Mistä tiedämme että itse avaruus laajenee eivätkä galaksit vain etäänny toisistaan kiihtyvällä vauhdilla?
Laajeneva avaruus
???
22125
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Turvaa tilisi vahvistamalla puhelinnumerosi. Voit silloin palauttaa unohtuneen salasanan tekstiviestillä.
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 22
Vanhimmat
Miten galaksien etääntyminen toisistaan eroaa avaruuden laajenemisesta? Olettaen että avaruus ei ole volumetrisesti ääretön sen laitoja merkkaavat etäisimmät galaksit universumin keskuksesta. Koska kaikkien kappaleiden on todettu erkanevan toisistaan pimeän energian vaikutuksesta myös universumin laidat äärenevät ja täten avaruus laajenee.
>
Ne liikkuvat koordinaatistossa. Laajenevassa avaruudessa koordinaatisto venyy.
>
Mistä tällainen oletus tulee ?
Sitä ei tiedetä, onko maailmankaikkeus äärtön kooltaan vai ei.
>
Mutta tällaista universumin keskusta ei ole. [Eikä sinne laitaan olisi ehtinyt galakseja vaan valoa.]
>
Pimeää energiaa ollaan hypotetisoitu - ei sentään todettu.
Ja tosiaan, tuo mekanismi ei vaan mene noin, niin "päätelmäsikään" ei pidä kutiaan.
Koska luonto on ajaton, housuissa teillä tappi laajenee mutta ei avaruudessa.
Yleisen suhteellisuusteorin mukaan aine ja gravitaatiokenttä juuri määrittelee aika-avaruuden geometrian ja jopa olemassaolon. Siis, jos aika-avaruus on äärellinen , materian erkaneminen kiihtyvällä vauhdilla laajentaa avaruutta kiihtyvällä vauhdilla.
>
Kyllä se kiihtyvä laajeneminen voi tapahtua vaikka avaruus olisi äärettömän kokoinenkin. Se ei liity asiaan.
Niin. Tuntuu vaan aina pahalta, jos fysiikassa törmää äärettömään. Matematiikassa se on aina niin luonnollista.
Jos galaksit liikkuisivat suuntansa mukaisesti yhdestä pisteestä pois päin nopeuden kasvaessa suoraan verrainnollisesti etäisyyteen pisteestä, galaksit vaikuttaisivat etääntyvän juuri havaitsijasta poispäin missä tahansa universumin kohdassa.
Mutta nopeuden kasvu etäisyyden funktiona ei olisi joka suunnalla samanlaista muualla kuin yhdessä pisteessä. Lisäksi etääntymispisteen lähiympäristön pitäisi tyhjentyä.
Vain avaruuden laajeneminen voi selittää resiprookkisen punasiirtymän.
>
Tiedämme sen vaikka etääntymisnopeuden suuntariippumattomuudesta (se, mistäpäin nuo galaksit olisivat tulossa, etääntyisi hitaammin kuin se suunta, johon ne on menossa).
Toiseksi: etäisimpien näkemämme galaksien nopeus pitäisi olla valonnopeus (ja kun tiedämme, että ne etääntyy vielä kauempana vielä nopeammin, niin niiden pitäisi ylittää valonnopeus).
Kolmanneksi: taustasäteily on suuntariippumatonta, joten siis atomisynteesi on tapahtunut jokapuolella ympärillämme eikä jossain pisteessä. Kaikkialla ympärillämme on siis piste, josta tämä "räjähdys" tulee. Itse asiassa nenänpääsikin on piste joka räjähtää yhä edelleen. Onneksi vaan gravitaatio ja sähköstaattiset voimat pitävät nokkasi kasassa, niin atomit ei sentään lentele ylt'ympäriinsä tilan laajenemisen vuoksi. [Laajeneminen on tietysti hyvin hidasta, ettei sitä tietenkään voisi havaita noin pienessä kohteessa järkevässä ajassa.]
Onko se sitten niin, että galaksit eivät oikeasti liiku, ainoastaan niiden välinen etäisyys kasvaa tasaisesti joka suuntaan. Analogiana ilmapallo, johon puhalletaan tasaisesti kiihtyvällä nopudella lisää ilmaa. Jos kuvitellaan pallon sisälle "galaksipisteitä", jotka oikeastaan pysyvät paikallaan, mutta jokaisen pisteen väli jokaiseen toiseen pisteeseen kasvaa pallon laajentuessa?
