Avaruus ja sen jälkeen?

[q]Sepistö, 22.5.2006 21:01:
Ehkä Tomalla kävi ajatusvirhe. :)

Näin sanoo wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Accelerating_universe):

The distances to the supernovae are plotted against their velocities, and this is used to measure the expansion history of the universe. These observations indicate that the universe is not decelerating, which would be expected for a matter-dominated universe, but rather is mysteriously accelerating.

Käsittäisin ton juuri niin että vanhemmat (kauempana olevat) supernovat liikkuu hitaammin, vaikka ei sitä tossakaan suoraan sanota.
[/q]
Hmm niin, kiihtyvyydet ja nopeudet ovat toki eri asioita. Doppler-siirtymistä saadaan tietoa nimenomaan ja ainoastaan nopeuksista, mutta kun kiihtyvyys on nopeuden aikaderivaatta, niin en oikein hiffaa, että miten muka sitä pystytään kaukaisista galakseista mittaamaan? Se kun vaatisi hyvin, hyvin pitkiä mittausaikoja.

Kosmologia ei todellakaan ole mun alaa. :D

Hmm eiku niin... Onhan sitä mittausaikaa, reippaat 12 miljardia vuotta :D Ja ilmeisesti tekemällä tosta etäisyys (eli aika)-nopeus -plottaus, sen kulmakertoimesta saadaan kiihtyvyys, ja se sattuu vaan olemaan jyrkempi "nykyisin" (tossahan siis sanotaan myös, että laajeneminen on kiihtynyt 5 alkaen 5 miljardia vuotta sitten, eli ihan eilisen teereen juttuja toi ei ole).

[q]Sepistö, 22.5.2006 21:01:
Käsittäisin ton juuri niin että vanhemmat (kauempana olevat) supernovat liikkuu hitaammin, vaikka ei sitä tossakaan suoraan sanota.
[/q]

Väärin. Mainittu nopeus on verrannollinen suhteelliseen etäisyyteen, jolloin kauampana olevat tähdet, galaksit jne. liikkuvat nopeammin. Tässä asiaa havainnollistava Hubblen laki: v = H₀ * d (H₀ on nk. Hubblen vakio, joka ei itse asiassa ole vakio. Alaindeksi nolla viittaa Hubblen parametrin arvoon nykypäivänä.)

Epailja ja Toma: Kurkatkaapa täältä kohta #2 ja kertokaa oma kantanne? Tuolla on monta muutakin hauskaa pähkinää purtavaksi

[q]sxx, 22.5.2006 22:43:
Epailja ja Toma: Kurkatkaapa täältä kohta #2 ja kertokaa oma kantanne? Tuolla on monta muutakin hauskaa pähkinää purtavaksi
[/q]
Inflaatio on joo hyvä vaihtoehto tuohon, kuten siinä mainitaankin. Tottahan se on, ettei kukaan tiedä miksi ihmeessä sellaista tapahtuisi, mutta nyt kuitenkin puhutaan koko syntyvästä maailmankaikkeudesta 10^-33 sekuntia alun jälkeen - ei olisi mikään ihme mikäli emme ihan ymmärrä sitä. :)

Juuri tuollaisten kysymysten takia tiede on tiedettä, eikä jokin Tieteen Universaali Opaskirja josta voisi katsoa vastaukset Kaikkiin kysymyksiin. Mutta kun hetkeksi pysähtyy miettimään sitä, että me perustellusti pystymme edes kysymään tuollaisia kysymyksiä...

