Share |

Ajankohtaista. Tai sitten ei?

_________________________________________________________

ASTRONOMIA

Viisi asiaa, jotka tiedämme (2016) universumista. Avaruus. Andromeda (Heitin kommentin etäisyydestä).

amanda_b_1.jpg

Avaruus on ihmeellinen

amanda_b_2.jpg

amanda_b_3.png

-----------------------------------------------------------------

Aika ja avaruusaika alkoivat alkuräjähdyksessa (tai sitten ei)

bigbang.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56200main_dark_expansion-lg.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

big_bang_wmap.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Mikä aiheutti alkuräjähdyksen (big bang)?

 

  • Mistä ”räjähtävä energia” oli tullut?

 

  • Tapahtuiko ”suuri pamaus” yhdessä pisteessä vai kaikkialla?

 

  • Syntyikö tapahtumassa (”pikku hiljaa”) avaruus, aika ja aine?

 

  • Alkoiko aika 13.7 miljardia vuotta sitten?

 

  • Oliko sitä ennen ”ajattomuus”, ”ikuisuus” vai ”äärettömän suuri energia”?

 

  • Laajeniko avaruus, ”räjähtänyt universumi” vai koko maailmankaikkeus alussa valon kulkua nopeammin (kuvassa Inflation)?

 

  • Onko valon nopeus (c) hidastunut noista ajoista? Mittaukset ovat osoittaneet, että havaittava universumi laajenee kiihtyvästi (kuvassa Accelerated Expansion). Syynä oletetaan olevan pimeä energia (Dark Energy) eli antigravitaatio.

    Mitä pimeästä energiasta tiedetään? No, ei paljon mitään:

    http://fi.wikipedia.org/wiki/Pime%C3%A4_energia

    Tai ehkä sittenkin jotain:

    Tieteen nykyisen käsityksen mukaan ns. pimeää energiaa on maailmankaikkeudessa peräti n.70%, lopun ollessa pimeää ainetta (n.25%) ja näkyvää ainetta (vain n. 5%). Pimeä aine,jonka oletetaan muodostuvan neutriinoista, kylmistä massakertymistä (eivät tule näkyviin infrapuna-astronomiassa) ja mustista aukoista, on osittain tieteen tuntema.

    Näkymätöntä ainetta on viime aikoina havaittu painovoimavaikutustensa perusteella, ja ovatpa astronomit kertoneet löytäneensä radioteleskoopilla 50 miljoonan valovuoden päästä galaksin, joka on lähes kokonaan valaisematon (tähdetön).

    Pimeä energia, joka tuli ajankohtaiseksi v.1998, on sen sijaan täysin tuntematonta. Sen oletetaan loitontavan galakseja toisistaan; Einstein ennusti tämän energiamuodon olemassaolon v.1917 lisätessään yleisen suhteellisuusteorian yhtälöön ns. kosmologisen vakion. Pimeällä energialla on siis gravitaatiota vastustava vaikutus, antigravitatorinen efekti.

    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    Ajan suunta, valon nopeus, alkuräjähdys, pimeä energia

    "Tietämyksemme ei ulotu alkuräjähdystä (jolloin oma universumimme syntyi) aikaisemmalle ajalle" (professori Sean Carroll). Ajan suunnan selittää ehkä historia.

    On mahdollista, että aika oli olemassa jo ennen alkuräjähdystä

    Maailmankaikkeutta etsimässä: Syntymiskipuja.

    Big Bang kosmologiassa (alkuräjähdys teoria) inflaatioteoria tarkoittaa varhaisen universumin laajenemista valoa nopeammin.  Voisiko muuttuva valon nopeus korvata tämän teorian? Tai peräti pimeän energian eli antigravitaation? Tarvitaanko takyoneja valoa nopeamman liikkeen selittämiseen?

    Sean Carroll on Cosmic Variance ryhmäblogin kirjoittaja (oliko aika olemassa ennen alkuräjähdystä).

    Voiko valon nopeus hidastua ajan kuluessa? Lisää (Louise Riofrio) valon nopeuden hidastumisesta.

    tahoe1.jpg

     

     

     

     

     

     

     

     

    8466264.bin.jpg

     

     

     

     

     

     

    Heitin kommentin (mustista aukoista)  tuolle Nasan kosmologille:

    http://riofriospacetime.blogspot.com/2010/06/they-grow-quickly.html

    After stars are born they usually retain clouds of leftover material around them that condense into rings called protoplanetary disks. Over time, the gas and dust in these disks clump together under the pull of gravity to build planets (Clara Moskowitz).

