Kaukaisimmat näkyvät galaksit?

Nykyisen tiedon mukaan nyt näkyvät etäisimmät galaksit ovat tällä hetkellä jo valokartion ulkopuolella, vaikka vielä näkyvätkin. Näkyvä universumia laajenee vain valonnopeudella, mutta laajeneminen on johtanut siihen, ettei kosminen horisontti enää pysy laajenemisen vauhdissa edes vielä näkyvässä universumissa.

Mitä siihen tulee, jatkuuko universumi kosmisen horisontin takana samanlaisena, niin olisi melkoinen ihme, jos ei jatkuisi. Se vaatisi aivan uudenlaisia selityksiä.

Vaikka valonnopeus on ihmisen mittakaavassa suuri, se ei ole sitä universumin mittakaavassa. Marconin radiokokeilujen säteily on nyt pallopinnalla, jonka halkaisija on n. 1/400 Linnunradan halkaisijasta.

Meidän nykyisyys kaukaisia kohteita koskien on se mitä me nyt tai tällä hetkellä havainnoidaan, muuta järkevää nykyisyyttä ei meille ole. Eikä ole tiedossa mitään mahdollista tapaa irtautua ympäröivästä ja havainnoida kaikkia olemassa olevia paikkoja ilman "kohinan", signaalien tai informaation kulun hitautta. Homogeenisuus ja isotrooppisuus- periaatteiden mukaan aikaa on todennäköisesti joka kolkassa kulunut kuitenkin yhtä paljon kuin täällä. Tuo on se olettamus, jolla asiat saa pidettyä loogisesti käsiteltävinä. Toki voimme kuvitella mitä tarkoittaa, kun näkyvä valo on miljardeja vuosia vanhaa, ja matemaattisesti ennustaa olevan tiedon pohjilta mitä siellä olisi voinut tapahtua. Riippuen tietenkin kohteesta onko se paljon tai vähän: Auringon valo on 8min "vanhaa", Alfa Centaurista noin 4v 3kk, Linnunradan keskustasta noin 25000 vuotta jne. "Nyt" on mielenkiintoinen konsepti. Jopa ihan yksilötasolla, ottaen huomioon sen millainen biologis-sähköis-kemikaalinen ihmehybridi ihminen on. Taputan käsiäni: vaikuttaa, että kaikki merkittävät havainnointikeinot kertovat minulle tiedon samanaikaisesti taputuksesta: tunto, näkö, kuulo. Tämä voi olla tietysti aivojen tuottama harha, tai jonkinlainen ihmis- aivojen epätarkkuus/toleranssi asioiden niputtamiseksi yhdeksi ja samaksi tapahtumaksi. Kätevä kuitenkin, oli kuinka hyvänsä. Sama aivojen voima käsittää ja niputtaa asioita auttaa ymmärtämään, ja toisaalta intuitio vie välillä vääräänkin suuntaan, kun joskus asiat ei ole sitä miltä ne näyttää.

Anonyymi kirjoitti:

Nykyisen tiedon mukaan nyt näkyvät etäisimmät galaksit ovat tällä hetkellä jo valokartion ulkopuolella, vaikka vielä näkyvätkin. Näkyvä universumia laajenee vain valonnopeudella, mutta laajeneminen on johtanut siihen, ettei kosminen horisontti enää pysy laajenemisen vauhdissa edes vielä näkyvässä universumissa.

Mitä siihen tulee, jatkuuko universumi kosmisen horisontin takana samanlaisena, niin olisi melkoinen ihme, jos ei jatkuisi. Se vaatisi aivan uudenlaisia selityksiä.

Vaikka valonnopeus on ihmisen mittakaavassa suuri, se ei ole sitä universumin mittakaavassa. Marconin radiokokeilujen säteily on nyt pallopinnalla, jonka halkaisija on n. 1/400 Linnunradan halkaisijasta.

Lue lisää

Laajeneminen ei tapahdu vakionopeudella, vaan välillä vaikuttaisi kasvavan ja välillä taas pysähtyvän. Universumin historiassa tunnetaan myös hidastumisvaiheita esim. inflaation lopussa.
Tästä syystä mitään universumin osaa ei voida perustellusti pitää havaittavan universumin ulkopuolisena, vaan kyllä ennen pitkää kaikkialta tuleva valo ehtii Maapallon koordinaatteihin, kunhan odotellaan riittävän kauan.