Onko tämä typerä ajatusmalli (siis liian yksinkertainen)?
Älä lätise joutavia! Kurakaljaa tullu taas imeskeltyä kaikesta päätellen, sillain sopivasti?
>
Kyllä. Tällainen on nykykäsitys.
Usein galakseja verrataan pullataikinan rusinoihin: Se taikina on ihan sitä samaa rusinan vieressä eli rusina ei liiku taikinassa, mutta taikina kuitenkin paisuu siirtäen rusinoita toisistaan kauemmas.
Ilmapalloesimerkkisi oli mielestäni hyvä.
Se vaan, että "puhalletaan tasaisesti kiihtyvällä nopudella lisää ilmaa" ei taida tarkasti ottaen pitää kutiaan: Maailmankaikkeus laajenee kiihtyvästi, eikä edes lineaarisesti kiihtyvästi. Ilmapalloesimerkillä voisi ajatella siis niin, että vaikkapa puhalluspaine on koko ajan sama, mutta pallo tulee hetki hetkeltä löysemmäksi puhaltaa, jolloin tilavuuden kasvu vaan lisääntyy sitä mukaa kun sinne ilmaa menee. Tästä kiihtyvästä laajenemisestahan jaettiin viime vuoden Nobel.
"Tiedämme sen vaikka etääntymisnopeuden suuntariippumattomuudesta (se, mistäpäin nuo galaksit olisivat tulossa, etääntyisi hitaammin kuin se suunta, johon ne on menossa)."
Muut ymmärsin mutta mutta, kuinka niin? Jos ajatellaan siis että galaksit etääntyisivät pisteestä pois etäisyydestä riippuvalla nopeudella. Tulossa olevat galaksit eivät siis liikkuisi meistä pois päin vaan meitä kohti, mutta pienemmällä nopeudelle kuin meidän galaksi etääntyisi niistä. Menossa olevat galaksit taas liikkuisivat nopeammin kuin me.
>
Riippuu mallista (jotka siis kaikki on virheellisiä). Kaikki galaksit oletetaan tässä liikkuvan samaan suuntaan (valitaan nyt yksi sektori keskustasta pois). Tällä linjalla siis galaksit liikkuvat samaan suuntaan, mutta voitaisiin ajatella, että tämä linja venyisi eli etäisyydet kasvaisi. Riippuu tietysti ajatuksesta, mutta etäisyys siis venyisi myös vaikka keskivaiheilla olevasta tarkastelupisteestä katsoen (esim. oma galaksimme) sekä taakse että eteen. Takana olleilla on ollut pienempi alkuvauhti ja edessä suurempi. Ilmeisesti siis suurempaa nopeutta etenevät kasvattavat enemmän etäisyyttä kuin pienemmät jäävät jälkeen. [Tosin voihan sitä ajatella, että nämä hitaammat ovat paljon hitaampia kuin nopeat edessä ovat nopeampia kuin me.]
Et siis välttämättä ole väärässä ajatuksinesi, mutta yhtä kaikki: mikään tämäntyyppinen malli ei päde havaitulle etääntymiselle.
Kiitos selityksestä
"Et siis välttämättä ole väärässä ajatuksinesi, mutta yhtä kaikki: mikään tämäntyyppinen malli ei päde havaitulle etääntymiselle."
En sellaista missään vaiheessa kuvitellutkaan.
Siis että avaruuden laajeneminen ei olisi totta.
Mukava, jos oli hyötyä.
>
Jep.
Tuo oli lähinnä vaan siksi, että palstalla majailee hahmo, joka ei tätä tajua millään keinolla. Siksi korostin tuota ilmiselvyyttä.
Galaksit ovat aineellisia. Jos havaittu etäisyyden kasvu olisi sitä että galaksit liikkuisivat avaruuden suhteen niin lopulta niiden nopeus avaruuden suhteen ylittäisi valon nopeuden.
Avaruuden laajenemisen kanssa tätä ongelmaa ei synny. Sitäpaitsi olisi kovin kummallista jos galaksit lentäisivät joka suunnassa juuri meistä poispäin.
"Galaksit ovat aineellisia. Jos havaittu etäisyyden kasvu olisi sitä että galaksit liikkuisivat avaruuden suhteen niin lopulta niiden nopeus avaruuden suhteen ylittäisi valon nopeuden.
