Kirjoitukset avainsanalla koulu

Tietoyhteiskunta voi toimia vain, jos sen jäsenet osaavat ajatella tieteellisesti. Tilastollinen päättely on tieteellisen ajattelun perusta. Tilastotiede jäsentää tietotulvasta ymmärrettävän maailman ja erottaa tiedon luulosta, toden huuhaasta. Siksi tilasto-osaamisen pitäisi olla kansalaistaito, jonka jokainen oppii koulussa.

Mikä sitten estää tilastotieteen opettamisen koulussa?

Ensinnäkin moni opettaja ei itse osaa edes tilastotieteen alkeita. Tähän on onneksi tehokas ja ilmainen lääke: uusi, kaikille avoin tilastotieteen johdantokurssi verkossa Helsingin yliopiston järjestämänä.

Toiseksi, tarvitaan kouluihin sopivaa tilastotieteen oppimateriaalia. Oppimateriaali kehittyy sopivaksi ennen kaikkea opettajien ja opiskelijoiden välisessä vuoropuhelussa. 

Unelmoin siitä, että mahdollisimman yleistajuiset tilastotieteen perusteet olisi jokamiehenoikeutena saatavilla helposti ja ilmaiseksi kaikille.

Vuoropuhelun avauksena yritän seuraavaksi selittää parhaani mukaan, mistä tilastollisessa testauksessa on kyse. Kysymykset, kommentit ja kehitysideat ovat tervetulleita. Palautteen voi jättää nimettömänä kirjautumatta. Luen ajatuksen kanssa jokaisen asiallisen viestin.

Tutkimuksella halutaan selvittää, onko jokin uskomus tosi. Vaikkapa yleinen väite, että naiset puhuvat enemmän kuin miehet. Asian selvittämiseksi kerätään todistusaineisto.

Uskomukset ovat vääriä kunnes toisin todistetaan. Siksi oletamme aluksi, että naiset ja miehet puhuvat yhtä paljon. Todistusaineisto on tuomari, joka sitten kumoaa tai säilyttää tämän lähtöoletuksen.

Tutkimuskysymykseen saataisiin täysin varma vastaus, jos kaikkien ihmisten kaikki puheet ihmiskunnan synnystä sen tuhoon voitaisiin laskea. Tämä on mahdotonta. Joudumme tyytymään otokseen: arvotaan satunnaisesti joukko miehiä ja joukko naisia, ja mitataan kuinka paljon he puhuvat.

Jos valikoimme tarkoituksella erityisen puheliaita tai harvasanaisia naisia tai miehiä, tutkimus vain vahvistaa ennakkoluulomme. Onkin ratkaisevan tärkeää, että tutkitut henkilöt arvotaan kaikkien naisten ja miesten joukosta mahdollisimman sattumanvaraisesti. Vain silloin otoksesta voidaan päätellä, puhuvatko kaikki naiset yhteensä enemmän kuin kaikki miehet yhteensä.

Jokaiseen mittaukseen liittyy virhe. Täysin satunnainenkaan otos ei edusta täydellisesti koko väestöä. Otokseenhan saattaa puhtaasti sattumaltakin valikoitua poikkeuksellisen puheliaita tai harvasanaisia naisia tai miehiä. Mitä suurempi satunnaisotos, sitä pienemmäksi sattuman rooli kuitenkin käy. Joudumme silti aina puhumaan todennäköisyyksistä.

Kun aineisto on kerätty, haluaisimme laskea miten todennäköistä on, että uskomuksemme pitää paikkansa. Valitettavasti sitä ei ole mahdollista laskea. Sen sijaan turvaudumme hieman nurinkuriseen päättelyyn: laskemmekin, miten epätodennäköistä olisi saada vähintään aineistossa havaittu ero puhtaasti sattumalta. Jos eron syntyminen arvonnassa on hyvin epätodennäköistä, päättelemme että uskomus onkin totta.

Eli jos vaikkapa 396 ihmisen satunnaisotoksessa 210 naista puhuu päivässä 16215±7301 ja 186 miestä 15669±8633 sanaa per nenä, laskemme todennäköisyyden sille, että vähintään 16215 - 15669 = 546 sanan ero syntyy normaalijakaumasta arvottujen 210 ja 186 numeron välille. Tulos on tässä 50%, eli joka toisessa arvonnassa saadaan puhtaasti sattumalta vähintään tutkimuksessa havaittu ero. Naisten ja miesten puheen määrässä ei siis tutkimuksen perusteella ole todellista eroa: otoksessa havaittu pieni ero on sattumaa. Luvut ovat todellisesta, Science-lehdessä julkaistusta tutkimuksesta.

Tutkimuksen mukaan naiset ja miehet vaikuttavat puhuvan yhtä paljon, vastoin yleistä uskomusta jonka mukaan naiset puhuvat kolme kertaa enemmän kuin miehet. Laajemmat tutkimukset vahvistavat, että tilanne vaikuttaa puheen määrään paljon enemmän kuin sukupuoli. Kiitos tilastotieteen, väärä uskomus on jälleen korvautunut tiedolla.

Kommentit (9)

Thomas Bayes

"Uskomukset ovat vääriä kunnes toisin todistetaan. Siksi oletamme aluksi, että naiset ja miehet puhuvat yhtä paljon. Todistusaineisto on tuomari, joka sitten kumoaa tai säilyttää tämän lähtöoletuksen."

Ensinnäkin, tämäkin oletus on uskomus, eikä missään mielessä neutraali lähtökohta. Sen lisäksi, todennäköisyys sille, että miehet puhuvat yhtä paljon kuin naiset on nolla (jos oletetaan, että puheen määrä on jatkuva muuttuja, tai häviävän pieni jos kyseessä on diskreetti muuttuja)! Puolueeton lähtökohta on, että emme tiedä mitään miesten ja naisten puhemääristä, joten näille asetettaisiin epäinformatiiviset priori-jakaumat. Tämän jälkeen todistusaineiston ja havaintoprosessin mallin avulla näitä priori-jakaumia päivittämällä päätyisimme posteriori-jakaumiin ehdollisen todennäköisyyden aksioomien avulla (Bayesin kaava). Näin saatujen jakaumien avulla voimme vastata esim. kysymykseen mikä on todennäköisyys, että naiset puhuvat enemmän kuin miehet.