    So, gravity itself is the reason for accumulation? Why we need black holes? How they are formed in the planet formation process? Do you mean that a black hole (or holes) are located inside Earth (and our Sun as well)? If there are black holes inside stars (and galaxies), how it is possible that the expansion of universe is accelerating?

    http://www.universetoday.com/2010/03/26/hubble-confirms-cosmic-acceleration-with-weak-lensing/

    Sain tämän vastauksen:

     L. Riofrio said...

    Old science can not explain how dust particles can accumulate into planetesimals. If particles collide at orbital velocities, they will ricochet rather than stick together. To start the process, you need a little Black Hole.

    "If there are black holes inside stars (and galaxies), how it is possible that the expansion of universe is accelerating?"

    Look at previous post Weak Evidence, and don't believe everything you read in press releases.

    -------------------------------------------------------------------------------------------------

    Kvanttigravitaatio, valon nopeus (hidastuva), Higgsin bosoni (ei olemassa?), kosmologia ilman alkuräjähdystä (big bang) ym. mielenkiintoista:

    http://zone-reflex.blogspot.com/2010/10/on-background-of-matter.html

    ----------------------------------------------------------------------------------------------------

    Tieteen käsitys universumin, maailman ja elämän synnystä

    Astrofyysikoilla, kosmologeilla, astronomeilla ja fyysikoilla on erilainen käsitys kaiken synnystä: http://fi.wikipedia.org/wiki/Alkur%C3%A4j%C3%A4hdys

    Tieteen käsitys maapallon synnystä:

    http://www.sarkanniemi.fi/akatemiat/tahtiakatemia/planets/maa.htm

    Elämän synnystä on erilaisia teorioita, tässä aiheesta hieman:

    http://opinnot.internetix.fi/fi/materiaalit/bi/bi1/3_eliokunnan_rakenne_ja_sen_kehitys/02_elaman_synty_maapallolla?C:D=gjbv.exuH&m:selres=gjbv.exuH

    http://www.geologia.fi/index.php?option=com_content&task=view&id=269&Itemid=168

    --------------------------------------------------------------------------------------

    Lehtijuttuja

    http://www.uusisuomi.fi/ymparisto/102722-tutkijat-varmoja-planeetalta-loytyy-elamaa-talta-%E2%80%9Dleudolta%E2%80%9D-alueelta

    http://www.uusisuomi.fi/ymparisto/102697-maan-tyyppisella-planeetalla-elamaa-%E2%80%93-%E2%80%9D100-varmaa%E2%80%9D  (oma kommentti alla)

    Elämän synty planeetalla on harvinainen prosessi:

    Alkuräjähdys (avaruuden ja ajan synty)--> supersymmetrian hajoaminen (gravitaation,
    heikkovoiman, vahvavoiman ja sähkömagneettisen vuorovaikutuksen eriytyminen)-->
    vedyn ja heliumin muodostuminen (tietyssä suhteessa)-->vetypilvien muodostuminen ja
    tiivistyminen (tähtisumut) --> tähtien ja raskaampien alkuaineiden muodostuminen --> galaksit
    --> Linnunrata-->aurinkokuntamme ja --->

    MAAPALLO--> maapallon alkuliemi ja alkuilmakehä -->
    kemiallinen evoluutio (biogeneesi, alkusynty, elämän rakennuspalikoiden kuten vasenkätisten
    aminohappojen, proteiinien, DNA:n ja elävän solun ilmaantuminen sattumalta KEMIAN ollessa
    otollinen tälle tapahtumalle) --> biologisen evoluution käynnistyminen (kehitysoppi) -->
    merellinen elämä--> elämän (osittainen) siirtyminen maalle -->välivaiheet, joiden kautta
    alkukantaiset ihmiset muodostuivat--> ihmisen kehitysvaiheet (kuten Heidelberg-rotu ja
    Neanderthalit, Cro-Magnon-tyyppi) -->nykyihminen (esim. pohjoismainen valkoinen rotu).

