Alkuräjähdyksen koko

[Leo-setä]

Onkohan olemassa mitään teoriaa siitä, miksi alkuräjähdyksessä syntyi juuri se määrä materiaa, kuin syntyi?
Mikä sitten olisi teoriassa "pienin" mahdollinen alkuräjähdys?
Olisiko alkuräjähdyksessä voinut syntyä vain yksi alkeishiukkanen?

[vanhakauko]

Onkohan olemassa mitään teoriaa siitä, miksi alkuräjähdyksessä syntyi juuri se määrä materiaa, kuin syntyi?
Mikä sitten olisi teoriassa "pienin" mahdollinen alkuräjähdys?
Olisiko alkuräjähdyksessä voinut syntyä vain yksi alkeishiukkanen?

Eipä taida olla.
Koko tapahtumallekaan ei taida löytyä syytä, koska aika ja avaruus syntyivät silloin.  Sitä ennen ei ollut mitään (syytä).  Asiaa on tietysti hankala mielessään niellä, mut minkäs teet.

[jussi_k_kojootti]

Onkohan olemassa mitään teoriaa siitä, miksi alkuräjähdyksessä syntyi juuri se määrä materiaa, kuin syntyi?

Ei ... Ei ole teoriaa myöskään sille miksi standardimallin parametrit ovat juuri sellaiset kuin on mitattu.

Mikä sitten olisi teoriassa "pienin" mahdollinen alkuräjähdys?
Olisiko alkuräjähdyksessä voinut syntyä vain yksi alkeishiukkanen?

Aihe on havaintojen ja kunnon teorian puutteessa vapaa spekulaatiolle, joten spekuloin että kyllä, inflatonin energia voi olla niin pieni että siitä laajenemisen ja jäähtymisen jälkeen muodostuu esimerkiksi yksi elektroni. 

[Kaizu]

Stephen Hawkingin nimissä on kirjoitettu kirja "Suuri suunnitelma" joka spekuloi tämänkin asian ympärillä. Perusajatuksena on multiversumi jossa yhdessä universumissa on juuri meidän olemassaolollemme sopivat parametrit.

カイズ

[vanhakauko]

Stephen Hawkingin nimissä on kirjoitettu kirja "Suuri suunnitelma" joka spekuloi tämänkin asian ympärillä. Perusajatuksena on multiversumi jossa yhdessä universumissa on juuri meidän olemassaolollemme sopivat parametrit.
カイズ

Miksi pitäisi olla useampia universumeja? Mistä tällainen ajatus on saanut alkunsa?

[jussi_k_kojootti]

Miksi pitäisi olla useampia universumeja? Mistä tällainen ajatus on saanut alkunsa?

Kyse on ns. antrooppisesta prinsiipistä.  Jos on vain yksi universumi, on "outoa" että parametrit sallivat stabiilin protonin ja kaiken muun mikä vaaditaan meidän kaltaistemme filosofien ilmaantumiselle.  Voidaan laskea, että standardimallin parametreissä on vain hyvin vähän pelivaraa, jos halutaan että kosmos ei romahda ensimmäisen silmänräpäyksen aikana, tai että atomeita voi muodostua, tai ... Jos sen sijaan on paljon (esim. äärettömän paljon) universumeja, kukin omalla parametrisetillään, asiassa ei ole mitään outoa: jossakin universumissa parametrit väkisinkin ovat sitten tällaisetkin, ja filosofointi voi alkaa.

"Useita universumeja" on montaa sorttia, ja on syytä olla huolellinen siitä minkälaista multiversumia milloinkin tarkoittaa/tarkoitetaan.  Minusta vain kvanttifysiikan multiversumi (rinnakkaisuniversumeissa samat parametrit ja fysiikan lait, vuorovaikuttavat) on oikeasti mielenkiintoinen, kenties jopa relevantti.

Edit: kursivoitu määre lisätty.