Anonyymi kirjoitti:

Laajeneminen ei tapahdu vakionopeudella, vaan välillä vaikuttaisi kasvavan ja välillä taas pysähtyvän. Universumin historiassa tunnetaan myös hidastumisvaiheita esim. inflaation lopussa.
Tästä syystä mitään universumin osaa ei voida perustellusti pitää havaittavan universumin ulkopuolisena, vaan kyllä ennen pitkää kaikkialta tuleva valo ehtii Maapallon koordinaatteihin, kunhan odotellaan riittävän kauan.

Lue lisää

Avaruus laajenee nopeamin kuin valonnopeus. Avaruudessa on kohteita, joiden valo ei ikinä saavuta meitä.

Kari Enqvistin mukaan standardimallin sijasta pätee ns. LTB-kosmologia jos oletetaan että avaruus ei olekaan isotrooppinen. Lemaitre-Tolman-Bondin kosmologiassa universumi ei laajene kiihtyvällä nopeudella.
https://arxiv.org/abs/0709.2044

Monet havainnot kyllä viittaavat siihen että avaruus ei ole täysin isotrooppinen ja samanlainen eri puolilla universumia, esim. hienorakennevakion suuruus vaihtelee.

Anonyymi kirjoitti:

Kari Enqvistin mukaan standardimallin sijasta pätee ns. LTB-kosmologia jos oletetaan että avaruus ei olekaan isotrooppinen. Lemaitre-Tolman-Bondin kosmologiassa universumi ei laajene kiihtyvällä nopeudella.
https://arxiv.org/abs/0709.2044

Monet havainnot kyllä viittaavat siihen että avaruus ei ole täysin isotrooppinen ja samanlainen eri puolilla universumia, esim. hienorakennevakion suuruus vaihtelee.

Lue lisää

Todella mielenkiintoista on, jos jokin havainto viittaisi siihen, että avaruudessa ei pätisi oletus isotropiasta. En ole kuullut yhdestäkään tällaisesta havainnosta. Valistakaa!

Anonyymi kirjoitti:

Todella mielenkiintoista on, jos jokin havainto viittaisi siihen, että avaruudessa ei pätisi oletus isotropiasta. En ole kuullut yhdestäkään tällaisesta havainnosta. Valistakaa!

Lue lisää

https://tekniikanmaailma.fi/tahtitieteilijat-tekivat-hyvin-oudon-havainnon-tarkea-luonnonvakio-ei-olekaan-sama-kaikkialla-maailmankaikkeudella-saattaa-olla-pohjoinen-ja-etela

Hienorakennevakio on erisuuruinen eri puolilla avaruutta. Se tarkoittaa että avaruus ei ole isotrooppinen, vaan tyhjiön permeabiliteetti ja valonnopeus vaihtelevat universumin eri alueilla.

Anonyymi kirjoitti:

https://tekniikanmaailma.fi/tahtitieteilijat-tekivat-hyvin-oudon-havainnon-tarkea-luonnonvakio-ei-olekaan-sama-kaikkialla-maailmankaikkeudella-saattaa-olla-pohjoinen-ja-etela

Hienorakennevakio on erisuuruinen eri puolilla avaruutta. Se tarkoittaa että avaruus ei ole isotrooppinen, vaan tyhjiön permeabiliteetti ja valonnopeus vaihtelevat universumin eri alueilla.

Lue lisää

Tekniikan maailman sijaan alkuperäinen tutkimus.

https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaay9672

Tuon mukaan havainto on tasolla 3.9 sigmaa ja paikasta riippuva vaihteluväli olisi ollut α = (αz − α0)/α0 = (−2.18 ± 7.27) × 10⁻⁵. Ajasta riippuvaa vaihtelua ei havaittu.

Huomaa että väitetyn vaihteluvälin virhearvio on yli kolminkertainen itse vaihteluväliin nähden.

