KESKUSTELU

Voiko joku selittää miten tiedemiehet voi nähdä niin pitkälle menneisyyteen fotoneita vangitsemalla? Eikö ne fotonit ole jo menny aikoja sitten ohi meistä?
Miten se on mahdollista?

No se on sillä tavala, ettäkö se fotoni on tullu niin pitkän matkan, niin se nytten vasta on täällä. Ne mitkä on menny ohi aikaa sitte, on lähteny tulemaan paljon lähempää.

Jos katot aurinkoa, niin katot samalla 8 minuuttia menneisyyteen. Jos katot Alpha centauria, niin katot 4 vuotta menneisyyteen. Jos katot teleskoopilla 3000 000 000 valovuoden päässä olevaa nöyhtäpalloa, niin katot 3000 000 000 vuotta menneisyyteen. Sen nöyhtäpallon fotonit on nytten vasta täällä.

Teenpä tuohon kysymykseen vielä lisäyksen.

Jossakin luki, että voi nähdä valovuosissa paljon kauemmaksi kuin maailmankaikkeuden ikä on vuosissa. Muistaakseni 40 miljardin valovuoden päähän. Saisko tähän selityksen? Onko kosmologoilla tietoa maailmankaikkeuden koosta tai vaikka teoriaa. Jos on, niin mihin perustuu?

Maailmankaikkeus myös laajenee, jolloin välimatkan kasvaessa sen säteen siirtymäajan kestokin venyy.

Eli jos joku hiukkanen lähtee miljardin vuoden päästä ja se välimatka venyy lineaarisesti kahteen miljardiin valovuoteen sillä välillä, niin silloin se hiukkanen on perillä vasta 1,5 miljardin vuoden päästä. Käytännössä asia on ilmeisesti hieman moniulotteisempi.

Siinäpä se, ei todellisuudessa näitä asioita "tiedetä". Kaikki on valheiden varassa, sikäli kun on jotain totuttakin siteex...
Näitä asioita? Ajoituksia yli 10000 vuoden taakse ei tiedtä, tietoisuudet olivat kumuloituneita ja nopeampia....
Ja miksi ei tiedetä? Kuka oikeasti muistaa?
Eläimissä saattaisimme nähdä jotain oikeesti 5. luomispäivän touhuja, ja kuinka kauan sekin pyöri vain vitosena? Binäärisyyden kannalta iii ja seiska oli jo kolmantena ensimmäisenä sekuntina hoksattu? Ja sekuneina ENNEN maailmankaikkeuden luontia, kun henget olivat vielä pelkää informaatiota ja symboliikkaa?

Ymmärtääkseni: Kun avaruus kerran laajenee, niin kaukaiset kohteet ovat tällä hetkellä kauempana meistä, kuin silloin kun valo lähti liikkeelle. Kuitenkin kun universumi on 13,7 miljardia vuotta vanha, niin itse valo ei ole voinut olla matkalla tuota pitempään.

Havaittava maailmankaikkeus saattaa olla vain hyvin pieni osa koko maailmankaikkeudesta. Wikipedia sanoo, että havaittavan universumin reuna olisi 46 miljardin valovuoden etäisyydellä (valon/fotonien oltua matkalla 13,3 miljardia vuotta).

Sivumennen sanottuna tuo havaittavan maailmankaikkeuden reuna liittyy kosmiseen mikroaaltotaustasäteilyyn, sillä se syntyi silloin, kun avaruus muuttui läpinäkyväksi. Avaruus oli jäähtnyt tarpeeksi big bangin jälkeen, jotta elektronit ja protonit saattoivat muodostaa vetyatomeja.

http://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe#Size

Voisitko perustella väitettäsi että "kaikki on valheiden varassa"? Ja samalla vaivalla myös kaikkia muita lauseita jotka tänne loihit kirjoittamaan? "tietoisuudet olivat kumuloituneita ja nopeampia....". Mitä ihmettä sä oikein sekoilet? Anteeksi. Muista että hallusinogeenisten aineiden käyttö voi johtaa riippuvuuteen.