[Leo-setä]

Sanotaan, että "ennen" alkuräjähdystä ei ollut mitään. Jos alkuräjähdyksestä voi seurata erilaisia "maailmoja", eikö se edellytä, että sillä Ei-Mitäällä on jokin ominaisuus, joka määrää, mikä kaikista mahdollisista alkuräjähdyksen seurauksista toteutuu. Ominaisuuksien olemassaolo taas käsittääkseni edellyttää, että on olemassa myös jotain, minkä ominaisuuksia ne ovat. Voiko alkuräjähdystä "edeltänyt" Ei-Mitään silti aidosti olla ei mitään ("ennen" ja "edeltänyt" lainausmerkeissä siksi, että jos edes aikaa ei ollut, joten myöskään "edeltämistä" ei ainakaan arkikielen merkityksessä voinut olla)?

[vanhakauko]

Kyse on ns. antrooppisesta prinsiipistä.  Jos on vain yksi universumi, on "outoa" että parametrit sallivat stabiilin protonin ja kaiken muun mikä vaaditaan meidän kaltaistemme filosofien ilmaantumiselle.  Voidaan laskea, että standardimallin parametreissä on vain hyvin vähän pelivaraa, jos halutaan että kosmos ei romahda ensimmäisen silmänräpäyksen aikana, tai että atomeita voi muodostua, tai ... Jos sen sijaan on paljon (esim. äärettömän paljon) universumeja, kukin omalla parametrisetillään, asiassa ei ole mitään outoa: jossakin universumissa parametrit väkisinkin ovat sitten tällaisetkin, ja filosofointi voi alkaa.

"Useita universumeja" on montaa sorttia, ja on syytä olla huolellinen siitä minkälaista multiversumia milloinkin tarkoittaa/tarkoitetaan.  Minusta vain kvanttifysiikan multiversumi (rinnakkaisuniversumeissa samat parametrit ja fysiikan lait, vuorovaikuttavat) on oikeasti mielenkiintoinen, kenties jopa relevantti.

Edit: kursivoitu määre lisätty.

Uskonnon lisäksi filosofiaa ei pitäisi käyttää kosmologiassa   .  Maailmankaikkeus ei ole "outo".  Se voi olla suurilta osin tuntematon mutta tutkittavissa.  Eivät maailmankaikkeuden havaitut ominaisuudet voi johtua sen ulkopuolisista syistä, koska ulkopuolta ei ole.  Esimerkiksi dosentti Hannu Kurki-Suonio Helsingin yliopiston fysiikan laitokselta vastaa Hesarin viime tiistain tiedepalstalla alkuräjähdyskysymyksen lopussa näin: "...katselemme sitä ´sisäpuolelta´- mitään ulkopuoltahan ei ole.

Tietysti, jos tiedemiehet tekisivätkin todellisia ja todistettavia havaintoja muista maailmankaikkeuksista, minäkin muuttaisin mielipiteitäni.

[Umbra]

Onkohan olemassa mitään teoriaa siitä, miksi alkuräjähdyksessä syntyi juuri se määrä materiaa, kuin syntyi?
Mikä sitten olisi teoriassa "pienin" mahdollinen alkuräjähdys?
Olisiko alkuräjähdyksessä voinut syntyä vain yksi alkeishiukkanen?

Tähän kysymykseen vastaamiseen varmaankin tarvittaisiin gravitaation kvanttiteoriaa. Suhteellisuusteorian mukaan singulariteetti ilmeisesti merkitsee kaikkien luonnonlakien rikkoutumista, jolloin singulariteetin "toiminta" on täysin ennakoimatonta. Stephen Hawking näkee singulariteetin "laittomuuden" kvanttimekaniikan epätarkkuusperiaatteeseen rinnastettavana tietomme rajoittajana (Hawkingin "principle of ignorance"). Alkusingulariteetin ei esimerkiksi olisi "tarvinnut" synnyttää minkäänlaista maailmankaikkeutta - se voisi aivan hyvin olla yksin kaikki mitä on koskaan olemassa. Tällä perusteella ei vaikuttaisi mahdottomalta kuvitella alkuräjähdystä, jossa syntyy vain yksi alkeishiukkanen.