CERNissä on tehty uusista hypoteettisista alkeishiukkasista useita kolmen sigman havaintoja, jotka myöhemmin ovat osoittautuneet paikkansapitämättömiksi.

Vaikka hienovakiorakennne vaihtelisikin paikan suhteen paljon tuota enemmän niin galaksien muodostuminen olisi edelleenkin mahdollista siellä missä luonnonvakiot olisivat kohdallaan galaksien syntymisen kannalta katsottuna. Ja kun tuollaisia avaruuden tilavuuksia on esimerkiksi 5 miljardin valovuoden säteisen pallon sisällä meistä katsottuna aika paljon niin uusia vielä täällä havaitsemattomia mutta tulevaisuudessa näkyviin tulevia galakseja on aivan varmasti muodostunut.

Anonyymi kirjoitti:

Tekniikan maailman sijaan alkuperäinen tutkimus.

https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaay9672

Tuon mukaan havainto on tasolla 3.9 sigmaa ja paikasta riippuva vaihteluväli olisi ollut α = (αz − α0)/α0 = (−2.18 ± 7.27) × 10⁻⁵. Ajasta riippuvaa vaihtelua ei havaittu.

Huomaa että väitetyn vaihteluvälin virhearvio on yli kolminkertainen itse vaihteluväliin nähden.

CERNissä on tehty uusista hypoteettisista alkeishiukkasista useita kolmen sigman havaintoja, jotka myöhemmin ovat osoittautuneet paikkansapitämättömiksi.

Vaikka hienovakiorakennne vaihtelisikin paikan suhteen paljon tuota enemmän niin galaksien muodostuminen olisi edelleenkin mahdollista siellä missä luonnonvakiot olisivat kohdallaan galaksien syntymisen kannalta katsottuna. Ja kun tuollaisia avaruuden tilavuuksia on esimerkiksi 5 miljardin valovuoden säteisen pallon sisällä meistä katsottuna aika paljon niin uusia vielä täällä havaitsemattomia mutta tulevaisuudessa näkyviin tulevia galakseja on aivan varmasti muodostunut.

Lue lisää

Aiheesta on tehty ainakin 14 tutkimusta vuosina 1998 - 2021. Ei ole niin että yhdessä tutkimuksessa olisi sattumalta poikkeavat tulokset, vaan kyllä kaikki tutkimukset yli 20 vuoden ajalta vahvistavat toisiaan.

Anonyymi kirjoitti:

Aiheesta on tehty ainakin 14 tutkimusta vuosina 1998 - 2021. Ei ole niin että yhdessä tutkimuksessa olisi sattumalta poikkeavat tulokset, vaan kyllä kaikki tutkimukset yli 20 vuoden ajalta vahvistavat toisiaan.

Lue lisää

Tuossa linkatussa tutkimuksessa oli käytetty myös niitä aiempia tutkimuksia, jotka löytyvät lähdeluettelosta. Siitä huolimatta tulosten epävarmuus oli huomattavan suuri.

Nyt mainittu tutkimus ja myös aiemmat tutkimukset aiheesta löytyvät esiteltyinä sivulta

https://en.wikipedia.org/wiki/Fine-structure_constant

Anonyymi kirjoitti:

Tuossa linkatussa tutkimuksessa oli käytetty myös niitä aiempia tutkimuksia, jotka löytyvät lähdeluettelosta. Siitä huolimatta tulosten epävarmuus oli huomattavan suuri.

Nyt mainittu tutkimus ja myös aiemmat tutkimukset aiheesta löytyvät esiteltyinä sivulta

https://en.wikipedia.org/wiki/Fine-structure_constant

Lue lisää

https://arxiv.org/abs/2102.11648
Tänä vuonna julkaistiin vielä uudempi, supertietokoneella tehdyt simulaatiot valon absorptiosta ja spektriviivojen synnystä kvasaareissa. Tutkimustulokset osoittavat, miksi vaihteluvälit havainnoissa ovat niin isoja. Itse hienorakennevakion muuttumista koskeva tulos on kuitenkin tarkka ja luotettava.

