Olin maininnut väärän päivämäärän tämän viikon Suomalaisen Teologisen Kirjallisuusseuran symposiumissa pitämälleni esitykselle "Sattuman siemenet: nykykäsityksemme maailmankaikkeudesta". Oikea ajankohta on torstai 15.11., jossain kello 9.00 ja 10.15 välillä. Tapahtumaan on vapaa pääsy. Kiinnostavalta vaikuttavia esityksiä muutenkin, mm. "Evoluutio ja emergenssi".

Kommentit (14)

Mikko

Aloin miettiä tälläista asiaa ja mietin, että ehkä osaisit antaa antaa vastauksen:

Millainen olisi universumin lopullinen kohtalo mikäli maailmankaikkeus ei laajenisi kuten se nyt näyttäisi tekevän? Nyt ajatellaan melko yleisesti, että laajenevan maailmankaikkeuden kohtalona on lämpökuolema kun lämpötilaerot universumissa ovat tasoittuneet. Mutta kuinka kävisi jos universumi pysyisi ikuisesti saman kokoisena?

Raskaammat alkuaineet syntyvät nukleosynteesissä kevyemmistä alkuaineista. Olisiko siis "stabiilin" univesumin lopullinen kohtalo tila, jossa nukleosynteesiä ei enää voisi tapahtua koska kevyempiä alkuaineita ei enää olisi jäljellä?

Syksy Räsänen

Mikko:

Pääsääntöisesti en vastaa kysymyksiin, jotka eivät liity merkinnän aiheeseen.

Pentti S. Varis

Ihmisen kannalta kriittisimmän tuntuinen kosmologian ongelma lienee kysymys antrooppisesta periaatteesta. Onko se sattumaa vai korkeamman älyn aikaansaannosta ihmisen olemassaolon mahdollistamiseksi. Sattumaa voi luontevasti perustella kvanttifysiikan mahdollistamalla monimaailmatulkinnalla. Kuitenkin konkreettiset todisteet äärettömän maailmajoukon olemassaolosta lienevät yhä niukat.

Voi olla, että kvanttifysiikan todellisen operointisubstanssin (joka ei ole aika-avaruus) löydyttyä ratkaisu ongelmaan ilmenee.

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/10/121028142217.htm

Evoluutio (biologinen?) ja emergenssi muodostavat ongelmallisen käsiteparin. Emergenssihän on alun perin filosofinen idea, johon on viime aikoina tuotu fysikaalista konkretiaa kytkemällä se karkeistukseen.

Uudet tutkimustulokset eivät ehkä kuitenkaan aukottomasti tue karkeistus-emergenssiä biologisen evoluution selittäjänä. Erityisen suuren kysymysmerkin piirtävät molekyylimoottorit, jotka muuttavat solun "kaaoksen energiaa" elintoiminnoiksi. Molekyylimoottorit suorittavat käytännöllisesti katsoen kaikki solun elintoiminnot, eikä niitä ole kovin helppo nähdä karkeistuksen tuloksiksi.

http://clasweb.clas.wayne.edu/Multimedia/hoffmann/files/Lifes%20Ratchet%...

http://www.google.fi/search?q=molecular+motors+in+living+cell+pictures&h...

http://www.tiede.fi/keskustelut/post1847337.html#p1847337

Mika

Olin kuuntelemassa esitystäsi. Mielenkiintoinen setti oli.

Puhuit maailmankaikkeuden historiasta ja sivusit lyhyesti inflaatiota ja kiihtyvää laajenemistakin. Yleisöstä tulleeseen kysymykseen vastatessasi totesit, että alkuräjähdys tapahtui "kaikkialla yhtä aikaa". Itseäni jäi kiinnostamaan mikä on nykyinen käsitys kuinka suuri maailmankaikkeus on alkuhetkellään ollut, kuinka laajaksi se on inflaatiossa laajentunut ja kuinka suuri se on nyt?

Syksy Räsänen

Mika:

Maailmankaikkeuden koosta voidaan varmasti sanoa vain se, että se on tällä hetkellä vähintään noin 100 miljardia valovuotta halkaisijaltaan, koska se on sen alueen koko, josta valoa on ehtinyt tulla meille. Teoreettisesti ei tiedetä, onko maailmankaikkeuden koko äärellinen vai ääretön, tai mitä aivan alkuvaiheissa on tapahtunut. Voidaan kuitenkin pitää luultavana, että jos koko on äärellinen, se on paljon isompi kuin se osa maailmankaikkeutta, jonka näemme, inflaation takia.

Metusalah

Syksy kirjoittaa: "Teoreettisesti ei tiedetä, onko maailmankaikkeuden koko äärellinen vai ääretön, tai mitä aivan alkuvaiheissa on tapahtunut."

Tällä kohtaa minun maallikon aivoni nyrjähtävät! Eikös nimenomaan teoreettisesti (suhtiksen mukaan) Universum ole "ääretön", mutta gravitaation vuoksi "kaareutuva"? Toisin sanoen: tiettyyn suuntaan lähetetty fotoni palaa äärettömän pitkän ajanjakson jälkeen lähtöpisteeseensä.

