KESKUSTELU

Voisiko tämä efekti johtua linnunradan omasta liikkeestä.

Itse olen pohtinut Richardsonin luvun soveltamista, mutten osaa
(tuli mieleen tosta magneettikenttä höpötyksestä..)
Joku varmaan kyllä ärähtää gravitaation olevan konservatiivinen voima.

"Esimerkiksi kun kappale nostetaan pöydälle, energian säilymislain mukaisesti kappaleelle annettu kineettinen energia muuttuu Maan konservatiivisessa gravitaatiokentässä kappaleen potentiaalienergiaksi, joka taas muuttuu takaisin kineettiseksi energiaksi kappaleen pudotessa pöydältä."

Onko luotainten kiihtyvyys aurinkoa kohti samaa luokkaa, kuin se olisi jos aurinkokunta olisi täynnä pimeää ainetta?
Tai siis jos aurinkokunta sisältäisi sitä saman verran kuin galaksissa keskimäärin on.

Tai kuinka tarkasti on pystytty todistamaan määritelmä, että painovoima pienenee etäisyyden neliöön?

Nykyään tunnetun fysiikan puitteissa ei. Koordinaatiston nopeus suhteessa johonkin toiseen koordinaatistoon ei vaikuta siinä havaittuihin luonnonilmiöihin. Linnunradan liikekin on täysin mielivaltainen käsite, koska se voidaan määrittää suhteessa mihin tahansa. Absoluuttista taustaa, johon verrattuna kappaleet liikuvat, ei ole maailmankaikkeudessamme.




En tiedä, eikä se ole ongelman ydin. Se on, että samoilla etäisyyksillä liikkuvien planeettojen radoissa kyseinen ilmiö ei näy. Jos se aiheutuisi pimeän aineen gravitaatiosta (suhteellisuusteorian mukaisesti), sen pitäisi aiheuttaa havaittavia häiriöitä ulkoplaneettojen ratoihin.



Aurinkokunnan etäisyyksillä varsin hyvin, koska planeettojen radat näyttävät tottelevan suhteellisuusteoriaa (ja jopa klassista mekaniikkaa) erittäin hyvin. Pitemmillä matkoilla epävarmuutta on enemmän, mutta käsittääkseni mitään laajan skaalan havaintoja selittävää mallia, jossa pitkän kantaman vetovoima poikkeaisi 1/r^2:sta, ei ole onnistuttu luomaan.

Entä jos kaikki planeetat ovatkin hiukan kevyempiä kuin luullaan, se että ne kiertää nyt jokseenkin stabiilia rataa johtuu lähinnä auringosta+osittain pimeästä aineesta ja näitten yhteinen painovoima on vaikuttanut niihin iät ajat.
Joten planeettojen kiertoratoja tarkkaillessa (ajatuksena että niihin vaikuttaisi vain auringon vetovoima)
niiden on oletettu olevan suurempi massaisia kuin ovat.
Tämä ihan vain spekulointia, mutta voiko sitä nykytieteen perusteella oikein vääräksikään todistaa?

Helposti. Planeettojen massat on päätelty siitä, miten niiden kuut kiertävät niitä ja miten ne vaikuttavat niitä kiertävien tai ohi lentävien luotainten ratoihin. Kevyemmät planeetat johtaisivat siis väistämättömään ristiriitaan tuntemiemme gravitaatiolakien kanssa.

Jos ollaan tarkkoja, taivaankappaleista voidaan määrittää vain massan ja gravitaatiovakion tulo. Voimat ovat verrannollisia siihen, mutta mikä osuus voimasta johtuu massasta ja mikä gravitaatiovakiosta, pitää mitata muuten. Se on tehty tarkoilla torsiovaakamittauksilla laboratorioissa, mutta koska painovoima on hyvin heikko, laboratoriossa käsiteltävissä olevien kappaleiden aiheuttamat voimat ovat pieniä ja tulos epätarkka. Pioneer-anomaliaan se ei kuitenkaan liity, koska astronomisissa laskuissa käytetään aina mainittua GM -tuloa. Jos gravitaatiovakio riippuu jostain tekijästä, gravitaatiolakimme ovat heti pielessä.

Sepä kuulosti hyvältä

Tuo siis tarkoitti, että voidaan todistaa että Pioneer-anomaliaa ei voida selittää niin, että nykyinen painovoimalaki on oikea ja planeettojen massat arvioitu väärin. Sitä, onko painovoimalaki oikea, ei tietysti voi päätellä.

Miksi taustasäteily ei kelpaa absoluuttiseksi taustaksi? Maailmankaikkeuden jokainen tarkkailijahan voi määrittää nopeutensa suhteessa taustasäteilyyn, joka puolestaan on paikallaan suhteessa alkuräjähdykseen ja maailmankaikkeuteen kokonaisuutena, koska taustasäteily on kuva noin 300 kilovuotiaasta maailmankaikkeudesta.

----

Veikkaisin itse että kun pimeän aineen mysteeri ratkeaa, se selittää myös pioneer-anomalian. Sitä ennen kyse on kuitenkin anomaliasta, koska nykyteoriat eivät sitä osaa selittää.

Jokainen tarkkailija voi määrittää nopeutensa myös suhteessa minuun - se ei kuitenkaan tarkoita että minäkään olisin absoluuttinen tausta. Taustasäteily tai alkuräjähdys ovat mielivaltaisesti valitut nekin. Jos jokin absoluuttinen tausta olisikin, niin entäs jos alkuräjähdys olisikin ollut suunnattu? Ei olisi hyvä absoluuttinen tausta alkuräjähdys silloin.

