Käsitys ajasta on käynyt läpi merkittäviä muutoksia 1900-luvun alkupuolen fysiikan vallankumousten myötä. Isaac Newtonin 1600-luvulla muotoilemassa klassisessa fysiikassa avaruus on näyttämö, johon maailman tapahtumat sijoittuvat ja aika on mittari, joka kertoo missä vaiheessa näytelmä on. Tapahtumat eivät vaikuta siihen miten nopeasti aika kulkee, ja kello käy samalla tavalla kaikille. Tämä klassisen fysiikan kuva on jokseenkin samanlainen kuin arkikäsitys ajasta.

Tärkeä aikaan liittyvä seikka on se, että klassinen fysiikka on deterministinen. Tämä tarkoittaa sitä, että kun tiedetään systeemin alkutila, voidaan periaatteessa ennustaa millainen se on kaikkina aikoina tulevaisuudessa. Deterministinen maailmankaikkeus on suuri kellokoneisto. Malliesimerkki tästä on Aurinkokunta: kun tiedetään planeettojen paikat ja nopeudet jonakin ajanhetkenä, voidaan ennustaa miten ne kiertävät hamaan tulevaisuuteen asti. Voidaan myös laskea toiseen suuntaan ja selvittää, missä planeetat ovat olleet menneisyydessä.

Viime vuosisadan alussa klassisen fysiikan kuva maailmasta osoittautui perusteiltaan virheelliseksi, mukaan lukien ajan osalta. Klassisen fysiikan korvannut moderni fysiikka kehittyi kahteen eri suuntaan, eivätkä reitit ole vieläkään täysin kohdanneet. Yhtäältä aika ja avaruus yhdistyivät aika-avaruudeksi suhteellisuusteoriassa, toisaalta kvanttifysiikka romutti deterministisen käsityksen maailmasta ja poisti ennustettavuuden.

Suppeassa suhteellisuusteoriassa kaikkien aika ei enää kulje samaa tahtia, eikä avaruus ole samanlainen kaikille havaitsijoille – esimerkiksi esineiden pituudet riippuvat havaitsijasta. Ei ole yleismaailmallista aikaa, on vain erilaisia suuntia aika-avaruudessa jotka kuvaavat eri havaitsijoiden aikoja. Kaikkien aika kulkee eteenpäin, mutta eri tahtia. Sen sijaan ajan ja avaruuden yhdistelmä, aika-avaruus, on sama kaikille ja muuttumaton.

Yleinen suhteellisuusteoria muutti aikakäsitystä enemmän kuin suppea suhteellisuusteoria. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan aika-avaruus ei ole enää passiivinen näyttämö, vaan se muuttuu tapahtumien myötä. Niinpä ajan kulkuun voi vaikuttaa. Esimerkiksi kasaamalla paljon ainetta johonkin paikkaan voi hidastaa ajan kulkua. Näyttävin tapaus tästä on musta aukko, jonka tapahtumahorisonttia lähestyttäessä aika (ulkopuolisen havaitsijan näkökulmasta) hidastuu lähes pysähtymiseen asti. Toisaalta yleisen suhteellisuusteorian mukaan ajalla on alku.

Eräs kiinnostava piirre on se, että yleinen suhteellisuusteoria sallii aikamatkailun eli liikkumisen ajassa taaksepäin. Suppeassa suhteellisuusteoriassa on eri aikasuuntia, mutta kaikkien aika kulkee kohti tulevaisuutta. Yleisessä suhteellisuusteoriassa voi käydä niin, että joidenkin aikasuunta osoittaakin välillä menneisyyteen.

Yksinkertaisimman esimerkin tarjoaa pyörivä musta aukko. Jos laskeutuu lähelle aukon tapahtumahorisonttia, kiertää siellä ja nousee sitten kauas aukosta, niin on mahdollista tulla ylös aikaisemmin kuin mitä aloitti alas menemisen. Tämä edellyttää tiettyjä ehtoja aukon massan ja pyörimisnopeuden suhteelle, ja sellaiset pyörivät aukot jotka sallivat aikamatkailun ovat epästabiileja, niin että niitä ei liene olemassa maailmankaikkeudessa. Aikamatkailu on kuitenkin aika tavallinen piirre yleisen suhteellisuusteorian ratkaisuissa. On tyypillistä, että tarpeeksi nopeasti pyörivä aine kaareuttaa aika-avaruutta tavalla, joka mahdollistaa aikamatkailun. Pyörimisen yhteys aikamatkailuun tunnetaan populaarikulttuurissakin 