Tilannetta toki mutkistaa se, ettei meillä ole tietoa onko alussa ollut singulariteettia. Jos maailmankaikeuden alkuhetkinä on tapahtunut inflaatio, minkäänlaista alkusingulariteettia ei ilmeisesti tarvita. Suhteellisuusteoria ennustaa alkusingulariteetin vain jos painovoima on aina puoleensavetävä (Hawkingin ja Penrosen singulariteettiteoreemat), mikä ei pätenyt inflaatiovaiheen aikana. Maailmankaikkeus olisi voinut saada alkunsa hyvin pienestä - muttei äärettömän pienestä - inflatonikentän "siemenestä", joka olisi syntynyt kvanttifluktuaationa jossain kaoottisessa alkutilassa. Koska inflatonikentällä on taipumus kasvaa eksponentiaalisesti, lopputuloksena oleva maailmankaikkeus ilmeisesti olisi hyvin suuri, riippumatta alkuperäisen "siemenen" koosta. Tällä perusteella olisi vaikea kuvitella vain yhden alkeishiukasen sisältävää mailmankaikkeutta.

[Umbra]

Eivät maailmankaikkeuden havaitut ominaisuudet voi johtua sen ulkopuolisista syistä, koska ulkopuolta ei ole.  Esimerkiksi dosentti Hannu Kurki-Suonio Helsingin yliopiston fysiikan laitokselta vastaa Hesarin viime tiistain tiedepalstalla alkuräjähdyskysymyksen lopussa näin: "...katselemme sitä ´sisäpuolelta´- mitään ulkopuoltahan ei ole.

Tämä on mielestäni hankalasti tulkittava kysymys, käsitteen "maailmankaikkeus" monitulkintaisuuden vuoksi. Jos maailmankaikkeus tulkitaan kirjaimelliseksi kaikeksi mikä on olemassa, on tietenkin käsitteellisen tason totuus, että maailmankaikkeuden ulkopuolella ei ole mitään. Tällainen käsite kadottaisi laajuutensa vuoksi käytännössä kaiken informaatiosisältönsä - esimerkiksi Jumala voitaisin tulkita osaksi maailmankaikkeutta. Jos taas "maailmankaikkeudella" tarkoitetaan tällä hetkellä havaittavissa olevaa kosmologista horisonttia, lienee lähes varmaa, että maailmankaikkeutemme ulkopuolella on laajoja alueita. Jos taas kysytään, onko olemassa esimerkiksi erilaisia luonnonlakeja noudattavia fysikaalisen todellisuuden alueita, kysymykseen lienee hyvin vaikea vastata, ainakaan nykyisen tietomme pohjalta. Annetaanpa "maailmankaikkeudelle" minkälainen rajoitettu määritelmä tahansa, väite "maailmankaikkeudella ei ole ulkopuolta" muodostunee hyvin hankalaksi perustella. Todellisuudella ei liene velvollisuutta noudattaa inhimillisen havainto- tai edes kuvittelukyvyn rajoja.

[vanhakauko]

Todellisuudella ei liene velvollisuutta noudattaa inhimillisen havainto- tai edes kuvittelukyvyn rajoja.

Mutta ei tuo anna fyysiselle todellisuudelle myöskään "oikeutta" tehdä ihan mitä lystää.
Maailmankaikkeuden "ulkopuolisten" maailmankaikkeuksien ajatuksen hyväksyminen vaikka niitä muita maailmankaikkeuksia ei voikaan mitenkään havaita ei kuulosta tieteeltä.

[jussi_k_kojootti]

Mutta ei tuo anna fyysiselle todellisuudelle myöskään "oikeutta" tehdä ihan mitä lystää.

"Mitä lystää" on oma virhetulkintasi monistettujen maailmankaikkeuksien mahdollisuuksista.  Kaoottisen inflaation kuplissa voi (ehkä) olla erilaiset fysiikan lait, joten ei niistä sen enempää.  Hubblen volyymit ja kvantti-monimaailma sen sijaan ovat aivan saman kosmologisen periaatteen alaisia, jonka perusteella teemme yleisiä tulkintoja maailmankaikkeuden olemuksesta havaittuamme tähtitaivasta.  Vain se mikä on fysikaalisesti mahdollista "täällä", on mahdollista "siellä".

