Maailmankaikkeuden romahtaminen

[Potnapekka]

Tähdet ja avaruus-sivuston tämän päivän (14.12.2013) uutisessa kerrotaan että Higgsin kentän muutos saisi aikaan koko maailmankaikkeuden romahtamisen kasaan. Virke "Muutos alkaa jostain kohtaa universumia ja leviää sieltä [valonnopeudella]" sai minut mietteliääksi. Noudattaako painovoima sittenkin tuota valon rajallista nopeutta ja koska tähän on päädytty? Vai Higgsin kentässä tapahtuva muutosko on se joka etenee valon nopeudella?

Pekka

[pkj]

Gravitaation "nopeus" perustuu minun tietämäni mukaan Einsteinin yleiseen suhteellisuusteoriaan, jonka mukaan informaatiota ei voida välittää tiettyä rajanopeutta nopeammin. Täksi rajanopeudeksi on sittemmin hyväksytty valonnopeus tyhjiössä. (Mikään ei periaatteessa estä, etteikö se voisi olla jokin muukin.) Tästä sitten seuraa, että avaruudessa oleva massa ei saa "tietoa" naapurikappaleen paikasta yhtään sen nopeammin kuin mitä valolta kuluisi tyhjiössä niiden välimatkan kulkemiseen, ja tästä seuraa sitten, että gravitaation sanotaan etenevän valonnopeudella. Newtonin gravitaatiossahan näin ei ole, vaan gravitaatiovuorovaikutus etenee äärettömällä nopeudella.

En nyt osaa suoralta kädeltä sanoa, milloin tuo ero on huomattu, mutta veikkaisin, että joskus niihin aikoihin kun Einsteinin teoriaa testailtiin aurinkokunnassa ja tehtiin laskuja esim. Jupiterin aiheuttamista gravitaatiohäiriöistä. Nykyisin tuo nk. valoaikakorjaus on aika peruskamaa, jos lähtee jotain gravitaation kanssa leikkimään aurinkokunnassa ja käyttää Newtonin kaavoja. Yleisessä suhteellisuusteoriassa saman asian ajaa niin kutsuttu retardoitu potentiaali, joka käytännössä tarkoittaa samaa asiaa kuin valoaikakorjaus, eli että kenttä lasketaan nykyhetkeä aikaisemmalla ajanhetkellä ja katsotaan, miten se vaikuttaa aika-avaruuteen nykyhetkessä.

Higgsin kentästä en osaa sanoa oikein mitään, kun en näitä kvantti- ja hiukkaspuolen tyyppejä ole.

[mistral]

Jos E=MC^2 pätee edelleen romahtaneessa tilassa, on jostain täytynyt tulla lisää energiaa. Oiskohan Higgsin kentässä se lisäenergia?

[Esko Lyytinen]

En nyt osaa suoralta kädeltä sanoa, milloin tuo ero on huomattu, mutta veikkaisin, että joskus niihin aikoihin kun Einsteinin teoriaa testailtiin aurinkokunnassa ja tehtiin laskuja esim. Jupiterin aiheuttamista gravitaatiohäiriöistä. Nykyisin tuo nk. valoaikakorjaus on aika peruskamaa, jos lähtee jotain gravitaation kanssa leikkimään aurinkokunnassa ja käyttää Newtonin kaavoja.

Näin ei kuitenkaan ole (vaikka voisi luulla), vaan oikea tulos saadaan kun käytetään "samanhetkisiä" (mikä taas sekin käsitteellisesti on oma ongelmansa) paikkakoordinaatteja. Jos esimerkiksi Jupiterin aiheuttamien häiriöiden laskemisessa käytettäisiin Jupiterin paikkakoordinaatteja jotka sillä oli sen verran aikaisemmin kuin mitä valon kestäisi sieltä tulla (mallinnettavaan kappaleeseen), niin saataisiin väärä tulos.

Tätä on kyllä spekuloitu ja ihmetelty (joku ekspertti) kovastikin, mutta en ole nähnyt sille kunnon selitystä. En kyllä ole mikään suhteellisuusteorian ekspertti. Mutta se mitä olen nähnyt suhteellisuusteorian eksperttien yritystä selittää asiaa ihmetteliville (mm tavaanmekaniikan asiantuntijalle joka on tätä runsaasti itse tutkinut ja kovasti ihmetellyt), ei ole kyllä minua (eikä esim. ko taivaanmekaniikan asiantuntijaa) tyydyttänyt, siis ne selitysyritykset.
Häiriölaskut pitäisi saada ihan yleisen suhteellisuusteorian kenttäyhtälöiden perusteella laskeuttua, mutta se on tiemmä vaikeampaa tehdä kuin esittää toivomus. Oletetaan että kyllä niiden mukaan tulos olisi se miltä näyttää eli käytettävä kuitenkin niitä samanaikaisia koordinaatteja. Mutta en tiedä että tätä olisi kukaan osoittanut. On aika monta vuotta siitä kun viimeksi olen jossain määrin seurannut ko keskustelua. En tiedä käydäänkö nykyisin jossain keskusteluja asiasta.

Valoaikakorjaus otetaan huomion näennäisiä paikkoja laskettaessa (ja se on standardia), mutta ei gravitaatiovaikutuksen laskemisessa. Esimerkiksi auringon gravitaatiovaikutus maapalloon ja maa-kuu-systeemiin tulee eri suunnasta kuin missä aurinko näkyy. (Ongelmakenttään liittyy myös valon aberraatio: http://en.wikipedia.org/wiki/Aberration_of_light )
Ja tarkoissa laskuissa yleisen suhteellisuusteorian mukainen Merkuriuksen (ja periaatteessa myös muiden planeettojen) perihelisiirtymä on otettava huomioon ja tulee sen (yleisen suhtellisuusteorian) huomioon ottamisessa erilaisia aika-käsitteitä, mutta yllätys vaan että planeettahäiriöt kyllä lasketaan muuten kuten Newtonin mekaniikassa.
Johtaisi senkin soveltaminen ilmeisesti ongelmiin ainakin jossain mustoen aukkojen lähistöillä.

Tässä oli taannoin eli joitakin vuosia sitten jokin ilmiö, olikohan Jupiterin tähden peitto, ja siitä tutkimus jossa pääteltiin että se osoittaisi Jupiterin vaikutuksen tähden valoon levinneen valon nopeudella. Mutta siitä totesivat kyllä ihan suhteellisuusteorian "huippuasiantuntijatkin", että ei se sitä osoittanut. Ei kait oikeasti osoittanut asiasta yhtään mitään.

Esko

[mistral]

Gravitaatiokentän muutokset, jotka aiheuttavat keskinäisiä vuorovesivoimia, etenevät gravitaatioaaltohäiriöinä rajanopeudella c.

Eikös kuun aiheuttamat vuorovesivoimat  maassa johdu 100%:sesti vuorovaikutusvoimasta?

[Potnapekka]

Ymmärrän tämän Eusan vastauksen siten että nimenomaan Higgsin kentässä tapahtuva muutos etenee valon nopeudella.