Yleisen suhteellisuusteorian mukainen aikamatkailu on kaukana nykyteknologian ulottumattomissa, mutta suhteellisuusteoriassa ei ole mitään periaatetta, joka kieltäisi sen. Aikamatkailun yhteydessä nousee kuitenkin esiin paradoksien ongelma: mitä tapahtuu jos matkustan eiliseen ja estän itseäni lähtemästä aikamatkalle? Eräs mahdollinen ratkaisu on se, että vaikka menneisyyteen voi vaikuttaa, ainoastaan yksikäsitteiset tapahtumasarjat ovat sallittuja. Yleinen suhteellisuusteoria on deterministinen aivan kuten klassinen fysiikka, joten jo maailmankaikkeuden alussa voi ennustaa, koska aikakone rakennetaan ja mihin sillä matkustetaan. (Aikamatkailu tuo kyllä determinismiin ongelmia, koska yhtä alkuehtoa vastaavia ratkaisuja voi olla useampia kuin yksi, mutta ei mennä siihen.)

Yleisen suhteellisuusteorian täysin määrättyä maailmankaikkeutta voi ajatella valmiina rakenteena, jossa kaikki ajanhetket ja kaikki tapahtumat ovat olemassa aina ja ikuisesti – tai ennemminkin ajan tuolla puolen. Kokemuksemme mukaan kaikki on katoavaista, koska hahmotamme kerrallaan vain rajatun osan aika-avaruudesta. Jossain mielessä huominen on kuitenkin olemassa yhtä lailla kuin tämä päivä, ja olemme eilisessä kokemassa sen aivan kuten koemme nyt tämän hetken. Sanoin Yliopisto-lehden artikkelissa maailmanlopuista, että tällainen ajatus on jollain tapaa lohdullinen. Ehkä sitä voi pitää jonkinlaisena ei-uskonnollisena käsityksenä tuonpuoleisesta kuolemattomuudesta.

Jos maailmankaikkeutta ajattelee valmiina rakennelmana, tulevaisuus ja menneisyys eivät ole kovin erilaisia, eikä aikamatkailukaan tunnu kummalliselta. Tällainen vapaamielinen suhtautuminen aikamatkailun mahdollisuuteen voi kuitenkin olla virheellistä. Ensinnäkään, emme ole saaneet mitään viestejä tulevaisuudesta, meillä on tietoa vain menneisyydestä. Jos aikamatkailu on mahdollista, miksei siitä ole mitään havaintoja? Toisekseen, yleinen suhteellisuusteoria ei ole lopullinen sana ajasta ja avaruudesta, ja voi olla että sen aikamatkailuun liittyvät piirteet eivät kuvaa todellisuutta. Ainakin kuva valmiista maailmankaikkeudesta on hyvin kyseenalainen, koska kvanttifysiikan mukaan todellisuus on epädeterministinen eikä tulevaisuus ole määrätty. 

Seuraava merkintä käsitteleekin kvanttifysiikan tuomia muutoksia käsitykseen ajasta ja kvanttifysiikan mahdollista yhteyttä aikamatkustukseen, mukaan lukien Stephen Hawkingin ehdottamaa aikajärjestyksen suojelemiskonjektuuria (chronology protection conjecture).

Kommentit (30)

Leone

Itse asiassa aika on vain maailmankaikkeudessa esiintyvän värähtelijän jaksonaikojen laskemista, johon sitten jonkin tapahtuman kestoa verrataan. Voidaan laskea maapallon kierroksia Auringon ympäri tai kuun kierroksia maapallon ympäri. Tai sitten vaikka cesium -atomin värähdyksiä.

Koska kysymys on sopimuksesta mitä värähtelijää tai värähtelijöitä käytetään, on aika luonteeltaan absoluuttinen suure. Klassisessa kaksosmatkassa esimerkiksi kaksoset voivat sopia kumpikin laskevansa maapallon kierroksia, johon matkan kesto kuvautuu. Kummankin koordinaatistossa maapallo kyllä kiertää Auringon täsmälleen yhtä monta kertaa. Ei siis ole mitään fysikaalista estettä sille, ettei voitaisi käyttää vain yhtä absoluuttisessa asemassa olevaa värähtelijää (niinkuin itse asiassa me käytämme).