Maailmankaikkeuden "ulkopuolisten" maailmankaikkeuksien ajatuksen hyväksyminen vaikka niitä muita maailmankaikkeuksia ei voikaan mitenkään havaita ei kuulosta tieteeltä.

Tieteessä on tosiasiassa jo aika kauan sitten menty pelkän (suoran) havainnoimisen paremmalle puolen.  Oletko nähnyt magneettikenttää?

[vanhakauko]

"Mitä lystää" on oma virhetulkintasi monistettujen maailmankaikkeuksien mahdollisuuksista.  Kaoottisen inflaation kuplissa voi (ehkä) olla erilaiset fysiikan lait, joten ei niistä sen enempää.  Hubblen volyymit ja kvantti-monimaailma sen sijaan ovat aivan saman kosmologisen periaatteen alaisia, jonka perusteella teemme yleisiä tulkintoja maailmankaikkeuden olemuksesta havaittuamme tähtitaivasta.  Vain se mikä on fysikaalisesti mahdollista "täällä", on mahdollista "siellä".

Tieteessä on tosiasiassa jo aika kauan sitten menty pelkän (suoran) havainnoimisen paremmalle puolen.  Oletko nähnyt magneettikenttää?

Virhetulkintani mahdollisuuksista, ja sinulla mahdottomuuksista?
Eivät tiedemiehet vanno valkoisten aukkojenkan puolesta vaikka teoria sallii niiden olemassaolon.  Kun ei oo nähty missään, ei kai niitä silloin voi missään ollakaan.  Mut ei vängätä olemattomuudesta ja olevaisuudesta.  Lyödään veto! Jos yhden vuoden kuluessa tästä päivästä pystyt todistamaan multiversumin olemassolon Kuopion kauppatorin yleisölle, ostan sinulle oluttölkin.  Jos et pysty, vaadin sinulta korillisen kaljaa. Yhdessä voidaan ne juoda.

Ai magneettikentän näkeminen? Kelpaisiko tämä vanha havainnollistamiskonsti: Pidetään paperiarkkia vaakasuorassa, ripotellaan paperin päälle rautajauhetta ja paperin alle laitetaan pieni kiintomagneetti.  Magneettikentän "voimaviivat näkyvät" silloin.  Ei tuolla nyt ihan proffan papereita saa, mutta voi se elävöittää fysiikan alkeiden opetusta.

[jussi_k_kojootti]

Virhetulkintani mahdollisuuksista, ja sinulla mahdottomuuksista?

Niin mikä se minun virhetulkintani on?

Lyödään veto! Jos yhden vuoden kuluessa tästä päivästä  pystyt todistamaan multiversumin olemassolon Kuopion kauppatorin yleisölle, ostan sinulle oluttölkin.  Jos et pysty, vaadin sinulta korillisen kaljaa. Yhdessä voidaan ne juoda.

Miksi se pitäisi todistaa juuri vuoden kuluessa?  Asia on ollut vailla ratkaisua satakunta vuotta.

Kiitos tarjouksesta, mutta en lähde tähän vetoon.  Jos multiversumi -- tai jokin muu ehdolla oleva tai kokonaan uusi tulkinta -- kuitenkin seuraavan vuoden kuluessa saavuttaa kanonisen aseman kvanttifysiikan "oikeana" tulkintana, lupaan pitää siitä yleisöluennon Kuopion kauppatorilla.

Ai magneettikentän näkeminen? Kelpaisiko tämä vanha havainnollistamiskonsti: Pidetään paperiarkkia vaakasuorassa, ripotellaan paperin päälle rautajauhetta ja paperin alle laitetaan pieni kiintomagneetti.  Magneettikentän "voimaviivat näkyvät" silloin. 

Eipäs, vaan rautajauhetta paperiarkilla näkyy silloin.

[jussi_k_kojootti]

Matemaattisella logiikalla on päädytty väittämään, että aaltofunktion on oltava todellinen.  Vasta-argumentteja vartoessa pakkaan kalsarit Kuopion-reppuun