Maailmankaikkeuden laajeneminen

Itseasiassa jos kuvittelet äärettömän pitkän vetonauhan, niin vertauskuvana se on varsin osuva.

Anonyymi kirjoitti:

Itseasiassa jos kuvittelet äärettömän pitkän vetonauhan, niin vertauskuvana se on varsin osuva.

Vielä parempi on äärettömän suuri rusinapullataikina kohoamassa. Rusinoiden välimatka kasvaa sitä mukaa, kun taikina turpoaa.
Taisi olla Valtaoja, joka tuon analogian yhteydessä varotti, että jos näet rusinnan liikkuvan taikinassa, niin älä syö sitä. Galaksitkaan eivät liiku avaruuden suhteen avaruuden laajetumisen takia, vaan galaksijoukkojen etäisyydet kasvavat avaruuden laajentuessa siellä, missä gravitaatio ei dominoi.

Luo uutta tilaa siinä mielessä, että olemassaoleva tila kasvaa, kun etäisyydet kasvavat. Ei siinä mielessä, että universumi laajenee jonnekin itsensä ulkopuolelle.

Anonyymi kirjoitti:

Luo uutta tilaa siinä mielessä, että olemassaoleva tila kasvaa, kun etäisyydet kasvavat. Ei siinä mielessä, että universumi laajenee jonnekin itsensä ulkopuolelle.

Kuitenkin ollaan suht varmoja, että meidän oman universumin ulkopuolella on lisää samanlaista avaruutta.

Anonyymi kirjoitti:

Kuitenkin ollaan suht varmoja, että meidän oman universumin ulkopuolella on lisää samanlaista avaruutta.

Tuo varmuus edellyttäisi tietoa siitä, mitä oman universumimme ulkopuolella on.

Jos tarkoitat universumin ulkopuolella sitä aluetta, joka on havaittavissa olevan universumin ulkopuolella mutta kuitenkin osana meidän universumiamme niin siellä avaruus jatkuu ihan samanlaisena kuin täälläkin. Me vain emme koskaan voi sitä havaita kun sinne ei edes valon nopeudella kulkemalla pääse perille tien pidentyessä nopeammin kuin sitä voimme kulkea.

Anonyymi kirjoitti:

Kuitenkin ollaan suht varmoja, että meidän oman universumin ulkopuolella on lisää samanlaista avaruutta.

Oletan, että tarkoitat "meidän omalla universumilla" meille näkyvää, havaittavaa universumia.

Näkyvän universumin laajeneminen tapahtuu eri syystä kuin koko universumin laajeneminen. Se, onko jokin osa universumista mahdollista havaita, riippuu siitä, onko sieltä lähtenyt valo ehtinyt universumin olemassaolon aikana tavoittaa meidät. Näinollen näkyvä universumi laajenisi koko ajan valonnopeudella joka suuntaan, vaikka universumi itse olisi muuten täysin staattisessa tilassa.

Meillä ei ole mitään syytä olettaa, että näkyvän universumin ulkopuolella (kuitenkin tämän saman universumin sisällä) avaruus käyttäytyisi mitenkään eri tavalla kuin näkyvässä universumissa, joten yksinkertaisuuden vuoksi voimme olettaa, että universumi jatkuu meille näkyvän kaltaisena äärettömän kauas. Mikään fysiikan teoria ei kuitenkaan tarkkaanottaen ota kantaa siihen, mitä näkyvän universumin ulkopuolella tapahtuu, koska siitä ei ole mahdollista tehdä havaintoja. Kyseessä on vain matemaattinen yksinkertaistus.

Universumi itse laajenee sisäisten etäisyyksien kasvun vuoksi, ei siksi, että valo ehtii saavuttaa meidät kauempaa. Sisäisten etäisyyksien kasvun yhdeksi selitykseksi on ehdotettu pimeää energiaa.

Selvennyksenä vielä: Universumin laajeneminen nimenomaan sisäisten etäisyyksien kasvun vuoksi on havaintoihin perustuva tosiasia, ei hypoteesi, jolla pyritään selittämään jotain. Pimeä energia on hypoteesi, jolla tuota kasvua pyritään selittämään, mutta vaikka tuo selitys osoittautuisi vääräksi (mikä on täysin mahdollista), universumin laajeneminen on silti tosiasia.

Anonyymi kirjoitti:

Oletan, että tarkoitat "meidän omalla universumilla" meille näkyvää, havaittavaa universumia.