Minäkin unelmoin siitä, että mahdollisimman yleistajuiset tilastotieteen perusteet olisi jokamiehenoikeutena saatavilla helposti ja ilmaiseksi kaikille. Se kuitenkin vaatisi suurempaa paradigman muutosta pois frekventistisen tilastotieteen opetuksesta  ja kohti Bayesiläisen tilastotieteen ihmemaata.

Like a Bayesian

Kiitos tärkeän aihen esiin nostamisesta! En voisi olla enempää samaa mieltä: Maailmassamme jossa aineistoa, tietoa ja väittämiä virtaa ohitsemme kiihtyvällä tahdilla, tosiasioiden erottaminen luuloista käy alati tärkeämmäksi. Tilastotieteen osaamiseen ja ymmärtämiseen pitäisi toden totta panostaa niin nuorten kuin aikuisten, tutkijoiden ja kadunmiesten keskuudessa.

Tilastollisen testauksen käyttäminen esimerkkinä  tilastotieteen tarpeista ja hyödyistä kuitenkin ontuu. Kuten edellinen kommentoija toteaa, Bayes-tilastotieteen avulla on mahdollista laskea todennäköisyys mille tahansa väitteelle havaitun todistusaineiston valossa ilman nollahypoteesin kaltaisia ennakko-oletuksia. Eli sen sijaan että joudumme (menetelmien puutteellisuuden vuoksi) tarkastelemaan todennäköisyyttä sille että 546 sanan ero (tai suurempi) miesten ja naisten sanojen määrässä olisi syntynyt puhtaasti sattumalta JOS miehet ja naiset puhuisivat todellisuudessa yhtä paljon, voisimmekin laskea suoraan todennäköisyyden meitä kiinnostavalle väitteelle ”naiset puhuvat enemmän kuin miehet".

Bayes-tilastotiede auttaa meidät käsiksi niihin kysymyksiin joihin oikeasti haluamme vastauksia. Harvaa meistä varsinaisesti kiinnostaa ajatella arkipäivän ilmiöstä saatavia havaintoja loppumattoman toistokokeen sarjana, mikä on kuitenkin välttämätön näkökulma jos asioita tarkastellaan perinteisen tilastotieteen näkövinkkelistä. Hankala tulkittavuus on omiaan luomaan tilastotieteestä kuvaa tieteenalana, jonka ymmärtämiseksi tarvitaan satoja tunteja matematiikan opiskelua. Samalla syntyy väärinkäsityksiä koska ihmismieli pyrkii vetämään mutkat suoriksi ja tulkitsemaan esimerkiksi p-arvot todennäköisyytenä sille että lähtökohtana pidetty hypoteesi on tosi. Intuitiivisesti ajattelumme vastaa Bayes-tulkintaa, jossa kiinnostavat kysymykset koskevat syiden todennäköisyyksiä, eivätkä teoreettisissa, äärettömissä toistokokeissa saatavien havaintojen mahdollisuutta tai mahdottomuutta.

Toivottavasti näemme jossain vaiheessa myös avoimen verkkokurssin jossa raotetaan ovea Bayes-tilastotieteen maailmaan!

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1718

Like a Bayesian: Toivottavasti näemme jossain vaiheessa myös avoimen verkkokurssin jossa raotetaan ovea Bayes-tilastotieteen maailmaan!

P.S.V.: Toivomus voi olla ja onkin varmaan paikallaan sovellettua matematiikkaa ja tietotekniikkaa opiskeleville. Monen muun alan opiskelijoille täysin uudet käsitteet ja laskutavat ovat mielestäni paitsi turhia, myös ylivaikeita opittavaksi. Esimerkiksi luokanopettajien ja muiden kasvatustieteen peruskurssien suorittajille pakollinen todennäköisyyskurssi saisi rajoittua frekventistisen menetelmän alkeisiin. Normaalijakaumalla ratkeavat perustehtävät olisivat kurssien maksimi.

Kun vilkaisin bayesilaisen menetelmän esitteitä ja ajattelin opiskelevani sitä tunsin suoranaista pahoinvointia ylivoimaiselta näyttävän urakan edessä - onneksi saankin jättää sen sikseen.

https://koppa.jyu.fi/kurssit/96640

https://www.jyu.fi/ytk/laitokset/ihme/metodifestivaali-2013/ohjelma/tiis...

5. Miksi Bayesia tarvitaan NYT?

Katsotaan eteenpäin. Mitkä ovat tilastotieteen haasteet?I Tutkimusongelmat kompleksisia.

I Uudet havainnointitekniikat, (esim. MRI, fMRI, EEG,MEG, moniulotteiset sekvenssit, sisältöanalyysi).

Tyypillistä on epäsuora havainnointi ja kompleksiset virhelähteet.I Suuret aineistot, mistä seuraa suuri heterogeenisuus ja puuttuvan tiedon määrän lisääntyminen.

I Tutkimusten määrä kasvaa, jolloin on tarve hyödyntää aiempia aineistoja ja tutkimuksia tehokkaasti

(evidenssisynteesi, meta-analyysi).

Asiaa syvemmin pohtimatta tekisi mieli sanoa, että hyvin harkitun ja monen "reunaehdon" vaikutuksesta moduloidun mutun osoittaminen virallisesti oikeaan osuvaksi vaatisi kaikkien noiden reunaehtojen jollain tavalla painotetun lopputuleman laskemiseksi hyvin monimutkaisen toimintojen sarjan. Tarvittaisiin valmis tietokoneohjelma, johon data voitaisiin syöttää ja josta tulos saataisiin juuri kenenkään ymmärtämättä, mitä oikein tapahtui.

Tulee mieleen, että aivot, jotka sisältävät tietojenkäsittelykykyä enemmän kuin kaikki maailman tietokoneet yhteensä, pystyvät selkeästi esitetystä datasta tekemään hyvinkin luotettavia arvioita ilman merkittävämpää tietoista ajattelua.