[q]toma, 22.5.2006 18:10:
Hitto. Mun pitäis pystyä vastaamaan tähän ihan lonkalta, mutta en kykene. Todellakin, näin suoraviivaisesti ajatellen, mitä kauempana jokin on, sitä vanhempi se on, ja sitä nopeammin se näyttää etääntyvän meistä. Yksinkertainen päätelmä olisi, että ennen galaksit ovat liikkuneet nopeammin eroon toisistaan. Mutta jokin aivan perustavanlaatuinen fiba tässä logiikassa on, mutten nyt vaan hiffaa et mikä. Vähän nolottaa :D
[/q]

No tämä toivottavasti selventää: Kuvittele puhaltavasi ilmapalloa täyteen vakio"nopeudella" (eli pinta venyy tasaista tahtia). Olet piirtänyt pallon pinnalle yhden suoran varrelle kolme pistettä. Pisteiden koordinaattiarvot eivät pallon pinnalla muutu puhaltaessasi palloa, mutta etäisyydet kyllä muuttuvat pinnan venyessä. Jos valitaan suoran toisesta päästä yksi piste ja sitten se keskimmäinen piste ja annetaan näiden etäisyydeksi ennen puhaltamisen aloittamista 4 cm ja puhaltamisen loputtua 5 cm, on suhteellisen etäisyyden kasvu yksi senttimetri eli 25%. Jos keskimmäisen pisteen sijaan valitaan se kauimmainen piste ja annetaan näiden etäisyydeksi ennen puhaltamisen aloittamista 10 cm, on etäisyys puhaltamisen loputtua 12,5cm. Pinta venyy vakiotahdilla, joten etäisyyden täytyy kummassakin tapauksessa muuttua 25%. Pisteet ovat samassa ajassa etääntyneet ensimmäisestä pisteestä 1 cm ja 2,5 cm, joten kauempana oleva näyttäisi liikkuneen nopeammin. Laajeneminen ei ole kuitenkaan tässä esimerkissä kiihtynyt eikä hidastunut.

Right? Right. =)

[q]Epailija, 22.5.2006 22:52:
...asian vierestä...?
[/q]
Toki tuon ymmärrän, mutta kysymys onkin, että miten tuo laajenemisen nopeutuminen on havaittu, ja miten se korreloi kauimpien galaksien suurimpiin nopeuksiin?

[q]sxx, 22.5.2006 22:43:
Epailja ja Toma: Kurkatkaapa täältä kohta #2 ja kertokaa oma kantanne? Tuolla on monta muutakin hauskaa pähkinää purtavaksi
[/q]

Oma kantani on, että tuollaisa sivuja pitäisi lukea kevein mielin. Inflaatio ratkaisisi horisonttiongelman ja ilmeisesti muutaman muunkin ongelman, mutta kyse on toistaiseksi vielä malleista ja teorioista. Sitten jos empiria antaa syytä antaa vaa'an kallistua johonkin suuntaan, näin tulee myös tapahtumaan. Tällaista se aina on. Mietipä minkälainen tuo lista olisi ollut 500 vuotta sitten. "Vaunut liikkumaan ilman hevosta? Makes no sense to me."

[q]toma, 22.5.2006 22:54:
Toki tuon ymmärrän, mutta kysymys onkin, että miten tuo laajenemisen nopeutuminen on havaittu, ja miten se korreloi kauimpien galaksien suurimpiin nopeuksiin?
[/q]

Ymmärsin siis kysymyksen väärin. No, en osaa antaa suoraviivaista vastausta tähän. Kyse on skaalautumistekijän a(t) aikakehityksestä ja voin kyllä kirjasta kopioida tähän kaavoja ja sanoa, että "siinä on - sen kun katsotte", mutta eipä se kauheasti selittäisi. Kyse ei periaatteessa taida olla sen kummemmasta kuin kaavojen sovittamisesta nykyiseen dataan ja johtopäätöksien tekemistä näiden pohjalta.

Tässä nyt kuitenkin kaava:

ä/a = -(4*pi*G/3)*(rho+3p)

missä ä on a:n toinen aikaderivaatta, rho on koko energiatiheys ja p on kosmisen "nesteen" paine. Eli jos universumi koostuu enimmäkseen massasta, jolloin rho > 0 ja p ~ 0, on laajentuminen hidastumassa tällä hetkellä. Kun verrataan dataa muihin kaavoihin, saadaan viitteitä mm. energiatiheyden eri komponenteista ja sitten näitä vakioita voi sijoitella tällaisiin kaavoihin ja katsoa laajeneeko universumi vai ei. Nämä kaavat eivät sitten ole ihan päästä heitettyjä, vaan ne ovat mallien osia ja mallit taas ovat testattvissa. Selkiskö?

