Vapaata ihmettelyä

Aloittaja Untamo, 15.03.2010, 19:20:56

« edellinen - seuraava »

jussi_k_kojootti

#435
Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 20.01.2011, 20:24:05
Empä ole kuullut että olisi havaittu yhtään loppuun kiehuvaa mustaa aukkoa.

En tarkoittanut että olisi havaittu, vaan että gammapurkausten selityksissä jää vielä tilaa sille että osa (erityisesti lyhyistä purkauksista) voisi kenties liittyä kiehuviin aukkoihin.  Sen verran kuitenkin selvisi tietoja päivittäessäni (wikipedia ...  :rolleyes:) että käsitykseni gammapurkauksista oli vanhentunut -- paljon vankemmalla pohjalla niiden ymmärrys jo on kuin luulinkaan.

Lainaus käyttäjältä: vesa k - 20.01.2011, 20:30:05
Eräs monista ihmettelyn aiheista on: gravitaatio.
Monissa viesteissä se on voima.

Newtonin mallissa eli klassisessa mekaniikassa se on voima.

Lainaa
Kuitenkin olen ymmärtänyt, että se on enenmäkin "geometria" aika-avaruuden eli meidän maailmankaikkeuden ominaisuus.

Einsteinin mallissa (yleinen suhteellisuusteoria eli GR) se on geometriaa.  

Puhekielessä käytetään useinkin nimitystä painovoima, vaikka käsiteltävä aihe olisikin GR:n reviirillä.

Lainaa
Mikä, Jussi sitten on kvanttigravitaatio ?

Toistaiseksi enimmäkseen hypoteettinen teoria, Suuren Yhtenäisteorian puuttuva pala, jolla kvanttikenttäteoriasta saadaan yleinen, tarkka ja toimiva tolkuttoman kaareutuneessa avaruudessa.  Tai, jolla vastaavasti gravitaatio saatetaan samalla matemaattisella formalismilla tarkasteltavaksi kuin kaikki muutkin luonnon perusvuorovaikutukset.  Tai,  joka vastaisi kysymykseen "miten elektroni, fotoni ja kvarkki *oikeasti* käyttäytyvät tapahtumahorisontin reunalla; tai sen sisäpuolella;  tai ehkä jopa singulariteetissa?".

Säieteoria(t) on eräs yritys tästä yhdistämisestä.
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 - 21.01.2011, 01:11:28

Toistaiseksi enimmäkseen hypoteettinen teoria, Suuren Yhtenäisteorian puuttuva pala, jolla kvanttikenttäteoriasta saadaan yleinen, tarkka ja toimiva tolkuttoman kaareutuneessa avaruudessa. 


Poistin edellisen viestini tultuani toisiin ajatuksiin.
Nimittäin eikö QED:ssä sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkanen ole virtuaalifotoni? Onko virtuaalifotonin (yksittäisen) mittaaminen mahdollista jos sitä ei suoraan pystytä havaitsemaan? Kuitenkin kvanttiteoria (QED) on onnistuttu tekemään.

Tästä vain tuli mieleen että eikö gravitaatiollakin välittäjähiukkanen ole virtuaalinen? Siis näkymätön, virtuaalinen. Mikä estää tekemästä vastaavaa teoriaa gravitaation puolelle?


Ketarax, jos tämä on "mahdoton" kysymys, niin ei kannata vastata :wink:

Kaizu

Fotonin mittaaminen ei ole mahdollista häiritsemättä sitä. Jos fotoni havaitaan jossakin, sen aaltofunktio samalla romahtaa ja fotonin paikka tiedetään. Samalla se lakkaa olemasta virtuaali- tai oikeastaan ylipäätään sama fotoni. Epäsuorasti joitain fotonin ominaisuuksia voidaan havaita häiritsemättä, esim. niin että energiaa tulee tai lähtee tietyn suuruisina paketteina.