Avaruuden laajenemisen kanssa tätä ongelmaa ei synny."
Miten tämä ratkaisee ongelman? Eikö tästä siinäkin tapauksessa aivan yhtä lailla seuraa, että tarpeeksi suurilla etäisyyksillä nopeus (olkoon se vaikka sitten avaruuden laajenemisnopeus) ylittää valon nopeuden? Ja sehän ei ole mahdollista. Vai voidaanko siitä seikasta, että kyseessä onkin avaruuden laajeneminen, jollakin tavoin johtaa, että etäisyyden kasvaessa se nopeus lähestyykin vain asymptoottisesti valon nopeutta?
" Sitäpaitsi olisi kovin kummallista jos galaksit lentäisivät joka suunnassa juuri meistä poispäin"
Niin mutta suhteellisuusteorian mukaanhan ei ole mielekästä puhua nopeudesta avaruuden suhteen, ainoastaan nopeudesta jossakin koordinaatistossa, tai jonkin kappaleen lepokoordinaatistossa. Yhtä hyvinhän voidaan mikä tahansa galaksi valita koordinaatiston keskipisteeksi, jolloin kaikki muut galaksit etääntyvät "juuri" siitä.
Voidaanko tästä päätellä, että puhe "avaruuden laajenemisesta" onkin vain tapa ilmaista, että galaksit etääntyvät toisistaan, mutta yhtä hyvin asia voidaan ilmaista niiden liikkeenä minkä tahansa valitun galaksin suhteen, jolloin kaikki muut liikkuvat siitä poispäin?
Suhteellisuusteoria ei kiellä, etteikö avaruus voisi laajentua valoa nopeammin. Laajenihan se iflaatiovaiheessakin. Mikään nopeus "avaruuden suhteen", ts. kahden avaruudessa olevan pisteen välillä, ei voi ylittää valonnopeutta.
Laajeneminen on yksiselitteisesti avaruudellinen ominaisuus. Galaksien reaaliset liikkeet eivät voi selittää havaintoja, ellei sitten oleteta linnunradan olevan maailmankaikkeuden keskus.
"Laajeneminen on yksiselitteisesti avaruudellinen ominaisuus. Galaksien reaaliset liikkeet eivät voi selittää havaintoja, ellei sitten oleteta linnunradan olevan maailmankaikkeuden keskus. "
Mikä sen oikeastaan estää?
Oletetaan vaikkapa yksinkertaisuuden vuoksi, että galaksit muodostaisivat "kuutiollisen avaruushilan", niin että niiden keskukset jollakin hetkellä sijaitsisivat pisteissä (xa0, ya0, za0), missä a0 on jokin vakio, kahden naapurigalaksin etäisyys kyseisellä hetkellä, ja kertoimet x, y, z mielivaltaisia kokonaislukuja. Olkoon kyseinen hetki se, jolloin alkuräjähdyksestä on kulunut aika t0. Tällöin voidaan lisäksi olettaa, että pisteessä (xa0, ya0, za0) sijaitsevan galaksin nopeuskoordinaatit pisteen (0,0,0) suhteen ovat (xa0/t0, ya0/t0, za0/t0).
Mutta tästä seuraisi, että esimerkiksi x-akselilla minkä tahansa kahden "peräkkäisen" galaksin nopeuksien erotus, eli niiden suhteellinen nopeus toistensa suhteen, olisi a0/t0, ja samoin vastaavasti muidenkin koordinaattien suunnassa. Kyllä tällöin, ei vain origossa sijaitsevan vaan jokaisen muunkin galaksin suhteen tilanne olisi se, että kaikki muut etääntyisivät siitä. Eikä asia oleellisesti muutu siitä, vaikkeivät nuo luvut x, y, z olekaan kokonaislukuja. Vai onko tässä jokin virhepäätelmä, jota en ole huomannut?
Tosin tästä kyllä seuraisi, että tarpeeksi kaukana nopeudet ylittäisivät valonnopeuden. Mutta silti jokaisesta galaksista katsottuna kaikki muut etääntyisivät siitä.
Olisiko etääntymisnopeus mistä tahansa katsottuna joka suuntaan yhtä nopeasti etäisyyden funkiona kasvava? Mielesatäni ei olisi.