Tähtitieteen perusteet vuodelta 1984 - sivulla 514 kertoo hadronien ja leptonien aikajaksosta
heti alkuräjähdyksen jälkeen seuraavaa:
" .. säteilykvanteista syntyi materia- ja antimateriahiukkaspareja (esim protoni-antiprotoni)
Mikäli materiaa ja antimateriaa olisi ollut täsmälleen yhtä paljon, olisivat ne todennäköisest
kokonaan annihiloinneet toisensa säteilyksi. Alunperin materia - ja antimateriahuikkasia on
täytynyt syntyä hiukan eri määrät, materiahiukkasia noin 1.000 000 001 kertaa niin paljon kuin
antihuikkasia. Tämä vähäinen symmetriarikko takasi sen että kun 99.999 9999% aineesta oli annihiloitunut
säteilyksi, jäljelle jäi 0.000 000 1% materiana, joka oli myöhemmin muodostava galakseja ja muita
maailman rakenneosia "
Varsinaiseen kysymykseen:
Einstein sanoo että e=mc^2, (massa on energiaa ja energia on massaa?) ja olen ymmärtänyt että tämä on pätenyt myös
noihin aikoihin kun maailmankaikkeuden hiukkasia rakennettiin? Nyt jos materia- antimateriahiukkaspari
annihiloituu , onko niin että tässä tuhoutumisen tuloksena on hiukkasparin massaa vastaava energian
purkautuminen - koko hiukkasparin yhteenlaskettu massa muuttuu säteilyksi ?
Vai kuomoaako materia-antimaterian massat jotenkin.. siis nollaa - tai jotain. Eli protoni + antprotonin
yhteenlaskettu massa onkin nolla ? Antiaieen massa jotain "negatiivista" massaa - silloinhan annihiloitumisessa ei
pitäisi vapautua edes säteilyä - olis vaan zap.. ja ei mitään. ( spekuloin tässä ihan muuten vaan kun en oikeesti tiedä)
Jos vastaus ylläoleviin on "kyllä" (paitsi mun spekulaatioihin) , niin sitten päästään varsinaiseen ytimeen:
Maailmankaikkeuden massasta on kerrottu tavallista ainetta olevan 4,6% , pimeää ainetta noin 23% ja loput 72%
on pimeää energiaa. Nyt jos säteily - fotonit - lasketaan tavallisen aineen joukkoon, niin alun
materia- antimateria joukkotuhon jäljiltä jäi säteilyä joka vastaa 99.999 9999% tuosta 4.6% tavallisen
aineen kakusta? Ja tavallista - hypisteltävää stuffia onkin vain 0.000 000 01% maailmankaikkeuden kokonaismassasta?
Tässä tuntee itsensä jotenkin pieneksi .. ja tietämättömäksi.
EDIT: tekstiä lisäilty..
Hyvä kysymys. En ole koskaan kuullut selitystä tähän. Mietin vaan, että jos yksi protoni/antiprotonipari annihiloi
toisensa, niin montako fotonia siitä syntyy ? Kuitenkin moninkertainen määrä. Ja nämä fotonit sitten törmäilevät tässä läpinäkymättö-
mässä avaruudessa massallisiin hiukkasiin niin kauan kunnes avaruus tulee läpinäkyväksi?
Toinen kysymys on se, että pakenevatko fotonit sen jälkeen tyhjään avaruuteen, vai jäävätkö ne avaruuden 4-ulottei-
suuden johdosta kiertämään ympyrärataa (ppk:n aloittama keskustelu "fotonien eteneminen maailmankaikkeudessa") Olen todella
kyselijän paikalla näissä asioissa.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 24.03.2009, 17:04:48
Ja nämä fotonit sitten törmäilevät tässä läpinäkymättö-
mässä avaruudessa massallisiin hiukkasiin niin kauan kunnes avaruus tulee läpinäkyväksi?
Lainaus käyttäjältä: Timo Kantola - 22.03.2009, 23:13:11
Tähtitieteen perusteet vuodelta 1984 - sivulla 514 kertoo hadronien ja leptonien aikajaksosta
heti alkuräjähdyksen jälkeen seuraavaa:
" .. säteilykvanteista syntyi materia- ja antimateriahiukkaspareja (esim protoni-antiprotoni)
Entä jos kyse onkin kierrätyksestä? Fotoni -> hiukkanen/antihuikkanen -> fotoni..
kaikki hiukkaset/antihiukkaset ei syntyneet saman Planckin aikayksikön aikana, aiemmin syntyneet kuolivat ennen kuin myöhemmstä oli tietoakaan - kuolleet oli tulevien hiukkasten rakennusaineita.. jos kierrätys on tarpeeksi hyvin organisoitu, niin koko maailmankaikkeuden massa voidaan kierrättää noin miljardiin kertaan ensimmäisen sekunnin aikana.
Varmaankin kierrätystä on tapahtunut. Erilaisia reaktioita tapahtuu eri lämpötiloissa ja eri hiukkasten välillä.
Se, että kuinka suuri osa annihilaatiosta lopulta muuttuu säteilyksi, on arvailua. Mutta varmaa on se, että tämä säteilyenergia on
edelleen olemassa, ja jos se todellakin on 99,999 9999% maailmankaikkeuden materiasta, niin kyllä se on hyvin onnistunut
piiloutumaan.
Kiitos mistral - olit ainut joka suostui edes pohtimaan..
Jatkan vähän orpona pohdiskelua..
Ehkä kysymyksen avain piilee juuri tuossa aine/antiaine annihiloitumisessa.. Mitä siitä oikeestaan jää jäljelle kun materia kohtaa antimaterian, yhdessä bbc:n dokkarissa (What's wrong with gravity... tjsp.) näytettiin animaationa että reaktio vapauttaa massansa verran energiaa säteilynä. Minkälaista säteilyä vapautuu protonin ja antiprotonin tuhoutumisessa? Onko fotonilla antifotoni pari? Vai onko fotoni vähän niin kuin sukupuoleton , sitoutumaton eli puolueeton ja sitä on vaan yhtä sorttia.. ei materia- , eikä antimateriafotoni vaan fotoni?
Olisi antimateriaa kohtaan vähän eppaa jos annihiloitumisessa syntyisi vain fotoneita , jos siis antifotoneita on olemassa ( en tosin ole koskaan kuullutkaan moisista, mutta se ei viellä todista etteikö niitä voisi jossain lymytä )
Toisaalta, eikö juuri hiukkaskiihdyttimissä törmäytetä protoneita ja antiprotoneita, ja siellähän varsin hyvin tunnetaan näiden reaktioiden tuotokset - hyvin massiivisia ja lyhytikäisiä hiukkasia..( mitä muuten tapahtuu kun massiivinen lyhytikäinen hiukkanen tulee elinkaarensa päähän - tuleeko lisää fotoneja ? Pitää varmaan taas kaivaa putkimiehen fysiikka kirja jostain hyllyn pohjalta - siellähän se varmaan lukee) joo ei toi alun joukkotuho sittenkään taida olla mysteeri, mietityttää vaan se
99.999 9999% siivu kakusta.. Jospa saan siihen vastauksen, kun kiusasin tutkijaa tällä kysymyksellä..:
http://www.avaruus.fi/kysy.html
Toinen teoria:
Olen astunut tieteen popularisijoiden virittämään miinaan - hankalia asioita on yksinkertaistettu liikaa - ja olen vähän pihalla koko asiasta.