Dont feed the troll.

Etäisyydet universumissa eivät ole mikään simppeli asia: tässä otteita aikoinaan spin0:n oivasta selostuksesta:

"Nyt on tärkeätä pitää mielessä, että Hubblen vakion avulla laskemasi etäisyys on mukana liikkuva etäisyys (comoving distance, proper distance). Mukana liikkuva etäisyys tarkoittaa etäisyyttä nyt, tällä hetkellä - ei muinoin, eikä tulevaisuudessa. Nykyhetkeen viittaa sekin, että käytit laskuissasi Hubblen vakion arvoa H0 (hoo-nolla), joka on havainnoista saatu Hubblen vakion arvo nyt. Ajatusleikkinä mukana liikkuva etäisyys olisi se etäisyys, jonka voisi mitata pysäyttämällä avaruuden laajenemisen ja vetämällä kuvitteellinen mittanauha avaruuden geodeesiä pitkin havaittuun kaukaiseen kohteeseen. Silloin mittanauhasta voisi lukea mukana liikkuvan etäisyyden, eli etäisyyden kohteeseen nyt.

Toisin sanoen tulos merkitsee, että sellaiset kohteet, jotka juuri nyt ovat meistä noin 4250 megaparsekin (noin 13,9 mrd valovuotta) etäisyydellä etääntyvät meistä noin valon nopeudella. Sitä lähemmät kohteet etääntyvät alle valon nopeudella ja kaukaisemmat yli valon nopeudella. Kyseistä etäisyyttä/sädettä/aluetta/tilavuutta jne kutsutaan mm. Hubblen rajaksi, Hubblen matkaksi, Hubblen alueeksi, Hubblen volyymiksi jne. Sen voi kuvitella vaikkapa havaitsijaa ympäröiväksi pallon muotoiseksi avaruuden alueeksi, jonka säteenä on sille laskettu mukana liikkuva etäisyys. Annetaan sille nimeksi vaikka HD.

HD = c/H0 = c/70,5 ~= 4250 Mpc (13,9 Gly) (comoving distance)

Uskon meidän olevan tähän asti samaa mieltä. Jollemme ole, tarkista Hubblen volyymin määritelmä - siellä mainitaan kyseessä olevan nimenomaan mukana liikkuva etäisyys. Ja älä huoli desimaalien määrästä tai H0:n tarkasta arvosta, voit itse halutessasi laskea tarkemmin tai muilla arvoilla - vaikkei sillä oikeastaan ole merkitystä johtopäätösten suhteen. Seuraavissa esimerkeissä käytän laskemiseen kahta webbilaskuria. Molemmat laskevat erilaisia etäisyyksiä laajenevassa avaruudessa lambda-CDM-mallin mukaan. Ne eivät ole huipputarkkoja, mutta riittäviä:
[1] http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html
[2] http://www.uni.edu/morgans/ajjar/Cosmology/cosmos.html

Laskureihin voi syöttää kosmologisen mallin parametreja, käyttämäni parametrit (lähde:WMAP, 2009):
Hubblen vakio, H0: 70,5
Materiatiheys, OmegaM: 0,274
Kosmologinen vakio (Lambda): 0,726
(noitahan voi kokeilla erilaisia)

Lasketaan punasiirtymä Hubblen etäisyydelle HD.
Oletetaan, että havaitsemme siellä Hubblen alueen rajalla olevan galaksin. Laskurin [2] mukaan sellaisen galaksin punasiirtymä z olisi noin z=1,414. Se etääntyisi meistä suunnilleen valon nopeudella ja olisi siis suunnilleen Hubblen alueen rajalla. Katsotaan laskurien [1] ja [2] antamat tulokset:

Havaitsemamme galaksin mukana liikkuva etäisyys (comoving distance) on noin 4250 Mpc (13,9 mrd.valovuotta), se siis tarkoittaa etäisyyttä nyt.