    Kemiallisen evoluution ongelma

    Kemiallisen evoluution todentaminen edellyttäisi edustavia löydöksiä kokeellisessa syntetiikassa:
    RNA:n, DNA:n ja entsyymien synteesit (ilman elollista avustusta) maapallon alkuilmakehän
    olosuhteissa. Pitäisi myös pystyä selvittämään ja kokeellisesti todistamaan miten elävä solu syntyi
    eli kuinka informaation lähde (DNA), informaation siirto (RNA), entsyymit (siirtyneen tiedon
    perusteella käynnistetty ja ylläpidetty rakennustapahtuma) ja rakennusaineet (proteiinit) olivat
    "sattumalta" oikeassa paikassa oikeaan aikaan eli kuinka (mahdollisesti ilmaantuneesta) yksiso-
    luisesta systeemistä siirryttiin DNA-keskeiseen elämään. Tieteen pitäisi siis luoda elämää todistaakseen tämän kokeellisesti!

    DNA-keskeisen elämän perustaa, DNA-molekyylin rakennetta, tutkittiin intensiivisesti 1950-luvun
    alussa, mm. nobelisti Linus Pauling oli lähellä ratkaisua. Rakenteen selvittivät kuitenkin v.1952
    Francis Crick, James Watson ja Rosalind Franklin ("The Dark Lady of DNA", Harper Collins
    Publishers, 2002). Franklinin osuus rakenteen selvittämisessä oli ratkaiseva, sillä hänen ottamansa
    röntgenkristallografinen kuva auttoi päättelemään DNA:n kierremuodon.

    Avaruudesta on toki löydetty (spektroskopian avulla) monia elämälle tärkeitä orgaanisia molekyylejä, kuten esimerkiksi etanolia (viinaa!), joten tutkimus etenee.

    ---------------------------------------------------------------------------------------------

    A I K A  ja AVARUUSAIKA

    Takyonijutun ensimmäinen osa on ilmestynyt.

    Arrow of time on mielenkiintoinen (mutta onko ajankohtainen?). Täältä voit lukea lisää: Myths about the arrow of time (friday, december 07,2007). Kun rikkoo kananmunan kuoren, se on vaikea (mahdoton?) korjata tai kun ammut nuolen, sen voi hakea takaisin, mutta mahdollinen vahinko on jo sattunut. Aika on irreversiibeli (ei palautuva). Aikaa voi myös käsitellä entropian muutoksella (epäjärjestyksen lisääntymisellä). Onko ilmastonmuutos entropian(lämmön) lisääntymistä ja leviämistä?

    Aika (Arrow of Time) on nykyaikana aika käsitelty aihe: fyysikot (edellisessä linkissä), astrofyysikot (December 3rd,2007), astronomit (DECEMBER 07,2007), matemaatikot ja muutkin ovat asialla. Fysikaalinen, absoluuttinen ja suhteellinen aika ovat helposti/vaikeasti määriteltäviä, ja kun siirrymme biologiseen aikaan, se on biofysikaalinen, metafysikaalinen tai jopa parapsykologinen alue. Muuten, Albert Einsteinin terminologiassa kerrotaan metafysiikan ja fysikaalisen realiteetin välisen eron olleen seuraava: Metafysiikka on sellainen ei-mitattavissa oleva asia, josta Einstein ei pidä. Fysikaaliseen realiteettiin kuuluvat sellaiset ei-mitattavissa olevat asiat, joista Einstein pitää.

    -------------------------------------------------------------------------------------------

    Mielenkiintoinen uutinen (13.12.2007): Linnunradalla kaksi haloa.

    Halojen sisältämien vanhojen tähtien kemiasta (spektrianalyysit) nähdään, että ne, ja myös pimeä aine, ovat muodostuneet eri aikaan ja että, näiden kahden halon liike kertoo niiden pyörivän vastakkaisiin suuntiin. Havainto on mielenkiintoinen ja käsittelen sitä tarkemmin, kun kirjoitan avaruuden makro- ja mikrorakenteesta sekä havaitsemattomista ulottuvuuksista eli "braanikuningatar" Lisa Randallin tutkimuksista ja ajatuksista (tiedekirja Warped Passages, Unraveling the Mysteries of the Universe`s Hidden Dimensions eli Kaareutuneet käytävät, universumin kätkettyjen ulottuvuuksien mysteereitä aukomassa).

    Lisa Randall

    6a0120a721c2d7970b01347fc47b13970c-800wi2.jpg

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    wp1.jpg

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Täällä voit kuunnella (here you can listen) Lisa Randall.