Koitan viellä käytännön esimerkillä:
Otetaan 1 000 000 000 kg antimateriaa ja kaadetaan se kulhoon jossa on pohjalla jo valmiiksi mitattuna 1 000 000 001 kg tavallista materiaa. Kulho ja kauha lämpenevät voimakkaasti aineita sekoitettaessa, joten niiden on oltava lujaa tekoa. Puolentunnin huolellisen sekoituksen jälkeen meillä on lämpimän kulhon lisäksi pohjalla 1kg tavallista materiaa. Kysymys: Minne katosi 2 000 000 000 kg ?
( 1 000 000 000 kg materiaa ja 1 000 000 000 kg antimateriaa )
Lainaus käyttäjältä: Timo Kantola - 05.04.2009, 22:51:30
Minkälaista säteilyä vapautuu protonin ja antiprotonin tuhoutumisessa? Onko fotonilla antifotoni pari? Vai onko fotoni vähän niin kuin sukupuoleton , sitoutumaton eli puolueeton ja sitä on vaan yhtä sorttia.. ei materia- , eikä antimateriafotoni vaan fotoni?
Olisi antimateriaa kohtaan vähän eppaa jos annihiloitumisessa syntyisi vain fotoneita , jos siis antifotoneita on olemassa ( en tosin ole koskaan kuullutkaan moisista, mutta se ei viellä todista etteikö niitä voisi jossain lymytä )
Fotoni ja antifotoni ovat yksi ja sama, fotoni on itse oma antihiukkasensa. Tyypillisesti annihilaatiossa tuotetaan kaksi fotonia. Pelkästään yhtä ei voida tuottaa säilymislakien takia. Fotonien energia riippuu alkuperäisten hiukkasten massasta ja liike-energiasta. Esim. matalaenergisen elektronin ja positronin kohdatessa syntyy kaksi gammafotonia 511 keV energialla (=elektronin massaenergia). Tätä aallonpituutta käytetään antiaineen etsinnässä maailmankaikkeudesta, ja myös esim. PET-kuvauksessa. Suurilla energioilla annihilaatiossa muodostuu helpommin muitakin hiukkasia kuin fotoneja.
Lainaa
Toisaalta, eikö juuri hiukkaskiihdyttimissä törmäytetä protoneita ja antiprotoneita, ja siellähän varsin hyvin tunnetaan näiden reaktioiden tuotokset - hyvin massiivisia ja lyhytikäisiä hiukkasia..( mitä muuten tapahtuu kun massiivinen lyhytikäinen hiukkanen tulee elinkaarensa päähän - tuleeko lisää fotoneja ?
Riippuu hyvin paljon reaktiosta, ei kaikki välttämättä fotoneiksi päädy.
http://en.wikipedia.org/wiki/Annihilation
Olen kääntymässä ( lukemani perusteella (mm. Laerence Krauss - Atomi (tosin viellä kesken.. )) siihen , että alun materia/antimaterian joukkotuhonjäljiltä jäi jäljelle (karvan alle 100%) pelkkää säteilyä.
Vähän harhaanjohtavaa puhua että maailmankaikkeuden massasta on tavallista ainetta 4,6% , pimeää ainetta noin 23% ja loput 72%
on pimeää energiaa. Kun tuo 4.6% "tavallista ainetta" muodostuu 99.999 9999 prosenttisesti säteilystä ja vain 0.000 000 01% on galaksien , tähtien ja muun näkyvän "kiinteän materian" osuus ?
Olisi kiva kuulla Ricken asiantunteva komentti / käsitys , mihin alun antimateria/materia annihilationin säteily katosi - mitä sille tapahtui?
Vai onko kysymys jotenkin huono?
Lainaus käyttäjältä: Timo Kantola - 25.04.2009, 00:52:43mihin alun antimateria/materia annihilationin säteily katosi - mitä sille tapahtui?
Mutu-tuntumalta sanoisin, että annihilaatioista syntynyt säteily taitaa edelleen jatkaa elämäänsä tässä maailmankaikkeudessa kolmen kelvinin taustasäteilynä.
Tämä menee Timon esittämästä kysymyksestä vähän sivuun, mutta tuon nyt tämänkin mausteeksi mukaan.
Varhaisessa maailmankaikkeudessa fotonien energia oli korkea, esim. röntgen-säteilyä. No, jos röntgen-fotoni pääsee vapaasti, törmää-
mättä muihin hiukkasiin, kulkemaan avaruudessa esim. 14 miljardia valovuotta, niin se ei enää ole röntgen-alueellla, vaan on pudonnut
tähän 3 kelvinin taustasäteilyn tasolle. Tämä aallonpituuden muutos johtuu avaruuden laajenemisesta. Ja nyt kysymys: minne tämän
fotonin energia siirtyy? Mistä se voidaan löytää?
Lainaus käyttäjältä: Jorma Kim - 25.04.2009, 10:16:43
Mutu-tuntumalta sanoisin, että annihilaatioista syntynyt säteily taitaa edelleen jatkaa elämäänsä tässä maailmankaikkeudessa kolmen kelvinin taustasäteilynä.
Eli onko niin että taustasäteily muodostaa 99.999 9999 prosenttia maailmankaikkeuden ns. tavallisen aineen (4.6%) kakusta?
(taidan jankuttaa..)
Lainaus käyttäjältä: mistral - 25.04.2009, 12:00:41
Tämä menee Timon esittämästä kysymyksestä vähän sivuun, mutta tuon nyt tämänkin mausteeksi mukaan.
Varhaisessa maailmankaikkeudessa fotonien energia oli korkea, esim. röntgen-säteilyä. No, jos röntgen-fotoni pääsee vapaasti, törmää-
mättä muihin hiukkasiin, kulkemaan avaruudessa esim. 14 miljardia valovuotta, niin se ei enää ole röntgen-alueellla, vaan on pudonnut
tähän 3 kelvinin taustasäteilyn tasolle. Tämä aallonpituuden muutos johtuu avaruuden laajenemisesta. Ja nyt kysymys: minne tämän
fotonin energia siirtyy? Mistä se voidaan löytää?
Eikö se fotonin energia pysy vakiona, havaitsemme kyseisen fotonin - pakenemalla suurella nopeudella valon lähteestä - jos "pysähtyisimme" ( ajaisimme lähes valon nopeudella kohti säteilyn lähdettä) - niin eiköhän tuo taustasäteilykin tulisi taas lyhytaaltoisemmaksi. Ja .. avaruuden laajetessa taustasäteilyn energiatiheys harvenee - kait..
Tosiaan, tämä maailmankaikkeuden laajeneminen aiheuttaa tämän näennäisen energian häviämisen.
