Ymmärränkö oikein nykykäsityksen mukaan?:
Voimme nähdä 45 miljardia valovuotta meistä joka suuntaan, eli valo on ehtinyt kulkea tuon matkan olemassaolonsa aikana. Voimme havaita halkaisijaltaan 90 miljardia valovuotta leveän alueen maailmankaikkeutta; halkaisijaltaan siksi että ymmärtämämme maailmankaikkeus on "pallomainen" ja siinä mielessä "melko symmetrinen" joka suuntaan. Universumi voi toki myös olla litteä, myös näin kertovat mittaustulokset.
Koko universumi on miljoonia kertoja suurempi kuin havaitsemamme universumi.
Maailmankaikkeus on 13,8 miljardia vuotta vanha. Universumi laajenee kiihtyvällä tahdilla.
1) Jos ja kun maailmankaikkeus on alle 14 miljardin vuoden ikäinen, ja valonnopeus on suurin fysikaalisesti tuntemamme nopeus, miten on mahdollista, että voimme havainnoida 45 miljardia valovuotta jokaiseen suuntaan? Onko kysymys siitä, että kosmisen inflaation aikana - ennen varsinaista alkuräjähdystä ja singulariteettia - kvantttigravitaation jälkeisellä energialla ei ollut keskinäistä vuorovaikutusta ja laajeneminen saattoi siten olla paljon valonnopeutta nopeampaa? Vai laajeneeko universumin rajat meihin nähden edelleen valonopeutta nopeammin? Ei kai muutoin ole perusteltavissa, että maailmankaikkeuden rajat olisivat kauempana kuin valonnopeus edellyttää.
2) Mistä tiedämme että koko maailmankaikkeus on paljon suurempi kuin havaitsemamme maailmankaikkeus, koska emmehän voi sitä havaita?
3) Miten universumi voi olla yhtä aikaa sekä pallomainen että litteä? Vaikka universumi olisikin pallomainen, ei kai sillä tarvitse olla rajoja eli emme palaa alkupisteeseen, vaikka kulkisimme riittävän pitkälle?
Lapsikin tietää vastaukset edellisiin perusasioihin, vai tietääkö?
Voimme nähdä 45 miljardia valovuotta meistä joka suuntaan, eli valo on ehtinyt kulkea tuon matkan olemassaolonsa aikana. Voimme havaita halkaisijaltaan 90 miljardia valovuotta leveän alueen maailmankaikkeutta; halkaisijaltaan siksi että ymmärtämämme maailmankaikkeus on "pallomainen" ja siinä mielessä "melko symmetrinen" joka suuntaan. Universumi voi toki myös olla litteä, myös näin kertovat mittaustulokset.
Koko universumi on miljoonia kertoja suurempi kuin havaitsemamme universumi.
Maailmankaikkeus on 13,8 miljardia vuotta vanha. Universumi laajenee kiihtyvällä tahdilla.
1) Jos ja kun maailmankaikkeus on alle 14 miljardin vuoden ikäinen, ja valonnopeus on suurin fysikaalisesti tuntemamme nopeus, miten on mahdollista, että voimme havainnoida 45 miljardia valovuotta jokaiseen suuntaan? Onko kysymys siitä, että kosmisen inflaation aikana - ennen varsinaista alkuräjähdystä ja singulariteettia - kvantttigravitaation jälkeisellä energialla ei ollut keskinäistä vuorovaikutusta ja laajeneminen saattoi siten olla paljon valonnopeutta nopeampaa? Vai laajeneeko universumin rajat meihin nähden edelleen valonopeutta nopeammin? Ei kai muutoin ole perusteltavissa, että maailmankaikkeuden rajat olisivat kauempana kuin valonnopeus edellyttää.
2) Mistä tiedämme että koko maailmankaikkeus on paljon suurempi kuin havaitsemamme maailmankaikkeus, koska emmehän voi sitä havaita?
3) Miten universumi voi olla yhtä aikaa sekä pallomainen että litteä? Vaikka universumi olisikin pallomainen, ei kai sillä tarvitse olla rajoja eli emme palaa alkupisteeseen, vaikka kulkisimme riittävän pitkälle?
Lapsikin tietää vastaukset edellisiin perusasioihin, vai tietääkö?
Vastaukset 3
Vanhimmat
LIsää helppoja kysymyksiä.
Lienee niin, että Higgsin bosoni luo (alkeis)hiukkasille (lepo)massan, mutta se ei selitä painovoimaa. Higgsin voimakenttä on kaikkialla avaruudessa.
Gravitonia sen sijaan ei ole vielä löydetty, vaan se on vielä teoreettinen hiukkanen, ja sen uskotaan välittävän painovoimavuorovaikutuksen.
Voiko joku selittää tuon saman suomeksi eli selittäisikö - toisin kuin Higgsin voimakenttä - gravitoni painovoiman? Higgsin bosoni siis antaa materialle massan, mutta ei selitä painovoimaa.
Avauudessa kappaleilla on massa ja lepomassa, mutta painovoimavuorovaikutus on vähäistä. Onko avaruudellista gravitonikenttää (vrt. Higgsin kenttä) olemassa vai ovatko gravitonit vain alkeishiukkasiin liittyvä ominaisuus?
Kosminen horisontti on 13.7 miljardin valovuoden päässä, eikä sen pidemmälle voi nähdä. Nykyinen havaittavan etäisyyden reuna on siinä, missä avaruus tuli läpinäkyväksi alkuräjähdyksen jälkeen. Liittyy mikroaaltotaustasäteilyyn.
Horisontti siirtyy koko ajan kauemmaksi valon nopeudella. Arviot universumin todellisesta läpimitasta vaihtelevat 90-250 miljardin valovuoden välillä. Tarkkaa arvoa kuitenkin mahdoton tietää. Tulevat havaintolaitteet kuten E-ELT ja James Webb Space Telescope tulevat tarkentamaan tätä. Nykyisten laitteiden herkkyys ei ole riittävä, mutta luultavasti ne löytävät aina vain lisää galakseja. Inflaatio on kestänyt tietyn ajan, ja sitten lakannut.
Higgisin bosoneita ei esiinny luonnossa hiukkasina, vaan ne muodostavat kaikkialle vaikuttavan kentän, mutta ei sanan varsinaisessa merkityksessä anna massaa hiukkasille. Aine omaa itsessään massan, mutta liikkuessaan se vuorovaikuttaa Higgsin kentän kanssa joka tavallaan "tahmaa" liikettä ja toimii nopeudenrajoittimena. Ilman Higgsin kenttää kaikki hiukkaset liikkuisivat valonnopeudella (tai jopa yli?) ja universumi olisi pelkkää hiukkaspuuroa ilman kiinteitä kappaleita. Sen takia sitä kutsutaan jumalhiukkaseksi, koska ilman sitä meitä ei olisi.
Painovoima on näennäisvoima. Se on aika-avaruuden kaareutumista, jonka massa aiheuttaa .
Havaitset sen osan universumia josta valo on päässyt Maapallolle asti. Aluksi maailmankaikkeus ei läpäissyt valoa kun sen täytti ionisoitunut vetykaasu eli plasma. Vasta kun kaasu lakkasi olemasta ionisoitunutta 377000 vuotta alun jälkeen (rekombinaatio) niin valo ja muu sähkömagneettinen säteily pääsi etenemään avaruudessa.
Avaruuden taustasäteily on 377000 vuotta sitten tuhansien asteiden lämpötilassa hehkuneen plasman lähettämää valoa juuri ennenkuin plasma lakkasi olemasta ionisoitunutta ja muuttui kuumaksi kaasuksi. Se on punasiirtynyt yli tuhat kertaa pidemmälle aallonpituudelle eli radioaalloille avaruuden laajenemisen vuoksi.
Et voi nähdä kauemmaksi kuin tuon vuonna 377000 tapahtuneen rekombinaation kohdalle. Mihin tahansa suuntaan täältä katsotkin niin näet saman kohdan menneisyyttä. Sitä aiemmalta ajalta ei ole mitä katsella, sillä minkään aiemmin olemassaolleen kohteen tuottama valo ei päässyt etenemään avaruudessa. Tuolloinen hehkuva plasma estää näkemästä syvemmälle avaruuteen.
Avaruus laajenee koko ajan. Hubblen lain mukaan avaruuden laajenemisen aiheuttama kaukaisten kohteiden punasiirtymä eli kohteiden etääntymisnopeus meistä on suoraan verrannollinen niiden etäisyyteen täältä. Avaruuden taustasäteilyn näennäisen syntykohdan paikkeilla punasiirtymä on yli tuhannen luokkaa. Hieman siitä kauempana punasiirtymä on ääretön eli avaruuden laajeneminen vie kohteita meistä poispäin niin suurella nopeudella, ettei valo kyseisistä kohteista enää koskaan pääse tänne asti. Siinä kohdassa on siis avaruuden laajenemisen aiheuttama tapahtumahorisontti.
Kun nyt vuonna 13800000000 tänne tulee avaruudessa 13.8 miljardia vuotta meitä kohti liikkunutta valoa niin sen lähtöpaikka on valon kulkuajan kuluessa avaruuden laajenemisen vuoksi etääntynyt meistä 45 miljardin vuoden päähän. Kun valo lähti liikkeelle oli sen lähtöpaikka paljon lähempänä meitä kuin 13.8 miljardia valovuotta. Matkan aikana avaruus venyi ja valon aallonpituus venyi samalla.
Vaikka taustasäteilyssä näemme sen kuvan ajalta 13.8 miljardia vuotta sitten niin se on pelkkä kuva. Kuvaa vastaava osa avaruudesta on siirtynyt aikaa sitten niin kauas meistä, että sitä ei ole mahdollista enää saavuttaa millään keinolla. Samalla se on muuttunut aivan toisenlaiseksi, mutta emme tuota muuttumista voi enää nähdä. Havaittavissa oleva osa maailmankaikkeutta on aivan eri asia kuin saavutettavissa oleva osa maailmankaikkeutta.