Kysymys gravitaatiosta

[maallikko]

Alkuoletukset:
- gravitaatioaaltojen nopeus on valonnopeus
- maailmankaikkeuden ikä on 13,7 miljardia vuotta
- maailmankaikkeuden halkaisija on enemmän kuin 13,7 miljardia valovuotta

Päättelen että maailmankaikkeuden vastakkaisilla reunoilla olevat massat eivät vaikuta toisiinsa gravitaation kautta, koska gravitaatioaallot eivät ole ehtineet kulkea maailmankaikkeuden halki toiselle reunalle. Päättelenkö oikein ?

Vastaukset kansantajuisesti, fysiikantietoni ovat hyvin kaukaisten lukio-opintojen varassa..

[Kaizu]

Kyllähän siitä tuollaisen johtopäätöksen voi vetää. Jopa niin että gravitaatio nykymuodossaan on alkanut vaikuttaa vasta kun syntyvä kaikkeus on oman Schwazrchildin säteensä ulkopuolella. Samassa yhteydessä lienevät vakiintuneet ajan, avaruuden ja aineen roolit nykyiselleen. Muutoin olisimme kaikki yhtä suurta mustaa aukkoa. Niistä ajoista eteenpäin yleinen suhteellisuusteoria on pätevä mutta siitä alkuunpäin se ei kerro paljoakaan.

Kaizu

Ps. en ole käynyt edes peruskoulua ja siitäkin on jo kauan.

[RJ]

Alkuoletukset:
- gravitaatioaaltojen nopeus on valonnopeus
- maailmankaikkeuden ikä on 13,7 miljardia vuotta
- maailmankaikkeuden halkaisija on enemmän kuin 13,7 miljardia valovuotta

Päättelen että maailmankaikkeuden vastakkaisilla reunoilla olevat massat eivät vaikuta toisiinsa gravitaation kautta, koska gravitaatioaallot eivät ole ehtineet kulkea maailmankaikkeuden halki toiselle reunalle. Päättelenkö oikein ?

Kyllä, riittävän suurella etäisyydellä toisistaan olevat kappaleet eivät vuorovaikuta enään ollenkaan. Tämä johtuu siitä, että valon nopeus rajoittaa informaation kulkua. Tilanteessa on kaksi mahdollisuutta. 1) Kappaleet eivät ole vielä vuorovaikuttaneet, mutta ajan kuluessa vuorovaikuttavat. 2) Maailmankaikkeuden laajeneminen etäännyttää kappaleita toisistaan niin nopeasti, että ne eivät voi koskaan vuorovaikuttaa.

Kannattaa kuitenkin huomata, että nuoressa maailmankaikkeudessa kaikki aine ja energia on vuorovaikuttanut, kuten huomataan kosmisesta taustasäteilystä. Maailmankaikkeus oli tuolloin hyvin tarkasti termisessä tasapainossa ja siis tasalämpöinen.

Kosmologisesta horisontista pari sanaa:

http://foorumi.avaruus.fi/index.php?topic=3263.msg25838#msg25838

[jaava]

maailmankaikkeuden halkaisija on enemmän kuin 13,7 miljardia valovuotta

Mitä tarkoittaa maailmankaikkeuden halkaisija?

Jos pallon pinnalla asuvat 2-ulottriset otukset puhuisivat maailmankaikkeutensa koosta, niin tuskin heille ensimmäiseksi tulisi mieleen 3-ulotteisen kappaleen halkaisija. Jos he pääsisivät kiertämään pallon ja mittaamaan matkan, saattaisi suurin mitattu matka olla paras mitta kuvaamaan kokoa.
Entäs sitten toruksen muotoinen (munkkirinkilä) maailmankaikkeus. Tai vielä mutkikkaampi muoto. Tässä alettaisiin tarvitsemaan jo jonkinlaista mittateoreettista tutkiskelua.

[mistral]

Mitä tarkoittaa maailmankaikkeuden halkaisija?

Jos pallon pinnalla asuvat 2-ulottriset otukset puhuisivat maailmankaikkeutensa koosta, niin tuskin heille ensimmäiseksi tulisi mieleen 3-ulotteisen kappaleen halkaisija. Jos he pääsisivät kiertämään pallon ja mittaamaan matkan, saattaisi suurin mitattu matka olla paras mitta kuvaamaan kokoa.
Entäs sitten toruksen muotoinen (munkkirinkilä) maailmankaikkeus. Tai vielä mutkikkaampi muoto. Tässä alettaisiin tarvitsemaan jo jonkinlaista mittateoreettista tutkiskelua.

