Iltapäivää fyysikot!

Mietin tässä avaruuden laajenemista, ja mieleeni nousi pari ehkä hieman lapsellisen kuuloista kysymystä, mutta jotka jäivät häiritsemään.

Eli kuinka nopeasti avaruus laajenee, ja mikä siellä oikein itse asiassa käytännössä laajenee (eikö avaruus ole oikeastaan lähes aineeton tila - mitä ikinä tämä tarkoittaakaan..?)?
17743
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 17

Vanhimmat

No se avaruus laajenee eli tila itsessään laajenee ja laajenemisnopeus oli jotain 70 ± 10 km/sMpc.

Äänestä
  • Mutta tuo minusta tuntuukin jotenkin epäloogiselta. Kaikkihan on JOTAIN, eikö? Jos miettii, että tila laajenee ei-tilaan (mitä ikinä tämä ei-tila onkaan), niin mikä siinä silloin oikein laajenee (hieman sekavasti selitetty, mutta ehkä ymmärsitte..?)?

    Äänestä

  • Still confused kirjoitti:

    Mutta tuo minusta tuntuukin jotenkin epäloogiselta. Kaikkihan on JOTAIN, eikö? Jos miettii, että tila laajenee ei-tilaan (mitä ikinä tämä ei-tila onkaan), niin mikä siinä silloin oikein laajenee (hieman sekavasti selitetty, mutta ehkä ymmärsitte..?)?

    Avaruus laajenee valoa nopeammin, ja vieläpä kiihtyvällä nopeudella. Meillä voi olla tietoa vain max 13 pilkku jotakin mrd valovuoden sisällä olevasta, mitä siellä sitten onkin.

    Kun avaruus laajenee tällä tavalla, silloin meidän tietomme osuus koko universumista vähenee koko ajan. Kiihtyvllä nopeudella.

    Avaruuden laajeneminen on siis tietämättömyyden lisääntymistä aina vain lujemmalla vauhdilla. Jos et usko, kysy vaikka jotakin tämän kevään abiturientilta.

    Äänestä

  • Still confused kirjoitti:

    Mutta tuo minusta tuntuukin jotenkin epäloogiselta. Kaikkihan on JOTAIN, eikö? Jos miettii, että tila laajenee ei-tilaan (mitä ikinä tämä ei-tila onkaan), niin mikä siinä silloin oikein laajenee (hieman sekavasti selitetty, mutta ehkä ymmärsitte..?)?

    Avaruuden laajeneminen on etäisyyksien kasvamista. Pitkien etäisyyksien väliin ikään kuin tulee lisää "avaruutta" koko ajan

    Äänestä

  • Still confused kirjoitti:

    Mutta tuo minusta tuntuukin jotenkin epäloogiselta. Kaikkihan on JOTAIN, eikö? Jos miettii, että tila laajenee ei-tilaan (mitä ikinä tämä ei-tila onkaan), niin mikä siinä silloin oikein laajenee (hieman sekavasti selitetty, mutta ehkä ymmärsitte..?)?

    Koetan ymmärtää tämän erään yleisesti käytetyn "havainnollisen" (ja erittäin harhaanjohtavan) piirroksen pohjalta. Mahdollisesti ajattelet sitä?

    Oletan että laajeneva avaruus on esitetty paisuvana "kuplana" ympäröivässä 3-ulotteisessa tilassa.

    Virhe #1 : ajattelet tuota "kuplaa" 3-ulotteisena. Niin ei pitäisi tehdä! Sinun pitäisi ajatella vain sen "kuplan" _pintaa_, joka on 2-ulotteinen. "Kuplan" pinnalla ei siis ole paksuutta, ei yhtään, ei edes periaatteessa. Kuplan pinta laajenee kun kuplan koko kasvaa (mutta ajattele vain sitä pintaa kahdessa ulottuvuudessa!).

    Virhe #2 : ajattelet sen "kuplan" ulkopuolta, sitä piirroksen kolmatta ulottuvuutta. Niin ei saa tehdä! "Kuplan" ulkopuolta ei periaatteessa ole olemassa! Kuplan pinta kuvaa koko maailmankaikkeutta. Maailmankaikkeuden ulkopuolella ei ole mitään koska kaikki mikä on olemassa sisältyy maailmankaikkeuteen. Et saa ajatella kuplan ulkopuolta koska se on tässä vain mallin apuneuvo.

    Tuossa piirroksessa 3-ulotteisen avaruuden laajeneminen on yritety esittää kahdessa ulottuvuudessa. Ei välttämättä paras idea, koska ymmärretään helposti väärin.

    Miksi tuota "havainnollista piirrosta" käytetään? Olisihan paljon kivempi jos voisimme esittää piirroksen 3-ulotteisen avaruuden laajenemisesta suoraan. Olisi joo, heti kun joku keksii miten piirretään 4-ulotteinen tila.