Mikään ei estä postuloimasta gravitoneja tms. välittäjähiukkasia. Niiden perusteella laaditun mallin pitää pystyä selittämään jo havaitut gravitaation ominaisuudet mutta se ei saa tuottaa havaintojen kanssa ristiriidassa olevia tuloksia. Hienoa olisi jos malli tuottaisi ennusteita ennestään tuntemattomista ilmiöistä ja jotka voitaisiin havainnoilla varmistaa.

Kaizu
Kai Forssen

mistral

#438
Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 21.01.2011, 12:48:54
Mikään ei estä postuloimasta gravitoneja tms. välittäjähiukkasia.

Uusimmassa T&A:ssa oli kysymys painovoimasta, kuinka painovoimasäteily pääsee ulos mustasta aukosta. Enqvist antoi ymmärtää että sieltä se gravitaatio jaksaa tulla, vaikka  valokaan ei jaksa. Eikö tämä tarkoita sitä että gravitonin pitäisi olla virtuaalinen, jotta teoria toimii. Tai sitten gravitoni etenee "äärettömällä" nopeudella.

jussi_k_kojootti

Lainaus käyttäjältä: mistral - 21.01.2011, 12:17:32
Tästä vain tuli mieleen että eikö gravitaatiollakin välittäjähiukkanen ole virtuaalinen? Siis näkymätön, virtuaalinen. Mikä estää tekemästä vastaavaa teoriaa gravitaation puolelle?
Ketarax, jos tämä on "mahdoton" kysymys, niin ei kannata vastata :wink:

Ei tämä varmaan mahdoton kysymys ole, mutta minä en kyllä ole oikea kaveri vastaamaan :)  Täysin tyhjentävä vastaus keneltä tahansa tarkoittaisi kuitenkin sitä, että vastaaja voi alkaa pakkaamaan Tukholman-reissua varten!  Eli *edes sitä* mikä estää ei oikein tiedetä.

Perusongelma on siis se, että "suurten mittakaavojen" teoria (GR) ei ole yhteensopiva "pienten mittakaavojen" teorian (kvanttifysiikka) kanssa silloin kun molemmat mittakaavat on otettava huomioon.  Eli milloin?  Ainakin silloin kun aika-avaruuden kaareutuminen on hiukkasten mittakaavassa "merkittävää".  Silloin kun maailma ei edes näytä hiukkasen kannalta laakealta.  Siis silloin kuin "painovoima" on suuri, mutta tarkasteltava ilmiö on "nopea" ja "pieni".  Siis vaikkapa tarkasteltaessa elektroni-positroni -parinmuodostusta tapahtumahorisontin reunalla.

Gravitaatio voidaan kyllä kvantittaa, mutta kun se tehdään/on tehty, ei saadun teorian ennusteet vastaa (jo tehtyjä) havaintoja lainkaan.  Tyypillisin ongelma kai on se, että laskuista tupsahtaa äärettömyyksiä silloin kun ei pitäisi, eikä niistä päästä eroon samalla tekniikalla kuin muissa kvanttikentissä (ns. re-normalisaatiolla).  Eikä tilanneta ollenkaan helpota se, että gravitaatio on niin mielettömän heikko vuorovaikutus ettei yksittäisten alkeishiukkasten aiheuttama kaareutuminen näy missään mittauksissa.

Lainaus käyttäjältä: mistral - 21.01.2011, 20:33:10
Uusimmassa T&A:ssa oli kysymys painovoimasta, kuinka painovoimasäteily pääsee ulos mustasta aukosta. Enqvist antoi ymmärtää että sieltä se gravitaatio jaksaa tulla, vaikka  valokaan ei jaksa. Eikö tämä tarkoita sitä että gravitonin pitäisi olla virtuaalinen, jotta teoria toimii. Tai sitten gravitoni etenee "äärettömällä" nopeudella.

