Fotoninen eteneminen poispäin maailmankaikkeudessa

[jaava]

Voidaanko edes siis sanoa, että kaikki on ollut pienessä pisteessä, koska se piste olisi ollut kaikki mitä on. Jos laittaisimme ajan kulkemaan taakse päin, niin voiko rajaton maailmankaikkeus pienentyä? Kun ei ole sitä ulkopuolta? Havaitsisimme ainoastaan, että maailmankaikkeuden materia olisi koko ajan tiheämmässä ja tiheämmässä, mutta eihän missään vaiheessa tule hetkeä, jolloin voisimme ojentaa kätemme ja työntää sen maailmankaikkeuden ulkopuolelle?

Kun massa/energia pakkautuu pienempään tilaan (tilahan ei ole ääretön vaikka se on rajaton), kasvaa myös kaareutuminen (maailmankaikkeuden massan/energian määrähän ei ole ääretön, vaikka suurehko onkin).

JV

PS. Mitäs jos maailmankaikkeus pyörii?

[mistral]

Kun massa/energia pakkautuu pienempään tilaan (tilahan ei ole ääretön vaikka se on rajaton), kasvaa myös kaareutuminen (maailmankaikkeuden massan/energian määrähän ei ole ääretön, vaikka suurehko onkin).

Mitäköhän tarkoittaa: tilahan ei ole ääretön vaikka se on rajaton. Miten tämä pitäisi ymmärtää?

[Kaizu]

Asia on helpompi ymmärtää kun jättää yhden ulottuvuuden pois. Pallon pinta on hyvä esimerkki. Pinta-ala on äärellinen mutta pinta on rajaton eli ei ole reunoja.

Kaizu

[mistral]

Asia on helpompi ymmärtää kun jättää yhden ulottuvuuden pois. Pallon pinta on hyvä esimerkki. Pinta-ala on äärellinen mutta pinta on rajaton eli ei ole reunoja.

Tarkoitatko tällä  4-ulotteista (tilaulotteista) kosmologiamallia, jossa suora onkin suuren ympyrän kaari? Vai onko 3-ulotteisessa maailmankaikkeudessa avaruuden kaareutumisesta seurauksena se, että "suorat" aina kaareutuvat ympyröiksi (tai epämuotoisiksi kehiksi)?

[Kaizu]

En ymmärtänyt kysymystä. Mikä on 4-ulotteinen kosmologiamallli?
Tarkoitin palloesimerkillä sitä että pallon pinta-ala voidaan sekä mitata että laskea eli sitä on jokin äärellinen määrä. Pallon pinnalla ei kuitenkaan ole reunoja, eli se on rajaton.

Kaizu

[mistral]

En ymmärtänyt kysymystä. Mikä on 4-ulotteinen kosmologiamallli?

Puolisen vuotta sitten lueskelin Paul Daviesin kirjaa "Kultakutrin arvoitus" ja siinä esitettiin muistaakseni tämä 4-ulotteinen universumi, jota myöskin hyperpalloksi nimitettiin. Olen vain miettinyt, josko tästä on tuo rajattomuus peräisin. Ymmärtääkseni 3-ulotteisessa universumissa tullaan joskus rajalle, jonka jälkeen materia loppuu, ja myöskin avaruus eli siinä "törmätään seinään". Minkälainen tämä seinä (raja) sitten on, siitä en tiedä.

[jaava]

Ymmärtääkseni 3-ulotteisessa universumissa tullaan joskus rajalle, jonka jälkeen materia loppuu, ja myöskin avaruus eli siinä "törmätään seinään".

Kaitsun esittämä analogia kolmessa ulottuvuudessa toimii neljässä ulottuvuudessa siten, että esimerkiksi 4-ulotteinen "pallo" (tai torus, munkkirinkilä, satulapinta) voi pitää sisällään rajattoman 3-ulotteisen tilan, jonka tilavuus on äärellinen. Tuota on melkoisen vaikea hahmottaa ihan vaan aivossa pyörittelemällä. Teoreettisen fysiikan on kuitenkin käytettävä mallia, joka vastaa parhaiten havaintojamme.

Jos ajattelee 3-ulotteisen pallopinnan, niin siinähän saadaan 2-dimensionaalinen rajaton pinta. Kun lisätään yksi ulottuvuus (pinnalle ylös ja alas suunta), joka kaartuu myös palloksi, saadaan 4-ulotteinen pallo, jonka sisällä on 3-dimensionaalinen rajaton tila.

JV

[vessix]

Juuri näinhän minäkin ajattelin....

[MikkoM]

Kysästään nyt vaikka tässä ketjussa tyhmiä asioita jotka valvottaa öisin

Millainen on liikkuvan massallisen kappaleen gravitaatiokenttä ?

Meinaan että jos vaikka kaksoisrakokoetta tehdään elektroneilla ja se tuottaa interferenssikuvion, ei pystytä sanomaan mistä raosta se hiukkanen menee, jos sitä minkä raon kautta elektroni kulki, yritetään mitata interferenssiä ei näy. Mutta gravitaation kai pitäisi vaikuttaa ympäristöönsä "mittaamattakin", eikö se hiukkanen vaihda liikkeensä aikana gravitoneja/taivuttaa maaimankaikkeutta etc.. onko tuo gravitaatiokenttä siis senkaltainen kuin hiukkasella olisi vai laajemmalle alalle levinnyt aaltofunktio ?