    Äänestä

  • koko 6 tuumaa kirjoitti:

    Koetan ymmärtää tämän erään yleisesti käytetyn "havainnollisen" (ja erittäin harhaanjohtavan) piirroksen pohjalta. Mahdollisesti ajattelet sitä?

    Oletan että laajeneva avaruus on esitetty paisuvana "kuplana" ympäröivässä 3-ulotteisessa tilassa.

    Virhe #1 : ajattelet tuota "kuplaa" 3-ulotteisena. Niin ei pitäisi tehdä! Sinun pitäisi ajatella vain sen "kuplan" _pintaa_, joka on 2-ulotteinen. "Kuplan" pinnalla ei siis ole paksuutta, ei yhtään, ei edes periaatteessa. Kuplan pinta laajenee kun kuplan koko kasvaa (mutta ajattele vain sitä pintaa kahdessa ulottuvuudessa!).

    Virhe #2 : ajattelet sen "kuplan" ulkopuolta, sitä piirroksen kolmatta ulottuvuutta. Niin ei saa tehdä! "Kuplan" ulkopuolta ei periaatteessa ole olemassa! Kuplan pinta kuvaa koko maailmankaikkeutta. Maailmankaikkeuden ulkopuolella ei ole mitään koska kaikki mikä on olemassa sisältyy maailmankaikkeuteen. Et saa ajatella kuplan ulkopuolta koska se on tässä vain mallin apuneuvo.

    Tuossa piirroksessa 3-ulotteisen avaruuden laajeneminen on yritety esittää kahdessa ulottuvuudessa. Ei välttämättä paras idea, koska ymmärretään helposti väärin.

    Miksi tuota "havainnollista piirrosta" käytetään? Olisihan paljon kivempi jos voisimme esittää piirroksen 3-ulotteisen avaruuden laajenemisesta suoraan. Olisi joo, heti kun joku keksii miten piirretään 4-ulotteinen tila.

    yksinkertainen ilmapallomalli, että piirtää tussilla vähän täynnä olevaan ilmapalloon ja sen jälkeen alkaa puhalta palloa isommaksi...

    Äänestä

  • Still confused kirjoitti:

    Mutta tuo minusta tuntuukin jotenkin epäloogiselta. Kaikkihan on JOTAIN, eikö? Jos miettii, että tila laajenee ei-tilaan (mitä ikinä tämä ei-tila onkaan), niin mikä siinä silloin oikein laajenee (hieman sekavasti selitetty, mutta ehkä ymmärsitte..?)?

    >

    Ei. Miksi olisi ?

    Maailmankaikkeuden laajeneminen selitetään niin, että on olemassa toisistaan irrallisia kosmologisia kokonaisuuksia (siis, jotka eivät vaikuta toisiinsa). Tällaisia ovat esim. etäiset galaksit - galaksi (tai galaksijoukko) toimii itsenäisenä osana, johon mikään ei vaikuta. No, kaikkein helpoin tällöin on käsittää (matemaattisesti) näiden kasvava etäisyys juuri lisääntyvänä tilana. Toki sen saa muullakin tavoin käsittää, mutta hirvittävän haastavaksi tulee koordinaatiston valinta (ja origon paikka). Tila sinänsä katsotaan matemaattiseksi abstraktioksi (joten se "ei ole mitään") - se on vaan laskentaan käytettävä apukeino, paikka (tai sen muutos). Näin voidaan myös määritellä, että koska paikka on aina tässä maaimankaikkeudessa ("paikka" ei ole määritelty muualla), niin sana "tila" kuvaa ainoastaan tämän maailmankaikkeuden sisäpuolista matemaattista abstraktiota.

    Usein formaalinen ajattelutapa saavutetaan vasta yläasteiässä, jolloin abstraktioita voi ylipäätään käsittää. Toisaalta jotkut yläasteikäiset eivät koskaan törmää tilanteeseen, jossa mitään formaalista pitäisi ymmärtää (esim. ammattiin valmistavat koulut eivät kysy formaalista ajattelutapaa), joten kaikki ihmiset eivät koskaan ymmärrä abstrakteja. Vaikutat juuri tuollaiselta tyypiltä (eikä tämä ole pahalla sanottu lainkaan) sanoessasi, että kaiken pitää olla jotain konkreettista - kun tosiaan näin ei ole. Kokonainen matematiikka perustuu abstraktioon: sitä ei ole konkreettisesti olemassa ollenkaan (toki yläasteella matematiikan voi vielä käsittää: "3 omenaa plus 7 ananasta", jolloin kyseistä formaalia abstraktiota vaan konkretisoidaan). Juuri tästä matematiikan abstraktista luonteesta on kyse tuossa tilan laajenemisessakin.