[q]krisse, 22.5.2006 22:15:


Mutta, tästä pääsemmekin siihen mielenkiintoiseen kysymykseen, että miten voi olla olemassa tila - tai ei voi edes puhua tilasta - mutta jotain mikä ei vain ole olemassa? Ja miten olemassaolo laajenee siihen "ei mihinkään".
[/q]

Semanttinen ongelma? Kai sitä ei-mitäänkin voi kutsua tilaksi halutessaan :)

[q]Epailija, 22.5.2006 23:13:
Selkiskö?
[/q]
Ahaa eli tuota kiihtyvyyttä ei ole mitattu suoraan, vaan johdettu jostain nestedynamiikasta tms tuollainen kaava, josta suhteellinen kiihtyvyys voidaan laskea? Mutta eikö tuo vaadi nimenomaan pirun tarkkaa tietoa universumin energiatiheydestä ja "paineesta", jotka käsittääkseni eivät ole lainkaan yksiselitteisen helposti mitattavissa?

Mut hetkonen... nopeuden toinen aikaderivaatta? :o Eli etäisyyden... NELJÄS?? En tiennyt että tuollaisia suureita ylipäätään lasketaan ikinä :D

Eikö kiihtyvyyksiä tosiaan voi mitata suoraan, esim. juuri tuolla etäisyys-nopeus -plottauksella? Koska etäisyys = aika, niin luulisi tuon vastaavan ihan aika-nopeus -kuvaajaa, jonka kulmakertoimestahan kiihtyvyys pitäisi kai saada..?

Tää on kyl hauskaa: vaatiin näemmä lähes neljän vuoden fysiikan opinnot, että ylipäätään pystyy kysymyään tyhmiä kysymyksiä :D

[q]toma, 23.5.2006 08:08:
Ahaa eli tuota kiihtyvyyttä ei ole mitattu suoraan, vaan johdettu jostain nestedynamiikasta tms tuollainen kaava, josta suhteellinen kiihtyvyys voidaan laskea?
[/q]

No kyllähän sen periaatteessa kaiketi voisi suoraankin mitata vertaamalla nykyisiä tuloksia parinkymmenen vuoden takaisiin tuloksiin, mutta en tiedä mahdollistavatko virherajat sellaisten mittausten tulkinnan.

[q]Mutta eikö tuo vaadi nimenomaan pirun tarkkaa tietoa universumin energiatiheydestä ja "paineesta", jotka käsittääkseni eivät ole lainkaan yksiselitteisen helposti mitattavissa?[/q]

Taivaankappaleita havainnoimalla saadaan dataa, jonka avulla noita vakioita voidaan arvioida. Ei se helppoa ole, eikä välttämättä hirveän tarkkaakaan kaikilta osin. Vielähän ei ole (muistaakseni) edes varmuutta siitä onko maailmankaikkeus litteä, avoin vai suljettu.

[q]Mut hetkonen... nopeuden toinen aikaderivaatta? :o Eli etäisyyden... NELJÄS?? En tiennyt että tuollaisia suureita ylipäätään lasketaan ikinä :D[/q]

Ei nopeuden, vaan skaalatekijän. Skaalatekijä kertoo sen, miten avaruus "venyy" ja "kutistuu".

