maailmankaikkeuden reuna

[mistral]

                 Jo ennalta arvaan, että kysymys on tyhmä, mutta kysyn kuitenkin. Siis , kuinka lähellä olemme maailmankaikkeuden
reunaa? Vai onko meidän mittalaitteille mahdoton tehtävä?

[Timi]

Kiihtyykin vielä.
Wikipediasta lainattua:

Kaikkeuden kiihtyvä laajeneminen

1990-luvun lopulla hyvin etäisten supernovien kirkkausmittaukset ja taustasäteilykartoitukset yllättäen viittasivat, että avaruuden laajeneminen ei hidastuisikaan vaan kiihtyisi. Aivan viime vuosina uudemmat luotain- (WMAP) ja galaksikartoitukset (SDSS) ovatkin vahvistaneet, että avaruus laajenee kiihtyvällä vauhdilla. Malleihin on pitänyt lisätä uusi käsite, pimeä energia, joka muodostaa peräti 70 % koko maailmankaikkeuden massaenergiasta.

[jaava]

Siis , kuinka lähellä olemme maailmankaikkeuden reunaa?

Hieman näsäviisas vastaus: Yhtä lähellä kuin se on mitä tahansa muuta maailmankaikkeuden kohdetta.

Nykyään vallalla olevan käsityksen mukaan maailmankaikkeus on reunaton, mutta sillä on silti olemassa rajallinen massa. Tämä ei liity mitenkään maailmankaikkeuden laajenemiseen.

Koska maailmankaikkeudessa on ainakin 4 ulottuvuutta, tulee mahdolliseksi sellaiset (aika)avaruuden rakenteet, joissa ei ole saavutettavaa reunaa, mutta sillä on rajallinen tilavuus tai massa. Tästä seuraa että voimme kulkea mihin suuntaan tahansa kuinka pitkälle tahansa.

Edellinen koski siis "makrokosmosta". Mutta entäs mikrokosmos. Onko olemassa jokin rakenne jota pienempää ei enään voi olla. Tai onko olemassa jokin aika jota pienempää aikaa ei enään ole. Siis onko mikrokosmos ääretön vai löytyykö jokin raja.
Siis mikä on pienin kuljettavissa oleva matka ja mikä pienin mahdollinen aika? Jos pienin mahdollinen matka kuljetaan pienimmässä mahdollisessa ajassa, niin mikä on nopeus?

JV

[mistral]

                       Jaava: "Tästä seuraa että voimme kulkea mihin suuntaan tahansa kuinka pitkälle tahansa."
                Tarkoitat ilmeisesti materiaa sisältävän avaruuden jälkeen tulevaa äärettömyyttä.
                 Itse tarkoitin sitä "reunaa", missä materia loppuu. Ymmärtääkseni jossakin etäisyydellä meistä
                 tämä raja tulee vastaan.

















JV
[/quote]

[jaava]

Tarkoitat ilmeisesti materiaa sisältävän avaruuden jälkeen tulevaa äärettömyyttä.
Itse tarkoitin sitä "reunaa", missä materia loppuu. Ymmärtääkseni jossakin etäisyydellä meistä
tämä raja tulee vastaan.

Ei ole mitään sellaista rajaa. Jos alkuräjähdys ymmärretään todella samanlaiseksi kun meidän dynamiittipaukut, niin ajatus saattaa muodostaa kuvan räjähdyskeskipisteestä ja siitä pakenevista riekaleista ja räjähdyskaasuista. Alkupamauksessa ei ole kysymys tuollaisesta ollenkaan.

Avaruus laajenee joka pisteestä. Kun katsomme mihin suuntaan tahansa, näemme galaksien pakonopeuden meistä pois päin. Näin on, olimme missä pisteessä tahansa maailmankaikkeudessa. Elikäs kaikki maailmankaikkeuden pisteet ovat kuin räjähdyksen keskipisteitä. Tästä seuraa ettei ole mitään rajaa, jonka jälkeen ei olisi mitään materiaa tai voimakenttää (fotoneja, "gravitoneja", ydinvoimien välittäjähiukkasia).

JV

[RJ]

                 Jo ennalta arvaan, että kysymys on tyhmä, mutta kysyn kuitenkin. Siis , kuinka lähellä olemme maailmankaikkeuden
reunaa? Vai onko meidän mittalaitteille mahdoton tehtävä?

Ei tosiaan ole tyhmä, vaan todella vaikea kysymys :)

On olemassa monenlaisia reunoja. Tärkeä reuna on valon nopeuden rajoittama kosmologinen horisontti, jonka ulkopuolelle emme voi nähdä millään mittalaitteella. Empiirisesti tutkittava maailmankaikkeus loppuu kosmologiseen horisonttiin, joka on nykykäsityksen mukaan noin 14 miljardin valovuoden etäisyydellä meistä tällä hetkellä. Periaatteessa kaikki fysikaaliset mallit universumille koskevat vain tätä havaittavaa osaa maailmankaikkeudesta. Ulkopuolelle jää jotain tai sitten ei.