Jos taas painovoimakentässä värähtelijän taajuus muuttuu, niin kyse on silloin painovoiman fysikaalisesta vaikutuksesta tähän värähtelijään. Jos esimerkiksi aurinkokuntaan tuodaan voimakas gravitaatiolähde, niin vuoden pituus muuttuu, sillä maapallon kierroksien jaksonaika muuttuu. Samoin käyttäytynevät nanotason värähtelijät.

Aikaan ei siis liity mitään modernin fysiikan luomaa romantiikkaa aikadilaatioineen. Aika voidaan käsitellä absoluuttisena suureena.

Syksy Räsänen

Leone:

Absoluuttinen tarkoittaa suuretta, joka on sama kaikilla havaitsijoille. Suhteellinen tarkoittaa suuretta, joka on erilainen eri havaitsijoille. Aika on suhteellinen suure.

Jo suppeassa suhteellisuusteoriassa eri tavalla liikkuvien havaitsijoiden kellot käyvät eri tavalla. Toistensa suhteen liikkuvat havaitsijat eivät suinkaan ole samaa mieltä siitä, montako kertaa Maa on kiertänyt Auringon ympäri kun heidän oma kellonsa näyttää tiettyä aikaa. Ajan mittaamisessahan on aina kysymys asioiden vertaamisesta. Kysymys siitä, montako kertaa Maa on kiertänyt Auringon on merkityksetön, ellei sanota koska lukumäärä arvioidaan.

Jernau Gurgeh

Tervehdys.

Maallikkona minua vaivaa aikamatkailussa maailmankaikkeuden massan määrä. Jos matkustan ajassa viisi vuotta taaksepäin, siellä on suurinpiirtein samat ihmiset kuin nykyhetkessä ja he näkevät samat tähdet ja planeetat yötaivaalla kuin me nyt. Jos maailmankaikkeus on siis olemassa kahteen kertaan samaan aikaan (viisi vuotta sitten ja nykyhetkessä), eikö sen massankin pitäisi olla kaksinkertainen? Koska aikamatkan voi tehdä äärettömään kohtaan ajassa, niin maailmankaikkeuden tulisi olla massaltaan ääretön? Tämän hetken tiedon mukaan maailmankaikkeuden massa on kuitenkin äärellinen (ääretön kaiketi luhistuisi omasta painovoimastaan?).

Vai siirrytäänkö aikamatkailussa johonkin rinnakkaiselle aikajanalle, joka on ollut siihen asti vain vaihtoehtoinen historia ja nykyhetkeen jäävä maailmankaikkeus on vain vaihtoehtoinen tulevaisuus sieltä katsottuna. Ne eivät siis ole varsinaisesti olemassa samaan aikaan fyysisesti. Nykyhetki siis katoaa, kun matkustan ajassa ja siitä uudesta ajasta tulee tietysti minun nykyhetkeni.

Mutta jos nämä vaihtoehtoiset historiat (Feynmanin polkusumma) ovat jotain ”rinnakkaistodellisuuksia”, niin ei kai silloin pitäisi edes tulla mitään aikamatkailun paradoksia? Eikö niitä kaikkia ole tarvittu meidän nykyhetkeemme pääsemiseksi?

Syksy Räsänen

Jernau Gurgeh:

Ei tiedetä, onko maailmankaikkeus äärellinen vai ääretön. Maailmankaikkeuden kokonaismassa ei itse asiassa ole mitenkään hyvin määritelty käsite. Mutta kokonaismassa noin yleensä liittyy siihen, paljonko massaa on jossain tilavuudessa tiettynä ajanhetkenä. Siinä siis summataan vain kolmiulotteisen avaruuden yli, eli aika-avaruuden.

Aikamatkailu rikkoo energian säilymistä, mutta energia ei yleisessä suhteellisuusteoriassa säily muutenkaan (ise asiassa se ei edes yleensä ole hyvin määritelty käsite).

Se aikamatkailun idea, josta tässä kirjoitin ei-kvanttifysiikan puitteissa, ei liity mitenkään vaihtoehtoisiin historioihin.