    Äänestä

  • sellainen kirjoitti:

    yksinkertainen ilmapallomalli, että piirtää tussilla vähän täynnä olevaan ilmapalloon ja sen jälkeen alkaa puhalta palloa isommaksi...

    Miksipä ei ilmapallomalli olisi ihan jees laajenevan avaruuden 2-ulotteisena esityksenä.

    Kunhan muistaa että vain se ilmapallon pinta on tärkeä. Ilmapallon pinnan ulkopuolella ei ole mitään. Tai oikeastaan pinnan ulkopuolta ei mallissa ole edes olemassa.

    Sitten voi yrittää ajatella samaa kolmessa ulottuvuudessa. 3-ulotteista rajatonta (mutta äärellisen suuruista) avaruutta vain on kovin vaikea ajatella, paljon vaikeampi kuin sen 2-ulotteista vastinetta.

    Kun yrittää ajatella kolmessa ulottuvuudessa, niin helposti luulee että avaruuden pitäisi laajeta "johonkin", mutta eihän se niin ole. Kuten ilmapallomallista muistamme niin avaruuden (eli mallissa ilmapallon pinnan) ulkopuolta ei ole edes olemassa.

    Äänestä

  • lyhyesti kirjoitti:

    >

    Ei. Miksi olisi ?

    Maailmankaikkeuden laajeneminen selitetään niin, että on olemassa toisistaan irrallisia kosmologisia kokonaisuuksia (siis, jotka eivät vaikuta toisiinsa). Tällaisia ovat esim. etäiset galaksit - galaksi (tai galaksijoukko) toimii itsenäisenä osana, johon mikään ei vaikuta. No, kaikkein helpoin tällöin on käsittää (matemaattisesti) näiden kasvava etäisyys juuri lisääntyvänä tilana. Toki sen saa muullakin tavoin käsittää, mutta hirvittävän haastavaksi tulee koordinaatiston valinta (ja origon paikka). Tila sinänsä katsotaan matemaattiseksi abstraktioksi (joten se "ei ole mitään") - se on vaan laskentaan käytettävä apukeino, paikka (tai sen muutos). Näin voidaan myös määritellä, että koska paikka on aina tässä maaimankaikkeudessa ("paikka" ei ole määritelty muualla), niin sana "tila" kuvaa ainoastaan tämän maailmankaikkeuden sisäpuolista matemaattista abstraktiota.

    Usein formaalinen ajattelutapa saavutetaan vasta yläasteiässä, jolloin abstraktioita voi ylipäätään käsittää. Toisaalta jotkut yläasteikäiset eivät koskaan törmää tilanteeseen, jossa mitään formaalista pitäisi ymmärtää (esim. ammattiin valmistavat koulut eivät kysy formaalista ajattelutapaa), joten kaikki ihmiset eivät koskaan ymmärrä abstrakteja. Vaikutat juuri tuollaiselta tyypiltä (eikä tämä ole pahalla sanottu lainkaan) sanoessasi, että kaiken pitää olla jotain konkreettista - kun tosiaan näin ei ole. Kokonainen matematiikka perustuu abstraktioon: sitä ei ole konkreettisesti olemassa ollenkaan (toki yläasteella matematiikan voi vielä käsittää: "3 omenaa plus 7 ananasta", jolloin kyseistä formaalia abstraktiota vaan konkretisoidaan). Juuri tästä matematiikan abstraktista luonteesta on kyse tuossa tilan laajenemisessakin.

    Ehkä olen hieman yksinkertainen, mutta mielestäni on vain kovin vaikea käsittää, että on olemassa jotain, joka ei olekaan mitään, mutta joka kuitenkin laajenee. Pahoittelen ymmärrykseni köyhyyttä, mutta eikö avaruus osana luontoa ole muutakin kuin mielen tuottama matemaattinen abstraktio..?

    Ps. En ole enää ala-asteella, enkä edes yläasteella. Kirjoitin tänä keväänä lukiosta - kolme L:ää, kaksi E:tä, päättötodistuksen keskiarvo 9,7.

    Äänestä

  • Confused kirjoitti:

    Ehkä olen hieman yksinkertainen, mutta mielestäni on vain kovin vaikea käsittää, että on olemassa jotain, joka ei olekaan mitään, mutta joka kuitenkin laajenee. Pahoittelen ymmärrykseni köyhyyttä, mutta eikö avaruus osana luontoa ole muutakin kuin mielen tuottama matemaattinen abstraktio..?

    Ps. En ole enää ala-asteella, enkä edes yläasteella. Kirjoitin tänä keväänä lukiosta - kolme L:ää, kaksi E:tä, päättötodistuksen keskiarvo 9,7.

    Jos yhtään lohduttaa niin fysiikan mukaan tyhjiökin on aivan väärällään kaikensorttisia virtuaalisia partikkeleita ...