Tuosta 99,99999% vielä. Näen jaon massallisiin ja massattomiin hiukkasiin olennaisena. Tarkoitan, että massalliset ovat
niitä, jotka eivät karkaa "taivaan tuuliin" vaan pysyvät paikallisina. (tarkoitan juuri aineen perusosia elektronia, protonia ja neutronia)
Mutta massallisiin hiukkasiin kuuluu myöskin erityisesti pimeä aine. Oma lukunsa ovat neutriinot. Niiden massasta ei tietääkseni ole
varmuutta, mutta joka tapauksessa se on pieni. Ehkä neutriinot pitäisi lukea säteilyn puolelle.
Kaikenkaikkiaan laskisin tähän 99,99999% fotonit, neutriinot ja mahdollisesti pimeän energian. Mutta, että siitä tulisi
noin suuri prosentti, ihmetyttää vieläkin.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 25.04.2009, 14:52:54
Mutta massallisiin hiukkasiin kuuluu myöskin erityisesti pimeä aine.
Pimeä aine on laskettu erityisesti omaksi 23% osaksi maailamkaikkeuden massasta
Tavallinen aine - mihin siis fotonitkin lasketaan ( ja niitä on tavallisesta aineesta tuon 99,99999% ?) - muodostaa 4.6% kokonaismassasta ja loput 72% on pimeää energiaa
Lainaus käyttäjältä: Timo Kantola - 25.04.2009, 00:52:43
Olen kääntymässä ( lukemani perusteella (mm. Laerence Krauss - Atomi (tosin viellä kesken.. )) siihen , että alun materia/antimaterian joukkotuhonjäljiltä jäi jäljelle (karvan alle 100%) pelkkää säteilyä.
Vähän harhaanjohtavaa puhua että maailmankaikkeuden massasta on tavallista ainetta 4,6% , pimeää ainetta noin 23% ja loput 72%
on pimeää energiaa. Kun tuo 4.6% "tavallista ainetta" muodostuu 99.999 9999 prosenttisesti säteilystä ja vain 0.000 000 01% on galaksien , tähtien ja muun näkyvän "kiinteän materian" osuus ?
Olisi kiva kuulla Ricken asiantunteva komentti / käsitys , mihin alun antimateria/materia annihilationin säteily katosi - mitä sille tapahtui?
Vai onko kysymys jotenkin huono?
En ole tämän fysiikan alan asiantuntija, mutta jotain muistuu mieleeni kosmologian kursseilta..
Baryonisen aineen osuus 4,6 % tarkoittaa energiatiheyttä, ei lukumäärää. Tuosta luvusta yksi miljoonasosa kuuluu fotoneille. Seuraavassa lyhyt selitys tähän johtaneista tapahtumista (1).
Nykyisen kosmologian standardimallin mukaan maailmankaikkeuden energiatiheys oli säteilyn (fotonien) dominoimaa varhaisten annihilaatioiden jälkeen (2). Eli just niin kuin epäilitkin. Tilanne muuttuu kuitenkin maailmankaikkeuden laajentuessa. Laajenemisessa kaikkialle avaruuteen tulee lisää tilavuutta, joka tarkoittaa käytännössä sitä, että vapaiden hiukkasten väliset etäisyydet kasvavat.
Normaalin baryonisen aineen tiheys laskee verrannollisena universumin pituusskaalan kolmanteen potenssiin, joka on triviaalisti seurausta hiukkasten sijoittumisesta isompaan tilavuuteen. Säteilyn energiatiheys puolestaan laskee verrannollisena neljänteen potenssiin, joka on seurausta tilavuuden kasvusta + punasiirtymästä. Näin ollen materian energiatiheys laskee säteilyä hitaammin, ja materia päätyi jossain vaiheessa dominoivaan asemaan (3). Aineen energiatiheys on arvioitu olevan nykyään ehkä miljoonakertainen verrattuna säteilyyn. Tämä siis vaikka lukumäärällisesti fotoneja onkin paljon enemmän.
1) http://preposterousuniverse.com/grnotes/eight.ps
2) http://en.wikipedia.org/wiki/Radiation-Dominated_Era
3) http://en.wikipedia.org/wiki/Matter-Dominated_Era
edit: Muuten tuo miljaanososa on vain heitto, joka sattui löytymään ykkösviitteestä. Muita lähteitä sille en löytänyt.
Mielenkiintoinen tieto oli se, että nykymaailmankaikkeudessa materian energiatiheys olisi ehkä miljoonakertainen
säteilyyn verrattuna. Jotakin tällaista itsekin ajattelin. Jos nyt oikein olen ymmärtänyt, niin tilanne olisi muuttunut alkuasetelmista
miljoonamiljardi kertaisesti :grin:
Lainaus käyttäjältä: RJ - 25.04.2009, 20:38:11
Säteilyn energiatiheys puolestaan laskee verrannollisena neljänteen potenssiin, joka on seurausta tilavuuden kasvusta + punasiirtymästä.
Eli säteilyn eneriatiheys pienenee materiaa nopeammin punasiirtymän ansiosta. Maailmankaikkeuden laajeneminen aiheuttaa siis kyseisen punasiirtymän. Mutta mihin säteilyn energia itseasiassa menee kun säteilyn aallonpituus kasvaa (ja säteilyn energia pienenee)? Vaihtaako säteilyn energia muotoa ja aiheuttaa siten itse maailmankaikkeuden laajenemista vai mitä tälle energialle oikein tapahtuu??
Lainaus käyttäjältä: mijuss - 17.09.2009, 13:09:01
Eli säteilyn eneriatiheys pienenee materiaa nopeammin punasiirtymän ansiosta. Maailmankaikkeuden laajeneminen aiheuttaa siis kyseisen punasiirtymän. Mutta mihin säteilyn energia itseasiassa menee kun säteilyn aallonpituus kasvaa (ja säteilyn energia pienenee)? Vaihtaako säteilyn energia muotoa ja aiheuttaa siten itse maailmankaikkeuden laajenemista vai mitä tälle energialle oikein tapahtuu??
Morjens
Tästä samasta asiasta oli puhetta tämän ketjun aiemmissa keskusteluissa. Mutta itse olen ajatellut, että tämä energia varastoituu potentiaalienergiaksi, mutta ongelma on vain se, että tätä potentiaalia ei koskaan saada käyttöön. (koska maailmankaikkeus laajenee ikuisesti) Elikkä tavallaan energian häviämättömyyden laki ei ole voimassa, (tässä tapauksessa) Mutta kosmos on niin arvaamaton, etten uskalla lyödä vetoa asian puolesta :smiley:
Energia ja energiatiheys ovat eri asioita. Energiatiheydessä on jakajana tilavuus.
Kaizu
Lainaus käyttäjältä: mijuss - 17.09.2009, 13:09:01
Eli säteilyn eneriatiheys pienenee materiaa nopeammin punasiirtymän ansiosta. Maailmankaikkeuden laajeneminen aiheuttaa siis kyseisen punasiirtymän. Mutta mihin säteilyn energia itseasiassa menee kun säteilyn aallonpituus kasvaa (ja säteilyn energia pienenee)? Vaihtaako säteilyn energia muotoa ja aiheuttaa siten itse maailmankaikkeuden laajenemista vai mitä tälle energialle oikein tapahtuu??