Myönnän kyllä olevani pahasti kompleksin vallassa, mitä tulee exeleihin ja muihin vastaaviin. Kun 60-luvulla menin tietokonekurssille ja näin läpsyvät reikäkortit ja puhisevan puimakoneen niin "huh mä käännyin pois". Nyt olen opettanut ammattikorkeakoulun tietotekniikan kurssin (joka muuten on paljon monimutkaisempi kuin 60-luvun tilastotieteen approbatur, mihin osaltaan varmaan vaikutti, että kaikki laskut joutui tuolloin tekemään kynällä) yksityisesti kahtena vuonna poisluettuna exelit, joista netti ei mielestäni tarjonnut meikäläisen omaksuttavissa olevaa opetusta.

Tutustuttuani tällöin ensi kertaa nollahypoteesiin, kriittiseen väliin jne. aloin tuntea suoranaista kiihkoa. Yksi asia kuitenkin vaivasi ja vaivaa jatkuvasti. Koska en aio opiskella tilastotiedettä  Holopainen et.al. "Tilastolliset menetelmät" .kirjaa enempää, pelkään, että en koskaan tule näkemään ongelmani ratkaisua. Ja ongelmani on tämä:  Miten on keksitty sellaiset kaavat kuin esimerkiksi "suhteellisen osuuden testaus kahdesta otoksesta" tai vaikkapa "khii toiseen -yhteensopivuustesti" tai "kahden riippumattoman otoksen keskiarvotesti". Matemaattisesti niitä ei ole voitu johtaa mistään postulaateista, varmaankaan, eivätkä ne ylipäänsä anna tulokseksi mitään täsmällistä; pelkästään teknisesti perustellumpaa mutua. Mutta miten kaavat on saatu? Normaalijakauman kyllä ymmärtää; sen taustalla onkin kuuluisa Gaussin käyrä, joka on eksakti, hieno matemaattinen olio. Mutta monet muut kaavat, mistä ne tulevat? Saadaanko ne normaalijakauman menetelmien tavoin ulos joidenkin muiden jakautumien täsmällisistä hahmoista, vai miten?

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1718

Normaalijakauman keksimiseen on varmaan vaadittu huomattavaa matemaattista lahjakkuutta. Erikoisesti kiinnittää huomiota normaalijakauman kaavassa esiintyvät transsendenttiluvut e ja pi, jotka ovat valiutuneet jopa ylinumeroituvasta transsendenttilukujen joukosta kuvaamaan kaikenlaisia yksinkertaisia ilmiöitä alkaen pallosta ja ketjukäyrästä.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Normaalijakauma

Joku on sanonut siihen tapaan, että joka oivaltaa normaalijakauman kaavan kokonaisuutena, on matemaatikko. Ehkä Ramanujan on oivaltanut

https://fi.wikipedia.org/wiki/Srinivasa_Ramanujan

Veikkaankin, että kananmunien joukko on sukua normaalijakaumalle. Kananmunan pyöreä pää edustaa lukua pi ja ketjukäyrän muotoinen pää lukua e. Käyrät vaihtuvat toisikseen kultaisen leikkauksen suhteessa. Siis keskimäärin. Tulee mieleen tutkia, mikä rooli voisi olla kultaisella leikkauksella normaalikäyrässä. Ainakin lukuisat ihmisen mittojen välillä vallitsevat kultaista leikkausta approksimoivat ulottuvuudet ovat normaalisti jakautuneet väestössä.

Vierailija

Normaalijakaumasta kunnia kuuluu Gaussille, Laplacelle, ja muille.

Frekventistinen tilastotiede saa myös allekirjoittaneen kiihkon valtaan: se on nimittäin aivan henkeäsalpaavan vaikeatulkintaista käytännön tutkimuksessa. Esimerkiksi yo. käyttäjät jotka soveltavat testejä ilman syvempää ymmärrystä mistä ja miten esimerkiksi khiin neliön testi johdetaan.

Jos bayesiläinen tilastotiede vaikuttaakin vaikealta, ei sen perusidean ymmärtämiseen tarvittava matemaattinen välineistö ole sen kummempaa kuin nk. klassisenkaan tilastotieteen metodien ymmärtämisessä tarvittava matematiikka --- ja monien mielestä bayesiläisen menetelmän teoreettinen perustelu on paljon helpompi niin maallikollekin kuin asiantuntijallekin ymmärtää oikein.

Vierailija

Aloin opiskelemaan kasvatustieteitä enkä alkuun ymmärtänyt mihin tarvitaan tutkimuksen tekoa ja sen opettelua, jos tarkoituksena on alkaa opettaa lapsia. Kvantitatiivisen kurssin jälkeen, kun oltiin käyty läpi, miten tutkimustulokset rakentuvat, aloin ymmärtää miksi. Kriittisyyteni on selkeästi lisääntynyt, kun luen artikkeleita, joissa vedotaan erilaisiin tutkimuksiin. Osaan päätellä, onko uutisoidut tutkimukset luotettavia, joten osaan suhteuttaa niistä saavan tiedon käytäntöön. Jos kyseiseisiä kursseja ei olisi, en osaisi eritellä erilähteiden luotettavuutta tai sitä onko tutkimus hyvin tehty, vaan ottaisin kaiken silkkana totena. Yksi asia mihin muidenkin kannattaa kiinnittää huomiota on se, kuinka suuri otanta tutkimuksissa on. Monissa iltalehden kaltaisissa uutisoinneissa joidenkin tutkimusten otanta saattaa olla 30 henkee, joten tulokset eivät todellakaan ole yleistettävissä perusjoukkoon. Huomiota kannataa kiinnittää myös siihen pääseekö uutis artikkeleiden kautta varsinaisiin tutkimustuloksiin tai onko tietoja kerrottu niin paljon, että alkuperäinen tutkimus olisi mahdollista löytää.