[q]Eikö kiihtyvyyksiä tosiaan voi mitata suoraan, esim. juuri tuolla etäisyys-nopeus -plottauksella? Koska etäisyys = aika, niin luulisi tuon vastaavan ihan aika-nopeus -kuvaajaa, jonka kulmakertoimestahan kiihtyvyys pitäisi kai saada..?[/q]

Ensinnäkään se ei ole ihan noin yksinkertaista, sillä skaalatekijä vaikuttaa aikaisemmin mainitulla tavalla. Toisekseen mistä kiihtyvyydestä nyt puhut? Laajenemisen tai kutistumisen vai itse galaksien ja tähtien? Kolmanneksi en valitettavasti osaa ulkomuistista sanoa lasketaanko noista etäisyys-nopeus käyristä muuta kuin arvo Hubblen vakiolle. x)

[q]Epailija, 23.5.2006 10:23:
Ensinnäkään se ei ole ihan noin yksinkertaista, sillä skaalatekijä vaikuttaa aikaisemmin mainitulla tavalla. Toisekseen mistä kiihtyvyydestä nyt puhut? Laajenemisen tai kutistumisen vai itse galaksien ja tähtien? Kolmanneksi en valitettavasti osaa ulkomuistista sanoa lasketaanko noista etäisyys-nopeus käyristä muuta kuin arvo Hubblen vakiolle. x)
[/q]
Hmm niin, sehan tosiaan on eri asia puhutaanko galaksien kiihtyvyyksista vai laajenemisen kiihtymisesta, haha :D

Valitsitko muuten tuon a:n symbolin vain tuplapisteen mahdollisuuden takia vai onko se jokin vakiintunut? Hieman hamaava valinta :) Ja hitto mulla on jenkkinappis viela taalla :D

[q]Indigo, 22.5.2006 23:25:
Semanttinen ongelma? Kai sitä ei-mitäänkin voi kutsua tilaksi halutessaan :)
[/q]

Ehkä. Mutta kyllä se silti vähän hämmästyttää kun täytyy ajatella jotakin mikä periaatteessa on siellä, mutta kuitenkaan ei ole. Ja miten kävisi jos olisi mahdollista matkustaa universumin "reunalle" ja yli. Kävisikö kuten materian ja antimaterian törmätessä, vai onko toisella puolella kenties toisia todellisuuksia, uusia universumeita. Ja edelleenkin ihmettelen miten universumi voi laajentua siihen ei mihinkään.

Nojoo, taitaa olla kohta aika lataamoon kun liikaa kehittelee omia teorioita.

[q]krisse


Ehkä. Mutta kyllä se silti vähän hämmästyttää kun täytyy ajatella jotakin mikä periaatteessa on siellä, mutta kuitenkaan ei ole. Ja miten kävisi jos olisi mahdollista matkustaa universumin "reunalle" ja yli. Kävisikö kuten materian ja antimaterian törmätessä, vai onko toisella puolella kenties toisia todellisuuksia, uusia universumeita. Ja edelleenkin ihmettelen miten universumi voi laajentua siihen ei mihinkään.

Nojoo, taitaa olla kohta aika lataamoon kun liikaa kehittelee omia teorioita.
[/q]

Universumin reunalle? Onko siellä joku seinä :) Viimeisen atomin jälkeen voi olla samanlaista tyhjää ei-mitään kuin joka puolella. Vai onko täällä jotain väliainetta kaiken välissä joka erottaa tämän tyhjyyden siitä "toisen puolen tyhjyydestä"?

Mutta tää kaikki on tietysti vain spekulaatiota.

Ei-mitään on muutenkin valtavasti joka puolella. Jos atomin ydin olisi Helsingissä lojuva appelsiini, ensimmäinen elektroni olisi Pariisissa asti. (näin kuulin, ei ole linkkiä todistamaan tätä :)) Ja miten valtavat etäisyydet sitten kosmisessa mittakaavassa onkaan.

[q]Indigo, 23.5.2006 17:34:
Ei-mitään on muutenkin valtavasti joka puolella. Jos atomin ydin olisi Helsingissä lojuva appelsiini, ensimmäinen elektroni olisi Pariisissa asti. (näin kuulin, ei ole linkkiä todistamaan tätä :)) Ja miten valtavat etäisyydet sitten kosmisessa mittakaavassa onkaan.
[/q]
Jotakuinkin tuollaista joo. Kaikki normaali materia on about 99,99 % tyhjiota - myos kaikki ihmiset.