Kuten Kaizu totesikin jo, energia ei häviä mihinkään, vaan tilavuus kasvaa. Toisaalta jos haluat kysyä miksi fotonin energia pienenee aallonpituuden kasvaessa, niin ollaankin jo syvemmillä vesillä. Näin vain tapahtuu, se on havaittu fakta.
T&A:n numeron 6/2009 sivulla 51 on muuten esitettynä ketjun aloittajan kysymys. Enqvistin vastaus on samoilla linjoilla kuin omani viestissä #13 (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=4162.msg35034#msg35034).
Juuri tätä tarkoitin eli miksi fotonin energia pienenee aallonpituuden kasvaessa? Enqvisthän ei oikeastaan vastannut tuohon mitään.
Tuo potentiaalienergiaksi muuttuminen tuntuisi järkeenkäypältä vastaukselta tähän. Sillä kyllähän säteilyn energia palautuisi jos elämme suljetussa maailmankaikkeudessa "The Big Crunch". Mutta laakeassa tai avoimessa maailmankaikkeudessa tuota energia ei ole mahdollista saada käyttöön. Toisin sanoen fotonien energia sitoutuu jotenkin maailmankaikkeuden laajenemiseen. Laajeneminen olisi kuin kenttä, jonka potentiaaliero kasvaa kokoajan.
Huom. säteilyn laajeeminen tilavuuteen ei poista energiaa, mutta tilavuuden laajeneminen ajan suhteen aiheuttaa säteilyyn punasiirtymää ja näin säteilyn energian pienemistä.
Saman suuntaisia ajatuksia on minullakin ollut. Juuri tämä hävinneen energia määrä (ykkönen ja 10 nollaa)kertaa nykyisen maailmankaikkeuden massaenergia, on käsittämätön määrä. Kyllä vähemmästäkin alkaa miettimään, että häviääkö se todellakin punasiirtymän kautta "olemattomiin", vai tapahtuuko jokin näkymätön muuntuminen. Enqvist puhuu maailmankaikkeuden energiabudjetista, mutta en tiedä tarkoittaako hän, että se mikä ei ole budjetissa, sitä ei ole olemassakaan?
Lainaus käyttäjältä: mijuss - 18.09.2009, 09:04:53
Juuri tätä tarkoitin eli miksi fotonin energia pienenee aallonpituuden kasvaessa?
Lainaus käyttäjältä: mistral - 18.09.2009, 19:10:51
Saman suuntaisia ajatuksia on minullakin ollut. Juuri tämä hävinneen energia määrä (ykkönen ja 10 nollaa)kertaa nykyisen maailmankaikkeuden massaenergia, on käsittämätön määrä. Kyllä vähemmästäkin alkaa miettimään, että häviääkö se todellakin punasiirtymän kautta "olemattomiin", vai tapahtuuko jokin näkymätön muuntuminen.
Energiaperiaate on voimassa laajenevassa maailmakaikkeudessa vain lokaalisti. Laajeneminen on yleisen suhteellisuusteorian (GR) koordinaatistoefekti, ja GR:ssä energia ei klassisessa mielessä säily. Tätä on yritetty ratkaista erilaisilla ehdotuksilla miten energian voisi säilyttää, mutta käsittääkseni asiasta ei ole yksimielisyyttä.
Koska punasiirtymä riippuu kohteiden välisestä suhteellisesta nopeudesta, minkä tahansa fotonin energia on suhteellinen ja erilainen eri havaitsijoille. Esim. riittävän nopeat hiukkaset näkevät taustamikrosäteilyn röntgen- tai gammasäteilynä. Taustasäteilyn perusteella voidaan kyllä fiksata maailmankaikkeuden "lepokoordinaatisto", mutta tämä koordinaatisto ei ole erikoisasemassa. Samalla tavalla energian pitäisi klassisessa mielessä säilyä kaikissa koordinaatistoissa. Laajenevan geometrian tapauksessa energian säilyttävää koordinaatistoa ei ole olemassa.
Asiasta löytyy paljon lisäinfoa hakemalla:
http://www.google.fi/#hl=fi&q=redshift+"energy+conservation" (http://www.google.fi/#hl=fi&q=redshift+"energy+conservation")
Uralin yli lentäessäni ihmettelin että mikseivät Suur-Suomen rakentajat vain vaivihkaa menneet Karjalan metsiin. Jos silloiset neljä miljoonaa Suomalaista olisi tasaisesti ripoteltu Uralin ja Äänisen välille, Venäläiset tuskin olisivat huomanneet mitään, niin laajat ovat nuo metsäalueet.
Suomalaiset olisivat voineet kuvitella valloittaneensa Venäjän ja Venäläiset olisivat ihmetelleet, minne ne kaikki vapautettavat Suomalaiset ovat kadonneet.
Siitäpä sitten juontui mieleeni että jos halutaan pitää maailmankaikkeuden kokonaisenergia vakiona ja samaan aikaan laajentua, pitää energiatiheyden laskea.
Millä mekanismillä fotonit sen hoitavat eli ymmärtävät isommassa kaikkeudessa olla punaisempia? Ensimmäisenä mieleen tuleva vaihtoehto on että tietyn energian fotonilla aallonpituuden yksikkö ei olekkaan metri vaan jokin murto-osa maailmankaikkeuden halkaisijasta. Silloin tämä ongelma tulisi lakaistuksi maton alle. Uusi, tästä johtuva kysymys on, miten maailmankaikkeus kertoo halkaisijansa fotonille.
Ymmärtääkseni viimeaikoina havaittu laajenemisen kiihtyminen on ongelma juuri sen vuoksi että kaikkeuden kokonaisenergia näyttäisi kasvavan.
Jos ylläoleva kuvitelma olisi totta, tämäkin ongelma katoaisi.
Kaizu
Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 20.09.2009, 22:07:48
Ymmärtääkseni viimeaikoina havaittu laajenemisen kiihtyminen on ongelma juuri sen vuoksi että kaikkeuden kokonaisenergia näyttäisi kasvavan.
Kaizu
Juu, se on nykyajan tilanne, sillä jo muutaman sadantuhannen vuoden iässä maailmankaikkeuden säteilyenergian energiatiheys oli pudonnut alle materian energiatiheyden eli alle 1/10000000000 osaan alkutilasta. Nykyään näyttäisi kokonaisenergia kasvavan.
Lainaus käyttäjältä: RJ - 20.09.2009, 12:43:42
Laajeneminen on yleisen suhteellisuusteorian (GR) koordinaatistoefekti
Minulla on tämä maailmankaikkeuden/avaruuden laajeneminen jotenkin hämärän peitossa. Olenkohan ymmärtänyt oikein kun käsitän maailmankaikkeuden laajenemisen alkuräjähdyksen tekemäksi. Sensijaan avaruuden laajenemisen käsitän pimeän energian tekemäksi. Oliko jo Einsteinilla tieto pimeän energian olemassaolosta vai oliko se GR:ssä jollakin muulla nimellä?