Your mama

Olen ehdottomasti samalla kannalla kirjoittajan kanssa - ainakin sikäli jos ajatuksena on, että tavallinen tallaajakin alkaisi ymmärtämään tilastojen päälle edes auttavasti.
Mutta en kuitenkaan pitäisi puhtaasti matemaattisen pohjan ymmärtämistä niin tärkeänä kuin tutkimusmenetelmien ja niiden vahvuuksien ja heikkouksien ymmärtämistä. Kvantitatiivisen väestötutkimuksen perusteella viljaa syöviä vertaamalla viljaa syöviin, Iltalehti kirjoittaa viljan syönnin olevan terveellistä ja se uppoaa väestöön kuin häkä. Väite sinänsä kestää tilastoanalyysin, jos ei oteta huomioon, että kyseisistä tutkimuksista ei voida vetää tehtyjä johtopäätöksiä.

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1718

Vierailija kirjoitti:
Normaalijakaumasta kunnia kuuluu Gaussille, Laplacelle, ja muille.

Frekventistinen tilastotiede saa myös allekirjoittaneen kiihkon valtaan: se on nimittäin aivan henkeäsalpaavan vaikeatulkintaista käytännön tutkimuksessa. Esimerkiksi yo. käyttäjät jotka soveltavat testejä ilman syvempää ymmärrystä mistä ja miten esimerkiksi khiin neliön testi johdetaan.

Jos bayesiläinen tilastotiede vaikuttaakin vaikealta, ei sen perusidean ymmärtämiseen tarvittava matemaattinen välineistö ole sen kummempaa kuin nk. klassisenkaan tilastotieteen metodien ymmärtämisessä tarvittava matematiikka --- ja monien mielestä bayesiläisen menetelmän teoreettinen perustelu on paljon helpompi niin maallikollekin kuin asiantuntijallekin ymmärtää oikein.

Tilastotieteen jonkun kaavan asianmukainen käyttö ilmenee monissa vastaan tulevissa käytännön tilanteissa esimerkeistä ja niiden mukaisista harjoitustehtävistä. Ellei jollakulla ole aikomus opiskella tilastotiedettä tai muuten omakohtainen tarve ymmärtää kaavoja syvemmin, hän voinee jättäytyä esimerkkien ja oppikirjojen perus-harjoitustehtävien tasolle.  Itse en ainakaan pienestä hinnastakaan rupeisi selvittelemään itselleni esimerkiksi khiin neliö -riippumattomuustestin tai vaikkapa suhteellisen osuuden testauksen kahdesta otoksesta perusteita. Ymmärryshaluni ehdottoman ylärajan muodostavat Poisson-jakauma ja Gaussin käyrä, nekin lähinnä lempilukujeni e ja pi ansiosta.

Koska en ylipäänsä koskaan tule oikeasti tarvitsemaan tilastotiedettä, pidättäydyn kokonaan tutustumasta bayesilaiseen menetelmään ja jättäydyn itseäni viisaampien saamien tulosten tai mutu-tuntuman varaan. Uskoisin, että saman tasoinen ratkaisu olisi mielekäs monelle humanistillekin.

Äiti voi olla synnyttämäänsä tytärtään nuorempi. Pidätkö mahdottomana? Jos pidät, elät newtonilaisessa harhassa.

Tänään tulee päivälleen sata vuotta siitä, kun teoreettinen fyysikko Albert Einstein julkaisi yleisen suhteellisuusteoriansa. Satavuotisesta iästään huolimatta suhteellisuusteoria ei ole vanhentunut päivääkään: se on edelleen tarkin tuntemamme kuvaus gravitaatiosta eli tuttavallisemmin painovoimasta. Havainnot ja sovellukset ovat kerta toisensa jälkeen vahvistaneet suhteellisuusteorian ennusteet kiistatta oikeiksi.

Suhteellisuusteoria on ihmisen suurimpia älyllisiä saavutuksia. Niinpä suhteellisuusteorian jos minkä pitäisi kuulua koulusta saatavaan yleissivistykseen. Opetussuunnitelma vaikenee kuitenkin koko teoriasta. Einstein mainitaan historiallisena merkkihenkilönä, mutta esittelemättä hänen saavutuksiaan annetaan vain kuva myyttisestä nerosta jolla oli käsittämättömiä ajatuksia. Aivan kuin ylistäisi Darwinia opettamatta evoluutiota. Tai fanittaisi laulajaa kuulematta koskaan hänen tuotantoaan. Missä vika?

Itse otaksun, että suhteellisuusteorian vaientaa tietämättömyyden luomat ennakkoluulot. Luullaan, että suhteellisteorian oppiminen vaatii neroutta. Ei vaadi. Luullaan, että suhteellisuusteorialla ei ole käytännön merkitystä. Kyllä on.

Suhteellisuusteorian keksiminen vaati epäilemättä neroutta. Teorian oppiminen vaatii kuitenkin vain halua, harjoittelua ja yleistasoista älyä – koulusivistykseen riittävä ymmärrys sitten vähemmän niitäkään.

Pyöränkin keksiminen vaati neroutta, mutta jokainen voi silti oppia käyttämään pyörää.

Koulussa opetetaan, että kaikki kappaleet vetävät toisiaan puoleensa painovoimalla, joka on suoraan verrannollinen kappaleiden massoihin ja kääntäen verrannollinen niiden etäisyyden neliöön. Tämä Isaac Newtonin vuonna 1687 esittämä painovoimalaki sisältää kuitenkin virheellisen oletuksen siitä, että painovoima vaikuttaa kappaleesta toiseen äärettömän nopeasti. 

Arkioloissa Newtonin teoria äärettömine nopeuksineen antaa toki riittävän tarkan likiarvon painovoiman toiminnasta. Suhteellisuusteoria toimii tietysti sekin myös arkioloissa, mutta ei tällöin eroa Newtonin teoriasta mittaustarkkuuden rajoissa mitenkään. Hyödyllisintä huipputeknologiaamme ja parasta tietoamme maailmankaikkeudesta ei kuitenkaan ole rakennettu arkioloissa.

Todellisuudessa painovoima välittyy rajallisella nopeudella, joka on lisäksi riippumaton havaitsijan liikkeestä. Nämä suhteellisuusteorian huomioimat, vähäpätöiseltä kuulostavat korjaukset mullistavat ajan ja avaruuden luonteen. Niiden takia aika ja avaruus ovat suhteellisia eli riippuvat suuntien oikea, vasen, ylös ja alas tavoin havaitsijasta. Siksi voimakkaassa painovoimakentässä majaillut äitikin voi todella olla tytärtään nuorempi.

