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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / alt / callahan / 14076 < prev    next >
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Text File  |  1992-11-24  |  8.9 KB  |  188 lines

  1. Newsgroups: alt.callahans
  2. Path: sparky!uunet!usc!zaphod.mps.ohio-state.edu!sol.ctr.columbia.edu!destroyer!gumby!yale!cs.yale.edu!news-mail-gateway!daemon
  3. From: dph1jg%tuda.ncl.ac.uk@newcastle.ac.uk (J.P.Gardner)
  4. Subject: Re:  Red Shift ( was  Re: Science and god:  Are they incompatible? )
  5. Message-ID: <AA28146.199211240016@tuda.ncl.ac.uk>
  6. Sender: dph1jg%tuda.ncl.ac.uk@newcastle.ac.uk
  7. Organization: Yale CS Mail/News Gateway
  8. Date: Tue, 24 Nov 1992 00:16:00 GMT
  9. Lines: 177
  10.  
  11. The Space Cadet joins a discussion about cosmology, a subject near and
  12. dear to his heart.
  13.  
  14. >StM says:
  15. >>DJ writes:
  16. >>>  Okay. How do either of you feel about the possibility that Red Shift is not
  17. >>>always an indicator of distance...
  18. >>
  19. >>It's NOT always an indicator of distance.  In the vast majority of cases where
  20. >>we could get independent estimates of distances, however, degree of red shift
  21. >>is closely correlated with distance.
  22.  
  23. Redshift is a direct indicator of velocity or gravity. The
  24. gravitational effects tend to be small in comparison to velocity, but
  25. are measurable. Objects which are not bound together in gravitational
  26. systems receed from each other due to the expansion of the universe.
  27. This recessional velocity follows Hubble's law which states that
  28. velocity is proportional to distance. There are, however, intrinisic
  29. velocities (also called pecular velocities with respect to the Hubble
  30. flow) which are additional to the expansion velocity.
  31.  
  32. So, for galaxies and quasars, the redshift is the best way of measuring
  33. distance. Others ways of measuring distance are used to calibrate 
  34. Hubble's law, and to determine what component of the velocity is due
  35. to other things, like falling into a dense cluster.
  36.  
  37. This difference is just being picky, it is _not_ what Halton Arp is 
  38. referring to, he is directly challenging Hubble's law.
  39.  
  40. >>
  41. >>>A certain person's 'peculiar galaxies...'
  42. >>>I can't remember his name off-hand. He wound up going to Europe as he couldn't
  43. >>>get telelscope time here in the US.
  44. >>
  45. >>I'm not familiar with the case in question.  Could you (or maybe DM or one of
  46. >>the other AY types) give us more information on this?  Or a reference? 
  47.  
  48. Reference: _Observational Cosmology_, International Astronomical Union
  49. Symposium #124, eds. A. Hewitt, G. Burbidge and L.Z. Fang, pg. 479ff.
  50. Also, see below.
  51.  
  52. >>
  53. >    Halton Arp is his name. He said that many quasars appear to be
  54. >connected to galaxies with greatly different red shifts than the galaxy.
  55.  
  56. The point is he said they appeared that way. He did not do a proper
  57. statistical analysis. This is a mistake that a lot of people make 
  58. about a lot of things: making statistical arguments by anecdote.
  59. He finds quasars which appear on the sky to be close to nearby 
  60. galaxies, and even finds some which appear to be connected by 
  61. tails, arms, etc. But what he doesn't consider is the chance that
  62. this could be a random alignment -- a coincidence. The chances of
  63. such a coincidence _can_ be calculated, and when people _do_
  64. calculate them, they find that the chances are very reasonable.
  65. For example -- see the article on page 499 of the above reference.
  66. In the discussion section following that article, Arp says, "One
  67. can judge for oneself by looking at the picture whether or not the
  68. existence of the line needs to be tested." to which the author
  69. replies, "I can only restate the conclusion of the work described
  70. here, ..., no significant alignment is detected [in this field.]"
  71. (pg. 502.)
  72.  
  73. Sorry, but looking at pictures isn't science, statistical arguments
  74. are.
  75.  
  76. >He wanted 4 meter telescope time to find out what, if any, connection
  77. >they did have. After preliminary deep exposures showed he might be correct
  78. >in some instances, he was then denied more time to make absolutely certain.
  79.  
  80. Four meter telescope time is typically oversubscribed by a factor of 3
  81. to 4. This means that only about 25 to 33 percent of the proposals
  82. submitted get any time at all. When someone is turned down it is
  83. unlikely to be due to conspiracy, it is usually because they wrote a
  84. bad proposal, (or someone else wrote a better one.) There is no shame
  85. in being turned down; it has even happened to me :->. Actually, it
  86. happens to _every_ working astronomer, you just try again.
  87.  
  88. But if something in your proposal shows that it is unlikely that you 
  89. will make good use of the data, then it is unlikely that they will
  90. give you the time for which the taxpayers are paying 3 to 5 thousand
  91. dollars per night.