Enqvistin varsinainen vastaushan on, että gravitaatio ei ole säteilyä.  Tulkitsen Enqvistin tarkoittavan ettei gravitaatio ole säteilyä, koska se ei GR:ssä ole säteilyä (vaan aika-avaruuden kaareutumista), ja GR:ää parempaakaan gravitaation teoriaa ei toistaiseksi tunneta -- joten käytetään sitä.  GR:n puitteissa ei *tarvitse*, eikä ole edes mielekästä, kysyä miten painovoima pääsee mustasta aukosta.

Ajatellaanpa kuitenkin hetki, että gravitaatio olisi sittenkin säteilyä, tarkemmin sanottuna gravitoni-nimisten välittäjähiukkasten säteilyä, ja että ne olisivat täysin analogisia fotoneiden kanssa, paitsi että sähkömagneettisen vuorovaikutuksen sijaan välittäisivät gravitaatiota.   Fotoneille pätee, että ne eivät vuorovaikuta keskenään lainkaan.  Ne eivät "näe" toisiaan: eivät törmää, eivät kimpoa, eivät taitu, eivät heijastu toisistaan.  Vihreä lasersäde kulkee punaisen lasersäteen läpi ilman että kummankaan säteen fotonit muuttuvat millään tavalla.  Tähdistä lähteneet fotonit ei sammuta muista tähdistä lähteneitä fotoneita!   Jos siis sama neutraalius "omia kohtaan" pätisi myös gravitoneille, olisi lopputulema se, että eivät gravitonit välittäisi mustan aukon painovoimasta tuon taivaallista.
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 - 22.01.2011, 01:34:55
Gravitaatio voidaan kyllä kvantittaa, mutta kun se tehdään/on tehty, ei saadun teorian ennusteet vastaa (jo tehtyjä) havaintoja lainkaan. 

Tuli vaan mieleen että jos gravitaatio ei jakaudukaan kvantteihin, vaan onkin tasainen "nollasta äärettömään" ja voiman välittyminen ei tapahdu välittäjähiukkasen avulla vaan jollain tuntemattomalla tavalla.
Se kuitenkin ihmetyttää että heikon voiman välittäjähiukkanen on oikeasti nähty hiukkaskiihdyttimessä, siis se ei ole virtuaalinen, kun taas sähkömagneettisen- ja gravtaatiovoiman välittäjää ei olla nähty. Aivan kuin heikko voima olisi ihan eri kategoriassa. En ole kuitenkaan näistä asioista ihan varma :smiley:

jussi_k_kojootti

#441
Lainaus käyttäjältä: mistral - 22.01.2011, 16:28:26
Tuli vaan mieleen että jos gravitaatio ei jakaudukaan kvantteihin, vaan onkin tasainen "nollasta äärettömään" ja voiman välittyminen ei tapahdu välittäjähiukkasen avulla vaan jollain tuntemattomalla tavalla.

Miksei tunnettu tapa kelpaa, siis avaruuden kaareutuminen.  :cool:

Lainaa
Se kuitenkin ihmetyttää että heikon voiman välittäjähiukkanen on oikeasti nähty hiukkaskiihdyttimessä, siis se ei ole virtuaalinen,

Kaikista välittäjähiukkasista -- fotonit, W/Z-bosonit ja gluonit -- on suoria mittauksia.  Ts. kaikki ovat sekä vuorovaikutuksensa välittäjähiukkasia että kvantteja.
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/

Kaizu

#442
Lisää mittakaava-asiaa

Joutessani kyselin http://www.wolframalpha.com./ koneelta elämästä ja maailmankaikkeudesta ja kaikesta. Toisin kuin "Syvä miete", tämä ei antanut vastaukseksi 42 vaan 3x10^52 kg. Tuo on siis tunnetun maailmankaikkeuden massa. Se on käsittämättömän suuri luku mutta laitoin sen kalkulaattorin mutusteltavaksi jotta saisin sen sellaiseen muotoon jonka ymmärtäisin.

