Vapaata ihmettelyä

[jussi_k_kojootti]

Tarkoitin fotonin osumista kennolle, eikö se ole vähän sattumanvaraista juuri todennäköisyysaallon vuoksi? Eli suurella todennäköisyydellä se osuu keskelle mutta pienellä todennäköisyydellä sivuun keskilinjasta?

Fotonin osumakohta on varsin tarkkaan määritelty kennon edessä näkyvällä maailmalla, mahdollisesti kennon eteen liitetty optiikkaa huomioiden.  Se ei ole sattumanvaraista.

Jos vakuumi saa aikaan diagrammissa näkyvät mahdolliset "mutkat", niin siitä tuli mieleen, voisiko kennolle osuvan fotonin harhautuminen keskilinjasta kanssa johtua vakuumin häiritsevästä vaikutuksesta?

Asia on kuten Umbra sanoi, mutkat ovat piirrossymboleita.  Esim. kuvassa e) vasemmalta tuleva hiukkanen lähettää tulevaisuuteen fotonin, jonka se itse absorboi hetkeä myöhemmin (vuorovaikutettuaan ensin toisen hiukkasen kanssa).

[mistral]

Fotonin osumakohta on varsin tarkkaan määritelty kennon edessä näkyvällä maailmalla, mahdollisesti kennon eteen liitetty optiikkaa huomioiden.  Se ei ole sattumanvaraista.

Eikös just epätarkkuus ole sitä alle 100% todennäköisyydestä johtuvaa heittoa kennolla. Tai jos puhutaan tikkataulusta niin suurin osa fotoneista osuu kymppiin mutta ei kaikki?

[jussi_k_kojootti]

Eikös just epätarkkuus ole sitä alle 100% todennäköisyydestä johtuvaa heittoa kennolla.

Jospa tarkoitat sitä "epätarkkuutta" mikä ilmenee hyvin himmeää kohdetta kuvattaessa: fotoni silloin, toinen tällöin, mutta ennakkoon et tiedä milloin.

Tai jos puhutaan tikkataulusta niin suurin osa fotoneista osuu kymppiin mutta ei kaikki?

Hyvin fokusoitu kuva on tarkka, eikö?

[Lauri Kangas]

Oma näppituntuma ei oikein sano että jollain epätarkkuusperiaatteella tai aaltofunktioilla olisi mitään tekoa tähtikuvauksen kanssa. Kyllä sitä tarkkuutta rajoittaa muiden isompien ongelmien jälkeen enää diffraktio (joka on muuten seurausta valon aaltoluonteesta, mutta ei silti ole mikään kvanttimekaaninen ilmiö).

[Kalle]

Tarkoitin fotonin osumista kennolle, eikö se ole vähän sattumanvaraista juuri todennäköisyysaallon vuoksi? Eli suurella todennäköisyydellä se osuu keskelle mutta pienellä todennäköisyydellä sivuun keskilinjasta?

Tässä linkki Feynman-diagrammiin, jossa käsittääkseni näkyy vakuumin tekemiä (mahdollisia mutkia)"mutkia" kahden hiukkasen vuorovaikutukseen, kun rullaat sivua n.30cm alaspäin, pitäisi löytyä 1+9 kuvaa: http://www.answers.com/topic/feynman-diagram

Jos vakuumi saa aikaan diagrammissa näkyvät mahdolliset "mutkat", niin siitä tuli mieleen, voisiko kennolle osuvan fotonin harhautuminen keskilinjasta kanssa johtua vakuumin häiritsevästä vaikutuksesta?

Tuota "fotonin kaikki mahdolliset reitit" teoriaa olen pitänyt laskennallisena työkaluna, en kuvauksena todellisuudesta, eli olen ajatellut että fotoni on koko ajan oikeasti jossain kohdassa menossa. Mutta tähtitiedeharrastajana tämä tietämys on mitä on 

edit Itseasiassa en ajattele että fotoni on matkallaan jossain menossa, vaan se realisoituu vasta osuessaan johonkin.

Todennäköisyys fotonin osumiselle ennustettuun kohtaan on <1
ja vastaavasti fotonin osuminen minne tahansa koko universumissa on >0.

Tätäkö meinasit, että todennäköisyys ajaisi fotonin "väärään" kohtaan kennolla?

Todennäköisyyksien puitteissa se on täysin mahdollista ja toistettaessa fotonipommitusta tiettyyn kohtaan havaittaisiin todennäköisyysjakauman mukainen fotonien hajonta kennolle ja muualle ympäristöön.