Eusa

Hm. Eikös energian säilyminen ole sentään yleisessä suhtiksessakin kohtuu hyvin määritelty? Perusperiaatehan on, että energia määrittää avaruusajan kaarevuuden. Kompleksisen 4-avaruuden puitteissakin linkittyvien positioiden pitäisi olla niin etäällä toisistaan, etteivät voi vaikuttaa toistensa kaarevuustilanteeseen. Tällöin pitäisi vähintään valita ääretön kaikkeus tai sitten kuitenkin ne vauvakaikkeudet. Merkinnän aihe taisi nyt vahvahkosti lipsahtaa fiktion puolelle...

Tosin seuraavassa merkinnässä saanemme lukea siitä kuinka arkimittakaavan fiktio onkin toisen mittakaavan toiminnalle välttämätön teoreettinen käsite. :b

Leone

Tokihan aika suhteellisuusteoriassa on suhteellista, koska niin on valittu. Kaikki havaitsijat voivat kuitenkin käyttää samaa oskilloijaa, tälle ei ole mitään estettä. Jos palataan kaksosmatkaan, niin kaksoset eivät voi todeta, että toinen vanheni y vuotta ja toinen x vuotta, sillä tällöinhän he juuri käyttäisivät maapallo-aurinko systeemiä absoluuttisena kellona. Silloin he eivät voisi todeta vanhenneensa eri tahtia. He voivat ainoastaan todeta, että toinen vanheni x värähdystä ja toinen y värähdystä, riippuen minkälainen kellosysteemi heillä oli mukana.

Pekka

Maailmanlopusta ja aikamatkailusta tuli mieleen seuraavanlainen ajatusleikki: mikäli matkustaminen menneisyyteen on mahdollista, niin eikö jonkin kehittyneen sivilisaation olisi mahdollista jatkaa olemassa oloaan ikuisesti mikäli se se siirtäisi koko väestönsä suurella aikakoneella aina ennen universumin lämpökuolemaa vaikkapa siihen hetkeen kun ensimmäiset tähdet ovat syttyneet? Siinä olisi taas sitten aikaa odotella seuraavaa aikamatkaa menneisyyteen.

Leone

Vielä kaksosmatkasta. Suhteellisuusteoreettisesti tarkasteltuna matkalle lähteneen koordinaatistosta katsottuna aurinko-maapallo systeemin oskillaatioiden lukumäärä on suoraan verrannollinen matkaajan mukana olevan oskillaattorin kierrosmäärään. Eli jos matkaaja havainnoi kaukoputkella maapallo-aurinko systeemiä, niin palattuaan hänen havaintojensa mukaan maapallo kiersi auringon eri määrän, kuin mitä maapallolle jäänyt näki.

Sama määrä kierroksia saadaan vain jos aikaa käsitellään absoluuttisena.

Syksy Räsänen

Eusa:

Ei, energia ei ole yleisessä suhteellisuusteoriassa yleisesti ottaen hyvin määritelty käsite, se voidaan määritellä vain jossain erityistapauksissa. Aika-avaruuden kaarevuuden määräävät sellaiset aineen ominaisuudet kuten energiatiheys ja paine, ei energia. Ei tästä sen enempää.

Leone:

Eiköhän tämä riittänyt tästä,

Syksy Räsänen

Pekka:

Universumin kohtalona ei ole lämpökuolema, koska gravitaation takia ei ole olemassa termistä tasapainotilaa. Varhaisen maailmankaikkeuden aine on hyvin lähellä kaikkialla saman lämpötilan omaavaa kaasua, mutta gravitaation takia muodostuu klimppejä ja yhä monimutkaisempia rakenteita.

Mutta itse aiheesta: jos aikamatkailua käsittelee siten, että on olemassa yksi aika-avaruus, niin käytössä on vain äärellinen määrä menneisyyttä ja vain yksi ristiriidaton tapahtumaketju. Ts. jos joku sivilisaatio siirtyisi aikaan viisi miljardia vuotta sitten, niin se olisi ollut olemassa siellä jo omassa menneisyydessään,

Erkkola

"Jo suppeassa suhteellisuusteoriassa eri tavalla liikkuvien havaitsijoiden kellot käyvät eri tavalla".

Mutta Leonen ideassa tälle eri havaitsijoiden kellojen eri tavalla käynnille on fysikaalinen syy.