Lainaus käyttäjältä: mistral - 22.09.2009, 21:19:11
Minulla on tämä maailmankaikkeuden/avaruuden laajeneminen jotenkin hämärän peitossa. Olenkohan ymmärtänyt oikein kun käsitän maailmankaikkeuden laajenemisen alkuräjähdyksen tekemäksi. Sensijaan avaruuden laajenemisen käsitän pimeän energian tekemäksi. Oliko jo Einsteinilla tieto pimeän energian olemassaolosta vai oliko se GR:ssä jollakin muulla nimellä?
Kosmologian lyhyt lukion oppimäärä:
Einstein uskoi paremman tiedon puuttuessa maailmankaikkeuden olevan staattinen. Perusmuodossaan GR:n yhtälöt ennustavat universumin laajenevan tai kuvistuvan. Staattinen ratkaisu on epästabiliili, eikä näin ollen mahdollinen. Tämän korjaamiseksi Einstein lisäsi yhtälöihin kosmologisen vakion, jonka avulla saatiin aikaiseksi staattinen ratkaisu. Hubble teki kuitenkin havaintonsa maailmankaikkeiden laajenemisesta aika nopeasti tämän jälkeen, joten staattinen malli ei vastannut todellisuutta. Nyt jälkeen päin samaa vakiotermiä, jota voidaan kutsua myös pimeäksi energiaksi tai tyhjiöenergiaksi, on käytetty kuvaamaan laajenemisen kiihtymistä, joka havaittiin ensimmäistä kertaa 1990-luvun lopulla.
:)
Lainaus käyttäjältä: RJ - 24.09.2009, 01:15:16
Nyt jälkeen päin samaa vakiotermiä, jota voidaan kutsua myös pimeäksi energiaksi tai tyhjiöenergiaksi, on käytetty kuvaamaan laajenemisen kiihtymistä, joka havaittiin ensimmäistä kertaa 1990-luvun lopulla.
:)
Tästä laajenemisesta en vieläkään tiedä, onko se taivaankappaleiden etääntymistä toisistaan vai onko kysymys siitä, että itse avaruutta ikäänkuin zoomataan ja kaikki taivaankappaleet sen kautta siirtyvät etäämmälle toisistaan? Ilmeneekö muuten tuo tyhjiöenergia fotoneina?
Lainaus käyttäjältä: mistral - 26.09.2009, 21:52:48
Tästä laajenemisesta en vieläkään tiedä, onko se taivaankappaleiden etääntymistä toisistaan vai onko kysymys siitä, että itse avaruutta ikäänkuin zoomataan ja kaikki taivaankappaleet sen kautta siirtyvät etäämmälle toisistaan? Ilmeneekö muuten tuo tyhjiöenergia fotoneina?
Näistä aihesta on keskusteltu täällä jonkin verran viime vuosina:
Tyhjästä nyhjästään? (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=3635)
Kvanttifluktuaatio vs. tyhjiöenergia (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=2229)
Maailmankaikkeuden synty (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=1887)
Avaruuden laajuus/laajeneminen (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=719)
Lainaus käyttäjältä: RJ - 27.09.2009, 00:12:18
Näistä aihesta on keskusteltu täällä jonkin verran viime vuosina:
Maailmankaikkeuden synty (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=1887)
Kahlasin nämä neljä keskustelua läpi (pikakelauksella) ja löysin tämän: maailmankaikkeuden synty , vastaus 5 RJ , ja siitä pari lausetta: Teorian laajeneminen on avaruuden sisäinen ominaisuus, paikkakoordinaattien skaalausta. Tämän takia avaruuden sanotaan laajenevan "ei minnekään". Tässä se nyt tuli, eli avaruutta skaalataan (tai zoomataan). Kyse on kuitenkin teoriasta, joka pitäisi testata? Helpompaa olisi uskoa, että jokin voima siirtää materiaa avaruudessa, kuin että koko avaruus siirtyy kaikkinensa :huh:
Lainaus käyttäjältä: mistral - 27.09.2009, 20:48:11
Kahlasin nämä neljä keskustelua läpi (pikakelauksella) ja löysin tämän: maailmankaikkeuden synty , vastaus 5 RJ , ja siitä pari lausetta: Teorian laajeneminen on avaruuden sisäinen ominaisuus, paikkakoordinaattien skaalausta. Tämän takia avaruuden sanotaan laajenevan "ei minnekään".
Tässä se nyt tuli, eli avaruutta skaalataan (tai zoomataan). Kyse on kuitenkin teoriasta, joka pitäisi testata? Helpompaa olisi uskoa, että jokin voima siirtää materiaa avaruudessa, kuin että koko avaruus siirtyy kaikkinensa :huh:
Jos yrität hakea takaa jotain tiettyä pointtia, kerro vain se suoraan :) GR on kokeellisesti testattu teoria siinä missä kaikki muutkin fysiikan teoriat. Sen suurin ongelma on teoreettinen: kun mennään kvanttiskaaloille, teoria hajoaa (divergoi) singulariteetissa. Luonteeltaan GR on geometrinen, ja siitä ei pääse mihinkään. Se on yksi sen perushypoteeseistä, joka tekee GR:stä niin suoraviivaisen kuin se on.
Voimakentät yms. kuullostavat korvaan hienoilta, mutta kun fysiikan teorioita aletaan todella rakentamaan, ei fiilispohjalta ole koskaan kovin pitkälle päästy. Ja vaikka edellinen voi kuullostaa ylimieliseltä, niin asia todella on niin kuin sanottu. Parempia vaihtoehtoja ei ole, vaikka jokainen fyysikko varmasti ilomielin tarkentaisi/uudistaisi Einsteinin ajatuksia.
Lainaus käyttäjältä: RJ - 27.09.2009, 23:24:45
Jos yrität hakea takaa jotain tiettyä pointtia, kerro vain se suoraan :)
Pointti on nimenomaan päästä selvyyteen siitä, kumpi vaihtoehto on oikea. Olen lukenut joitakin kosmologiakirjoja, mutta niistä ei ole jäänyt sisäiseen ajatusrakennelmaani selvää "lokeroa" avaruuden laajenemiselle. Googletin myös tämän asian, mutta esim. Wikipediasta en löytänyt varmaa vastausta. No, kun nyt asia selvisi, niin kyllähän se panee ihmettelemään (mielestäni avaruuden laajeneminen on yhtä ihmeellistä kuin ajan suhteellisuus)
Lainaus käyttäjältä: RJ - 27.09.2009, 23:24:45
GR on kokeellisesti testattu teoria siinä missä kaikki muutkin fysiikan teoriat.
Onko avaruuden laajeneminen todella testattu? Mielestäni avaruuden laajeneminen on ihan ok, mutta kuinka päästä ymmärtämään, mitenkä tämä mekanismi toimii, on täysi arvoitus.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 28.09.2009, 12:39:45
Onko avaruuden laajeneminen todella testattu? Mielestäni avaruuden laajeneminen on ihan ok, mutta kuinka päästä ymmärtämään, mitenkä tämä mekanismi toimii, on täysi arvoitus.
Edwin Hubble mittasi kaukaisista galaxeista punasiirtymiä, ja totesi että kaikki näyttävät etääntyvän meistä.