[q]

Juuri tuollaisten kysymysten takia tiede on tiedettä, eikä jokin Tieteen Universaali Opaskirja josta voisi katsoa vastaukset Kaikkiin kysymyksiin. Mutta kun hetkeksi pysähtyy miettimään sitä, että me perustellusti pystymme edes kysymään tuollaisia kysymyksiä...
[/q]


Linnunradan käsikirja olisi kyllä kätevä:)

Tyhmä kyssäri :

Tila, energia, aika. Onko muita perusresursseja ihan minkä tahansa luomiseen/tapahtumiseen? Jos siis oletetaan että noita voisi hallinnoida mieluisella tavalla.

[q]toma, 23.5.2006 11:39:
Valitsitko muuten tuon a:n symbolin vain tuplapisteen mahdollisuuden takia vai onko se jokin vakiintunut? Hieman hamaava valinta :) Ja hitto mulla on jenkkinappis viela taalla :D
[/q]

"a" on ihan vakiintunut symboli skaalatermille. Kontekstista käy ilmeisesti aika hyvin selville onko kyseessä normaali kiihtyvyys vai tämä kosmologiassa esiintyvä termi.

[q]wetware, 20.5.2006 07:33:
---
alek száhala, 20.5.2006 00:17:
Edit: Mä en ottais mitään lähdettä vakavasti jossa puhutaan 5-ulotteisesta hyperavaruudesta.
---
kelaa supersäieteoriaa. 10,11 tai jopa 26 (GSUS) ulotteinen hyperavaruus.
[/q]

Puhut supersäieteoriasta, mutta liität siihen ulottuvuuksien määriä, jotka eivät siihen kuulu. Säieteoriassa matematiikka vaatii 26 ulottuvuutta, mutta kun yhdistetään säieteoria ja supersymmetria, saadaan supersäieteoria, jonka matematiikka vaatii kymmenen tai yksitoista ulottuvuutta (en muista kumman). Tämä menee nyt melkein veikkailuksi, mutta olisiko ollut niin, että supersäieteorian ja supergravitaation (ihan mutua) yhdistelmällä oltaisiin saatu 11 ulottuvuutta kutistettua kymmeneksi. Tästä vikasta en mene tosiaan takuuseen, mutta älkää sekoittako säieteoriaa ja supersäieteoriaa. Ne ovat eri eläimiä.

[q]mitähän nekin on vetäny! voisivat ratsata brian greenen talon. ei varmaan löydy puhtaita jauhoja[/q]

Itse asiassa kyseessä on varsin kaunis ja yllättävän selkeä konstruktio ja nuo kummallisuudet ovat pitkälti matematiikan sanelemia. Ei tällaisten kehittelyyn mielestäni tarvita mitään kofeiinia ja hikoilua rankempaa.

Edit: I stand corrected. Hyperavaruus on sittenkin ihan validi termi joissain yhteyksissä. Ei siis ihan pelkkää sci-fiä.

[q]toma, 23.5.2006 08:08:
---
Epailija, 22.5.2006 23:13:
Selkiskö?


Tää on kyl hauskaa: vaatiin näemmä lähes neljän vuoden fysiikan opinnot, että ylipäätään pystyy kysymyään tyhmiä kysymyksiä :D
[/q]


Tietty lämpötila säteilee tietynväristä valoa, tähtityyppejä ei ole kovinkaan montaa erillaista ja tietyn tähtityypin tähdet ovat kaikki lähes samanlaisia. Kun tunnetaan minkä tyyppinen tähti on kyseessä joka lähettää säteilya niin tiedetään myös minkä väristä valoa se säteilee. Tästä voidaan laskea punasiirtymästä kuinka nopeasti kyseinen tähti etääntyy meistä.

Selkenikö?