Näkyvän universumin laajeneminen tapahtuu eri syystä kuin koko universumin laajeneminen. Se, onko jokin osa universumista mahdollista havaita, riippuu siitä, onko sieltä lähtenyt valo ehtinyt universumin olemassaolon aikana tavoittaa meidät. Näinollen näkyvä universumi laajenisi koko ajan valonnopeudella joka suuntaan, vaikka universumi itse olisi muuten täysin staattisessa tilassa.

Meillä ei ole mitään syytä olettaa, että näkyvän universumin ulkopuolella (kuitenkin tämän saman universumin sisällä) avaruus käyttäytyisi mitenkään eri tavalla kuin näkyvässä universumissa, joten yksinkertaisuuden vuoksi voimme olettaa, että universumi jatkuu meille näkyvän kaltaisena äärettömän kauas. Mikään fysiikan teoria ei kuitenkaan tarkkaanottaen ota kantaa siihen, mitä näkyvän universumin ulkopuolella tapahtuu, koska siitä ei ole mahdollista tehdä havaintoja. Kyseessä on vain matemaattinen yksinkertaistus.

Universumi itse laajenee sisäisten etäisyyksien kasvun vuoksi, ei siksi, että valo ehtii saavuttaa meidät kauempaa. Sisäisten etäisyyksien kasvun yhdeksi selitykseksi on ehdotettu pimeää energiaa.

Selvennyksenä vielä: Universumin laajeneminen nimenomaan sisäisten etäisyyksien kasvun vuoksi on havaintoihin perustuva tosiasia, ei hypoteesi, jolla pyritään selittämään jotain. Pimeä energia on hypoteesi, jolla tuota kasvua pyritään selittämään, mutta vaikka tuo selitys osoittautuisi vääräksi (mikä on täysin mahdollista), universumin laajeneminen on silti tosiasia.

Lue lisää

"Meillä ei ole mitään syytä olettaa, että näkyvän universumin ulkopuolella (kuitenkin tämän saman universumin sisällä) avaruus käyttäytyisi mitenkään eri tavalla kuin näkyvässä universumissa, joten yksinkertaisuuden vuoksi voimme olettaa, että universumi jatkuu meille näkyvän kaltaisena äärettömän kauas."

Meillä ei ole oikeutta olettaa, että universumi jatkuisi äärettämästi. Se voi hyvin olla rajallinen siten, että jos kuljet loputtomasti yhteen suuntaan suoraan, palaat takaisin lähtöpisteeseen.

Anonyymi kirjoitti:

"Meillä ei ole mitään syytä olettaa, että näkyvän universumin ulkopuolella (kuitenkin tämän saman universumin sisällä) avaruus käyttäytyisi mitenkään eri tavalla kuin näkyvässä universumissa, joten yksinkertaisuuden vuoksi voimme olettaa, että universumi jatkuu meille näkyvän kaltaisena äärettömän kauas."

Meillä ei ole oikeutta olettaa, että universumi jatkuisi äärettämästi. Se voi hyvin olla rajallinen siten, että jos kuljet loputtomasti yhteen suuntaan suoraan, palaat takaisin lähtöpisteeseen.

Lue lisää

Meillä on täysi oikeus olettaa havaittavan universumin ulkopuolisista asioista aivan mitä tahansa haluamme, koska siitä ei ole mahdollista tehdä havaintoja. Koska havaittavan universumin ulkopuoliset asiat eivät voi vaikuttaa havaittavaan universumiin, sillä ei ole mitään varsinaista merkitystä, oletammeko siellä olevan täydellistä tyhjiötä, samanlaista kuin täällä, umpinaista graniittia, vai vaikkapa valikoima jumalia pitämässä tupakkataukoa.

Fyysikot olettavat universumin jatkuvan havaittavan universumin ulkopuolella samanlaisena kuin sisäpuolellakin, koska se on matemaattisesti yksinkertaisinta käsitellä (toisin sanoen, eroa ei tarvitse huomioida mitenkään). Sillä, onko tuo oletus oikein vai ei, ei ole merkitystä, eikä se edes ole tieteellinen kysymys, koska mikään väite, jonka esität havaittavan universumin ulkopuolisista asioista, ei ole falsifioitava.