[Kaizu]

Gravitaatiota ei vielä ole onnistuttu kytkemään alkeishiukkasiin. Homma on työn alla, LHC:llä yritetään etsiä Higgsin bosonia, joka antaisi hiukkaille massat. Voipi olla että löytyy mutta voi olla löytymättännii. Jälkimmäinen tapaus aiheuttaa fyysikoille lisää päänvaivaa. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan gravitaatio on avaruuden ominaisuus.

Kaizu

[tnjrp]

Millainen on liikkuvan massallisen kappaleen gravitaatiokenttä?

Aika hankala laskettava

Yleisen suhteellisuusteorian mukaan pyöritellen relativistisella nopeudella liikkuvan massallisen kappaleen gravitaatiovaikutus ympäristöönsä kuitenkin kasvaa. Se, miten tämä ilmenee ja miten se mitataan ei kuitenkaan ole mitenkään suoraviivainen asia. Tässä asiasta StateMaster.com:ssa (ettei aina sitä Wikipediaa ):

Unfortunately, it is not clear how to measure the "gravitational field" of a single relativistically moving object. It is clear that it is possible to view gravity as a force when one has a stationary metric - but the metric associated with a moving mass is not stationary.
While definitional and measurement issues constrain our ability to quantify the gravitational field of a moving mass, one can measure and quantify the effect of motion on tidal gravitational forces. When one does so, one finds that the tidal gravity of a moving mass is not spherically symmetrical - it is stronger in some directions than others. One can also say that, averaged over all directions, the tidal gravity increases when an object moves.
Some authors have used the total velocity imparted by a "flyby" rather than tidal forces to gain an indirect measure of the increase in gravitational "effective mass" of relativistically moving objects (Olson & Guarino 1985)
While there is unfortunately no single definitive way to interpret the space-time curvature caused by a moving mass as a Newtonian force, one can definitely say that the motion of the molecules in a hot object increases the mass of that object.
Note that in General Relativity, gravity is caused not by mass, but by the stress-energy tensor. Thus, saying that a moving particle has "more gravity" does not imply that the particle has "more mass". It only implies that the moving particle has "more energy"

Linkki: http://www.statemaster.com/encyclopedia/Mass-in-General-Relativity

Ehkä kvanttipainovoimateoria ratkaisee tämän ongelmavyyhden sitten aikanaan.

[mistral]

Kysästään nyt vaikka tässä ketjussa tyhmiä asioita jotka valvottaa öisin

Millainen on liikkuvan massallisen kappaleen gravitaatiokenttä ?

Meinaan että jos vaikka kaksoisrakokoetta tehdään elektroneilla ja se tuottaa interferenssikuvion, ei pystytä sanomaan mistä raosta se hiukkanen menee, jos sitä minkä raon kautta elektroni kulki, yritetään mitata interferenssiä ei näy. Mutta gravitaation kai pitäisi vaikuttaa ympäristöönsä "mittaamattakin", eikö se hiukkanen vaihda liikkeensä aikana gravitoneja/taivuttaa maaimankaikkeutta etc.. onko tuo gravitaatiokenttä siis senkaltainen kuin hiukkasella olisi vai laajemmalle alalle levinnyt aaltofunktio ?

Tarkoitatko että gravitaatiokentän avulla voitaisiin tietää meneekö elektroni vain toisesta raosta vai molemmista yhtäaikaa? Jos gravitoni olisi löydetty, niin sen puolesta ehkä voitaisiin mittaus tehdä, mutta gravitaatio on 10 potenssiin 42 kertaa heikompi voima kuin sähkömagneettinen voima, joten tuskin niin herkkiä mittareita voitaisiin tehdä. Ideana ihan mielenkiintoinen

[vesku55v]

Hei taas,
Lisää tietämättömän kysymyksiä:
Aina puhutaan valon nopeudesta. Onko kuitenkin kaikilla valon taajuuksilla sama nopeus ? Kaikki ne ovat sähkömagneettista säteilyä, mutta voiko taajuus vaikuttaa nopeuteen?
Toisaalta valolla on myös hiukkas luenne. Onko valon "hiukkasmassa" sama kaikilla taajuuksilla ?
t vesa_k

[Alfa_UMi]

Hei taas,
Lisää tietämättömän kysymyksiä:
Aina puhutaan valon nopeudesta. Onko kuitenkin kaikilla valon taajuuksilla sama nopeus ? Kaikki ne ovat sähkömagneettista säteilyä, mutta voiko taajuus vaikuttaa nopeuteen?
Toisaalta valolla on myös hiukkas luenne. Onko valon "hiukkasmassa" sama kaikilla taajuuksilla ?
t vesa_k

Valonnopeus on vakio, joka ei riipu valon taajuudesta. Valonnopeus on yksi ja sama aina. Nopeuteen vaikuttaa vain mahdollinen väliaine hidastavasti. Nopeus on sama kaikelle sähkömagneettiselle säteilylle. Oikeastaan ei voi erottaa valoa säteilynä radioaalloista tai röntgensäteistä. Ne ovat kaikki samoja fotoneja, joilla on vain eri taajuus ja siten energia.

Fotoni on massaton tai tarkalleen sillä ei ole lepomassaa, mutta sillä on liikemäärää eli liikkeen myötä massaa. Liikemäärä taas on verrannollinen taajuuteen. Eli liikemäärä ja siten massa riippuu fotonin taajuudesta.

[Lauri Kangas]

Edelliseen vielä sellainen lisäys, että tyhjiössä valon nopeus on väristä riippumatta sama. Väliaineessa eri värit hidastuvat eri verran.