Toisaalta reuna voi liittyä myös puhtaasti maailmankaikkeuden geometriaan. Esimerkiksi pallon pinnalla ei ole reunaa, vaikka sillä on äärellinen pinta-ala. Näin voi myös olla maailmankaikkeudessa. On myös mahdollista että maailmankaikkeus oli jo syntyessään ääretön.

Tässä tämän hetken parasta tietoa aiheesta:

http://map.gsfc.nasa.gov/universe/uni_shape.html

[jaava]

Ricken vastaus on hyvä, kuten aina. Emmehän me saa mitään tietoa siitä osasta maailmankaikkeutta, josta emme kykene vastaanottamaan mitään viestejä (fotoneja, "gravitoneja" yms).

Spekulatiivista herkistelyä:

Jos alkupamaus olisikin jonkinlainen hillitön pamaus, jolla on keskipiste ja jonka läheisyyteen me olemme jostain syystä jääneet. Tällöinhän galaksien pakonopeus näkyisi meille joka suuntaan samanlaisena .. suunnilleen.
Muistini sopukoissa on hahtuvaisia jostain kauan sitten luetusta, että koko meidän paikallista galaksijoukkoa vetää jokin puoleensa, josta ei ole saatu havaintoa. Onko niin, että koko superjoukko, johon me kuulumme, myös liikkuu kohti tuota tuntematonta. Hieman päkistellen saan muististani esiin sanat "The great barrier", joksi tuota puoleensa vetävää olisi lukemassani kutsuttu.

Ja sitten huipennukseen:
Yhtään muistamatta, miten tuo liike on pystytty havaitsemaan, voisi spekuloida sen (liikkeen) johtuvan siitä ettemme ole ihan tarkasti räjähdyskeskipisteessä.

Heheh,
JV

[Lidl-Maisteri]

Ilmeisesti tuolla pallomaisella universumilla ei ole rajoja, mutta satulamaisella ja litteällä on?, voiko universumin ajatella olevan ikäänkuin rusinakakku, jonka sisällä on rusinoita. Me olisimme yksi niistä rusinoista, joten eikö silloin kakun rajapinnalle olisi tietty etäisyys, joka riippuisi sijainnistamme

[MikkoM]

Ajatusmallina voi ajatella että maailmankaikkeus oli alusta asti ääretön ja siinä oli ääretön määrä energiaa/massaa.
Alkuräjähdyksessä tämä ääretön maailmankaikkeus ei alkanut laajeta mihinkään vaan "hiukkaset alkoivat kutistua", niiden keskinäinen tiedonvaihto alkoi viedä enemmän aikaa ja kas, tila oli syntynyt.

Se on kai ainakin maallikolle ihan sama ajatteleeko että maailmankaikkeus laajenee vai että kaikki kutistuu ja tila pysyy samana, tuolloin lienee helpompi hahmottaa että mikään ei räjähdä mihinkään.

[Kaizu]

Ei tosiaan ole tyhmä, vaan todella vaikea kysymys :)

On olemassa monenlaisia reunoja.

Tuo on selvästikin totta. Juuri nyt istun yhdellä sellaisella, Tyynen valtameren rannalla. Vastassa ei tosin ole tyhjiö vaan sieltä kaatuu kohti 3m:korkuisia aaltoja.

Tärkeä reuna on valon nopeuden rajoittama kosmologinen horisontti, jonka ulkopuolelle emme voi nähdä millään mittalaitteella. Empiirisesti tutkittava maailmankaikkeus loppuu kosmologiseen horisonttiin, joka on nykykäsityksen mukaan noin 14 miljardin valovuoden etäisyydellä meistä tällä hetkellä. Periaatteessa kaikki fysikaaliset mallit universumille koskevat vain tätä havaittavaa osaa maailmankaikkeudesta. Ulkopuolelle jää jotain tai sitten ei.

Nyt kun näyttää että maailmankaikkeuden laajeneminen kiihtyy, lienee tulevaisuus sellainen että koko nyt havaittava maailmankaikkeus häipyy tuon horisontin taakse. Meillä on tieto siitä mitä sinne meni mutta joudumme pohdikelemaan, onko se siellä yhä. Jäämme sitä yksikseen ihmettelemään

Kaizu

[Timi]

Tulee vääjäämättä mieleen että jokin toinen laajeneva maailmankaikkeus tai sen osia alkaisi tulla meidän maailmankaikkeuden "sekaan" tai tilalle.
Siis samassa ulottuvuudessa jos niitä muita ulottuvuuksia nyt onkaan?
Ja millaisia nämä osat olisivatkaan... galakseja yms... ?