Kun havaitsemamme valo lähti matkalle kohti meitä oli maailmankaikkeus noin 4,57 miljardin vuoden ikäinen. Valon äärellisen nopeuden vuoksi kauas universumiin katsominen on samalla menneisyyteen katsomista ja näemme galaksin sellaisena kuin se oli muinoin valon lähtiessä matkaan. Valo lähti liikkeelle kauan sitten, mutta myös kauan alkuräjähdyksen jälkeen. Tuolloinen 4,57 miljardin vuoden ikäinen maailmankaikkeus oli jo ehtinyt kehittyä ja laajeta, ja valon kulkeman matkan aikana se laajeni vielä lisää.

Kulmaetäisyys (angular distance) galaksiin on noin 1760 Mpc (5,75 mrd.valovuotta).
Kulmaetäisyys tarkoittaa etäisyyttä havaitsemaamme galaksiin silloin muinoin kun meidät nyt saavuttanut valo lähti kohteesta matkaan. Koska maailmankaikkeus laajenee, oli kohde muinoin lähempänä meitä kuin nykyään. Valon tehdessä matkaa meitä kohti maailmankaikkeus laajeni koko ajan. Siksi valon kulkema matka piteni. Ja siksi kulmaetäisyys on pienempi kuin mukana liikkuva etäisyys - ennen galaksi oli lähempänä kuin nyt.

Valolta kesti 9,14 miljardia vuotta saavuttaa meidät. Tämä ei tarkoita, että etäisyys havaittuun galaksiin olisi ollut 9,14 miljardia valovuotta (2800 Mpc). Etäisyyshän oli "vain" noin 5,75 mrd.valovuotta (1760 Mpc) valon lähtiessä matkaan. Mutta koska matkan aikana avaruus laajeni meidän ja valonsäteen välissä, kului matkaan paljon pidempi aika kuin 5,75 mrd. vuotta, sillä valon kulkema matka piteni. Ja samalla valo koki kosmologisen punasiirtymän "venyessään" matkalla. Ja matkan jälkeen valon vihdoin saavuttaessa meidät kuljettuaan 9,14 mrd. vuoden ajan, on sen lähtöpaikkana ollut galaksi laajenemisen vuoksi etääntynyt paljon kauemmaksi kuin muinoin - noin 13,9 mrd. valovuoden etäisyydelle meistä (4250 Mpc).

Siinä oleelliset tekijät seuraavaan pohdintaan - eri etäisyydet ja aika.

Voimmeko havaita kohteita, jotka ovat kauempana kuin Hubblen etäisyys?
Näemme Hubblen etäisyydellä havaitsemamme kohteet noin 4,57 miljardin vuoden ikäisessä universumissa. Toisaalta voimme havaita sitä paljon vanhempiakin menneitä asioita, esimerkiksi galakseja nuoressa 600-800 miljoonan vuoden ikäisessä universumissa tai vielä niitäkin nuoremman universumin kosmisen taustasäteilyn. Eli vastaus on kyllä, toki voimme havaita vanhempia kohteita kuin Hubblen etäisyys (HD).

Ja toisaalta Hubblen etäisyyden mukana liikkuva etäisyys HD on noin 4250 Mpc (13,9 mrd.valovuotta). Koko havaitsemamme maailmankaikkeuden säteen mukana liikkuva etäisyys on paljon suurempi - noin 14000 Mpc (46 mrd. valovuotta). Selvästikin voimme siis havaita paljon kaukaisempia kohteita kuin HD:n säteen sisällä olevat. Hubblen voluumi onkin vain murto-osa koko havaittavasta universumista.