Minusta riittäisi, että jokaisella koulunsa käyvällä kansalaisella olisi oikeus sisäistää suhteellisuusteoriasta tämä: kaikki aine vetää kaikkea puoleensa painovoimalla, jonka vaikutus välittyy havaitsijasta riippumattomalla rajallisella nopeudella. Asiaa on tietysti vaikea sisäistää suoraan tästä 13-sanaisesta virkkeestä, joten sen opettamisessa kannattaa hyödyntää havainnollisia kuvia ja esimerkkejä.

Painovoiman tulkinta aika-avaruuden kaarevuutena ja Einsteinin yhtälö ovat toki myös mainitsemisen arvoisia, mutta niihin syventymisen voi jättää aiheesta enemmän innostuville.

Vahva luottamus intuitioon eli omaan sisäiseen tunteeseensa on ihmiskunnan ongelmien alkujuuri. Niinpä eräs suhteellisuusteorian tärkeimpiä opetuksia on sen osoittaminen, kuinka harhaisia intuitiiviset käsityksemme todellisuudesta ovat.

Muoti vaihtuu ja kulttuuri kehittyy, mutta suhteellisuusteoria pysyy. Sadan vuoden päästä suhteellisuusteoria on yhtä tosi kuin tänään, ja tänään yhtä tosi kuin sata vuotta sitten. Pysyvyyden tae on matematiikan universaali kieli, jota muotivirrat eivät liikuta. Ei tarvita erikseen kiinalaista suhteellisuusteoriaa ja suomalaista suhteellisuusteoriaa. Erimaalaiset tutkijat yhdistää matematiikka, rallienglanti ja käsien heiluttelu.

Marsilaistenkin suhteellisuusteorian on oltava matemaattisesti yhtäpitävä meidän maalaisten teorian kanssa. Se voi näyttää ja tuntua erilaiselta, mutta oleellinen sisältö eli fysiikka on samaa. Marsilaisäitikin voi olla tytärtään nuorempi.

Kommentit (34)

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1718

psv aggris aggris: Monet muutkin ovat Einsteinin lisäksi kehitelleet omia suhteellisuusteorioitaan, muun muassa suomalaiset Gunnar Nordström, Paul Kustaanheimo ja Raimo Lehti sekä ihan viimeksi Tuomo Suntola. Nordström oli yhteydessä Einsteiniin ja sai oman teoriaversionsa valmiiksi pari vuotta ennen Einsteinin teorian julkaisua. Teoria ei kuitenkaan vastannut riittävän tarkasti koetuloksia. Kustaanheimon ja Lehden Wheelerin Gravitaatio-kirjaankin päässyt teoria selitti suurin piirtein kaiken minkä Einsteinkin, mutta sitten TKK:lla tehtiin yksi mittaus, jonka tuloksen teoria ennusti väärin. Suntolan teoriasta ei tietääkseni ainakaan vielä ole löydetty virhettä tai puutosta.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/andp.19784900204/abstract

Samassa journaalissa kuin aikoinaan Einstein Jerevanin yliopiston professori O.K.Davtyan julkaisi muistaakseni 1970-luvun lopulla huomiota herättäneen teorian, joka paitsi että teki uusia oletuksia maailman rakenteesta, ennusti suurin piirtein samat asiat kuin Einsteinkin. Merkittävin ero saattoi olla siinä, että avaruusmatkalta tai voimakkaasta gravitaatiokentästä tultuaan henkilö ei ollut ainoastaan pysytellyt nuorena, vaan myös annihiloitunut pieneksi..

Ekvivalenssi

Suntolan teoriassa oletetaan, että valonnopeus, joka on suurin mahdollinen nopeus, on ajan myötä hitaasti hidastunut. Maailmassa olisi siis jonkinlainen vanhenemisilmiö. Tällä oletuksella Suntola saa suuren joukon fysiikan kaavoista muotoiltua huomattavasti yksinkertaisemmiksi.  Suntolan teoria ei oikeastaan ole ristiriidassa suhteellisuusteorian kanssa, vaan sitä voidaan pitää sen laajennuksena. Teorian todistaminen oikeaksi vaatisi havaintoa valonnopeuden hidastumisesta. Nykyisillä mittausmenetelmillä pientä muutosta ei saada havaittua.

(Ensimmäinen kommenttini tällä uudella keskustelualustalla. Joko minä tai softa on kömpelö)

tyy
Liittynyt21.11.2009
Viestejä844

Epäilemättä fysikaalista todellisutta voi mallintaa monella tavalla, mutta teorian täytyy olla jollakin tavalla hyödyllinen.

Suuntolan teoria ei millään tavalla lisää tietoamme todelisuudesta, eikä ennusta mitään uusia testattavia ilmiöitä. Siksi se jää kuriositeetiksi muiden vastaavien virkkausten joukkoon.

OJP.

- Niin, Einsteinin suhteellisuus- teorian pitäisi kuulu yleis-sivistykseen. ?

  Aivan oikein  yleisen  suhteellisuus teorian  aika - avaruuden  graviitaation kenttäyhtälöt  on moneen kertaan osoitettu paikkaansa pitäviksi kuten blogissa sanotaan.  suhteessa  toiseen sujettuun systeemiin.  

Einsteinin   erityisessä suht. teoriassa hän osoitti, että , käsitys  maailman eetteristä, joka  muodostui saäkökentästä ja magneettikentästä oli virheellinen. 

  Einsteinin   mukaan sähkömgneettinen säteily  on sähkö- ja magneettikenttien  aaltomaista vuorovaikusta klassisesta fysiikasta poikkevalla tavalla. 

  Tämä oivallus sekä Maxwellin sähkö- magneettisia ilmiöitä käsittelevät yhtälöt  ovat sittemmin muodostaneet perustan myöhemmälle   kvantti - elektro - dynamiikan kehittelylle, tuloksille ja sovelluksille  sähköteknisessä teollisuudessa.

Mathgeek

Jos avaruus itse koostuu jostakin niin kuin aine koostuu, niin onko tämä asia josta avaruus itse koostuu jossakin tausta-avaruudessa jossa se "kokee" muutosta?