Syksy Räsänen

Yksityiskohtia ajan suhteellisuudesta suppeassa suhteellisuusteoriassa ja kaksosten kellojen käynnistä voi katsoa vaikkapa Enqvistin kirjasta "Johdatus suhteellisuusteoriaan". Ei siitä tässä enempää.

Eusa

Aineen ominaisuuksien määrittely se vaativaa onkin ja usein on koottava hypoteesiin tai teoriaan kokonainen käsitteistö. Yleisen suhteellisuusteorian yleiset ratkaisut sallivat tietty monia eksoottisia knoppeja, ajan käsite saadaan sekoittumaan kausaliteetin kanssa iloisesti.

Ei avaruusajan kaarevuudesta enempää, mutta ajankulun perusperiaatteessa on mielestäni kovasti tutkittavaa. Mitä mieltä ollaan mm. radioastronomisista havainnoista valonnopeuden ylityksistä?
http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7190/pdf/nature06895.pdf

Onko "pimeä energia" tai "ryhmänopeus" hyviä selityksiä näennäisillä valonnopeusylityksille? Mitä muita selitysmalleja on tarjolla? Onko vakavan epäilyn ulkopuolella, ettei koko kaikkeudessa kuitenkin kaikki kolkat ole keskinäisten signaalien saavutettavissa eli horisontteja ei lopulta kutenkaan olisi? Tämähän on käsittääkseni avainkysymys voiko ajassa todellisesti siirtyä menneisyyttä havainnoimaan johdonmukaisuutta vaarantamatta. Jos ikuisia horisontteja on, voisi ajatella, että tutkimuskohde on kahden horisontin välissä ja voitaisiin lähettää tutkimuslaite menneisyyteen havainnoimaan tutkittavaa kohdetta toisesta suunnasta. Eli kahdesta eri aikapaikasta voitaisiin tutkia yhden saman aikapaikan kehitystä ilman, että olisi vaaraa kausaliteetin (tai energian säilymisenkään) rikkoutumisesta.

Inflaatioteoria ja kiihtyvä laajeneminen sisältävät olennaisesti nuo horisontit. Jos uskoo, että joskus tulevaisuudessa vielä aletaan romahtaa ja kaikkeus alkaa supistua, horistontit paukkuvat, eikä kuvailemaani kausaliteettia loukkaamatonta aikamatkustustapaa voisi olla.

Siispä aikamatkustajakandidaattien kannattaa toivoa ikuista laajenemista termiseen jäähtymiseen asti tai että uutta materiaalia, diversiteettiä, saadaan entisen lisäksi...

Syksy Räsänen

Eusa:

Artikkelissa ei ole mitään, mikä ei olisi sopusoinnussa suhteellisuusteorian kanssa. Artikkeli ei liity merkinnän aiheeseen, joten ei siitä sen enempää.

Leone

No vastahan tässä oltiin pääsemässä peruskysymysten äärelle, mutta jos ei kiinnosta niin minkäs sille mahtaa.

Kimmo Rouvari

Uskotko Syksy itse aikamatkailun mahdollisuuteen?

Itse en usko. Se kävelee kuin ankka ja pitää ääntä kuin ankka... siinä vaiheessa Occamilla on töitä :)

Leoric

Koko aikahomma on mielestäni mielenkiintoinen pohdittavaksi. Meidän havaitsemamme fotonit ovat käytännössä meidän havaintojemme mukaan ikuisia, mutta koska ne liikkuvat valon nopeutta, niiden aika kulkee meidän näkökulmastamme erittäin hitaasti. Jos tarkastelemme asiaa taas fotonin "näkökulmasta" hiukkanen ilmaantuu ja häviää ilman sen kummempaa viivettä, joskin samaan aikaan muualla on kulunut käytännössä ikuinen aika.

Joka tapauksessa, aikamatkustuksen paradoksaalisuudesta: Itse olen monimaailmateorian kannattaja, koska mielestäni se selittää lähes kaikki kvanttimaailman näennäiset omituisuudet. Tässä tapauksessa - ok, selitys on hieman scifia mutta silti - syntyy mielestäni kaksi erillistä maailmanlinjaa, sellainen jossa matkustaja on lähtemässä menneisyyteen ja sellainen jossa hän on tullut tulevaisuudesta. Hän vain yksinkertaisesti katoaa toisesta ja ilmaantuu toiseen. Näin ei rikota energian säilymislakia, ei synny klassista paradoksia esim. oman vanhempansa lisääntymisen estämisestä ja toisaalta selittyy myös se, miksei omassa maailmanlinjassamme ole tulevaisuudesta tulleita aikamatkaajia.