Mutta Hubblen etäisyydellä galaksit etääntyvät meistä valon nopeudella, voimmeko havaita kohteita, jotka etääntyvät laajenemisen mukana valoa nopeammin?
Kaikki kohteet, joiden punasiirtymä on suurempi kuin Hubblen etäisyys etääntyvät meistä tosiaan valoa nopeammin. Tämä ei kuitenkaan ole mikään este niiden havaitsemiselle. Tästä ovat todisteena tuhannet havaitsemamme kvasaarit, galaksit, gammapurkaukset ja kosminen taustasäteilykin joiden punasiirtymät ovat suurempia kuin HD:n punasiirtymä. Ne ovat kaukaisempia kuin HD. Koska kohteen etääntyminen laajenemisen myötä on sitä nopeampaa, mitä kaukaisempi kohde on kyseessä, etääntyvät kaikki HD:tä kaukaisemmat kohteet meistä valoa nopeammin. Se ei ole mikään este niiden havaitsemiselle.

Ja toisaalta tässä on kysymys myös etäisyyden määritelmistäkin. Siksi sanoin aiemmin, että sinulla tuntui menneen eri etäisyyskäsitteet sekaisin. Saatoit ajatella, että koska HD:n mukana liikkuva etäisyys on noin 13,9 mrd. valovuotta olisi se suoraan vertailukelpoinen sen seikan kanssa, että havaitsemamme kosminen taustasäteily on peräisin noin 13,7 miljardin vuoden takaa, eli etäisyyskin siihen olisi noin 13,7 mrd valovuotta (4000 Mpc). Näinhän ei ole. Sen sijaan kosmisen taustasäteilyn mukana liikkuva etäisyys on noin 46 mrd. valovuotta (14000 Mpc). Jos siis HD olisi jonkinlaisena rajana havainnoille, emme voisi havaita kosmista taustasäteilyä.

Populaareissa esityksissä etäisyydet usein ilmaistaan harhaanjohtavasti tai jopa väärin, ja yksikkönä käytetty valovuosikin sotkee siinä käsitteenä. Jos uutisessa esimerkiksi kerrotaan havaitun uusi eksoplaneetta, jonka tähdeltä valo on matkannut meille 1000 vuotta ja johon etäisyys on 1000 valovuotta on tämä aivan oikein ilmaistu. Pienillä etäisyyksillä valon kulkema aika ja sen kulkema etäisyys ovat riittävällä tarkkuudella samat. Tämä pätee Linnunradan tähtien ja läheisten galaksienkin suhteen.

Mutta hyvin suurilla etäisyyksillä, kun aletaan puhua miljardeista valovuosista kehiin astuu avaruuden laajeneminen, joka ehtii vaikuttaa etäisyyteen valon kulkeman pitkän matkan ja siihen kuluneen ajan aikana. Jos uutisessa kerrotaan havaitun esimerkiksi kaukainen galaksi, josta valo matkannut meille 12 miljardia vuotta, ei etäisyys kohteeseen suinkaan ole 12 miljardia valovuotta. Galaksin punasiirtymä olisi noin z=4, joten kulmaetäisyys siihen olisi noin 4,8 mrd valovuotta ja mukana liikkuva etäisyys noin 23,9 mrd valovuotta. (jätin parsekit tarkoituksella pois)

Voimmeko havaita kohteita, jotka ovat aina etääntyneet meistä yli valon nopeudella?
Kyllä. Otetaan jokin kaukainen havaittu galaksi, vaikkapa IOK-1 jonka punasiirtymä on z=6,96 ja heitetään arvo laskureihin. Tulokset:
Maailmankaikkeuden ikä oli tuolloin 780 miljoonaa vuotta.
Etäisyys galaksiin oli silloin 1110 Mpc (3,61 mrd.vv).
Valon matka kesti 12,9 miljardia vuotta.
Nykyisin etäisyys galaksiin on 8820 Mpc (28,8 mrd.vv).
Tällä hetkellä galaksin etääntymisnopeus on noin 2 kertaa valon nopeus.
Silloin muinoin valon lähtiessä matkaan etääntymisnopeus oli noin 3 kertaa valon nopeus.
Galaksi on siis aina etääntynyt meistä valoa nopeammin ja silti voimme havaita sen.