Otetaanpa esimerkki, niin tämä toivottavasti selkeytyy:
Kahden kappaleen, joiden massat ovat m1 ja m2, ja joiden välinen etäisyys on r, toisiinsa kohdistama gravitaatiovoima on suuruudeltaan G*m1*m2*1/r^2, missä G on graviaatiovakio. Näin siis jos oletamme, että universumi jatkuu samanlaisena loputtomasti.
Jos oletamme, että havaittavan universumin ulkopuolella kaikki onkin toisin, joudumme lisäämään tuohon kaavaan ehtolausekkeen ”Jos kappaleet ovat havaittavan universumin sisäpuolella, niin...” ja käsittelemään erikseen sen tapauksen, jossa Vishnu ja Spagettihirviö saattavat käyttää havaittavan universumin ulkopuolella olevia kappaleita sohvapöytänään.

Ymmärrettävästi fyysikot suosivat tuota yksinkertaisempaa muotoilua, koska kaikkia fysiikan malleja sovelletaan ainoastaan havaittavaan universumiin, joten olisi typerää monimutkaistaa asioita oletuksilla, joilla ei kuitenkaan ole oikeasti merkitystä.

Anonyymi kirjoitti:

"Meillä ei ole mitään syytä olettaa, että näkyvän universumin ulkopuolella (kuitenkin tämän saman universumin sisällä) avaruus käyttäytyisi mitenkään eri tavalla kuin näkyvässä universumissa, joten yksinkertaisuuden vuoksi voimme olettaa, että universumi jatkuu meille näkyvän kaltaisena äärettömän kauas."

Meillä ei ole oikeutta olettaa, että universumi jatkuisi äärettämästi. Se voi hyvin olla rajallinen siten, että jos kuljet loputtomasti yhteen suuntaan suoraan, palaat takaisin lähtöpisteeseen.

Lue lisää

Tätä on ainakin jonkin verran selvitelty: "Olisiko mahdollista, että jostain suunnasta näkyisikin 'oma takaraivo'?".

Tai ehkä oikeammin, näkyisikö jostain suunnasta sen näköinen järjestelmä, että se voisi olla vaikkapa Linnunrata nuorena. Tai joku sellainen rakennelma, jonka voisi varmistaa olevan joku lähialueen juttu todella kauan sitten.

Näissä selvittelyissä ei sellaista ole vielä löytynyt. Voi olla, että seuraavaa vastaavaa selvitystä tehdään paremmin laittein.

Tämä on siinä mielessä hassu ajatus, koska se mitä joka suunnassa näkyy, on ympäröivä taustasäteily. Se taas on syntynyt yhdestä kohdasta, minun logiikan mukaan juurikin tästä pisteestä tai alueesta, jossa olemme. Kauan sitten. Joten takaisinkytkentää ei mielestäni voi olla.

Paitsi jos joku osa havainnoimastamme onkin "imaginääristä" joiltain osin, toisin sanoen vaikka hologrammia vastaavaa "heijastetta" jostain, jota ei enää ole tai ei koskaan ollutkaan.

Tällöin mielestäni kuvailemasi takaisinkytkentä voisi olla mahdollinen. Joskin vaatii muutamia muitakin erityisiä ominaisuuksia, kuten pallomaisen isossakin mittakaavassa ei-euklidisen rakenteen, jolloin on vaarana, että yhdensuuntaisuus- periaate ei päde.

Jälkimmäisen rikkoontumista ei ole toistaiseksi havaittu mittausvirheen rajoissa, joten se mahdollinen ympyrä (jonka valo joutuisi kulkemaan kuvailemassasi tilanteessa, ja jonka takia se oma takaraivo ehkä voisi näkyä) on oltava hervottoman suuri, ellei jopa järjettömän suuri ja vähän vielä till kaupanpäälle.

Valo, eli se tuleva takaraivon kuvajainen ja kaikki mitä tässä on ikinä ollut, olisi vasta menomatkalla poispäin.

Muutenkin noiden erityisten vaateiden takia Occam, ei luonto jaksa mitään kompleksista systeemiä alkaa ylläpitämään, helpoimmalla mennään, jos on vara mistä valita.

Anonyymi kirjoitti:

Meillä on täysi oikeus olettaa havaittavan universumin ulkopuolisista asioista aivan mitä tahansa haluamme, koska siitä ei ole mahdollista tehdä havaintoja. Koska havaittavan universumin ulkopuoliset asiat eivät voi vaikuttaa havaittavaan universumiin, sillä ei ole mitään varsinaista merkitystä, oletammeko siellä olevan täydellistä tyhjiötä, samanlaista kuin täällä, umpinaista graniittia, vai vaikkapa valikoima jumalia pitämässä tupakkataukoa.