  92.  
  93. Now a proposal which would test Hubble's law in a novel way might
  94. well get time -- even if the time allocation committee assumes that
  95. you will just confirm it. But you have to be willing to believe the
  96. data, even if it doesn't give what you expect. This goes both ways;
  97. that is, Arp should believe the data which shows he is wrong.
  98. Such a proposal would have a much better chance, of course, if you
  99. could study something else at the same time.
  100.  
  101. >I got the impression that if he did find it to be true, some of our
  102. >standard candles for age of the universe would prove wrong in some instances.
  103. >i.e. not all quasars are a long way off, some are attached or imbedded in
  104. >'relatively nearby' galaxies. Which I would say means that some of my
  105. >astronomy knowledge says thats impossible... I see 'proof' on both sides
  106. >of this question. I did see several high-resolution photographs in his
  107. >book that appear to show a hydrogen bridge connecting a quasar and a normal
  108. >spiral galaxy... I have read other claims that say the photograph proves 
  109. >nothing... It certainly appears to me to be connected. { I used a magnifying
  110. >glass to suppliment my vision. }
  111.  
  112. Yes, a disproof of Hubble's law would be a major paradigm shift. There
  113. is a very strong conservatism among scientists about their paradigms.
  114. This is a good thing. If one were to reject very well founded paradigms
  115. whenever some data that appears anomalous is taken, one would never get
  116. anything done, because in the vast majority of cases the data turns out
  117. to be wrong. Scientists wouldn't believe things like this unless they
  118. are confirmed by other groups. Remember cold fusion? If it had been
  119. real, it would have severely changed the paradigms of nuclear physics.
  120. A lot of scientists were skeptical, and it turned out that they were
  121. right, as it was just experimental error. Other groups could not
  122. reproduce the results.
  123.  
  124. This means that when something anomalous appears that does turn out to
  125. be right -- that is, it is confirmed by different groups and in
  126. different ways -- then there will be some scientists who will go to
  127. their graves refusing to believe the results. Even some well respected
  128. scientists who have made very profound contributions to the field, and
  129. who _ought_ to know better.
  130.  
  131. This, by the way, is Arp's case. He just can't believe that something
  132. as energetic as quasars can exist -- so they must be nearby and thus
  133. not so energetic.
  134.  
  135. But even this is good for the field, as it means that when new data
  136. comes along which will test the old, standard, accepted paradigms, it
  137. usually is used to test the paradigm. Thus, I will (when I get around
  138. to it :) compare the data I took to study galaxy evolution, with the
  139. predictions of the steady-state universe theory. Oh, I am quite certain
  140. my data will support the big bang, but I will publish this analysis
  141. either way (probably just with a paragraph in a larger paper.)
  142.  
  143. Most of these ideas about how science works are discussed in the book,
  144. _The Structure of Scientific Revolutions_ by Thomas Kuhn. It is one of
  145. the classic books on the philosophy of science, and I would recommend
  146. it to anyone interested in how science does and how it should work.
  147.  
  148. >   { I have his book somewhere at home and might be able to find it if you
  149. >     need some of his examples, such as NGC numbers that supposedly have
  150. >     quasars attached. }
  151.  
  152. Sigh. Often people pushing non-standard or outdated theories or models
  153. turn to the popular press. When they publish in the referreed scientific
  154. journals they are held to the strictures of science -- i.e. good 
  155. experimental or observational techniques, proper use of statistics,
  156. etc. In a popular book you can say whatever you want and no one
  157. is around to argue with you.
  158.  
  159. > Jim Pierce Bach. of Sci. in Applied Computer Science USM - Gulf Park Campus 
  160. >             jmpierce@whale.st.usm.edu  Disclaimer: Standard.
  161.  
  162. Hmmm, could I recommend some popular-level books on Astronomy and Cosmology
  163. that _are_ well thought of by most astronomers?
  164.  
  165. The First Three Minutes -- Steven Weinburg
  166. The Big Bang -- Joe Silk
  167. Galaxies -- Timothy Ferris
  168. A Brief History of Time -- Stephen Hawking
  169. The Milky Way -- Bart Bok and Priscilla Bok
  170. Cosmos -- Carl Sagan
  171. The Physical Universe -- Frank Shu (an undergrad textbook, but very readable.)
  172.  
  173. Oh, and if you look real hard at the shelf in the Callahan's library that
  174. contains books that haven't been written yet, you might find something
  175. by me. :-)
  176.  
  177.  
  178. This is a bit dated, but here is a 1973 direct comparison of Arp and
  179. the standard picture:
  180. Redshift Controversy -- George B. Field, H. Arp, and John N. Bahcall.
  181.  
  182.  
  183. --The Space Cadet
  184. Jon Gardner, University of Durham, Physics Dept.
  185. dph1jg@tuda.ncl.ac.uk
  186.  
  187.