Miten sellainen on mahdollista?
Koska HD ei pysy aina samana, vaan säde kasvaa ajan myötä ulospäin - eli kohti sitä kaukaa meillepäin tulevaa valoa. Siksi sen alueelle päätyy ajan myötä valoa, joka on peräisin valoa nopeammin etääntyneestä kohteesta ja siksi sen valon on mahdollista saavuttaa meidät. Vasta kyllin suuri maailmakaikkeuden kiihtyvä laajeneminen saisi HD:n pienenemään.

No minkälaisen rajan se HD muodostaa havainnoille?
Ei nykyään minkäänlaista. Voimme aivan yhtä hyvin havaita kohteita niin sen ulko- kuin sisäpuolellakin. Se varsinainen havaittavan maailmakaikkeuden rajan muodostava partikkelihorisontti on HD:tä valtavan paljon kauempana, kuten on nykyisin havaintojen käytännön rajana oleva kosminen taustasäteilykin (kunnes joku toivottavasti keksii neutriinoteleskoopin, jolloin voimme "nähdä" vieläkin kauemmaksi vieläkin nuorempaan universumiin).

No miksi jotkut sitten esittävät muuta?
En tiedä. Ovat siinä kuitenkin väärässä. Ehkä asia tosiaan on vaikeaselkoinen, sillä viisaatkin ovat siinä helposti haksahtaneet jopa mm. Feynman, Weinberg ja Hubblekin. Tai ehkä se on vaikeasti selitettävä - lätisinhän minäkin näin pitkästi ja silti jäi varmaan enemmän kysymyksiä kuin vastauksia.

Kyllähän ne ohi menee mutta toisaalta tähdet säteilevät miljardeja vuosia.

Vanhoja havaintoja korjataan jatkuvasti, jopa suheellisuusteoriaa.
Mikään tuskin on lopullista.
Tieteen nimissä vannotaan vain asioihin, joita vain sillä hetkellä tiedetään.

Niinpä,,,ja on syytä muistaa edelleen että 1900-luvun tieteessä on myös asioita jotka on tarkoitushakuisia ja teoreettisia,,siis järkevästi katsottuna uskomuksia,,matemaattisia uskomuksia on,,sivistys-sanana dogmeja,,


Miten voi nähdä pitkälle menneisyyteen?

Ajatus siitä että näemme menneisyyden on täysi kupla,,,siis huh-hah-haata.

1. Kaikki havainnot ja mittaukset tapahtuu nykyhetkessä.
2. Mitattava "se jokin" on nykyhetkessä.
3. Se mitä nykyhetkessä mitataan ei kerro millainen se mitattava on ollut menneisyydessä.

Jos katsot vanhempiesi valokuvaa ei se kerro millaisia vanhempasi oli 1-vuotiaana,,tai millaisia isovanhempasi olivat.

Luulenpa ja oletankin että nykyiset tähtitieteen kuvat kertovat huomattavan paljon lähialueen tapahtumista,,ja kaukaisemmat mittaus-kuvat jotka tulevat satelliittien kautta kertovat jotakin ja usea kaukainen kohde on yhtenäinen valohiukkaskasa.

Emmehän tiedä mikä on kohteen lähettämän kuvan liikenopeusmuuntuminen tai kuvan muuntuminen matkan aikana,,

Mittausaikamme suhteessa avaruuden tapahtumiin on sellainen että sen mittausaikamme perusteella ei ehdottomia suuntaviivoja voi määritellä.

