Materian ja energian määrä

[JanneH]

Terveiset uudelta jäseneltä . Osaako joku kertoa missä suhteessa tässä näkyvässä / havaittavissa olevassa universumissa on materiaa ja energiaa? Pimeän materian ja pimeän energian suhdehan tuntuu olevan jo tiedossa.

[mistral]

                      Olen lukenut joitakin kosmologia-kirjoja, mutta en ole tähän asiaan löytänyt vastausta. Äskettäin käyty keskustelu,
"mitä tapahtui säteilylle", sivusi tätä samaa asiaa. Muistelen jostakin kirjasta lukeneeni, että maailmankaikkeudessa jokaista protonia kohden on miljardi fotonia, jos nyt oikein muistan. Tämä luku ei kuitenkaan kerro paljoakaan materian ja energian välisestä suhteesta,
sillä energiaa on myös liike-, potentiaali-, lämpö- ym. muodossa.

[JanneH]

Kiitos kommentista. Ajattelin vain että koska pimeää materiaa ja säteilyä on jossain tietyssä tunnetussa suhteessa toisiinsa niin ehkäpä loppujen lopuksi sama suhdeluku koskisi myös näkyvää materiaa ja säteilyä.

[RJ]

Osaako joku kertoa missä suhteessa tässä näkyvässä / havaittavissa olevassa universumissa on materiaa ja energiaa?

Eka täytyy mainita, että energia on aika yleinen käsite, ja sillä on monta muotoa. Esim. materia (massa) on yksi energian muoto. Sähkömagneettinen säteily on myös energian muoto, ja sitä todennäköisesti tarkoitat. Tässä tapauksessa vastaus kuuluu: maailmankaikkeudessa on noin miljardi fotonia yhtä baryonia (protonia) kohden nykyään. Tämä on selvitetty kosmisesta taustasäteilystä.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/bkg3k.html
http://www.google.fi/search?hl=fi&q=baryon+photon+ratio
http://www.google.fi/search?hl=fi&q=baryoni+fotoni+suhde

edit: mistral tuossa ylempänä nämä jo kertoikin..

[JanneH]

Olen omassa mielessäni koettanut tehdä asiasta niin yksinkertaisen kuin mahdollista. Materialla tarkoitan "kohdetta" jolla on painovoima ja (muulla) energialla "kohdetta" jolla ei ole painovoimaa.
Koska en ole asiantuntija en tiedä mitä tuo "noin miljardi fotonia yhtä baryonia (protonia) kohden" käytännänössä tarkoittaa.

Kirjassa Universumin pimeä puoli mainitaan että noin 95% universumista on kadoksissa viitaten havaintoihin jotka perustuvat galaksien liikkeiden potemaan materian puutteeseen sekä universumin laajenemisen potemaan energian (tai jonkun muun laajenemista aiheuttavan asian) puutteeseen. Teorianahan on että puuttuvasta / havaitsemattomasta universumista olisi pimeää ainetta 23% ja pimeää energiaa 72%. Loput vajaa 5% siis on suoraan havaittavissa oleva osuus.

Kun puhutaan pimeästä aineesta (jolla on painovoima) ja pimeästä energiasta (jolla ei ole painovoimaa) järkeilin että niinköhän myös tuo loput vajaa 5% olisi myös jakautunut osuuksin +- 24% ainetta ja +- 76% energiaa samalla kaavalla kuin siis kuin pimeää aine (materia) ja pimeä energia.

Huh huh on vaikea kirjoittaa asiasta jonka MINKÄÄNLAINEN asiantuntija en ole... Päätä vain välillä jäävät vaivaamaan nämä jutut

[kimiza]

Koska en ole asiantuntija en tiedä mitä tuo "noin miljardi fotonia yhtä baryonia (protonia) kohden" käytännänössä tarkoittaa.