Syksy Räsänen

Kimmo Rouvari:

Tällä hetkellä ei tiedetä, onko aikamatkustus mahdollista vaiko ei. Sen kummempaa vakaumusta minulla ei asiasta ole.

Leoric:

Asia ei mene fotonien kohdalla ihan noin. Valonnopeudella liikkuvia hiukkasia ei voi ajatella lähes valon nopeudella liikkuvien hiukkasten rajatapauksena. Fotonien kehitystä ei voi kuvata ajan avulla, se on totta, mutta sitä kuvaa oma parametri, joka on sekoitus valoa hitaammin matkaavien aikaa ja paikkaa.

Lentotaidoton

Syksy: ”Universumin kohtalona ei ole lämpökuolema, koska gravitaation takia ei ole olemassa termistä tasapainotilaa. Varhaisen maailmankaikkeuden aine on hyvin lähellä kaikkialla saman lämpötilan omaavaa kaasua, mutta gravitaation takia muodostuu klimppejä ja yhä monimutkaisempia rakenteita.”

Gravitaatiohan pienenee etäisyyden neliössä. Pimeä energia ei vähene tilavuusyksikköä kohti kosmoksen laajentuessa. Eikö silloin käytännössä vallitse ”lämpökuolema” (paljon jälkeen isoimpienkin mustien aukkojen höyrystyttyä pois), kun tyypillisen hiukkasen aallonpituus ylittää senaikuisen horisontin? Eikö potentiaali yleensä MIHINKÄÄN toimintaan ole silloin nolla (vaikka absoluuttista termistä tasapainotilaa ei olisikaan).

Syksy Räsänen

Lentotaidoton:

Lämpökuolema tarkoittaa yleensä sitä, että maailmankaikkeudessa on ainetta, jonka lämpötila on kaikkialla sama, ei sitä, että maailmankaikkeus on tyhjä.

Lentotaidoton

Syksy: Lämpökuolema tarkoittaa yleensä sitä, että maailmankaikkeudessa on ainetta, jonka lämpötila on kaikkialla sama, ei sitä, että maailmankaikkeus on tyhjä.

Ei toki kosmos koskaan ole/tule ”tyhjä”. Siellä on tasan tarkkaan aina ja ikuisesti ne samat asiat (esim. perushiukkaset), jotka ovat olleet (eri muodoissaan) BB:stä lähtien. Tarkoitin vain, että kun potentiaalia ei ole, eikö tämä ole selvä ”kuolema”?

Syksy Räsänen

Lentotaidoton:

En tiedä mihin potentiaaliin viittaat. Yhtä kaikki, termodynamiikan lait eivät vie maailmankaikkeutta kohti lämpökuolemaa.

Jukka Vuorinen

Syksy: Kiitos. Artikkeli oli varsin valaiseva, ja erinomaisesti ainakin minun ei akateemiseen päähäni uppoava.

Odotan jatkoa innolla.

Lentotaidoton

Kun lämpötilaerot lähestyvät nollaa, niin myös entropia lähestyy ääretöntä (maksimi entropia)? Siis potentiaali tehdä yleensä mitään (työtä) on nolla.

Tarkoitatko tätä ” Although entropy does increase in the model of an expanding universe, the maximum possible entropy rises much more rapidly, moving the universe further from the heat death with time, not closer. This results in an "entropy gap" pushing the system further away from the posited heat death equilibrium. Other complicating factors, such as the energy density of the vacuum and macroscopic quantum effects, are difficult to reconcile with thermodynamical models, making any predictions of large-scale thermodynamics extremely difficult.
The entropy gap is widely believed to have been originally opened up by the early rapid exponential expansion of the universe.”?

Selitä tarkemmin.

Syksy Räsänen

Lentotaidoton:

Gravitaation takia ei ole olemassa mitään termistä tasapainotilaa, eli termodynamiikkaa ei voi käyttää kuvaamaan gravitaation kautta vuorovaikuttavia hiukkasia. Tämä piirre ei liity avaruuden laajenemiseen eikä edes suhteellisuusteoriaan. Klassisessa mekaniikassa syynä on se, että gravitaatio on pitkän kantaman vuorovaikutus, ja lisäksi sen potentiaalienergia ei ole alhaalta rajattu.