Tuon massan Schwarzschildin säde on n.5000 valovuotta, siis maailmankaikkeus romahtaa mustaksi aukoksi jos sen massa tuodaan tuollaiseen galaksiytimen kokoiseen tilaan. Toisin päin - kaikkeuden halkaisijan on täytynyt olla 10 000 valovuotta siinä vaiheessa kun gravitaatio nykymuodossaan on astunut kuvioihin. Lisäksi laajenemisnopeuden etäisimpien osien välillä on pitänyt olla valon nopeuden suuruinen. Inflaatio on ollut huomattavan voimakas.

Kun em. massa ja tilavuus yhdistetään saadaan kaikkeudelle maksimi tiheys tuhon aikaan. Se on n.8.13x10^-26 kg/m3. Tuo ei taaskaan kerro mitään mutta kun käytetään vaimon keittokirjan termejä, 2 rkl (20g) maapallon tilavuuteen 8,46kg/km^3, niin todetaan että aika tyhjää on.

Jos kaikkeus olisi vettä, olisi pisara halkaisjaltaan n. 2 valovuotta eli puolet Auringon ja Proxima Centaurin välimatkasta. M31:n etäisyydeltä katsottuna näennäinen halkaisija olisi 0.2". Ei olisi havaittavissa harrastajavälinein jos ei hehkuisi  kirkkaasti.

Ei ollut perjantaipulloa niin piti sitten tyytyä tällaiseen.

Kaizu

Kai Forssen

mistral

Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 22.01.2011, 22:01:35
Lisää mittakaava-asiaa

Kun em. massa ja tilavuus yhdistetään saadaan kaikkeudelle maksimi tiheys tuhon aikaan. Se on n.8.13x10^-26 kg/m3. Tuo ei taaskaan kerro mitään mutta kun käytetään vaimon keittokirjan termejä, 2 rkl (20g) maapallon tilavuuteen, niin todetaan että aika tyhjää on.

Vaikuttaa uskomattomalta, jos Kaikkeuden massa siroteltuna Linnunradan keskuspullistumaan olisi tiheydeltään sama kuin 20g/maapallon tilavuus. :huh:

VisaV

Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 22.01.2011, 22:01:35
Tuon massan Schwarzschildin säde on n.5000 valovuotta, siis maailmankaikkeus romahtaa mustaksi aukoksi jos sen massa tuodaan tuollaiseen galaksiytimen kokoiseen tilaan. Toisin päin - kaikkeuden halkaisijan on täytynyt olla 10 000 valovuotta siinä vaiheessa kun gravitaatio nykymuodossaan on astunut kuvioihin. Lisäksi laajenemisnopeuden etäisimpien osien välillä on pitänyt olla valon nopeuden suuruinen. Inflaatio on ollut huomattavan voimakas.

Eikös tuossa vaiheessa gravitaatio ole pikemminkin lakannut olemasta se hallitseva voima?

Ajatellaanpa hetki kiihtyvästi laajenevan universumin tulevaisuutta. Saavuttako laajeneminen jossakin vaiheessa valonnopeuden esim. supermassiivisen mustan aukon tapahtumahorisontissa? Mitä tällöin tapahtuu? Mielestäni vaikuttaa epäilyttävästi inflaation kaltaiselta tapahtumalta...

Kaizu

Inflaation alkaessa gravitaatio on lakannut olemasta hallitseva voima tai sitten gravitaatioon saanut nykyisen luonteensa vasta inflaation jälkeen.
Jos tuo 10 000 valovuotta halkaisijainen pallo sisältäisi kaikkeuden koko massan, se romahtaisi mustaksi aukoksi. Tuo halkaisija on minimi johon kaikkeuden onpitänyt laajeta välillä 10^-35 s ... 10^-32 s jotta inflaation päätytyä kaikki ei romahtaisi saman tien (5000 vuodessa) takain.
Näin ei selvästikkään ole käynyt koska muuten ei tätäkään keskustelua käytäisi.
Nykyään arvellaan että kaikkeuden halkaisija ja massa olisi moninkertainen  havaittuun nähden. Muista osista ei ole saatavissa tietoa koska ne etääntyvät meistä laajenemisen myötä valoakin nopeammin.