Fotoni on sähkömagneettisen säteilyn välittäjähiukkanen. Protoneita taasen löytyy atomien ytimistä - vedyn ytimessä niitä on yksi, heliumilla kaksi, hiilellä kuusi ja niin edelleen. Protonien lukumäärä määrää atomin järjestysluvun.

Ajattele asiaa siis niin, että kaikkien olemassa olevien atomien ytimet kerättäisiin talteen ja koottaisiin yhteen. Sitten kuvittele, että kaikki fotonit kerätään vastaavalla tavalla yhteen kekoon. Sitten lasketaan protonien ja fotonien lukumäärät lasketaan ja - tämän sinä luultavasti tiedätkin jo - fotoneja on noin miljardikertainen määrä protoneihin nähden.

Pimeä energia ja aine eivät ole järkeilemälläsi tavalla yhteydessä toisiinsa (siis että pimeä energia olisi pimeää ainetta energiamuodossa). Pimeä aine on ainetta, jota me emme havaitse eikä sen luonteesta ole selvyyttä. Pimeä energia taasen on se selittämätön juttu, joka pistää maailmankaikkeuden laajenemaan yhä kiihtyvämmällä nopeudella. Niillä ei ole muuta yhteistä toistensa kanssa kuin vain tuo pimeä-etuliite kummankin nimessä.

[JanneH]

Kyllä tuo noin miljardikertaisuus tuli aikaisemmin jo selväksi . Myös atomien rakenteen "jouduin" koulussa joskus 30v sitten oppimaan. Kiitos täsmennyksestä koskien nimikkeitä "pimeä aine" ja "pimeä energia" Välttämättähän siis pimeä energia ei ole ollenkaan subjekti vaan voi myöskin olla jokin maailmankaikkeuden ominaisuus jota suhteellisuusteoria ei tunne.

[RJ]

Olen omassa mielessäni koettanut tehdä asiasta niin yksinkertaisen kuin mahdollista. Materialla tarkoitan "kohdetta" jolla on painovoima ja (muulla) energialla "kohdetta" jolla ei ole painovoimaa.

Näin ei kannata ajatella, koska luonto toimii toisin :)

Periaatteessa kaikki energian muodot aiheuttavat gravitaatiota (poislukien nyt se pimeä energia, joka on vielä kaikin puolin täysi kysymysmerkki). Newtonilaisessa painovoimassa ainoastaan massa gravitoi, mutta  yleinen suhteellisuusteoria kertoo ettei homma ole tarkasti ottaen näin. Gravitaation lähteenä toimii energia ja liikemäärä yleisesti.

[JanneH]

Jos pääsemme (pääsisimme) yhden fotonin kyytiin matkustamaan niin miten paikallistamme kohtamme universumissa, olen mieltänyt asian siten että valonnopeudella liikkuva kohde on samalla aikaa "paikallaan" (esim. maassa) olevan havaitsijan näkemänä tietyssä kohdassa universumia ja kyydissä olevan havaitsijan mielestä:

1) Kulkusuunnassa on etäisyys muuttunut nollaksi?

2) Kaikki etäisyydet ovat muuttuneet nollaksi ja aikaa ei ole? Jos on näin niin miten gravitaatio toimii valonnopedella toimivan havaitsijan kannalta?

[mistral]

                   Heräsi kysymys noista 1 ja 2 kysymyksistä. Nimittäin, jos etäisyys ei todellisuudessa  muutukkaan (menosuunnassa)
vaan tämä muutos johtuu yksinomaan ajan hidastumisesta. Siis, että etäisyyden muutokset olisivat illuusioita?
                   Tuosta gravitaation toiminnasta valonnopeudella liikkuvan havaitsijan kannalta. Kyllähän se vaikuttaa, koska se vaikuttaa
valonsäteisiinkin (fotoneihin). Mutta tällä materialle mahdottomalla nopeudella ei ihminen ehtisi  silmiään räpäyttämään kun oltaisiin jo
perillä