    Eikä liene sitäkään aivan helppo kässätä että alkuräjähdysteorian mukaan avaruus syntyi joskus 13,7 tuhatta miljoonaa vuotta sitten, mutta se ei syntynyt mistään ...

    Äänestä

  • koko 6 tuumaa kirjoitti:

    Jos yhtään lohduttaa niin fysiikan mukaan tyhjiökin on aivan väärällään kaikensorttisia virtuaalisia partikkeleita ...

    Eikä liene sitäkään aivan helppo kässätä että alkuräjähdysteorian mukaan avaruus syntyi joskus 13,7 tuhatta miljoonaa vuotta sitten, mutta se ei syntynyt mistään ...

    Joo, ei ole helppo käsittää (Hauska quote: "In the beginning there was nothing, which then exploded." - Terry Pratchett). Mutta älyttömän mielenkiintoisia kysymyksiä, joiden selvittämistä aion jatkaa opiskelemalla luonnontieteitä nyt lukion jälkeen.

    Kiitos kaikille asiallisesti vastanneille.

    Äänestä

  • Confused kirjoitti:

    Ehkä olen hieman yksinkertainen, mutta mielestäni on vain kovin vaikea käsittää, että on olemassa jotain, joka ei olekaan mitään, mutta joka kuitenkin laajenee. Pahoittelen ymmärrykseni köyhyyttä, mutta eikö avaruus osana luontoa ole muutakin kuin mielen tuottama matemaattinen abstraktio..?

    Ps. En ole enää ala-asteella, enkä edes yläasteella. Kirjoitin tänä keväänä lukiosta - kolme L:ää, kaksi E:tä, päättötodistuksen keskiarvo 9,7.

    Eihän se tässä haittaa, että avaruus on tyhjä.

    Kuvitellaan tilanne, että "tyhjässä" avaruudessa on kaksi marjaa, ja niiden välissä on 5m avaruutta. (eli tyhjää tilaa) Noh, jos laitetaan sitä tyhjää vielä metri lisää, niin etäisyys on sitten 6m. Eli tyhjää tilaa tuli sitten lisää, vaikka se tyhjä ei olekaan tehty mistään aineesta.

    Nyt sitten kuvittelet kahden marjan sijaan pirusti galakseja, ja sitten lisäät tyhjää tilaa niiden väliin samalla tavalla. No siinäpä se sitten olikin. Ei sen ihmeempää, kunhan et sekoita ajatukseen mukaan mitään ylimääräistä, kuten marjojen liikuttelua tms.

    Avaruuden laajenemisen ideana onkin juuri se, että tyhjää syntyy lisää, ilman että kappaleita pitää liikutella johonkin tiettyyn suuntaan jossakin kiinteässä taustatilassa tms. (ja tässä ei nyt ole sillä väliä, että tyhjässäkin on kaikenlaista kuhinaa kvanttimekaniikan mukaan jne.)

    Äänestä

  • koko 6 tuumaa kirjoitti:

    Jos yhtään lohduttaa niin fysiikan mukaan tyhjiökin on aivan väärällään kaikensorttisia virtuaalisia partikkeleita ...

    Eikä liene sitäkään aivan helppo kässätä että alkuräjähdysteorian mukaan avaruus syntyi joskus 13,7 tuhatta miljoonaa vuotta sitten, mutta se ei syntynyt mistään ...

    "29.03.2008
    Maailmankaikkeuden ikä määriteltiin ennätystarkasti"

    http://www.ursa.fi/blogit/ta/index.php?title=maailmankaikkeuden_ika_maariteltiin_enna&more=1&c=1&tb=1&pb=1

    Äänestä

Avarsuu laajenee sitä nopeammin, mitä kauemmas sitä katsomme. Elikkä olemme jossain laajenevassa tilassa, jonka laajenemisen keskipistettä emme edes tiedä. Kaikki taivaankappaleet (ainakin riittävän kaukaiset) etääntyvät jatkuvasti ja sitä suuremmalla nopeudella, mitä kauempana ne ovat. Laajenemisen nopeuden voi selvittää Hubblen vakiosta, jota on pyritty eri menetelmillä arvioimaan:

http://en.wikipedia.org/wiki/Hubble's_law

Äänestä

palstat vähän jumii..

Äänestä
  • .........

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Confused kirjoitti:

Mietin tässä avaruuden laajenemista, ja mieleeni nousi pari ehkä hieman lapsellisen kuuloista kysymystä, mutta jotka jäivät häiritsemään.

Eli kuinka nopeasti avaruus laajenee, ja mikä siellä oikein itse asiassa käytännössä laajenee (eikö avaruus ole oikeastaan lähes aineeton tila - mitä ikinä tämä tarkoittaakaan..?)?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu