif M31 wrt MW sedang surut, gaya gravitasi pada akhirnya akan mengatasinya dan menghasilkan kecepatan mendekati yang diamati. Perhatikan juga bahwa penentuan mutakhir gerakan tepat M31 (dan karenanya kecepatan transversal) menghasilkan nilai yang jauh lebih kecil daripada kecepatan radial). Ada beberapa literatur penelitian tentang ini (mencari "argumen pemilihan waktu kelompok lokal").

Walter

$H_0$

Jika Anda benar-benar mengabaikan orbit bumi yang berubah perlahan dan hanya memperhitungkan perluasan ruang dan menganggap parameter Hubble cukup konstan dalam jangka waktu 1 My, kita dapat menghitung perbedaan periode orbital bumi menggunakan hukum ketiga Keppler [3]:

$T = 2\pi\sqrt(a^3/GM)$

untuk

$a = 1.4959789*10^{11} m$
$G = 6.67*10^{-11} Nm^2/kg^2$
$M = 1.988435*10^{30} kg$

$H_0 = 2.3*10^{-18} s^-1$ $2.3*10^{-18} m$

Alih-alih mengambil panjang periode orbital bumi (siderial) dari beberapa sumber, mari kita hitung secara manual terlebih dahulu dan menganggapnya sebagai referensi.

$T_{today} = 2 \pi \sqrt((1.4959789*10^{11}m)^3/(6.67*10^{-11} Nm^2/kg^2 * 1.988435*10^{30} kg))$

Cukup dekat dan referensi yang bagus untuk perhitungan lebih lanjut.

$H_0$

$x - (2.3*10^{-18} s^-1 * 1 My * x) = 1.4959789*10^{11} m$
$x$ $x = 1.49598*10^{11} m$

Sumbu semi-mayor lama sedikit lebih kecil. Menggunakan hukum Keppler lagi kita dapat menghitung periode orbit lagi:

$T_{old} = 2 \pi \sqrt((1.496*10^{11} m)^3/(6.67*10^{-11} Nm^2/kg^2 * 1.988435*10^{30} kg))$

Jadi, mengurangkan kedua kali dari yang lain kita dapat mengatakan bahwa 1 tahun lalu saya memang lebih pendek 34,81 detik .

Namun. Ini mungkin tidak berarti banyak; orbitnya sedikit berubah seiring waktu; parameter Hubble tidak dianggap sebagai konstanta lagi, itu sedikit berubah dari waktu ke waktu; dan meskipun ini adalah pertanyaan yang menarik, saya tidak terlalu mempercayai penafsiran saya dan berharap bahwa orang lain yang lebih berkualitas dari saya dapat mencerahkan pertanyaan lebih baik daripada yang pernah saya bisa.

(Kuharap aku tidak merusak apa pun di suatu tempat. Aku butuh kopi lagi.)

[1] Sumber: Wolfram Alpha
[2] Sumber untuk parameter Hubble dalam SI-unit yang diambil dari Wikipedia bahasa Jerman: http://de.wikipedia.org/wiki/Hubble-Konstante#Definition
[3] http: // en .wikipedia.org / wiki / Orbital_ Period # Small_body_orbiting_a_central_body

Alexander Janssen
sumber

Nah apakah Anda tahu apa yang akan menjadi panjang hari itu

SpringLearner

Eh, tidak sekarang. Jika orbit berubah, momentum sudut harus tetap konstan, jadi sesuatu akan berubah. Perlu memikirkannya nanti.

Alexander Janssen

Saya tidak berpikir bahwa ekspansi kosmik ada hubungannya dengan perubahan sepanjang tahun. (lihat komentar pada pertanyaan)

Francesco Montesano

@FrancescoMontesano Saya juga tidak yakin. Maksud saya seluruh gagasan saya hanya akan benar jika massa entah bagaimana melekat pada perluasan ruang - tetapi bukankah itu berarti bahwa ruang itu sendiri memberikan gaya pada massa? Itu membuat kepala saya sakit dan saya sama sekali tidak memenuhi syarat. Namun saya merasa senang memberinya waktu untuk memikirkannya.

Alexander Janssen

@AlexanderJanssen: rumit untuk komentar. Saya tidak akan mengatakan bahwa ekspansi itu memaksa. Ini lebih seperti menyeret apa pun yang ada di alam semesta. Tetapi ketika tarikan gravitasi antara dua massa menjadi cukup kuat, mereka mulai terlepas dari ekspansi dan ketika mereka mencapai keseimbangan, gerakan timbal balik mereka menjadi (sebagian besar) tidak bergantung pada apa yang terjadi di luar sistem (walaupun beberapa parameter status mereka mungkin dipengaruhi oleh ekspansi). status ketika mereka dipisahkan)

Francesco Montesano