Samaan aikaan oli tämä uusi ja eriskummallinen teoria, GR, josta löytyi kuin löytyikin selitys/malli Hubblen havainnolle
-- avaruuden geometrian, sen koordinaatiston skaalautuminen.
Elikkäs on testattu :-]
Itse tipahdan kärryiltä siinä kun väitetään ettei maailmankaikkeus laajene galaxeissa so. gravitaatiokeskittymissä.
Miksei muka?
--
jussi
Lainaus käyttäjältä: mistral - 28.09.2009, 12:39:45
Onko avaruuden laajeneminen todella testattu? Mielestäni avaruuden laajeneminen on ihan ok, mutta kuinka päästä ymmärtämään, mitenkä tämä mekanismi toimii, on täysi arvoitus.
Kyseistä laajenemista ei voi mitenkään havaita lokaalisti aurinkokunnassa tai galaksin sisällä. Myöskään geometrisen laajenemisen ja ehdottamasi voiman aiheuttaman laajenemista ei voi erottaa käytännössä mitenkään toisistaan, jos voima nimenomaan postuloidaan aiheuttamaan havaittu laajeneminen :D Mitään näyttöä tämänlaisesta voimasta ei ole. Geometrisesta laajenemisesta on se näyttö, että kaikki GR:n testatut ennustukset ovat osuneet oikeaan, joten teorian on oltava ainakin oikeilla jäljillä.
Kiihtyvyyshavainnoissa virhetulkintoihin on mahdollisuus, ja vaihtoehtoisia teorioita pimeälle energialle on olemassa. Itse laajeneminen taas on aika selkeästi havaittavissa punasiirtymistä, ja se tuskin on virheellinen käsitys.
Lainaus käyttäjältä: ketarax - 28.09.2009, 14:03:26
Itse tipahdan kärryiltä siinä kun väitetään ettei maailmankaikkeus laajene galaxeissa so. gravitaatiokeskittymissä.
Miksei muka?
Galaksit pysyvät kasassa oman gravitaationsa takia. Se on näkymätön naru, joka vastustaa laajenemista. Jos laajeneminen kiihtyy loputtomiin, jossain vaiheessa galaksitkin hajoavat, kun niiden gravitaatiosta ei ole enään vastusta laajenemiselle.
Kiitos hyvästä vastauksesta. Nyt heräsi uusi kysymys. Olen ymmärtänyt, että on kolmenlaista laajenemista: inflaatiolaajeneminen, säteilypaineen aiheuttama laajeneminen ja tämä kiihtyvä laajeneminen (pimeä energia). Jos mietitään säteilypaineen aiheuttamaa laajenemista, niin skaalautuuko avaruus tässä valon nopeudella sen perusteella, että valo ei voi rynniä avaruuden edelle? Vai tuleeko tässä 4-tilaulotteinen avaruus kuvaan, joka estää valoa voittamasta avaruuden laajenemisnopeuden? (vaikka laajenemisnopeus olisi alle c)
Lainaus käyttäjältä: mistral - 30.09.2009, 20:10:17
Olen ymmärtänyt, että on kolmenlaista laajenemista: inflaatiolaajeneminen, säteilypaineen aiheuttama laajeneminen ja tämä kiihtyvä laajeneminen (pimeä energia). Jos mietitään säteilypaineen aiheuttamaa laajenemista, niin skaalautuuko avaruus tässä valon nopeudella sen perusteella, että valo ei voi rynniä avaruuden edelle? Vai tuleeko tässä 4-tilaulotteinen avaruus kuvaan, joka estää valoa voittamasta avaruuden laajenemisnopeuden? (vaikka laajenemisnopeus olisi alle c)
Hmm.. en tiedä millä perusteella valitsit nuo kolme "laajenemista". Inflaatio ja pimeä energia liittyvät molemmat laajenemisvauhdin kiihtymiseen. Inflaatio on jo jonkin verran vakiintunut malli varhaisen maailmankaikkeuden nopealle laajenemiselle, ja sillä pystytään selittämään mm. taustasäteilyn tasaisuus ja maailmankaikkeuden energiatiheys, joka on hyvin lähellä ns. kriittistä tiheyttä. Ei käsittääkseni ole poissuljettua, että inflaatio ja nykyinen kiihtyvä laajeneminen (jos se osoittautuu todeksi) liittyisivät toisiinsa.
Säteilypaine ei voi aiheuttaa avaruuden laajenemista, sillä fotonit liikkuvat itse avaruudessa. Fotonien äärellinen nopeus kyllä aikaansaa toisenlaisen reunaefektin, havaintohorisontin. Kun avaruus itsessään (geometrisesti) laajenee, ei valonnopeuden ylitykselle ole mitään estettä: kaksi kappaletta voi etääntyä toisistaan nopeammin kuin valo, jos väliin syntyy uutta avaruutta. Tämän vuoksi kiihtyvässä maailmankaikkeudessa kaukaisia kappaleita katoaa ulos tiettyssä kohdassa majailevan havaitsijan näkyvistä, vaikka havaintoaikaa olisi käytössä äärettömästi.
Täällä oli puhetta reuna-aiheesta:
maailmankaikkeuden reuna (http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=3263.0)
Lainaus käyttäjältä: RJ - 02.10.2009, 00:45:38
Hmm.. en tiedä millä perusteella valitsit nuo kolme "laajenemista".
Erottelin nämä eri laajenemiset siksi, että ne ovat niin erilaisia. Ensimmäinen kesti 1/1000000000000000000000000000000000 sekuntia (en ole nollien määrästä varma) Tällaisen luvun löysin Enqvistin jutusta "inflaation standardimalli horjuu" T-a 1/2009. Toinen laajeneminen oli "perinteinen" laajeneminen, jossa säteilypaine kiihdytti vety- ja helium-atomit suuriin laajenemisnopeuksiin. Huom. tässä toisessa laajenemisessa oletan, että avaruus laajenee käsikädessä ulimmaisten fotonien kanssa (voin olla väärässä). Ja kolmas laajeneminen on kiihtyvä sellainen, joka on vaikuttanut 8 miljardia vuotta? Käsittääkseni näissä kaikissa on eri "moottori".
Lainaus käyttäjältä: RJ - 24.09.2009, 01:15:16
Perusmuodossaan GR:n yhtälöt ennustavat universumin laajenevan tai kuvistuvan.
Jos GR:ssä on kutistuvan kaikkeuden vaihtoehto, niin tarkoittako se, että kaikki säteilykin kutistuu takaisin loppurysäykseen? Vai tarkoittaako se, että vain lähinnä materia päätyy takaisin loppurysäykseen. Tässä on se pointti, miksi kyselin 4-ulotteisesta kaikkeudesta. Siinä kaikki säteilykin palautuisi takaisin. Onko GR:ään ikäänkuin sisäänrakennettu neljäs tilaulottuvuus?