Mika

Kiitos Syksy,

Tarkentaisin vielä, jos kysymykseen on mielekästä edes spekuloida nykyisten teorioiden puitteissa, tuota inflaatiovaiheen aikaansaamaa laajenemista joka on ymmärtääkseni teorian mukaan tapahtunut valoa nopeammin. Kirjoitit maailmankaikkeudesta että "se on tällä hetkellä vähintään noin 100 miljardia valovuotta halkaisijaltaan" ja toisaalta että emme tiedä onko maailmankaikkeus ääretön vai äärellinen.

Mikäli maailmankaikkeus on äärellinen, onko se mahdollisesti ollut merkittävästi 100 miljardia valovuotta pienempi inflaation tapahtuessa - kenties vain valominuuttien kokoinen tai jopa "pistemäinen" singulariteetti - ja laajentunut inflaation aikana lähelle nykyistä kokoaan (poislukien sen jälkeen tapahtunut laajeneminen)?

Tarkoittaako ääretön maailmankaikkeus sitä, että se on ollut äärettömän kokoinen jo alkuräjähdyksen aikaan, mutta "äärimmäisen tiheä", ja inflaatiovaiheessa se on vain "laajentunut entisestään"?

Syksy Räsänen

Metusalah:

Ei. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan maailmankaikkeus voi olla ääretön tai äärellinen.

Syksy Räsänen

Mika:

Ei ole mielekästä verrata valon nopeutta ja avaruuden laajenemisnopeutta. (Jälkimmäisen yksikkö on nopeus/pituus) Mutta kiihtyvän laajenemisen aikana kohteet, jotka ovat tarpeeksi kaukana toisistaan, eivät enää pysty lähettämään valosignaaleja toisilleen.

Inflaation aikana maailmankaikkeus laajenee paljon isommaksi. Riippuu inflaatiomallista, kuinka paljon, mutta tyypillisesti pituudet venyvät vähintään tekijällä e^(60), joissain malleissa enemmänkin, esimerkiksi tekijällä e^(10^8). Inflaation jälkeen pituudet ovat sitten venyneet myös jollain tekijällä, kenties 10^(28) tai 10^(15). Nämä luvut riippuvat siitä, mikä inflaatiomalli on oikea.

Sitä ei tiedetä, kuinka suuren osan alkuperäisestä avaruudesta näemme.

Jos maailmankaikkeus on nyt ääretön, niin se on aina ollut ääretön.

Metusalah

En ole ihan varma siitä, jaksaako Syksy selittää sitä, mikä ero on äärellisellä ja/tai äärettömällä maailmankaikkeudella, mutta arvostaisin sitä, jos hän lyhyesti sen tekisi.

Nykyisen käsitykseni mukaan Universumilla ei ole "keskipistettä", koska sen keskipiste on toisaalta joka paikassa ja toisaalta ei missään. Edelleen tunnetulla maailmankaikkeudella ei ole "reunoja", joka sulkisi materiaa, fotoneita tai alkeishiukkasia minkään alueen "ulko- tai sisäpuolelle". Millä perusteella nykyistä maailmankaikkeutta ei voida nimittää "äärettömäksi"? Ja millä perusteilla se olisi äärellinen? Onko kysymys maallikoille liian vaikeista matemaattisista yhtälöistä?

Eikö tämä käsite "ääretön" ole lopulta kielikuva, metafora tolkuttoman pitkästä matkasta tai ajanjaksosta?

Syksy Räsänen

Metusalah:

Ääretön avaruus on sellainen, jonka tilavuus on ääretön, eli isompi kuin mikään reaaliluku (kertaa tilavuuden yksikkö). Jos avaruus ei ole ääretön, se on äärellinen. Tämä on eri asia kuin se, onko avaruudella reunaa. Esimerkiksi pallon pinta on äärellinen, mutta sillä ei ole reunoja.

tapio salo

miksi aina unohdetaan biologiset ilmiöt, jotka toimivat juuri eri suuntaan???
Ovatko vähäpätöisiä. Kun kaikki tämä ällistelymmekin on juuri tätä.

Pete

"Jos maailmankaikkeus on nyt ääretön, niin se on aina ollut ääretön". Miten tämä pitäisi ymmärtää? Miten tuo "alun" tiheä ja kuuma kvarkki-gluoniplasma (?) on ollut ääretön (ts. tilavuudeltaan ääretön)?

Syksy Räsänen

Pete:

En ymmärrä kysymystä. Maailmankaikkeuden alkuhetkien rakenne voi olla monimutkainen, eivätkä kaikkialla oletettavasti vallitse samanlaiset olosuhteet kuin meidän kolkassamme kaikkeutta. Mutta jos vallitsisivat ja jos avaruus on ääretön, niin se on ääretön yllämainitulla tavalla. Tämä riittäköön tästä.

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