Fyysikot olettavat universumin jatkuvan havaittavan universumin ulkopuolella samanlaisena kuin sisäpuolellakin, koska se on matemaattisesti yksinkertaisinta käsitellä (toisin sanoen, eroa ei tarvitse huomioida mitenkään). Sillä, onko tuo oletus oikein vai ei, ei ole merkitystä, eikä se edes ole tieteellinen kysymys, koska mikään väite, jonka esität havaittavan universumin ulkopuolisista asioista, ei ole falsifioitava.

Otetaanpa esimerkki, niin tämä toivottavasti selkeytyy:
Kahden kappaleen, joiden massat ovat m1 ja m2, ja joiden välinen etäisyys on r, toisiinsa kohdistama gravitaatiovoima on suuruudeltaan G*m1*m2*1/r^2, missä G on graviaatiovakio. Näin siis jos oletamme, että universumi jatkuu samanlaisena loputtomasti.
Jos oletamme, että havaittavan universumin ulkopuolella kaikki onkin toisin, joudumme lisäämään tuohon kaavaan ehtolausekkeen ”Jos kappaleet ovat havaittavan universumin sisäpuolella, niin...” ja käsittelemään erikseen sen tapauksen, jossa Vishnu ja Spagettihirviö saattavat käyttää havaittavan universumin ulkopuolella olevia kappaleita sohvapöytänään.

Ymmärrettävästi fyysikot suosivat tuota yksinkertaisempaa muotoilua, koska kaikkia fysiikan malleja sovelletaan ainoastaan havaittavaan universumiin, joten olisi typerää monimutkaistaa asioita oletuksilla, joilla ei kuitenkaan ole oikeasti merkitystä.

Lue lisää

"Sillä, onko tuo oletus oikein vai ei, ei ole merkitystä, eikä se edes ole tieteellinen kysymys, koska mikään väite, jonka esität havaittavan universumin ulkopuolisista asioista, ei ole falsifioitava."

Juuri tästä esittämästäsi syystä, pysyn kannassani, jonka esitin edellä kommentissani, ettei meillä ole oikeutta olettaa universumin jatkuvan äärettömästi ( ei mitään muutakaan ole oikeutusta olettaa).

Jos ymmärrämme maailmankaikkeuden suljettuna tilana jolla ei ole ulkopuolta meidän täytyy hyväksyä tämä "tyhjän venyminen" tai "uuden" tyhjän syntyminen.

Jos taas ymmärrämme että tyhjyys ympäröi maailmankaikkeutta tilanne muuttuu huomattavasti yksinkertaisemmaksi. Maailmankaikkeus vain yksinkertaisesti laajenee eli etäisyydet kasvavat niillä alueilla missä gravitaatio ei kumoa tätä jatkuvaa laajenemista.

Anonyymi kirjoitti:

Jos ymmärrämme maailmankaikkeuden suljettuna tilana jolla ei ole ulkopuolta meidän täytyy hyväksyä tämä "tyhjän venyminen" tai "uuden" tyhjän syntyminen.

Jos taas ymmärrämme että tyhjyys ympäröi maailmankaikkeutta tilanne muuttuu huomattavasti yksinkertaisemmaksi. Maailmankaikkeus vain yksinkertaisesti laajenee eli etäisyydet kasvavat niillä alueilla missä gravitaatio ei kumoa tätä jatkuvaa laajenemista.

Lue lisää

Maailmankaikkeutta ei ympäröi tyhjyys. Se kun edellyttäisi että alkuräjähdyksellä olisi ollut keskipiste ja nykyisellä maailmankaikkeudella ulkoreuna. Molemmat ajatukset ovat epäsuorien havaintojen perusteella kumottavissa kun ne näkyisivät mm. kosmisen taustasäteilyn jakaumassa.

Anonyymi kirjoitti:

Maailmankaikkeutta ei ympäröi tyhjyys. Se kun edellyttäisi että alkuräjähdyksellä olisi ollut keskipiste ja nykyisellä maailmankaikkeudella ulkoreuna. Molemmat ajatukset ovat epäsuorien havaintojen perusteella kumottavissa kun ne näkyisivät mm. kosmisen taustasäteilyn jakaumassa.