Emme tiedä todellisuudessa maapallon ikää,,tai aurinkon ikää,,tai niiden kokomuutosta suhteessa tähän mennessä tapahtuneeseen elinkaareen,,siis rakennekehitykseen,,,

Estimaatti auringon nykyiälle,,,5miljardia vuotta------530miljardia vuotta,,,

Estimaatti auringon koko elinkaaren mitalle,,,,
- mikä voi olla halkaisija
- miten se toimii
- milloin alkaa jäähtymään,,räjähtääkö,,kivettyykö,,hajoaako,,,
jaa,,aurinkon koko elinkaari-ikä voi olla vaikka 50miljardia vuotta...tuhansia miljardeja vuosia

Missä kohtaa aurinkokuntaa maapallo oli miljardi vuotta sitten, mikä oli maapallon halkaisija, massa, jne.?

Oliko lähempänä aurinkoa, kauempana, nykypaikalla, oliko suurempi, pienempi, nykyhalkaisijainen, jne,,,?

Ei tiede näe pitkälle menneisyyteen,,,,vain nykyhetken kuvan jostakin,,ja senkin tulkitsevat väärin,,,on se vaikeaa kun pitäisi selittää sekin mitä ei kerta kaikkiaan voi,,,.

Valhetta on kaikki joka ei perustu totuuteen. EI totuutta saada edes havainnoista - aina, koska havainnot voivat olla vääristyneitä tai väärin mitattuja, eikä aina tiedetä "oikeaa" kaavaa, millä ratkaistaisiin niitä muita arvoja...
Totuudelle on perustettu ainoastaan se, mikä perustuu Jumalan Sanaan. En tarkoita itse asiassa nyt Raamattua, vaan sitä Jumalan Sanaa, jonka Jumala kuhunkin tilanteeseen ilmoittaa. Raamattua ei voi soveltaa joka tilanteeseen, eikä siellä ole kovin paljoa "luonnontieteelle" vastauksia....
Älkää heti nyt Ateismiinne vedoten sanoko, että trollaan, koska vedän Jumalaa tieteeseen, vaan, koska on tosiasiassa jo todistettu, että henkiolento on jopa Materian luonut, etsikää sillä niitä asioita, joissa ei ole oikeasti Jumalaa nähtävissä... Ateismi, joka ei todista ja usko minuuden olemassaoloa on valhetta. Ateismin pitäisi todistaa niistä asioista, joita ei ole vielä löydettävissä, ja siis joissa ihminen ei ole vielä nähnyt - Jumalan vaikutusta, ja niitäkin asioita on paljon, itse uskoon Jumalaan se ei saa puuttua....

Huomatkaa, että jos joku väittää, että on tullut valoa tänne 14 miljardin vuoden takaa meille, olisi maailmankaikkeus varmaan lähes 28 mrd vuotta vanha?

Ihan totta toisaalta se, että jos 13 mrd vuoden päästä mukamas tulee valoa, eikä maailmankaikkeus ole kun 14 mrd vuotta, vanha, on kyseessä tapaus, että tähtien valoa on samoihin aikoihin lähtenyt kiitämään meidän mukana, ja meidänkin pitäisi silloin olla lähes valonnopeutta kulkevia.... Itse asiassa muistelisinkin, että vaikka "pakonopeus" radallamme ja galaksillammekin on suht' pieni, todellinen nopeutemme alkuräjähdyspisteeseen nähden saattaa olla lähellä valonnopeutta... Tietääkö joku mihin suuntaan kiidämme? Kiekon suuntaisesti vai ikäänkuin lappeellaan, pudoten kohtisuorassa radan suuntaa vastaan?

Jostakin olen lukenut, että mitä kauemmas menneisyyteen avaruudessa katsoo, ja mihin suuntaan hyvänsä, niin sitä lähemmäs big bangia näkee. Tuota on vaikea ymmärtää, kun se big bang mielletään yleesä äärettömän pieneksi singulariteetiksi, mutta kuitenkin nykyhetkesä katsottuna se olisi valtavan suuri pinta joka täyttää koko taivaankannen ympärillämme, jos se kerta näkyy mihin suuntaan tahansa katsookin.