Anonyymi kirjoitti:

https://arxiv.org/abs/2102.11648
Tänä vuonna julkaistiin vielä uudempi, supertietokoneella tehdyt simulaatiot valon absorptiosta ja spektriviivojen synnystä kvasaareissa. Tutkimustulokset osoittavat, miksi vaihteluvälit havainnoissa ovat niin isoja. Itse hienorakennevakion muuttumista koskeva tulos on kuitenkin tarkka ja luotettava.

Lue lisää

Kiinnostavaa tutkimusta, mutta ei vakuuta, koska tulosten virhearvio on noin suuri.

On myös virheellistä argumentoida, että tutkimukset "vahvistavat" toisiaan, koska näin ei tieteellisesti voida päätellä. Tutkimus joko falsifioituu tai jollei falsifikaatiota tapahdu, niin hyvä niin ja lisätutkimuksia voidaan tehdä.

Näinhän on käynyt esim. Einsteinin yleiselle suhteellisuusteorialle, sitä ei ole vielä falsifioitu. Yksikään tutkimustulos, joka ei sitä onnistu falsifioimaan, ei kuitenkaan "vahvista" millään tavalla ko. teoriaa.

Johtuu siitä että inflaatio on tällä hetkellä vain alle 3 prosentin luokkaa.

Avaruuden isotrooppisuus on kuitenkin empiirisesti falsifioitu, joten tällöin ei voi olettaa pimeää energiaakaan eikä kiihtyvää laajenemista.

Sellainen kosmologia on pseudotiedettä, jonka oletuksiin kuuluu empiirisesti falsifioidut asiat. Oikeissa tieteissä lähtöoletukset ovat todella tarkkaan tutkittuja ja todistettuja, mutta mitään tuntematonta saati falsifioitua ei oleteta.

Anonyymi kirjoitti:

Avaruuden isotrooppisuus on kuitenkin empiirisesti falsifioitu, joten tällöin ei voi olettaa pimeää energiaakaan eikä kiihtyvää laajenemista.

Sellainen kosmologia on pseudotiedettä, jonka oletuksiin kuuluu empiirisesti falsifioidut asiat. Oikeissa tieteissä lähtöoletukset ovat todella tarkkaan tutkittuja ja todistettuja, mutta mitään tuntematonta saati falsifioitua ei oleteta.

Lue lisää

Laitapa linkkiä tutkimukseen, jossa avaruuden isotrooppisuus on havaintojen (empiria) perusteella kumottu niin kattavasti, että kyseinen epäisotrooppisuus estäisi uusien galaksien muodostumisen. Jos uusia galakseja voi muodostua niin edellä kirjoitettu 5 mrd X Y pitää edelleen paikkansa.

Anonyymi kirjoitti:

Laitapa linkkiä tutkimukseen, jossa avaruuden isotrooppisuus on havaintojen (empiria) perusteella kumottu niin kattavasti, että kyseinen epäisotrooppisuus estäisi uusien galaksien muodostumisen. Jos uusia galakseja voi muodostua niin edellä kirjoitettu 5 mrd X Y pitää edelleen paikkansa.

Lue lisää

Spektriviivojen suhteellisia etäisyyksiä toisistaan vertailemalla havaintoja voi saada vain hieman muuttuneesta hienorakennevakion arvosta. Jos arvo muuttuu vähän enemmän, se vaikuttaa atomiytimiin niin paljon että fuusioreaktiota ei enää synny. Hienorakennevakio vaikuttaa myös molekyylien syntymiseen, liian pienillä tai isoilla arvoilla ei synny vakaita molekyylejä.

Elämää on voinut syntyä vain siihen osaan universumista jossa hienorakennevakio on täsmälleen oikeansuuruinen.

Anonyymi kirjoitti:

Laitapa linkkiä tutkimukseen, jossa avaruuden isotrooppisuus on havaintojen (empiria) perusteella kumottu niin kattavasti, että kyseinen epäisotrooppisuus estäisi uusien galaksien muodostumisen. Jos uusia galakseja voi muodostua niin edellä kirjoitettu 5 mrd X Y pitää edelleen paikkansa.