- Ainakin Riemannin geometriassa on kuuluisa Nashin upotuslause, joka sanoo, että jokainen Riemannin monisto voidaan upottaa Euklidisen vektoriavaruuden osajoukoksi siten, että geometria syntyy, kun rajoitetaan avaruudessa mahdollinen liikkuminen tähän osajoukkoon. Voisi ajatella tästä (matemaattisesti), että energian jakaumafunktio (ja sen derivaatat tms.) määrittäisivät jonkinlaisen homeomorfismiperheen (eli muovaisivat) nykyistä avaruuden muotoa jatkuvasti (repimättä yms.) seuraavaksi avaruuden muodoksi. [Jos systeemi on deterministinen (ei stokastinen), niin tämä avaruuden muovautuminen ja homeomorfismiperhe määräytyvät yksikäsitteisesti alkuehdoista.] Nyt ulkopuolinen tarkkailija Euklidisessa avaruudessa voisi nähdään avaruuden muuttuvan (mutta tämä upotus isompaan avaruuteen ei ole mitenkään pakollista avaruuden muuttumiselle). Huomion arvoista on tosin se, että avaruusaika (Minkowskin avaruus) on 4-ulotteinen semi-Riemannin monisto (ja en tiedä millaisia upotuslauseita on olemassa, so. minne isompaan avaruuteen se voidaan dumpata?) Kuitenkin idea homeomorfismiperheestä, joka määrää (semi-)Riemannin metriikan kulloisenkin avaruuden muodon ja energianjakauman avulla saattaa olla oikeanlainen. Matemaattinen järkeily ei kuitenkaan tarkoita, että jotain isompaa olisi olemassa, vaan se tarkoittaa täsmälleen, että voimme aina laskelmissa ajatella, että jotain isompaa on ympärillä, jos se tuntuu hyödylliseltä käsitteeltä - päätelmät ovat siltikin oikein riippumatta, miten oikeasti on.

Ainehan säteilee informaatiota joka voi välittää infion aineesta toiselle aineelle, mutta miten se avaruus sen infon saa, että osaa kaareutua? Koostuuko se avaruus jostakin joka ottaa vastaan sen infon, niin kuin aine koostuu jostakin konkreettisesta joka on siellä avaruudessa?

- Edellinen ajatuskehitelmä kai vastasi tähänkin jollain metatasolla. On olemassa jonkilainen luonnonlaki, matemaattinen funktio, jonka argumentteja on Minkowskin avaruus ja energiajakauma (sekä lisätietoa, hiukkasten liikesuunnat tjsp.), mitkä määräävät yksikäsitteisesti mielivaltaisen pienen ajanhypyn jälkeen seuraavan avaruuden muodon, ts. uuden Minkowskin avaruuden. Hiukkaset sitten liikkuvat tämän diffeomorfismin määrämällä tavalla avaruuden muuttumisen seurauksesta sekä lisäksi oman liikkeensä mukaisesti, nopeusvektori (ja korkeammat derivaatat) ovat ihan hyviä tangenttiavaruuden otuksia, jotka muuntuvat sileästi tämän homeomorfismin vaikutuksesta. Siihen ei varmaan voi vastata, että miksi avaruus muuttuu massan vaikutuksesta - se on luonnonlaki! Ehkä onkin olemassa teoria, missä on vain hiukkasia ja niiden välisiä vuorovaikutuksia, kaikki temmeltäisivät staattisessa avaruudessa. Kaareutuva avaruus paljastuisikin vain käteväksi laskutikuksi, olisin kyllä pettynyt.

Jos liioitellaan: en tiedä fysiikasta mitään, mutta tunnen modernia geometriaa vähän. Älkää ottako liian tosissaan. ;)

Nedduli

Omasta mielestäni tuo ajatus, että "aine vetää puoleensa" on juuri yksi niistä asioista, joita yleinen suhteellisuusteoria kumoaa, ja juuri niitä asioita jotka olisi hyvä jokaisen ymmärtää.

Eli maa ei vedä meitä puoleensa vaan avaruus työntää meitä kohti sitä. Näitä juttuja olen erinäisissä tähtikerhoissa opettanut 8-15 vuotiaille, eikä se asia ole mitenkään mahdottoman hankala ollut ymmärtää. Eihän tuo "kappaleet vetää toisia kappaleita puoleensa" myöskään kerro mitään siitä, että miten tai miksi näin on. Avaruuden kaareutumisen pystyy esimerkkien kautta ymmärtämään mielestäni jopa helpommin.

Fysiikasta kannattaa toki muistaa, että vaikka suhteellisuusteoria on tarkka matemaattinen malli ja sillä voimme ymmärtää avaruuden käyttäytymistä - ei se suoraan väitä tai tarkoita, että avaruus näin olisi.

"Koostuuko se avaruus jostakin joka ottaa vastaan sen infon, niin kuin aine koostuu jostakin konkreettisesta joka on siellä avaruudessa?"

Tähän asiaan ei tällä hetkellä tietääkseni tarkkaa vastausta ole. Kosmologit tutkivat juurikin sitä minkälainen rakenne avaruudella on. Siellä kummittelevat nämä pimeä aine ja pimeä energia. Voiko tyhjällä tilalla olla jotain perusominaisuuksia joita emme tunne tai pysty havaitsemaan? Yleinen suhteellisuusteoria sanoo että avaruudella on muoto, muut havainnot sanovat että tyhjä avaruus ei olekkaan vain tyhjää, siellä on jatkuvaa virtuaali partikkelien kuplintaa. Fysiikan graalin malja tietysti olisi löytää yhtenäinen teoria joka kuvaisi sekä hiukkasfysiikan (kvanttimekaniikka) sekä gravitaation (suhteellisuusteoria) samaan aikaan. Siellä on pohdittu näitä gravitoneja. Aika näyttää mihin päästään.