    --------------------------------------------------------------------------------------------

    PARHAAT TÄHTITIEDE-BLOGIT

    Astronomia-blogit: 50 parasta listattu:

    http://www.guidetoonlineschools.com/library/astronomy-blogs

    ------------------------------------------------------------------------------------------------

    Picture of Today:

    http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/astropix.html

    ----------------------------------------------------------------------------------------------

    UNIVERSUMIN MYSTEEREJÄ

    Hidden dimensions, branes and warped passages are fascinating mysteries of the universe:

    http://www.physics.harvard.edu/people/facpages/randall.html

    http://www.scribd.com/doc/2437516/Lisa-Randall-Warped-Passages

    So are warmholes

    http://www.eclipse.net/~cmmiller/BH/gif/wormhole.gif

    and the tiny black holes as well, if they really exist in connection of the above theoretical reasoning, and in the formation ( quick accumulation) exoplanets from gas and dust.

    What about mini-black holes:

    http://zone-reflex.blogspot.com/2010/01/spirals-very-small-and-very-big.html

    Some physicists have made an even more startling prediction about the LHC: that it is energetic enough to create mini-black holes. Mini-black holes are being created around us anyway.”

    Black bodies (dark matter) have been observed, but what about dark energy (antigravitation)?

    -----------------------------------------------------------------------------------------------

    AVARUUSAIKA (aika-avaruus, spacetime) ja AIKA

    Avaruusaika. Ajalla on alkunsa tai sitten ei

    Fysikaalinen, absoluuttinen ja suhteellinen aika sekä biologinen aika virtaavat menneisyydestä tulevaisuuteen (kirjoitusaika 12.12.12., joulukuun kahdestoista klo 12) oli 11.12. tulevaisuutta ja siis tänään menneisyyttä; nykyaikaa ei siis ole olemassakaan! Tätä käsitystä puoltaa sekin, että emme näe, kuule, maista, haista tai voi kosketella aikaa, se on aistihavaintojen ulkopuolella.Toki kuudes aistimme (mieli) sen tajuaa, voimme muistella menneisyyttä tai suunnitella tulevaa.Telepatia ja muutkin parapsykologiset ilmiöt viittaavat jopa seitsemänteen aistiin (aineeton psyyke),jos kohta tieteilijät ovatkin tästä erimielisiä. Arkielämässä ajasta puhutaan kuin leivästä: ei ole aikaa, aika on kortilla, aika on rahaa (kuinka monta euroa?), on luppoaikaa tai kuten laulun sanoin,on aina liian vähän aikaa. Tieteessä kaikki on toisin: yritetään tehdä loogisia tai fysikaalisia ajan
    määritelmiä (lue yo. linkeistä tarkemmin: Arrow of Time). Me kuitenkin siirrymme muualle, pois tältä ajassa ja avaruudessa pyörivältä planeetaltamme:

    Avaruusaikaan (engl. spacetime, vanhempi suom. nimitys aika-avaruus) ja yritämme saada siitä jotain selkoa ajan määrittelytapojen keinoin. Klassinen avaruusaika on einsteinilainen 4-ulotteinen aika-avaruus, reaaliavaruus, jota voidaan hahmottaa erityisellä ja yleisellä suhteellisuusteorialla sekä hiukkasfysiikan standardimallilla ja jota pystymme aistein ja mittalaittein havainnoimaan:ympäristömme, aurinko, kuu, planeetat, tähdet, Linnunrata ja muut galaksit ym. Emme kuitenkaan havaitse (aistein tai mittalaittein) kaikkea: moderni teoreettinen fysiikka ja astrofysiikka on tuonut eteemme uusia ja outoja käsitteitä: säikeet tai jouset (aine-energian pienimmät ilmenemät), jotka värähtelevat kätketyissä ulottuvuuksissa (joita voi olla 5-11), braanit, joita havaitsemattomat ääripienet ulottuvuudet erottavat, minimittakaavan (Planckin pituus) ilmiöt, joissa Einsteinin suhteellisuusteoriat eivät toimi. On siis useita avaruuksia (einsteinilainen, feinbergiläinen) tai universumeita (ikuinen eddington-hoylemainen, kosmologien valtavirran bigbangmainen,randallimainen kaareutunut braanimainen) tai jopa kvanttikosmologinen (Linden) multiversumi. Niin tai näin, ajalla on alkunsa tai sitten ei:

    Big Bang –teoreetikot eli alkuräjähdykseen uskovat kosmologit väittävät, että aika (ja aine) saivat alkunsa n.14 miljardia vuotta sitten suuressa pamauksessa tai humauksessa, alkusingulariteetti eli tiivistynyt energia (kauankohan aikaa siltä kului kasata itsensä tähän pikku pisteeseen) sitten räjähti kaikkialla (myös tässä työhuoneessani). Niiden vuosien aikana, jolloin olen opiskellut(kemian sivuaineena) fysiikkaa ja myöhemmin seurannut/lukenut sitä, tämä singulariteetti eli
    avaruusajan vääristymä (kuinka se on voinut vääristyä kun sitä ei ollut olemassa) on muuttunut teoreettisten fyysikoiden/kosmologien selityksissä pikkupisteestä (luennolla sanottiin sen olevan vain appelsiinin tai peukalonpään kokoinen) kaikkialle räjähtäneeksi (olisi terroristeille kiva ase).Sitten se (syntynyt aine ja aika) levisivät valoa nopeammin inflatonien, takyonien tai aksionien vaikutuksesta (uskokoon ken haluaa, tarkastelen tätä myöhemmin hypoteettisten hiukkasten avulla, myös sitä, tarvitaanko Higgsin kenttää hiukkasten massan luojana eli voivatko kvarkit ja elektronit rakentua pienemmistä hiukkasista, ilman siis Higgsin hiukkasen eli bosonin myötävaikutusta). Vielä avaruusaikaan: luennolla eräs opiskelija kysyi: professori, olenko ymmärtänyt oikein, ensin ei ollut mitään ja sitten se räjähti?  Maailmankaikkeus täällä.  Onkohan punasiirtymä tulkittu (kaukaisten galaksien osalta) oikein?

    ------------------------------------------------------------------------------------

    LINNUNRATA

    Kotigalaksimme (Milky Way eli Linnunrata) ja tuhannet muut galaksit liikkuvat suurella nopeudella (600 km/s) kohti näkymätöntä ja valtavan suurta mustaa aukkoa (massa kuin 10^16 Aurinkoa tai 100 000 galaksia!). Maapallon tähtitieteilijät havaitsevat vain osan käsittämättömän suuresta maailmankaikkeudesta (kokonaisuniversumista, jossa oma universumimme sijaitsee). Tästä hauska piirustus. Huomaa Louisen jutussa oleva Great Attractor. Täällä lisää Linnunrataa puoleensa vetävästä valtavasta mustasta aukosta (black hole) ja näkymättömän aineen mysteeristä.

    Loogisen ajan määrittelyn mukaan aika kertoo tapahtumien tai ilmiöiden peräkkäisyydestä tai järjestyksestä, jonka ihmismieli tajuaa tai joka voidaan mittalaittein havaita. Jos ei mitään tapahdu,ei siis ole aikaa. Ennen alkuräjähdystä ei siis ole saanut tapahtua mitään. Räjähtänyt energiapommi on siis muodostunut ajattomasti tai ollut olemassa äärettömän kauan (hiukkasina, säikeinä tai jousina tahi plasmaisena energiapuurona?). Ajan ominaisuutta, joka erottaa tulevaisuuden menneisyydestä, voidaan kutsua ajan suunnaksi, joka on yksisuuntainen eli irreversiibeli eli palautumaton. Ajan kulkusuuntaa voidaan myös kuvata entropian (epäjärjestyksen) lisääntymisenä,mikä tarkoittaa sitä, että räjähdyksessä sirpaleet lentävät kauas toisistaan. Toisaalta, alkuräjähdyksessä sanotaan myös gravitaation (ja kolmen muun perusvuorovaikutuksen) syntyneen,joten se sai (pitkien aikojen kuluessa) massat muodostamaan galakseja, joita antigravitaatio (pimeä energia) sitten loitontaa toisistaan. Ajan (klassisen fysiikan mukainen) tarkastelu ei siis anna vastausta avaruusajan (tai ajan) mysteeriin.

    ------------------------------------------------------------------------------------------

    Here you find Top Ten Astronomy Pictures of 2007.

    Kivoja kuvia avaruudesta. Here too, Space Pictures.

    Suora linja Maasta Aurinkoon (hieno kuva revontulista).

    Hurrikaani ja galaksi sekä universumi ja hermosolu muistuttavat toisiaan!