Lue lisää

https://arxiv.org/abs/2106.03119
Kuukausi sitten julkaistiin uudet laskelmat perustuen SN1a havaintodataan. Laskelmien mukaan universumi ei laajene kiihtyvästi ja pimeää energiaa ei ole olemassa. Laskelma myös osoittaa, että universumi ei ole isotrooppinen, vaan anisotrooppinen ja dipolin mallinen, kuten myös spektriviivatutkimukset osoittavat. SN1a havaintodata falsifioi kosmologisen periaatteen.

Myös uudet galaksit eivät joudu minkään horisontin taakse josta niitä ei havaittaisi. Avaruutta ei siirry näkymättömiin.

Multiversumiteorian perusoeltuksen mukaan ei universumit eivät voi vuorovaikuttaa keskenään.
Vaikka kosminen horisontti etääntyy meistää joka suunnassa valonnopeudella, horisonti etäisyydellä olevat galaksit etenevät vielä nopeammin. Uusia ei enää tule näkyviin.

Anonyymi kirjoitti:

Multiversumiteorian perusoeltuksen mukaan ei universumit eivät voi vuorovaikuttaa keskenään.
Vaikka kosminen horisontti etääntyy meistää joka suunnassa valonnopeudella, horisonti etäisyydellä olevat galaksit etenevät vielä nopeammin. Uusia ei enää tule näkyviin.

Lue lisää

Mitään yleisesti hyväksyttyä teoriaa multiversumeista ei ole olemassakaan. Jossain hypoteesissa voi olla tuollainen lähtöoletus, mutta muiden hypoteesien mukaan multiversumit voi jopa nähdä suoraan. Nobelisti Penrosen mukaan CMB:ssä olevat selittämättömät kirkkaammat pisteet ovat ikivanhaa valoa joka on peräisin toisesta universumista, tai aionista.

Anonyymi kirjoitti:

Mitään yleisesti hyväksyttyä teoriaa multiversumeista ei ole olemassakaan. Jossain hypoteesissa voi olla tuollainen lähtöoletus, mutta muiden hypoteesien mukaan multiversumit voi jopa nähdä suoraan. Nobelisti Penrosen mukaan CMB:ssä olevat selittämättömät kirkkaammat pisteet ovat ikivanhaa valoa joka on peräisin toisesta universumista, tai aionista.

Lue lisää

JaTegmarkilla on moniportainen multiuniversumi- ajatus, josta ensimmäisen tason kuvausta alla. (suurimmaksi osaksi google-suomennettuna)

"Taso I: Näkyvän universumimme jatko

Kosmisen inflaation ennustus on äärettömän ergodisen (hypoteesi) maailmankaikkeuden olemassaolo, jonka on ääretön ollessaan sisällettävä kaikki alkuolosuhteet toteuttavat Hubble-tilavuudet.

Näin ollen ääretön maailmankaikkeus sisältää loputtoman määrän Hubble-tilavuuksia, joilla kaikilla on samat fyysiset lait ja fyysiset vakiot. Aineiden jakautumisen kaltaisissa kokoonpanoissa melkein kaikki eroavat Hubble-tilavuudestamme. Koska kuitenkin on äärettömän monta muuta, kaukana kosmologisen horisontin ulkopuolella, lopulta löytyy Hubble-tilavuus tai -tilavuuksia, joilla on samanlaiset ja jopa identtiset kokoonpanot. Tegmark arvioi, että saman tilavuuden kuin meidän pitäisi olla noin 10^10^115 metrin päässä meistä.

Kun otetaan huomioon ääretön tila, itse asiassa olisi loputon määrä Hubble-tilavuuksia, jotka ovat identtisiä maailmankaikkeudessa. Tämä seuraa suoraan kosmologisesta periaatteesta, jossa oletetaan, että Hubble-tilavuutemme ei ole erityinen tai ainutlaatuinen."

Se miten me ajattelemme multiversuminen vaikuttaa suoraan käymiimme keskusteluihin, joissa ilman määrittelyitä voi olla hankalaa seurata ajatuksenkulkua.

( Linkki: https://en.wikipedia.org/wiki/Multiverse#Max_Tegmark's_four_levels )

Anonyymi kirjoitti:

JaTegmarkilla on moniportainen multiuniversumi- ajatus, josta ensimmäisen tason kuvausta alla. (suurimmaksi osaksi google-suomennettuna)

"Taso I: Näkyvän universumimme jatko

Kosmisen inflaation ennustus on äärettömän ergodisen (hypoteesi) maailmankaikkeuden olemassaolo, jonka on ääretön ollessaan sisällettävä kaikki alkuolosuhteet toteuttavat Hubble-tilavuudet.

Näin ollen ääretön maailmankaikkeus sisältää loputtoman määrän Hubble-tilavuuksia, joilla kaikilla on samat fyysiset lait ja fyysiset vakiot. Aineiden jakautumisen kaltaisissa kokoonpanoissa melkein kaikki eroavat Hubble-tilavuudestamme. Koska kuitenkin on äärettömän monta muuta, kaukana kosmologisen horisontin ulkopuolella, lopulta löytyy Hubble-tilavuus tai -tilavuuksia, joilla on samanlaiset ja jopa identtiset kokoonpanot. Tegmark arvioi, että saman tilavuuden kuin meidän pitäisi olla noin 10^10^115 metrin päässä meistä.

Kun otetaan huomioon ääretön tila, itse asiassa olisi loputon määrä Hubble-tilavuuksia, jotka ovat identtisiä maailmankaikkeudessa. Tämä seuraa suoraan kosmologisesta periaatteesta, jossa oletetaan, että Hubble-tilavuutemme ei ole erityinen tai ainutlaatuinen."

Se miten me ajattelemme multiversuminen vaikuttaa suoraan käymiimme keskusteluihin, joissa ilman määrittelyitä voi olla hankalaa seurata ajatuksenkulkua.

( Linkki: https://en.wikipedia.org/wiki/Multiverse#Max_Tegmark's_four_levels )

Lue lisää

Tegmarkin taso 1 on myös LHC tutkimuksissa falsifioitu hypoteesi. Kyseessä oli tieteellinen hypoteesi, koska se oli empiirisesti falsifioitavissa. Ei ole olemassa inflatonikenttää, joka voisi laajentua ylivalonnopeudella ja tuottaa universumin ulkopuolelle muita universumeja.

Anonyymi kirjoitti:

Tegmarkin taso 1 on myös LHC tutkimuksissa falsifioitu hypoteesi. Kyseessä oli tieteellinen hypoteesi, koska se oli empiirisesti falsifioitavissa. Ei ole olemassa inflatonikenttää, joka voisi laajentua ylivalonnopeudella ja tuottaa universumin ulkopuolelle muita universumeja.

Lue lisää

LHC:ssä tai muuallakaan ei ole löydetty inflatonia tai sitä vastaavaa hiukkasta (ts. kenttää). Se on totta, ja todennäköisimmin on suurempi mahdollisuus siihen, että sitä ei ole olemassakaan kuin se löydettäisiin.

Tämä tilanne on aiheuttanut lähinnä lisää päänvaivaa kosmologeille, koska teoria kaiken alusta roikkuu edelleen tyhjän päällä. Havaintoja on, mutta tyhjentävä selitys puuttuu.

Toisaalta, inflatonin olemassaolemattomuus itsessään ei mielestäni kuitenkaan tee ainakaan maailmankaikkeuden topologiasta väistämättä sulkeutuvaa.

Oman tulkintani mukaan Tegmarkin hypoteesi nimittäin kaatuu lopullisesti, jos topologia aukottomasti voidaan kiistattomasti todistaa sulkeutuvaksi (eli maailmankaikkeuden tila on äärellinen). Kosmisen inflaation selityksen puuttuminen on siinä ja siinä, mutta jos selitystä ei löydy, kaatuu teoriat maailmankaikkeuden alusta, ja siinä samalla myös Tegmarkin hypoteesi 1. tason multiversumista.

Koska kummasta vaan väistämättää seuraa se, että Tegmarkin käsittelemä äärettömyys onkin äärellinen ja kaaosteorian mukaantuomat välttämättömyydet äärettömyydessä purkaantuvat epätodennäköisemmiksi tapahtumiksi rajallisenkokoisessa avaruudessa.