Vapaata ihmettelyä

Aloittaja Untamo, 15.03.2010, 19:20:56

« edellinen - seuraava »

jussi_k_kojootti

Lainaus käyttäjältä: mistral - 27.12.2010, 00:51:49
Jos avaruus laajenee, tarvitaan siihen myös voimaa tai energiaa.

Ilmapallon laajenemiseen tarvitaan energiaa.  Avaruus sen sijaan laajenee vakionopeudella tai hidastuen (gravitaation vaikutuksesta, sillä myös massa kaareuttaa avaruutta eli "pelaa metriikalla") pelkän alkusysäyksen turvin ilman ylläpitävää energialähdettä.  Vasta kiihtyvä laajeneminen vaatii jonkin energialähteen.  Mainittu alkusysäys saadaan esimerkiksi inflaatiosta.  Inflaatio puolestaan on vedetty taikurin hatusta selittämään tehtyjä havaintoja (en kuitenkaan kritisoi inflaatiota, vaan pikemminkin kunnioitan valistunutta taikuria!)

jussi kantola / oulun arktos
CG-5 GOTO + KWIQ-guiding + SW80ED  // 10" dobson // canon eos 450d mod & 400d / ASI 120MM
http://astrobin.com/users/jussi_k_kojootti/
http://oulunarktos.fi/

mistral

Lainaus käyttäjältä: ketarax - 28.12.2010, 02:38:51
Ilmapallon laajenemiseen tarvitaan energiaa.  Avaruus sen sijaan laajenee vakionopeudella tai hidastuen (gravitaation vaikutuksesta, sillä myös massa kaareuttaa avaruutta eli "pelaa metriikalla") pelkän alkusysäyksen turvin ilman ylläpitävää energialähdettä.  Vasta kiihtyvä laajeneminen vaatii jonkin energialähteen.  Mainittu alkusysäys saadaan esimerkiksi inflaatiosta.  Inflaatio puolestaan on vedetty taikurin hatusta selittämään tehtyjä havaintoja (en kuitenkaan kritisoi inflaatiota, vaan pikemminkin kunnioitan valistunutta taikuria!)


Mielestäni molemmat inflaatiot, äkkilaajeneminen sekä "normaalilaajeneminen", ovat outoja. Normaalilaajenemisessa ihmettelen kuinka avaruutta voi syntyä esm. galaksien superjoukkojen välille. Tällaiselle ilmiölle ei ole mitään vastinetta arkitodellisuudessa. Väkisinkin herää kysymys, kuinka se on mahdollista, mikä rattaisto siinä on takana? Tulee mieleen joku aika sitten käyty simulaatiokeskustelu, olemmeko simulaatiossa jossa on ohjelmointivirhe? :laugh:

jussi_k_kojootti

Lainaus käyttäjältä: mistral - 28.12.2010, 22:43:31
Normaalilaajenemisessa ihmettelen kuinka avaruutta voi syntyä esm. galaksien superjoukkojen välille.  Tällaiselle ilmiölle ei ole mitään vastinetta arkitodellisuudessa.

Arkitodellisuuden kosmologia päättyy Saturnukseen :cool:
jussi kantola / oulun arktos
CG-5 GOTO + KWIQ-guiding + SW80ED  // 10" dobson // canon eos 450d mod & 400d / ASI 120MM
http://astrobin.com/users/jussi_k_kojootti/
http://oulunarktos.fi/

vesa k

Lainaus käyttäjältä: RJ - 27.12.2010, 21:32:08
Lyhyesti: energia ei yleisesti ottaen säily maailmankaikkeudessa yleisen suhteellisuusteorian mukaan. Lähtökohtainen ongelma on energian määritteleminen koordinaatistosta riippumattomalla tavalla.
Hei
Miten pimeä energia ja -massa tulevat kuvaan mukaan ?
Käsitykseni oli, että em.  asiat "keksittiin" juuri sen vuoksi, että laajenemista ja energian määrää maailmankaikkeudessa koskevat mallit eivät toimineet.
Tarvittiin lisää energiaa ja massaa, jotta laajeneminen voitaisiin selittää.

Jos energiaa ei voida määritellä koordinaatioista riippumattomalla tavalla, niin onko joku jossakin vaiheessa miettinyt energiaa ajasta riippuvana suureena ?
Eli nyt energia kokonaisuus on erillainen siihen nähden, mikä se oli, kun maailmankaikkeus oli vain n. 600 milj. vuotta vanha

vesa_k
"Logic will get you from A to B. Imagination will take you everywhere" Albert Einstein

jussi_k_kojootti

#379
Lainaus käyttäjältä: vesa k - 31.12.2010, 03:33:40
Miten pimeä energia ja -massa tulevat kuvaan mukaan ?
Käsitykseni oli, että em.  asiat "keksittiin" juuri sen vuoksi, että laajenemista ja energian määrää maailmankaikkeudessa koskevat mallit eivät toimineet.
Tarvittiin lisää energiaa ja massaa, jotta laajeneminen voitaisiin selittää.

Pimeä massa ei oikeastaan liity laajenemisen selityksiin, muutoin kuin että se omalta osaltaan (siinä missä näkyvä massakin) osallistuu laajenemisen paikalliseen (galaksit, -klusterit) pysäyttämiseen.  Pimeä energiakin tarvitaan vasta, kun on alettu epäilemään että universumi laajenee kiihtyvällä nopeudella.  Sitä *miksi* se tarvitaan, tai miten se "pelaa metriikalla", en oikeastaan tiedä, paitsi pintapuolisena yleistyksenä Newtonin III laista (F = ma, kiihtyvyys vaatii voiman).

Mitä enemmän asiaa mietin niin sitä harhaanjohtavammalta termi "pimeä energia" mielestäni tuntuu.  "Antigravitaatio" pureutuu asian ytimeen paljon suoraviivaisemmin.

Lainaa
Jos energiaa ei voida määritellä koordinaatioista riippumattomalla tavalla, niin onko joku jossakin vaiheessa miettinyt energiaa ajasta riippuvana suureena ?

Ei auta, koordinaatisto on tosiasiassa (t,x,y,z) eikä (x,y,z).

Lainaa
Eli nyt energia kokonaisuus on erillainen siihen nähden, mikä se oli, kun maailmankaikkeus oli vain n. 600 milj. vuotta vanha

Asiaa tutkitaan kiivaasti ja isolla rahalla!
jussi kantola / oulun arktos
CG-5 GOTO + KWIQ-guiding + SW80ED  // 10" dobson // canon eos 450d mod & 400d / ASI 120MM
http://astrobin.com/users/jussi_k_kojootti/
http://oulunarktos.fi/

RJ

Siinähän ne tärkeimmät pointit jo tulikin edellisessä viestissä :)

Lainaus käyttäjältä: vesa k - 31.12.2010, 03:33:40
Miten pimeä energia ja -massa tulevat kuvaan mukaan ?
Käsitykseni oli, että em.  asiat "keksittiin" juuri sen vuoksi, että laajenemista ja energian määrää maailmankaikkeudessa koskevat mallit eivät toimineet.
Tarvittiin lisää energiaa ja massaa, jotta laajeneminen voitaisiin selittää.

Jos energiaa ei voida määritellä koordinaatioista riippumattomalla tavalla, niin onko joku jossakin vaiheessa miettinyt energiaa ajasta riippuvana suureena ?
Eli nyt energia kokonaisuus on erillainen siihen nähden, mikä se oli, kun maailmankaikkeus oli vain n. 600 milj. vuotta vanha

Pimeä aine: meille näkymätöntä ainetta, jolla on energiaa yhtälön E=mc^2 mukaisesti, kuten tavallisellakin aineella.

Pimeä energia: maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen voidaan selittää pimeäksi energiaksi kutsulla tyhjän avaruuden vakioenergiatiheydellä (yleisessä suhteellisuusteoriassa). Tämä ei kuitenkaan ole sama asia kuin havaittu kvanttimekaaninen tyhjiöenergia, josta aiheutuu mm. Casimirin ilmiö. Kiihtyvä laajeneminen voi osoittautua vielä ihan muuksi, kuin mihin termi "pimeä energia" viittaa.

Edelleenkin: perusongelmana on energian käsitteen määrittely yleisesti kaarevassa aika-avaruudessa. Vähän kun yrittäisit määritellä mikä on pallopinnan energia: käsitteet eivät vain sovi yhteen. Gravitaatio ei ole voima, vaan avaruuden geometrinen ominaisuus. Newtonilaisessa painovoimassa voidaan laskea kappaleen potentiaalienergia gravitaatiokentässä, mutta tämä teoria toimii vain kun gravitaatio on heikkoa. Klassinen energia ja sen säilyminen voidaan osoittaa vain paikallisesti rajatussa alueessa, kun ollaan kaukana suurista gravitaatiolähteistä.

mistral

Lainaus käyttäjältä: RJ - 31.12.2010, 16:35:09

Edelleenkin: perusongelmana on energian käsitteen määrittely yleisesti kaarevassa aika-avaruudessa. Vähän kun yrittäisit määritellä mikä on pallopinnan energia: käsitteet eivät vain sovi yhteen. Gravitaatio ei ole voima, vaan avaruuden geometrinen ominaisuus. Newtonilaisessa painovoimassa voidaan laskea kappaleen potentiaalienergia gravitaatiokentässä, mutta tämä teoria toimii vain kun gravitaatio on heikkoa. Klassinen energia ja sen säilyminen voidaan osoittaa vain paikallisesti rajatussa alueessa, kun ollaan kaukana suurista gravitaatiolähteistä.

Onko niin ettei GR käsittele ensinkään voimia? Vai käsitteleekö se niitä "eri nimellä"?

RJ

Lainaus käyttäjältä: mistral - 02.01.2011, 14:09:09
Onko niin ettei GR käsittele ensinkään voimia? Vai käsitteleekö se niitä "eri nimellä"?

Kyllä yleinen suhteellisuusteoria on fundamentaalisti täysin erilainen, kun newtonilainen mekaniikka voimineen. Newtonilainen mekaniikka pohjautuu siihen, että lasketaan kolmiulotteisia voimavektoreita yhteen, josta voidaan päätellä kappaleiden liikkuminen. GR:ssä laitetaan avaruuteen esim. massajakauma, ja saadaan tuloksena itse neliulotteinen aika-avaruus. Gravitaation alaisena oleva kappaleet liikkuvat tämän avaruuden geodeeseja ("suoria") pitkin.

mistral

Lainaus käyttäjältä: RJ - 06.01.2011, 03:24:28
Kyllä yleinen suhteellisuusteoria on fundamentaalisti täysin erilainen, kun newtonilainen mekaniikka voimineen. Newtonilainen mekaniikka pohjautuu siihen, että lasketaan kolmiulotteisia voimavektoreita yhteen, josta voidaan päätellä kappaleiden liikkuminen. GR:ssä laitetaan avaruuteen esim. massajakauma, ja saadaan tuloksena itse neliulotteinen aika-avaruus. Gravitaation alaisena oleva kappaleet liikkuvat tämän avaruuden geodeeseja ("suoria") pitkin.

Jostain kirjasta luin esimerkin tykinkuulasta (hämärästi muistelen) jonka sanottiin kulkevan geodeesia pitkin. Voiko se olla totta? Ja vielä että se olisi lyhin tie tykin ja maalin välillä?

vesa k

Hei

Luin juttua "steriilistä neutriinosta".
Se voisi selittää osaltaan pimeän materiaalin.

Minkälainen on steriili neutriino ? Neutriinon varaus on nolla, joten mitä steriililla neutriinolla ei ole, joka tavallisella neutroonilla on ?

vesa_k
"Logic will get you from A to B. Imagination will take you everywhere" Albert Einstein

RJ

Lainaus käyttäjältä: mistral - 06.01.2011, 12:25:31
Jostain kirjasta luin esimerkin tykinkuulasta (hämärästi muistelen) jonka sanottiin kulkevan geodeesia pitkin. Voiko se olla totta? Ja vielä että se olisi lyhin tie tykin ja maalin välillä?

On totta :) Geodeesi on lyhin mahdollinen reitti kahden pisteen välillä ottaen huomioon kappaleen alkunopeus ja suunta. Tykinkuulan tapauksessa geodeesi on hyvin lähelle paraabeli (jos ilmanvastusta ei huomioida), koska GR:n aiheuttamat efektit ovat pieniä maapallolla.

xepheid

Lainaus käyttäjältä: vesa k - 07.01.2011, 01:25:54
Minkälainen on steriili neutriino ? Neutriinon varaus on nolla, joten mitä steriililla neutriinolla ei ole, joka tavallisella neutroonilla[sic!] on ?

Kokemus heikosta vuorovaikutuksesta  :grin:

Eli siinä missä tavalliset neutriinot kokevat heikon vuorovaikutuksen ja gravitaation, hypoteettinen steriili neutriino kokisi vain gravitaation.


--
Samuli
Samuli K.
Tuorlan observatorio

xepheid

Lainaus käyttäjältä: mistral - 02.01.2011, 14:09:09
Onko niin ettei GR käsittele ensinkään voimia? Vai käsitteleekö se niitä "eri nimellä"?

Tarkennetaan vielä RJ:n vastausta.

Eli yleisessä suhteellisuusteoriassa ei siis ole voimia sillä tavalla kuin koulun fysiikantunneilla on opittu. GR:ssä hiukkasen tai muun kappaleen energia (siis energia sinänsä tai massa=energia) muuttaa aika-avaruuden geometriaa. Toisaalta liike "voimakentässä" tapahtuu geodeeseja pitkin jolloin minimienergiaperiaate säilyy automaattisesti. Aika-avaruuden geometrian muuttuminen siis muuttaa siinä liikkuvien hitusten geodeeseja ja aiheuttaa sitä kautta niiden erilaisen liikeradan.

Tarkan matemaattisen kuvauksen sille miten energia muuttaa avaruuden geometriaa antaa ns. Einsteinin yhtälöinä tunnettu yhtälöryhmä. Ilman rankanpuoleista numeronmurskausta niistä ei kyllä saa oikein mitään irti  :undecided:
Samuli K.
Tuorlan observatorio

mistral

Lainaus käyttäjältä: xepheid - 07.01.2011, 19:06:49
Tarkennetaan vielä RJ:n vastausta.

Eli yleisessä suhteellisuusteoriassa ei siis ole voimia sillä tavalla kuin koulun fysiikantunneilla on opittu. GR:ssä hiukkasen tai muun kappaleen energia (siis energia sinänsä tai massa=energia) muuttaa aika-avaruuden geometriaa. Toisaalta liike "voimakentässä" tapahtuu geodeeseja pitkin jolloin minimienergiaperiaate säilyy automaattisesti. Aika-avaruuden geometrian muuttuminen siis muuttaa siinä liikkuvien hitusten geodeeseja ja aiheuttaa sitä kautta niiden erilaisen liikeradan.

Tarkan matemaattisen kuvauksen sille miten energia muuttaa avaruuden geometriaa antaa ns. Einsteinin yhtälöinä tunnettu yhtälöryhmä. Ilman rankanpuoleista numeronmurskausta niistä ei kyllä saa oikein mitään irti  :undecided:

Tarkoitatko että GR ei käsittele perus mekaniikkaa vaan on erikoistunut aika-avaruuden kuvaukseen. Ja esim. kiihtyvyys ja voima lasketaan Newtonin oppien mukaan paikalliskoordinaatistossa?

jussi_k_kojootti

Lainaus käyttäjältä: mistral - 08.01.2011, 00:07:46
Tarkoitatko että GR ei käsittele perus mekaniikkaa vaan on erikoistunut aika-avaruuden kuvaukseen.

Sitä tarkoitetaan.  GR on täysin erilainen luonnon kuvaus kuin Newtonilainen teoria, tai kvanttifysiikka.  Niin paljon kuin kvanttifysiikan kuvaus erityisesti tulostensa valossa poikkeaakin klassisesta mekaniikasta, voidaan näitä kahta kuitenkin pitää keskenään "ihan samanlaisina" verrattuna siihen kuinka erilainen GR on.

Lainaa
Ja esim. kiihtyvyys ja voima lasketaan Newtonin oppien mukaan paikalliskoordinaatistossa?

Kun paikan, ajan ja avaruuden käsitteet on määritelty, on nopeus paikan muutos aikayksikössä, ja kiihtyvyys
vastaavasti nopeuden muutos aikayksikössä (puhutaan myös paikan ensimmäisestä ja toisesta aikaderivaatasta).  Tämä pätee myös GR:ssä.  Voimia GR:ssä sen sijaan ei ole, vaan kappaleiden radat ratkeavat puhtaasti systeemin aika-avaruuden (ja siis sen kaarevuuden) tarkastelulla.  GR:n perusteella saatu kiihtyvyys voidaan kyllä sitten sijoittaa Newtonin yhtälöön (F=ma), ja näin tulkita GR:n tulos Newtonilaisena "voimana".  Tämä on VÄÄRIN, mutta riippuen muista reunaehdoista (kappaleiden nopeudet ja massat sekä tarkastelun aikaväli) monesti hyödyllistä.

Esimerkiksi:
Tarkasteltaessa Maa-Kuu -systeemiä verraten lyhyellä aikavälillä (kuukausi, vuosi) kaareutumisen vaikutus voidaan yleensä jättää huomiotta, ja säästää aikaa ja vaivaa käyttämällä kuvaukseen Newtonin teoriaa.  Pidemmillä tarkastelujaksoilla teorioiden välinen ero kasvaa merkittäväksi -- toisin sanoen, jos halutaan tietää Kuun paikka taivaalla esim. 10000v päästä, ennustaa Newtonin teoria väärin.  Toisaalta satelliittipaikannusjärjestelmissä Maan aiheuttama avaruuden kaareutuminen on niin merkittävä, että se on otettava huomioon, kun halutaan että paikannus toimii edes kilometrin tarkkuudella.

Huom!  Esimerkin lukuarvot (kk, vuosi, 10000v, km) on näitä valistuneita arvauksia, yritän vain havainnollistaa "mistä on kyse".  Tämän linkin mukaan GPS falskaa 10km päivässä, jos GR:ää ei huomioida.
jussi kantola / oulun arktos
CG-5 GOTO + KWIQ-guiding + SW80ED  // 10" dobson // canon eos 450d mod & 400d / ASI 120MM
http://astrobin.com/users/jussi_k_kojootti/
http://oulunarktos.fi/