Paljon on vielä tutkittavaa :)

käyttäjä-3779
Liittynyt12.5.2014
Viestejä1718

https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Le_Sagen_gravitaatioteoria#Le_Sagen_olet...

psv, aggris aggris: jukteri on löytänyt tärkeän linkin, jonka selittämistä voisi ehkä yrittää virtuaalihiukkasten avulla, joihin jukterikin viittaa. Muistan, kun selatessani fyssan laitoksella journaaleja joskus 1980-luvun lopun tienoilla vastaan tuli lehdessä, jonka nimeä en nyt muista, artikkeli, jonka kirjoittaja esitti teorianaan jonkinlaista Le Sagen teorian (joka tuolloin oli minulle tuntematon) variaatiota. Loppukaneetiksi hän kielsi syyllistämästä ajatuksistaan tutkimuslaitosta, jossa työskenteli.

Jos oletetaan, että maailman virtuaalihiukkasten jakautuman paikalliset tihentymät ovat tulosta massojen läsnäolosta ja tehdään vielä muutama muu virtuaalihiukkasten luonnetta koskeva hypoteesi, saatetaan ehkä välttää Fation - Le Sagen teoriaan ja sen variaatioihin kohdistettu kritiikki.

Virtuaalihiukkasten ominaisuuksiin ja funktioihin voisi ehkä saada otteen jonkinlaisella prof. Arto Annilan teorian modifikaatiolla..

Jukteri

Ainehan muuttuu siksi että sen tiheys ja tilavuus muuttuu avaruudessa. Eli aine koostuu erillisistä systeemeistä / tihentymistä / hiukkasista jotka liikkuvat suhteessa toisiinsa avaruudessa.

Jos avaruus itse muuttuu, mihin sen muutos perustuu? Koostuuko avaruuskin erlillisistä systeemeistä jotka liikkuvat toisiinsa ja jos, niin eikö se silloin ole ainetta, ei avaruutta?

Jos se taas ei koostu erillisistä systeemeistä jotka liikkuvat suhteessa toisiinsa, niin miten se sitten muuttuu? Siis kaareutuu tai laajenee?

33
rakkautta
:)

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15619

Jokainen etäisyys perustuu johonkin. Määrittämätön tyhjyys on lähtökohtaisesti onneton teoria.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³) = 1 / 137,036

Jukteri

Eihän etäisyyksiin tarvitse liittyä avaruutta jolla itsellään on ominaisuuksia! Etäisyyksiä osattiin määritellä jo ennen Einsteinia ja osataan vieläkin ilman suhteellisuusteoriaa!

Ja voihan sen tyhjyyden määritellä tyhjyydeksi jossa liikkuu joka suunnasta joka suuntaan kohteita jotka koostuvat jostakin konkreettisesta josta se tyhjyys / avaruus ei koostu!
.
Mutta JOS avaruus itse muuttuu, mihin sen muutos perustuu? Koostuuko avaruuskin erillisistä systeemeistä jotka liikkuvat suhteessa toisiinsa ja jos, niin eikö se silloin ole ainetta, ei avaruutta?
.
Jos se taas ei koostu erillisistä systeemeistä jotka liikkuvat suhteessa toisiinsa, niin miten se sitten muuttuu? Siis kaareutuu tai laajenee?

33
rakkautta
:)

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15619

Mitattavien kohtioiden välissä on oltava jokin fysikaalinen jännite, joka etäisyyden muodostaa. Se voi olla vaikkapa tyhjöenergiaa, jota tulee olla "tyhjyydessä" tasaisesti poreilemassa niin, että tuo tyhjä tila tulee mitattavilla potentiaaleilla määritellyksi. Kaikkeus nimittäin kaikkien havaintojen johtopäätöksenä määrittelee itse itsensä niin, ettei ole sisäpuolta, ei ulkopuolta - jokaisen ainehiukkasen ja tyhjältä vaikuttavan alueen muodostaa jokin looginen fysikaalinen mekanismi. Esimerkiksi liike tyhjöenergian määrittelemässä tilassa voitaisiin mallintaa niin, että tyhjöenergiaa vaihtuu kappaleen puolelta toiselle, jolloin etäisyys liikesuunnassa edessä ja takana oleviin kohteisiin keskimäärin muuttuu.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³) = 1 / 137,036

Jukteri

Voihan siellä avaruudessa liikkua vaikka minkämoista energiaa ja liikkuukin, mutta mitä tekemistä sillä on itse avaruuden kanssa?

"Määrittämätön tyhjyys on lähtökohtaisesti onneton teoria."

Määritä laajeneva avaruus!

Mihin sen laajenevan avaruuden laajeneminen perustuu?

Määritä omin sanoin ensin mihin aineen lämpölaajeneminen sinun mielestäsi perustuu!

Ja yritä sen jälkeen määritellä laajeneva avaruus samalla tavalla!

33
rakkautta
:)

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15619

Vierailija kirjoitti:

Määritä omin sanoin ensin mihin aineen lämpölaajeneminen sinun mielestäsi perustuu!

Ja yritä sen jälkeen määritellä laajeneva avaruus samalla tavalla!

Kysymys on typerä ja johdatteleva, mutta osuu sattumalta nykyisen kiinnostuksen kohteeseeni, joten vastaan.

Lämpölaajeneminen perustuu aineessa olevan loukuttuneen ajanluonteisen säteilyn vaatimaan tilaan, sen saadessa lisäenergiaa. Koska se ei voi sitoa lisäenergiaa koherentteihin määrämittakaavaisiin alirakenteisiin, elektroniverhon "elliptisemmät" muodot yleistyvät enemmän energiaa sitovina, ottavat enemmän tilaa ja hylkimisetäisyyden säilyttämiseksi koko rakenteen tulee laajeta.

Avaruuden laajeneminen johtuu puolestaan säteilyn punasiirtymästä. Sähkömagneettinen säteily luovuttaa tyhjöenergialle energiaa venyttämällä aallonpituuttaan ja tyhjöenergian lisääntyessä se muodostaa lisää etäisyyttä avaruuteen.

Logiikkana olisi se, että pitäisi tavoitella jotain energiatiheyden vakiota, jossa energialajien suhteet vaihtelevat; aine-energia, tyhjöenergia. Kaikki vuorovaikutukset olisi ehkä mahdollista kytkeä tuon säilymisdynamiikan alle.