Mutta koska me, kuvauskohteidemme fotonivuot ja myös meidän valosensorimme painivat kvantti-ilmiöiden näkökulmasta melko raskaassa sarjassa, ne eivät oikeastaan astu esille. Ihmisjärkeä myötäilevämmät newtonilaiset periaatteet nousevat kaiken pienen kvanttipiiperryksen lomasta meidän havaintomme piiriin. Näin ollen, kuten yllä onkin jo vastattu, 'todellisen' valon päätymisestä sensorille tiettyyn kohtaan vastaavat linssijärjestelmät ja tarkennukset sun muut...

Eli kvanttimekaanisten häiriöiden tai vivahteiden määrä ja vaikutus vaan on niin pientä, että sillä ei näytä olevan väliä suuremman toiminnallisen kokonaisuuden kannalta (vaikka suurempi kokonaisuus toki pohjaa näihin "perusprosesseihin") . :)

[mistral]

Tätäkö meinasit, että todennäköisyys ajaisi fotonin "väärään" kohtaan kennolla?

Todennäköisyyksien puitteissa se on täysin mahdollista ja toistettaessa fotonipommitusta tiettyyn kohtaan havaittaisiin todennäköisyysjakauman mukainen fotonien hajonta kennolle ja muualle ympäristöön.

Juu, juuri tätä.

Eilen yritin googlella selvittää, mitä todennäköisyysaalto tarkoittaa, ilmeisesti se on sama kuin aaltofunktio. Ja sitten pähkäilin, mitä se "todennäköisyys" siinä tarkoittaa ja ilmeisesti se tarkoittaa sitä että todennäköisyys pienenee poikettaessa sivullepäin etenemissuunnasta, ei etenemissuunnassa. Eli, kyllä tämä selvisi :)

Tästä tuli vielä mieleen, kuinka yksittäinen fotoni säilyttää suuntansa miljardien valovuosien matkalla. Veikkaisin että se johtuu aallosta, eli niin kauan kuin aalto ei törmää esteeseen, se menee viivasuoraan eikä siihen silloin vaikuttaisi sama epätarkkuus kuin fotoniin. 

[jussi_k_kojootti]

Eli kvanttimekaanisten häiriöiden tai vivahteiden määrä ja vaikutus vaan on niin pientä, että sillä ei näytä olevan väliä suuremman toiminnallisen kokonaisuuden kannalta (vaikka suurempi kokonaisuus toki pohjaa näihin "perusprosesseihin") . :)

Joissakin tapauksissa suurempi kokonaisuus jopa määrittyy kvanttimekaanisista vivahteista: esimerkiksi silloin kun tunnelointielektronimikroskoopilla on kirjoitettu laitevalmistjan nimi atomeilla, ja me katselemme samaisella vehkeellä tuotettua kuvaa kirjoituksesta.  Tämä (no, ainakaan tämä nimenomainen esimerkki) ei olisi (ollut) mahdollista ilman kvanttimekaniikan pienenpieniä yksityiskohtia.

Tästä tuli vielä mieleen, kuinka yksittäinen fotoni säilyttää suuntansa miljardien valovuosien matkalla.
Veikkaisin että se johtuu aallosta, eli niin kauan kuin aalto ei törmää esteeseen, se menee viivasuoraan eikä siihen silloin vaikuttaisi sama epätarkkuus kuin fotoniin. 

Villakoiran ydin on tuo "ei törmää esteeseen".  Yleisemmin ilmaistuna fotoni kulkee suoraan kun se ei vuorovaikuta ympäristönsä kanssa.  Varsin pitkälle sama juttu kuin klassisessa mekaniikassa: kappaleet joihin ei vaikuta voimia säilyttävät liiketilansa.

[mistral]

Tänään sitten julkaistiin Planck-teleskoopin kuva taustasäteilystä. Kauan odotettu kuva kertoo tarkkuudellaan asioita, jotka ei aiempien kuvien perusteella selvinneet.
Tässä aiemmat instrumentit Wikin kuvaamana:

"""Huomattava edistysaskel taustasäteilyn tutkimuksessa tapahtui, kun vuosina 1989–1996 toiminnassa ollut COBE-satelliitti havaitsi siinä pieniä, noin 0,0005 prosentin suuruisia epätasaisuuksia. Ne kertovat aineen tiheysvaihteluista varhaisessa maailmankaikkeudessa, ja niistä arvellaan kasvaneen ne ainetiivistymät, joista gravitaation vaikutuksesta syntyivät galaksit ja suuret galaksirakenteet.

NASAn vuonna 2001 lähettämä WMAP-satelliitti on lähettänyt kymmeniä kertoja COBEa tarkempia tuloksia suuren mittakaavan epätasaisuuksista taustasäteilyssä. NASA ja ESA lähettivät vuonna 2009 yhteistyössä Planck-satelliitin, jonka tarkoituksena on havaita myös pienen mittakaavan vaihteluja."""