Lainaus käyttäjältä: mistral - 02.10.2009, 22:10:33
Erottelin nämä eri laajenemiset siksi, että ne ovat niin erilaisia. Ensimmäinen kesti 1/1000000000000000000000000000000000 sekuntia (en ole nollien määrästä varma) Tällaisen luvun löysin Enqvistin jutusta "inflaation standardimalli horjuu" T-a 1/2009. Toinen laajeneminen oli "perinteinen" laajeneminen, jossa säteilypaine kiihdytti vety- ja helium-atomit suuriin laajenemisnopeuksiin. Huom. tässä toisessa laajenemisessa oletan, että avaruus laajenee käsikädessä ulimmaisten fotonien kanssa (voin olla väärässä). Ja kolmas laajeneminen on kiihtyvä sellainen, joka on vaikuttanut 8 miljardia vuotta? Käsittääkseni näissä kaikissa on eri "moottori".
Pointti näiden kolmen vertaamisessa on hämärän peitossa, koska fotonien liike ei saa avaruutta laajenemaan. Maailmankaikkeus ei ole verrattavissa laajenevaan räjähdysaaltoon, jota selvästikin yrität ajaa takaa tuolla säteilypaineella. Aine ja säteily liikkuvat avaruuden geometrian mukaisesti, ja ainoastaan niiden gravitaatiovaikutus pystyy vaikuttamaan maailmankaikkeuden laajenemiseen. Avaruuden "ulkoreuna" on huono käsite, koska sitä varten meidän pitäisi tehdä oletuksia siitä, mitä tämän reunan ulkopuolella on. Lisäksi maailmankaikkeus voi ihan hyvin olla geometrisesti reunaton samalla tavalla kuin pallon kaksiulotteinen pinta.
Lainaa
Jos GR:ssä on kutistuvan kaikkeuden vaihtoehto, niin tarkoittako se, että kaikki säteilykin kutistuu takaisin loppurysäykseen? Vai tarkoittaako se, että vain lähinnä materia päätyy takaisin loppurysäykseen. Tässä on se pointti, miksi kyselin 4-ulotteisesta kaikkeudesta. Siinä kaikki säteilykin palautuisi takaisin. Onko GR:ään ikäänkuin sisäänrakennettu neljäs tilaulottuvuus?
Avaruus itsessään kutistuu tai laajenee, kaikki muu seuraa mukana. Aine ja säteily ovat avaruuden orjia, eivätkä voi muuta kuin tyytyä kohtaloonsa, jos maailmankaikkeus joskus luhistuu. "Materia kertoo avaruudelle miten kaareutua, ja avaruus kertoo materialle miten liikkua." Neljättä paikkaulottuvuutta ei tarvita tässä mihinkään.
Lainaus käyttäjältä: RJ - 03.10.2009, 00:39:47
Pointti näiden kolmen vertaamisessa on hämärän peitossa, koska fotonien liike ei saa avaruutta laajenemaan.
Okei, avaruus laajenee jotenkin gravitaation vaikutuksesta. Laajenemisen täytyy silloin tapahtua valon nopeudella, koska muutenhan ulospäin suuntautuneet fotonit törmäisivät seinään. Ongelma tulee silloin, kun laajenemisnopeus on pienempi kuin c. Mikä voima silloin saa fotonit kaartamaan etteivät ne törmäisi seinään? Pointti näiden kolmen vertaamisessa on niiden erilaisuus ja tämä "perinteinen laajeminen" on se mikä mietityttää.
Lainaus käyttäjältä: RJ - 03.10.2009, 00:39:47
Maailmankaikkeus ei ole verrattavissa laajenevaan räjähdysaaltoon, jota selvästikin yrität ajaa takaa tuolla säteilypaineella.
Juu, tässä menin metsään, mutta olen edelleenkin sitä mieltä, että säteilypaine on se moottori, joka on antanut materialle sen laajenemisnopeuden tässä "perinteisessä laajenemisessa".
Lainaus käyttäjältä: RJ - 03.10.2009, 00:39:47
Avaruuden "ulkoreuna" on huono käsite, koska sitä varten meidän pitäisi tehdä oletuksia siitä, mitä tämän reunan ulkopuolella on.
Jos ei avaruudella ole ulkoreunaa, niin silloin on turha puhua laajenemisesta :wink:
Lainaus käyttäjältä: RJ - 28.09.2009, 21:24:55
Galaksit pysyvät kasassa oman gravitaationsa takia. Se on näkymätön naru, joka vastustaa laajenemista. Jos laajeneminen kiihtyy loputtomiin, jossain vaiheessa galaksitkin hajoavat, kun niiden gravitaatiosta ei ole enään vastusta laajenemiselle.
Sanoisitko, että avaruuden laajenemisnopeudessa on lokaaleja variaatioita (galaxien kohdalla laajenee hitaammin) ?
--
jussi
Lainaus käyttäjältä: mistral - 03.10.2009, 12:02:35
Jos ei avaruudella ole ulkoreunaa, niin silloin on turha puhua laajenemisesta :wink:
Tähän väärinkäsitykseen kiteytyy se, miksi yleistä suhteellisuusteoriaa on niin vaikea ymmärtää. Laajeneminen ei ole lähtökohtaisesti materian tai säteilyn liikkumista, vaan itse avaruus todella venyy! Uutta avaruutta ei synny ainoastaan tiettyyn osaan maailmankaikkeutta (esim. "reunoille"), vaan ihan tasavertaisesti kaikkialle.
Helpoin analogia on ilmapallon kaksiulotteinen pinta, joka laajenee palloon puhallettaessa. Pallon pinnalla olevat kaksi muurahaista etääntyvät toisistaan, jos ne eivät itse lähde liikkumaan jaloillaan. Myös pallon pinta-ala kasvaa, vaikka se on reunaton. Kosminen laajeneminen tapahtuu niin suurillä etäisyyksillä ettei galaksien oma liike (peculiar velocity), joka siis analogiassamme vastaa muurahaisten kävelyä, ole tärkeässä asemassa.
Avaruuden laajenemisen voi esittää myös yksinkertaisesti yhtälöllä. Oletetaan että galaksi on paikallaan pisteessä
x' staattisessa, klassisessa maailmankaikkeudessa. Se mitä yleinen suhteellisuusteoria muuttaa, on koordinaattien luonne. Jokainen koordinaattipiste riippuu ajan funktiona muuttuvasta skaalatekijästä
a. Eli sama liikkumaton galaksi pisteessä
x' onkin GR:n mukaan pisteessä
x seuraavan yhtälön mukaisesti:
x = a(t)*x'Vaikka galaksi yrittäisikin olla ihan paikallaan maailmankaikkeudessa (muiden kappaleiden suhteen), muuttuu sen todellinen paikkakoordinaatti, koska skaalatekijä
a on ajan funktio.
Tämän kaiken lisäksi pitäisi vielä yrittää kerrata reunakäsitteeseen liittyviä vaikeuksia yleisessä geometriassa, mutta siitä ehkä joku toinen kerta.
Lainaus käyttäjältä: ketarax - 03.10.2009, 12:19:37
Sanoisitko, että avaruuden laajenemisnopeudessa on lokaaleja variaatioita (galaxien kohdalla laajenee hitaammin) ?