Uskomattomuus oli aiheellista. Tarkistuslaskelma osoitti kaikkeuden huomattavasti tiheämmäksi tussa galaksiytimen koossa, 8.45kg/ km3, joka sekin on aika hyvä tyhjiö
Tiheys on maksimi, muutoin kaikkeus olisi romahtanut takaisin jo heti alkuunsa.

Kaizu
Kai Forssen

Timo Kantola

Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 23.01.2011, 16:21:50
Nykyään arvellaan että kaikkeuden halkaisija ja massa olisi moninkertainen  havaittuun nähden. Muista osista ei ole saatavissa tietoa koska ne etääntyvät meistä laajenemisen myötä valoakin nopeammin.
Kaizu
Hmm..
Oletin että varhaisimmat suorat havainnot - eli kaikkein kaukaisimmat kohteet - nähdään taustasäteilyssä. Ajalta jolloin ei viellä ollut galakseja ,koska  galaksit on syntynyt myöhemmin - eli on nuorempia (=lähempänä) - ja on yhä näköpiirissämme, vaikka ehkä IR tai radioalueella ?
Luulin että pieksämäeltä voisi nähdä maailmankaikkeuden reunalle - höh.
Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 23.01.2011, 16:21:50
Uskomattomuus oli aiheellista. Tarkistuslaskelma osoitti kaikkeuden huomattavasti tiheämmäksi tussa galaksiytimen koossa, 8.45kg/ km3, joka sekin on aika hyvä tyhjiö
Aika harvaahan on toi mustaksi aukoksi  ??
Timo Kantola

Kaizu

Lainaus käyttäjältä: Timo Kantola - 24.01.2011, 00:26:56
Hmm..
Oletin että varhaisimmat suorat havainnot - eli kaikkein kaukaisimmat kohteet - nähdään taustasäteilyssä. Ajalta jolloin ei viellä ollut galakseja ,koska  galaksit on syntynyt myöhemmin - eli on nuorempia (=lähempänä) - ja on yhä näköpiirissämme, vaikka ehkä IR tai radioalueella ?
Luulin että pieksämäeltä voisi nähdä maailmankaikkeuden reunalle - höh.Aika harvaahan on toi mustaksi aukoksi  ??
Taustasäteily syntyi vajaan 400 000v ikäisessä kaikkeudessa. Inflaatio tapahtui aikavälillä 10^-35 s ...10^-32 s ja siirsi jo silloin suurimman osan kaikkeutta meidän ulottumattomiin. Arvattavasti samanlainen galaksin muodostus on käynnissä muuallakin mutta vain arvattavasti. Siellä on nyt pitkäaikainen turvapaikka satuolennoille jotka menettivät kotinsa lentokoneen yleistymisen myötä.

Tämä kaikki sillä varauksella että kosminen inflaatio on totta.

Kaizu
Kai Forssen

mistral

Lainaus käyttäjältä: Timo Kantola - 24.01.2011, 00:26:56
Hmm..
Oletin että varhaisimmat suorat havainnot - eli kaikkein kaukaisimmat kohteet - nähdään taustasäteilyssä.

Samaa oletan minäkin. Asian voi ilmaista niinkin päin että taustasäteilyn horisontti pakenee meistä valon nopeudella ja nyt se on ehtinyt n. 13,7 mrd vv:n päähän. Kun se saapuu n. 20 mrd vv:n päähän, ylittyy valon nopeus ja aallonpituus tulee äärettömän pitkäksi jonka johdosta taustasäteily loppuu maailmankaikkeudesta, luulisin :smiley:

vesa k

Lainaus käyttäjältä: Kaizu - 23.01.2011, 16:21:50
Inflaation alkaessa gravitaatio on lakannut olemasta hallitseva voima tai sitten gravitaatioon saanut nykyisen luonteensa vasta inflaation jälkeen.

Kaizu
Hei
Tarkoittaako tämä, että gravitaatio muuttui tällöin voimasta avaruuden geometriaksi ?

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