Tämä ei enää juuri liity merkinnän aiheeseen, joten ei tästä varmaan sen enempää.

Jukka Vuorinen:

Kiitos, mukava kuulla.

Lentotaidoton

En lähde jankkaamaan. Hämmentää kuitenkin, että (esim. englanninkielinen, se luotettavampi) Wikipedia puhuu selvästi lämpökuolemasta: ” Since a finite universe is an isolated system, the Second Law of Thermodynamics states that its total entropy is constantly increasing. It has been speculated, since the 19th century, that the universe is fated to a heat death in which all the energy ends up as a homogeneous distribution of thermal energy, so that no more work can be extracted from any source.”

Tämä on tosiaan offtopic, mutta kiinnostanee monia. Populaarikirjoitukset (siis oikeiden fyysikoiden) ovat täynnänsä tällaisia tulkintoja. Nöyrä pyyntö: voisitko joskus tehdä tästä oikein oman bloginsa. Ymmärrän kuitenkin, että ei tässä ja nyt, mutta jatkossa. Kiitos.

Petri

Haluaisin esittää Syksyn ja Leonen sanailuun ajan suhteellisuudesta ja toisaalta mittaamismenetelmistä pienen täsmennyksen.
Ensiksi, pitää ilman muuta paikkansa, että erilaisissa liiketiloissa olevat havaitsijat näkevät maan kiertokulman Auringon ympäri erilaisiksi omissa koordinaateissaan olevien identtisten kellojen näyttäessä kuitenkin samaa kulunutta aikaa.

Samoin on totta Se, että (tasaisella nopeudella) etenevän havaitsijan kellon lukema on suoraan verrannollinen Maan kierroksiin Auringon ympäri. Silti kaksosparadoksin tapauksessa tulee huomioida, että verrannollisuuskerroin ei suinkaan ole sama matkaan lähtevän kaksosen meno-ja paluu matkalla! Verrannollisuus pätee erikseen menomatkaan ja paluumatkaan, mutta Se ei tarkoita että matkaava kaksonen havaitsisi Maan kierroksia Auringon ympäri eri määrän kuin aurinkokuntaan jäänyt kaksonen.
Matkaava kaksonen kohtaa jossain vaiheessa meno-paluumatkaansa fotonit kaikista niistä Maapallon kiertovaiheista kuin paikalleen jäänytkin. Havaitsemiseen ei voi mistään selittää jotain epäjatkumoa: kyse on vain siitä, että menomatkallaan kaksonen havaitsee vähemmän Maan kierroksia punasiirtynein fotonein kuin paluumatkallaan sinisiirtynein fotonein. Paluumatkalla havaintojen fotonit kohtaavat hänet korkeammalla taajuudella. Kaksosten palatessa yhteen laskelmat Maan kierroksista Auringon ympäri ovat siis kaksosilla yhteneväiset. Vaikka kummankin oma kello näyttäisi mitä tahansa.

Syksy Räsänen

Lentotaidoton:

Gravitaatio ja termodynamiikka on kiinnostava aihe, ehkä siitä tosiaan joskus oma merkintänsä.

Petri:

Tämä riittäköön kaksosparadoksista.

Ajankäytön hallinta | Tiede.fi

[...] edellistä edellisessä merkinnässä siitä, miten suppea ja yleinen suhteellisuusteoria ovat muuttaneet käsitystä [...]

pasi kannisto

Leone,olen ihka uusi näillä sivuilla ja aloitin lukemisen ensimmäisestä kommentista?Minua jäi ihmetyttämään sanomasi että kysymys on sopimuksesta.Sopimus vaatii vähintään kaksi osapuolta,muutenhan se on merkityksetön,joten ketkä tai mitkä ovat sopineet jotakin ja mitä?

Seuraa 

Maailmankaikkeutta etsimässä

Blogin päivittäminen on päättynyt.

Syksy Räsänen on teoreettinen fyysikko Helsingin yliopistossa. Syksy kirjoittaa kosmologiasta, hiukkasfysiikasta ja niiden tekemisestä, tai ainakin asioista sinne päin.

Teemat

Blogiarkisto