Enpä sanoisi :) Laajenemisen määrää maailmankaikkeuden kokonaistiheys, ei yksittäiset materiakeskittymät. Kyseessä on enemmänkin taustakankaan venyminen, jonka päällä sitten erilaiset rakenteet, galaksit jne. ovat. Toisaalta maailmankaikkeuden epähomogeenisuus aiheuttaa isoja kysymyksiä laajenemisen kiihtymiselle, ja sitä tutkitaan paljon nykyään.
Lainaus käyttäjältä: RJ - 03.10.2009, 21:57:27
Enpä sanoisi :)
No hyvä! Sitten saatan olla samoissa kärryissä kuin sinä, tai ainakin juoksen siinä perässä :D
Lainaa
reunaton. Kosminen laajeneminen tapahtuu niin suurillä etäisyyksillä ettei galaksien oma liike (peculiar velocity), joka siis analogiassamme vastaa muurahaisten kävelyä, ole tärkeässä asemassa.
Ja edelleen (siis näin pimeän enegian aikakaudellakin) kuitenkin niin että hyvin kaukana "tulevaisuudessa" (siinä mielessä kuin alkuräjähdys on "menneisyydessä") tämä sama laajeneminen joka nyt näkyy etäisyyksissä >~ 25Mly
on kiihtyvän laajenemisen myötä siirtynyt aina vain pienempään pituusskaalaan, kunnes se lopulta repii nukleonit
ytimistään? :-)
Aikamääreet lainausmerkeissä koska ne ei mielestäni ole yksiselitteiset, olen ajan suhteen sitä mieltä että ihmisen subjektiivinen aikakokemus on lähempänä Everettin/Deutschin multiversumia kuin yleisen suhteellisuusteorian "astronomista" aikaa. ;-]
Lainaus käyttäjältä: ketarax - 03.10.2009, 23:35:48
Ja edelleen (siis näin pimeän enegian aikakaudellakin) kuitenkin niin että hyvin kaukana "tulevaisuudessa" (siinä mielessä kuin alkuräjähdys on "menneisyydessä") tämä sama laajeneminen joka nyt näkyy etäisyyksissä >~ 25Mly
on kiihtyvän laajenemisen myötä siirtynyt aina vain pienempään pituusskaalaan, kunnes se lopulta repii nukleonit
ytimistään? :-)
Laajenemisella ei ole varsinaisesti pituusskaalaa. On vain pituusskaala, jolla laajeneminen tulee yhtä merkittäväksi kuin gravitaatio. Jos laajeneminen kiihtyy loputtomiin, tietysti jossain vaiheessa gravitaatiorakenteet ja jopa hiukkaset hajoavat. Vähän lukuarvoja:
Hubblen parametrin arvo on noin 70 km/s/Mpa, joka tarkoittaa siis sitä, että laajeneminen aiheuttaa megaparsekin etäisyydellä oleville kohteille 70 km/s etääntymisnopeuden. Linnunradan halkaisija on 100 000 valovuotta ~ 0,03 Mpa, joten laajeneminen voi etäännyttää Linnunradan kohteita maksimissaan 70*0,03 = 2,1 km/s. Tämä on paljon pienempi nopeus kuin gravitaation aiheuttama liike, joten avaruuden laajeneminen ei vaikuta galaksissamme pituusskaaloissa. Aurinkokunnassamme laajeneminen voi vaikuttaa vain noin 0,1 mm/s.
Lainaus käyttäjältä: RJ - 06.10.2009, 01:20:30
Aurinkokunnassamme laajeneminen voi vaikuttaa vain noin 0,1 mm/s.
Vaikuttaa uskomattoman pieneltä. Täytyy nostaa hattua tähtitieteilijöille, jotka yrittävät päästä selvyyteen Hubblen parametristä
Lainaus käyttäjältä: RJ - 03.10.2009, 21:57:27
Tähän väärinkäsitykseen kiteytyy se, miksi yleistä suhteellisuusteoriaa on niin vaikea ymmärtää. Laajeneminen ei ole lähtökohtaisesti materian tai säteilyn liikkumista, vaan itse avaruus todella venyy! Uutta avaruutta ei synny ainoastaan tiettyyn osaan maailmankaikkeutta (esim. "reunoille"), vaan ihan tasavertaisesti kaikkialle.
Esimerkiksi, jos kaikkeus laajenee miljoona vuotta, niin eikö se tapahdu sillä liike-energialla, joka sillä alussa oli? (kiihtyvässä laajenemisessa taas energiaa tarvitaan kiihdytykseen) Vai tarvitaanko ei kiihtyväänkin laajenemiseen energiaa?
Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 20.09.2009, 22:07:48
Siitäpä sitten juontui mieleeni että jos halutaan pitää maailmankaikkeuden kokonaisenergia vakiona ja samaan aikaan laajentua, pitää energiatiheyden laskea.
Millä mekanismillä fotonit sen hoitavat eli ymmärtävät isommassa kaikkeudessa olla punaisempia? Ensimmäisenä mieleen tuleva vaihtoehto on että tietyn energian fotonilla aallonpituuden yksikkö ei olekkaan metri vaan jokin murto-osa maailmankaikkeuden halkaisijasta. Silloin tämä ongelma tulisi lakaistuksi maton alle. Uusi, tästä johtuva kysymys on, miten maailmankaikkeus kertoo halkaisijansa fotonille.
Ymmärtääkseni viimeaikoina havaittu laajenemisen kiihtyminen on ongelma juuri sen vuoksi että kaikkeuden kokonaisenergia näyttäisi kasvavan.
Jos ylläoleva kuvitelma olisi totta, tämäkin ongelma katoaisi.
Kaizu
Maailmankaikkeuden kokonaisenergiamäärä halutaan pitää vakiona, nollana (painovoimakentän energia kuvataan usein negatiivisena).
Ja kun säteilyn energiamäärä näyttää pienenevän laajenevassa maailmankaikkeudessa ja pimeä energia taas näyttää samaanaikaan kasvavan. Voisiko säteilyn punasiirtymään häviävä energia selittää pimeän energian ?! Alkuräjähdyksen jälkeen syntynyt säteilyhän täyttää maailmankaikkeuden tasaisesti, kuten myös pimeä energia.
Lainaus käyttäjältä: mijuss - 04.07.2011, 22:16:00
Maailmankaikkeuden kokonaisenergiamäärä halutaan pitää vakiona, nollana (painovoimakentän energia kuvataan usein negatiivisena).
Ja kun säteilyn energiamäärä näyttää pienenevän laajenevassa maailmankaikkeudessa ja pimeä energia taas näyttää samaanaikaan kasvavan. Voisiko säteilyn punasiirtymään häviävä energia selittää pimeän energian ?! Alkuräjähdyksen jälkeen syntynyt säteilyhän täyttää maailmankaikkeuden tasaisesti, kuten myös pimeä energia.
Et ole ensimmäinen, joka tuo tämän ajatuksen. En tiedä vastausta tuohon mutta jos kaikki tekijät tunnetaan, voidaan laskemalla päästä oikeille jäljille. Toinen asia sitten on, kuinka punasiirtymän energia muuntuisi pimeäksi energiaksi.