Jos maailmankaikkeus on 4-paikkaulotteinen, onko sitten 4. ulottuvuus hidasta kaartamista eikä samanlainen, kuin meidän tutut 3 ulottuvuutta. Jos kaartaminen on niin hidasta, että esm 1 asteen muutos vaatii mrd valovuoden matkan. Toinen kysymys on, mihin suuntaan kaartaminen lähtee menemään. Jos me olisimme universumin keskuksessa ja se olisi symmetrinen, kaartaminen ei "tietäisi" minne päin alkaa kaartamaan, koska kaikki suunnat olisivat samanarvoisia. 

[Astronomy]

Tuoreimmassa TA -lehdessä 1/2011 oli lukijan kysymys gravitaatiosta, missä kysyjä ihmetteli että jos gravitaatio on säteilyä, niin miksei sekin jää mustan aukon vangiksi. Kari Enqvist vastasi että gravitaatio ei ole säteilyä, ja että gravitaatiokentän lähde on sen massaenergia. Tämä ihan ymmärrettävää. Nyt kuitenkin etsitään Gravitonia eli gravitaation välittäjähiukkasta, mitä Gravitonia ei ilmeisesti olla vielä havaittu. Onko siis niin, että kun puhutaan "välittäjähiukkasista" niin Gravitoni on ihan "eri sarjaa" kuin kaikki nyt tunnetut välittäjähiukkaset? Gravitaatioaaltojen metsästyksen ymmärrän paremmin vaikkei niitäkään ole ilmeisesti vielä pystytty havaitsemaan.

[mistral]

Onko siis niin, että kun puhutaan "välittäjähiukkasista" niin Gravitoni on ihan "eri sarjaa" kuin kaikki nyt tunnetut välittäjähiukkaset? Gravitaatioaaltojen metsästyksen ymmärrän paremmin vaikkei niitäkään ole ilmeisesti vielä pystytty havaitsemaan.

En ole mikään asiantuntija mutta ihan maalaisjärjellä yritän jotain kommentoida. Pidän "95%" varmana ettei gravitonia edes ole olemassa. Perustelen sitä sillä että kaikki kappaleet vetävät toisiaan puoleensa. Jos esm. on miljoona 10cm kuulaa jonossa ja ajatellaan että ensimmäinen lähettäisi gravitoneja seuraavalle mikä saisi aikaan tietyn gravitaation. No, jos nämä gravitonit olisi "käytetty", kuinka gravitoneja riittäisi seuraavalle kuulalle? Vielä vähemmän gravitoneja riittäisi miljoonannalle kuulalle. Todellisuudessa kuitenkin äärimmäisten kuulien välinen gravitaatio on yhtä suuri oli sitten välissä 999998 kuulaa tai 0 kuulaa (jos välimatka on sama).
Eli kyllä Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria, jossa ei ole gravitonia, vaikuttaa realistisemmalta.

PS.  Välissä olevien kuulien grav. täytyy tietysti vähentää laskuista

[jussi_k_kojootti]

Jos esm. on miljoona 10cm kuulaa jonossa ja ajatellaan että ensimmäinen lähettäisi gravitoneja seuraavalle mikä saisi aikaan tietyn gravitaation. No, jos nämä gravitonit olisi "käytetty", kuinka gravitoneja riittäisi seuraavalle kuulalle?

Hienoa!

Vaikkei tuolla perusteella gravitonin olemassaoloa lopullisesti voikaan poissulkea (mitä jos massa fluktuoi, vrt. tyhjiö fluktuoi), niin yhtä kaikki oivallinen havainnollistus siitä miten "gravitaatio on erilaista".  Tähdet sammuu ja jäähtyy (lakkaa "säteilemästä"), mutta gravitaatio jää.

[jaava]

Tilanne on tällä hetkellä mittausten valossa viffty siksty, kun ei ole havaittu gravitaatioaaltoja eikä gravitoneja. Massojen taipumus vetää toisiaan puoleensa on edelleen mysteeri, vaikka vaikutusta on kyetty matemaattisesti mallintamaan.

Jos esm. on miljoona 10cm kuulaa jonossa ja ajatellaan että ensimmäinen lähettäisi gravitoneja seuraavalle mikä saisi aikaan tietyn gravitaation. No, jos nämä gravitonit olisi "käytetty", kuinka gravitoneja riittäisi seuraavalle kuulalle? Vielä vähemmän gravitoneja riittäisi miljoonannalle kuulalle. Todellisuudessa kuitenkin äärimmäisten kuulien välinen gravitaatio on yhtä suuri oli sitten välissä 999998 kuulaa tai 0 kuulaa (jos välimatka on sama).

Eikö tuon saman ihmettelyn voi tehdä myös sähkökentille, joiden välittäjähiukkanen on fotoni.

[mistral]

Eikö tuon saman ihmettelyn voi tehdä myös sähkökentille, joiden välittäjähiukkanen on fotoni.

Samaa olen itsekin ajatellut. En vaan tiedä, onko välittäjä-fotonia milloinkaan nähty esm. hiukkaskiihdyttimessä. Jos se on virtuaalinen, lähtökohta vaikuttaisi samalta gravitonin kanssa: kumpaakaan ei todennäköisesti ole olemassa.

[jussi_k_kojootti]

Samaa olen itsekin ajatellut. En vaan tiedä, onko välittäjä-fotonia milloinkaan nähty esm. hiukkaskiihdyttimessä. Jos se on virtuaalinen, lähtökohta vaikuttaisi samalta gravitonin kanssa: kumpaakaan ei todennäköisesti ole olemassa.

Välittäjähiukkanen on fotoni.  Se onko kyse virtuaalisesta vai havaitusta ei vaikuta asiaan.

Eikö tuon saman ihmettelyn voi tehdä myös sähkökentille, joiden välittäjähiukkanen on fotoni.

Muuten kyllä, mutta fotoneiden synnylle ja vuorovaikutuksille on olemassa toimiva teoria.

[mistral]

Välittäjähiukkanen on fotoni.  Se onko kyse virtuaalisesta vai havaitusta ei vaikuta asiaan.

Muuten kyllä, mutta fotoneiden synnylle ja vuorovaikutuksille on olemassa toimiva teoria.

Tuli vaan mieleen kysymys: Voiko magneettikentän "sulkea pois" esm. lyijylevyllä? Jos voi, niin sitten virtuaalifotoni vissiin on olemassa.

[jussi_k_kojootti]

Tuli vaan mieleen kysymys: Voiko magneettikentän "sulkea pois" esm. lyijylevyllä? Jos voi, niin sitten virtuaalifotoni vissiin on olemassa.

Suprajohteilla voi.  Mutta ei se sen kummemmin osoita virtuaalifotonin "olevan olemassa".  QED osoittaa niiden olevan olemassa.

[mistral]

Suprajohteilla voi.  Mutta ei se sen kummemmin osoita virtuaalifotonin "olevan olemassa".  QED osoittaa niiden olevan olemassa.

Lainaan tnjrp:n tekstiä:
"Lopputuloksen kannalta on epäoleellista, ajatteleeko virtuaalihiukkasten olevan olemassa "oikeasti" (kuten monet fyysikot tekevätkin) vai ovatko ne pelkästään vuorovaikutusten mallinnustapoja (kuten jotkut fyysikot esittävät)."

Tätä tnjrp:n ajatusta olen tavoitellut. Jospa tulevaisuudessa keksitään uusi mallinnustapa virtuaalifotonin tilalle ja jos se olisi "sukua" gravitaation vuorovaikutukselle, olisi näitä dynamiikkoja helpompi ymmärtää. 

[jaava]

Maailmankaikkeus (siis sekin osa mistä emme voi havaintoja saada) on yhtä virtuaalinen kuin fotonikin, jota emme voi myöskään "nähdä". Miten muuten syntymästään sokea ihminen päättelee minkin "todelliseksi" ja muun virtuaaliseksi. Kosketuksella?

Tuo QED:hän on selkeästi jo ajatustavallaan tilastollinen, eikä kerro itse fotonista vaan sen käytöksestä. Monessa QED opuksessa tulee vastaan lause: "We should consider all the way light could go", ja päädytään laskemaan todennäköisyyksiä valon kulkemille reiteille.
Voi olla että fotonista on mahdoton ottaa kuvaa (joka tekisi siitä konkreettisen - onlishan se silloin ainakin nähty), samoin kuin koko maailmankaikkeudestakaan.