Taustasäteily edustaa maailmankaikkeutta kokonaisuutena, joten se on määritelmän nojalla liikkumaton tausta. Se ei siis voi olla suunnattu, koska taustasäteily käsittää kuvan kaikesta mitä on olemassa tässä maailmankaikkeudessa.

Eli näin hyvää absoluuttista koordinaatistoa Newton ei osannut edes toivoa!

Konteksti, konteksti, konteksti. Neutroni jo vastasi tähän lainaamaasi edeltävässä virkkeessä:
Toisin sanoen voit toki määrittää itsellesi kosmisen taustasäteilyn suhteen levossa olevan koordinaatiston, mikä voikin olla joskus kätevää. Mutta se ei tee taustasäteilystä mitenkään erityisasemassa olevaa absoluuttista koordinaatistoa, sillä siinäkin koordinaatistossa havaitut luonnonilmiöt (fysiikan lait) pysyisivät samoina kuten muissakin. Suhteellisuusperiaatteen mukaisesti voit samalla tavalla määrittää liikkeesi minkä tahansa suhteen valitsemassasi koordinaatistossa kuten maapallon, Auringon, Linnunradan keskuksen tai kosmisen taustasäteilyn, mutta mikään näistä ei ole havaitsemiesi fysiikan lakien suhteen erityisasemassa absoluuttisena koordinaatistona.

Kuten Petskukin jo totesi.
Kosminen taustasäteily ei "edustaa maailmankaikkeutta kokonaisuutena" tai ole "kuva kaikesta mitä on olemassa tässä maailmankaikkeudessa". Se on vain meidän havaitsemamme osa kosmisesta taustasäteilystä tässä meidän havaitsemassamme osassa maailmankaikkeutta (havaittavassa universumissa).

En tiedä mitä Newton olisi toivonut, mutta kosminen taustasäteily ei ole mikään absoluuttinen koordinaatisto, vaan koordinaatisto siinä kuin muutkin. Voit määrittää liikkeesi sen suhteen siinä kuin minkä tahansa muunkin.

Tarkkaan ottaen luotaimia jarruttavan ylimääräisen kiihtyvyyden suuntaa ei tiedetä. Se näyttäisi osoittavan Aurinkokunnan sisäosan suuntaan, mutta epätarkkuuden puitteissa todellinen suunta voi olla:

1. Kohti Aurinkoa
2. Kohti Maata
3. Luotainten pyörimisakselin suuntainen taaksepäin
4. Luotainten etääntymisnopeuden suuntainen taaksepäin
(5. Jotain niiden väliltä)

Jokainen noista suunnista osaltaan heikentäisi tai vahvistaisi eri hypoteeseja. Mahdollisesti suunnan voisi määrittää tarkemmin analysoimalla datan tarkemmin.

Kuten Neutroni jo perusteli kyse ei voi olla siitä että Aurinkokunta olisi täynnä pimeää ainetta. Jos pimeästä aineesta haluaa tässä suhteessa pitää kiinni niin periaatteessa kai voisi olla mahdollista, että Aurinkokuntaa ympäröisi jonkinlainen harva rengasmainen pimeän aineen rakenne, jonka läpi luotaimet kulkevat ja joka vaikuttaisi luotaimiin. (Keksin samantien syitä miksi se ei olisi mahdollista, mutta koska en tarkemmin tiedä niin en laita niitä tähän.)

Onko ilmiö havaittu sekä "lähellä" että kaukana planeettoja? Eli onko ilmiö riippumaton gravitaatiopotentiaalista? (mikä lie oikea termi)
Pioneerit ovat voineet tavallaan olla ainoita tutkimuskohteita, jotka ovat saaneet dataa hyvin kaukana muiden kappaleiden gravitaatiopotentiaalista olevista ilmiöistä.

Jos tarkoitat etäisyyttä, niin en tiedä. Voin yrittää selvittää. Aiempien selvitysten mukaan efekti olisi ollut suurinpiirtein vakio ajan (ja siis etäisyyden) suhteen. Tosin itse pidän niitä epätarkkoina. Jos määrittelet kysymyksen tarkemmin yritän vastata tarkemmin. Lisäksi kysymäsi "lähellä" planeettoja tuo mieleen ohilento-efektin, mikä voi olla eri juttu jos sellaista on.

Tässä suhteessa Pioneerit ovat erityisiä luotaimia koska ne ovat spin-vakautettuja. Ne eivät käyttäneet propulsiota vakauttamiseen. Siinä mielessä ne ovat (lähes) ainoita tutkimuskohteita. Voyagerien datasta ei voi löytää vastaavaa efektiä sillä ne käyttävät asentonsa muutoksiin propulsiota, joka puolestaan peittää mahdollisen muun efektin.

On muutama muu luotain joista jonkinlaisen efektin voisi periaatteessa erottaa:
Ulysses
Galileo
Cassini
New Horizons (suurimman osan matkaa spin-vakautettu)


En tiedä. Tästä mielenkiintoisesta asiasta voisi joku hyvä kirjoittaja kirjoittaa kirjan. Tai minä voisin kirjoittaa ylipitkän postauksen yrittäen tiivistää mitä tiedetään. Lupaan yrittää vastata kysymyksiin Pioneer-anomaliasta. Shoot.