[mistral]

Tulee vääjäämättä mieleen että jokin toinen laajeneva maailmankaikkeus tai sen osia alkaisi tulla meidän maailmankaikkeuden "sekaan" tai tilalle.
Siis samassa ulottuvuudessa jos niitä muita ulottuvuuksia nyt onkaan?
Ja millaisia nämä osat olisivatkaan... galakseja yms... ?

Jos ajatellaan, että alkuräjähdyksiä voi tulla itsestään missä ja milloin vain, voidaan avaruutta tiirailla tästä lähtökohdasta. Tietääkseni ei kuitenkaan olla havaittu kaukaisimpien kohteiden punsiirtymässä mitään suuria muutoksia. Jos jossakin reuna-alueella meidän universumiin tunkeutuisi toinen universumi, olisi tämän valon punasiirtymä paljon pienempi.

[ketarax]

Teorioidemme mukainen alkuräjähdys luo oman avaruuteensa, sillä perusteella toinen maailmankaikkeus ei voi tulla meidän maailmankaikkeutemme "sekaan".  Lisäksi alkuräjähdyksessä syntyvän maailmankaikkeuden parametrit (luonnonvakiot) eivät välttämättä ole samat kuin meidän maailmankaikkeudessamme, mistä seuraa mielenkiintoisia ongelmia sille miten toiset kaikkeudet ylipäätään vuorovaikuttaisivat, tai voisivat vuorovaikuttaa meidän kanssamme.

[maailmankaikkeus92]

Ilmeisesti tuolla pallomaisella universumilla ei ole rajoja, mutta satulamaisella ja litteällä on?, voiko universumin ajatella olevan ikäänkuin rusinakakku, jonka sisällä on rusinoita. Me olisimme yksi niistä rusinoista, joten eikö silloin kakun rajapinnalle olisi tietty etäisyys, joka riippuisi sijainnistamme

Ymmärtääkseni ei noilla satulamaisella ja litteälläkään ole mitään reunaa. Satulamaisella ainakin yleensä kuvataan ääretöntä maailmankaikkeutta, pallon pinnalla äärellistä. Rusinkakakkuvertaus on ihan hyvä, mutta oikestaan emme kai ole rusinoita siellä kakun sisällä, vaan sen pinnalla. Joten eipä reunaa siinäkään.

Edellinen koski siis "makrokosmosta". Mutta entäs mikrokosmos. Onko olemassa jokin rakenne jota pienempää ei enään voi olla. Tai onko olemassa jokin aika jota pienempää aikaa ei enään ole. Siis onko mikrokosmos ääretön vai löytyykö jokin raja.
Siis mikä on pienin kuljettavissa oleva matka ja mikä pienin mahdollinen aika? Jos pienin mahdollinen matka kuljetaan pienimmässä mahdollisessa ajassa, niin mikä on nopeus?

No, voisikohan tuo nopeus olla valonnopeus. Tuohon liitty joku Planckin vakio tai aika. Valon nopeuden mukaan se muistaakseni määriteltiin.

Maailmankaikkeuden reunan määrittelemiseksi pitäisi määritellä maailmankaikkeus. Aika usein sillä tarkoitetaan vain sitä näkyvää osaa, joten reuna olisi silloin kosminen horisontti 13,7 mrd:n päässä täältä (olemme näkyvän maailmankaikkeutemme keskellä!).

[jaava]

Aika usein sillä tarkoitetaan vain sitä näkyvää osaa, joten reuna olisi silloin kosminen horisontti 13,7 mrd:n päässä täältä (olemme näkyvän maailmankaikkeutemme keskellä!).

Eikö tuo ole niin, että 13,7 mrd vuotta sitten on valo lähtenyt liikkeelle? Koska myös "näkyvä maailmankaikkeus" on laajentunut tänä aikana kun valo on kulkenut matkaansa, niin nuo kaukaisimmat mahdolliset näkyvät kohteet eivät ole olleet 13,7 miljardia vuotta sitten etäisyydellä joka saadaan kertomalla tuo aika valon nopeudella.
Siis

13,7 mrd:n päässä täältä

ilmaistuna pituusmittana riippuu laajentumisnopeudesta tuona aikana ja eri pisteissä.

Jos laajeneminen on ollut erilaista eri osissa maailmankaikkeutta, sekä eri ajan hetkinä, on kosminen horisontti melko hankala muodoltaan. Vai onko tuo kiihtyvä laajeneminen muuttunut vain ajan funktiona ja kaikkialla samanaikaisesti. Mitä sanoo yleinen suhteellisuusteoria tähän.