Edelleen, tässä T&A:n uutisesta:

"""Planck on koonnut tarkimman koskaan luodun kartan niin sanotusta kosmisesta taustasäteilystä. Kyseinen säteily on jäänne alkuräjähdyksestä.

Vaikka suurin osa tänään julkistetuista tuloksista vastaa nykyisin vallalla olevia teorioita, joukossa oli myös yksityiskohtia, jotka haastavat nykykäsityksemme maailmankaikkeudesta."""

Elikkä, tämä tulee poikimaan paljon uusia teorioita kosmologiassa ja odotettavissa hyviä kirjoja 

[mistral]

Päivän T&A uutisessa sanottiin että koko galaksi NGC 4845 valaistui:

"Nyt tutkittu musta aukko on noin 300 000 Auringon massainen ja sijaitsee 47 miljoonan valovuoden päässä galaksissa NGC 4845. Syödyn jättiläisplaneetan massa arvellaan muutaman tai muutaman kymmenen Jupiterin suuruiseksi. Ruokailun seurauksena koko galaksin kirkkaus kasvoi parhaimmillaan jopa tuhatkertaiseksi."

Onkohan tässä tarkoitettu että mustan aukon kohdalta vaan on valaistunut? Eli, muu osa galaksia olisi normaalin kirkas?

[einari]

No galaksellehan ilmoitetaan kirkkauslukema (joka koostuu sen tähtien ja kaasun jne) kirkkaudesta.
Eli kai se galaksi on kasvattanut sen galaksin koko (näennäis)kirkkautta.

[mistral]

Eli kai se galaksi on kasvattanut sen galaksin koko (näennäis)kirkkautta.

Tarkoittaa ilmeisesti ilmoitettua magnitudia NGC 4845:lle?

Näin mustaa-aukkoa lukuunottamatta kirkkaus olisi normaali?

[kimmopaasiala]

Eiköhän tuolla tarkoiteta koko galaksin kirkkautta joka on kasvanut tietyn määrän mustan aukon syömän materian seurauksena, toisin sanoen fotoneja on tullut 1000 kertaa enemmän kuin normaalisti tietyllä aikavälillä koko galaksin alueelta.

[mistral]

Siinä on vaan se ongelma kun kvasaarista lähtevä valo matkustaa meihin nähden sivusuuntaan (kun se leviää pallopintaisesti), niin jos matka sivusuuntaan kestää esim 5000 vuotta, tulee se meille vasta vuonna 7013.
Linnunradan halkaisija on noin 100 000 valovuotta, joten tuo 5000 ei ole vielä paljoakaan.

[jussi_k_kojootti]

Ei tässä ole mitään ongelmaa.  Aivan analogisesti ton uutisen kanssa voitaisiin tällä hetkellä laskea M65:n kirkastuneen jonkin verran.  Pintakohteiden magnitudi integroidaan kohteen alueelta.  Uutisen tapauksessa ydinalue (joka sekin on isompi kuin "pelkkä piste" avaruuskaukoputkien kuvissa noin lähellä olevalle kohteelle) on kirkastunut, ja kun tämä kirkastuma lisätään kohteesta muuten tulevaan valoon niin voidaan sanoa että koko kohde kirkastui myös.  Mistään laajamittaisesta hotkaisutapahtumassa vapautuneen energian heijastumisesta galaksin kiekossa ei siis ole kysymys, kirkastuma on tapahtunut joko pistemäisesti tai pienellä alueella galaksin ytimessä.  ESA:n uutisen mukaan kirkastuminen tapahtui röntgen-taajuuksilla -- eli takapihojen putkilla ei ylipäätään olisi havaittu mitään.

Edit: T&A-uutisen sanailu on kenties hieman hankala tulkita, mm. koska röntgen-ulottuvuus jätetään mainitsematta.  Varsinainen "wow" tässä uutisessa on se, että epäsuorasti havaittiin planeettaa 47 miljoonan valovuoden päässä -- ja sekin kuinka paljon "vain planeetasta" sopivissa olosuhteissa saadaan vapautettua energiaa.

[mistral]

Pimeän aineen hiukkanen löydetty?
Ryhmä tutkijoita on tehnyt havaintoja WIMP-hiukkasen kaltaisesta asiasta:
------------------------------------------------------------------
Pimeää ainetta etsivä kansainvälinen tutkimusryhmä uskoo tehneensä ensimmäisen havainnon niin kutsutusta WIMP-hiukkasesta. Jos löytö on todellinen, kyseessä on yksi tämän vuosikymmenen tärkeimmistä havainnoista.
----------------------------------------------------------
Jos havainnon todennäköisyys ylittää 99,9999%, pidetään sitä riittävän varmana.
Alkaakohan sitten Cern'issä taas iso yritys tuottaa WIMP'pejä?