Lue lisää

Tai sitten niin ,että tyhjyys onkin aivan jotain muuta miksi me sitä ymmärrämme.

Anonyymi kirjoitti:

Maailmankaikkeutta ei ympäröi tyhjyys. Se kun edellyttäisi että alkuräjähdyksellä olisi ollut keskipiste ja nykyisellä maailmankaikkeudella ulkoreuna. Molemmat ajatukset ovat epäsuorien havaintojen perusteella kumottavissa kun ne näkyisivät mm. kosmisen taustasäteilyn jakaumassa.

Lue lisää

"Maailmankaikkeutta ei ympäröi tyhjyys."

Aivan oikein!

Lisäksi on niin, että mitään muutakaan universumissa ei "ympäröi" tyhjyys. Yleinen suhteellisuusteoria ei mahdollista mitään tuollaista absoluuttista paikkaa, mitä voisi "ympäröidä" jokin tila. Tämä olisi väärinkäsitys.

Aika-avaruus on suhteellinen kaikkiin havaitsijoihin tilassaan. Aika-avaruus itessään laajenee ja "tilaisuus" muuttuu siinä mukana. Tätä on vaikea sanallistaa ilman matematiikkaa.

Silloin, jos on tyhjästä syntynyt, on mahtunut tyhjään taskuun, siis energiastahan kysymys on, kaikki massa on energiaa.
Vaikka sanotaankin, että alkuaineita, ei voida hävittää, vaan muuttaa toiseen muotoon. No se kuului tiedemiesten tyhmyyteen.

No ehkä turvallisinta puhua arvoituksellisesti, että ihan alussa koko oli vähän kuin määrittelemätön tai irrelevantti, koska mitään järkevää metriikkaa ei ollut, koska ei tarvinnut olla, eikä tarvittu esim aikaakaan.

Joku sanoo lasikuulan kokoinen, joku toinen vaikkapa atomin kokoinen, minä voin laittaa kerralla paremmaksi: jouluompun kokoinen ja punainenkin vielä. Ei paljoa merkitystä (paitsi siinä, että omena tyypillisesti mahtuu vielä jotenkin taskuun).

Ja sitten ykskaks kun se metriikka olikin mahdollinen ja aika tuli jykevästi mukaan kuvioihin, koko olikin hurlumhei ja tsädäm alta aikayksikön ihan julmetun suuri verrattuna omenaan.

Joten, jos taskun koon annetaan tavallaan olla merkityksetön joissain realismin rajoittamissa mittayksiköissä (ei siis mietitä miten suuren taskun voisi valmistuttaa esim. räätälillä, jos kaikki maapallon materia muutettaisiin tweed-kankaaksi), voisihan sitä lennokkaasti ajatella, että se maailmankaikkeus mahtuu johonkin taskuun edelleenkin.

Jos antaa taskun koon kasvaa nollasta tarpeeksi monen kardinaliteetin äärettömään.

Tällöin taskun koon tarvitsisi olla vain maailmankaikkeuden koko 1 ja maailmankaikkeuden koko pienempi kuin ääretön, mutta kuitenkin joku tarpeeksi iso luku järjellisten ja järjettömien lukujen joukosta, ja jossa joukossa 1 tarkoittaa siis vähän suurempaa, kuin edellinen pienempi arvo oli.

Ja sitten tietenkin ulkopuoli olisi kiva olla olemassa, jonne sen taskun sijoittaisi, ja jossa se maailmankaikkeus sinne taskun pohjalle humpsahtaisi.

Havaittavan universumin ulkopuolisista asioista on mahdotonta sanoa mitään varmaa, joten keskitytään havaittavaan universumiin. Se on pienimmillään ollut Plankin mitan kokoinen halkaisijaltaan, eli olisi helposti mahtunut taskuun.

Avaruuden laajeneminen on havaittu. se on helposti kuvattavissa visuaalisesti: se on kuin zoom-objektiivin vääntämistä; etäisyys kasvaa, kun katsoo sen lävitse.

Avaruuden laajentuminen on universumin ominaisuus, mutta sen perimmäsitä syytä ei tiedetä.

Voi Jukka parka, kun sitä on kuvaitu monella tapaa. Sinä et vaan ymmärrä.

Tarkin kuvailu on yleinen suhteellisuusteoria.