Tämä oli esimerkki kuinka emme tiedä tarpeeksi, jotta voisimme kovin varmasti sanoa useastakaan asiasta kuinka sen voisi oikeellisimmin mallintaa.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³) = 1 / 137,036

Jukteri

"Avaruuden laajeneminen johtuu puolestaan säteilyn punasiirtymästä."

Ei, valon yleinen punasiirtymä johtuu avaruuden laajenemisesta! Siis nykyisten teorioiden mukaan!
.
"Sähkömagneettinen säteily luovuttaa tyhjöenergialle energiaa venyttämällä aallonpituuttaan ja tyhjöenergian lisääntyessä se muodostaa lisää etäisyyttä avaruuteen."
.
Eikös valo tuolloin punasiirry jo olemassa olevassa avaruudessa? Mihin sinä sitä laajenevaa avaruutta tarvitset? Et sinä kerro siitä avaruudesta itsestänsä mitään! Kerrot energioista joilla on ominaisuuksia avaruudessa!
.
Onko sillä avaruudella itsellään ominaisuuksia ja jos on, niin millaisia ja mihin ne perustuvat?

33
rakkautta
:)

Jukteri

"Määrittämätön tyhjyys on lähtökohtaisesti onneton teoria."

.

Teoriat laajenevasta avaruudesta ja kaareutuvasta avaruudesta ovat ilmeisesti sitten onnettomia? Ethän sinäkään kykene kertomaan mitään siitä miten se avaruus itse muuttuu silloin kun se laajenee tai kaareutuu?

.

Kun ajattelet asiaa, huomaat itsekin miten helppo on pohtia sitä mitä aineelle / energialle tapahtuu avaruudessa silloin kun se muuttuu. Liike jo olemassa olevassa avaruudessa on nimenomaan avain siihen että voi hahmottaa aineen muutoksen jo olemassa olevassa avaruudessa. Useiden erillisten kohteiden liike suhteessa toisiinsa mahdollistaa useista eri hiukkasista / tihentymistä koostuvan kohteen muutoksen ja tuo muutos tapahtuu avaruudessa jonka itsensä ei tarvitse muuttua. Jos avaruus kuitenkin muuttuu jollakin tavalla, pitäisi kyetä kertomaan jotakin siitä mihin se avaruuden muutos perustuu! Liittyykö  liike avaruuden muutokseen jotenkin?

.

Nykyisten teorioiden mukaan galaksijoukot eivät liiku toisistansa pois päin, mutta silti ne muka loittonevat toisistansa koska laajeneva avaruus.

.

33

rakkautta

:)

Jukteri

Enqvist, suomen johtava asiantuntija kirjassaan suhteellisuusteoriaa runoilijoille
Sivu 72-73
.

"Neliulotteinen aika-avaruus kuulostaa hienolta!"

"Neljättä tilaulottuvuutta on mahdotonta kuvitella, mutta analogia auttaa. Jos avaruus olisi kaksiulotteinen kuin pöydän taso, kolmas ulottuvuus sojottaa kohtisuoran pöydän pinnasta. Pöydän pinnalla elävät amebat eivät kolmatta ulottuvuutta kuitenkaan ymmärtäisi.

samaan tapaan neljäs ulottuvuus osoittaa jonnekin...jonnekin...muualle."
.
Ihmisen on sitä mahdotonta määrittää ja ymmärtää! Eli onko todellakin näin että tieteessä on käsitteitä joihin voi vain uskoa?

33
rakkautta
:)

Vierailija

psv: Seuraavat henkilöt veikkaan löytäneeni blogin hienosta kuvasta. Takarivissä hieman ylimielisen näköisen Wolfgang Paulin oikealla puolen (kuvassa) lienee koulupoikamainen Werner Heisenberg. Toisessa rivissä oikeanpuoleisin on Tanskan jalkapallon mestaruussarjassa maalivahtina toiminut Niels Bohr, kolmantena atomin jonkinlaisena värähtelijänä visioinut Louis de Broglie ja viidentenä Paul A.M.Dirac. Olisikohan eturivissä Einsteinin vieressä hänen merkittävä esikuvansa Hendrik A.Lorentz, sitten Marie Curie ja lopuksi koko kvanttivillityksen isä Max Planck. Muita en pysty ulkomuodon perusteella yrittämään arvata. En edes löydä tykkipatterilla kunniamerkin urhoollisuudesta saanutta Erwin Schrödingeriä..

Olisi mukava, jos olisi kaikkien kuvaan osallistujien nimet.. 

Vierailija

Kyseessä on ilmeisesti sama kuva viidennestä Solvayn konferenssista vuodelta 1927, joka löytyy myös Wikipedian artikkelista Solvayn konferenssi.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Solvay-konferenssi

Siellä kuvassa näkyvät henkilöt on kyllä lueteltu.

Takana seisovat A. Piccard, E. Henriot, P. Ehrenfest, E. Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, J.E. Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, R.H. Fowler ja L. Brillouin.

Taemmalla penkkirivillä istuvat P. Debye, M. Knudsen, W.L. Bragg, H.A. Kramers, Paul  Dirac, A.H. Compton, Louis de Broglie, Max Born ja Niels Bohr.

Eturivillä istuvat I. Langmuir, Max Planck, Marie Curie, Hendrik A. Lorentz, Albert Einstein, P. Langevin, C. E. Guye, C.T.R. Wilson ja O.W. Richardson.

Tunnistit siis oikein Paulin, Heisenbergin, Bohrin, de Broglien, Diracin, Einsteinin, Lorentzin, Curien ja Planckin. 

htwt

"...kaikki aine vetää kaikkea puoleensa painovoimalla..."

Ei pidä paikkaansa. Painovoimaa ei ole olemassa. Ilmiö johtuu gravitaatiosta, jossa massa kaareuttaa aika-avaruutta. Massalliset kappaleet näyttävät vetävän toisiaan puoleensa, mutta se on juuri sitä intuition aikaansaamaa harhaa. Todellisuudessa kaareutunut avaruus saa kappaleet siirtymään toisiansa kohti.

Jukteri

Miten?
.
Onhan se niin helppo sanoa että se ja se tekee sitä ja tätä.
.
Pitäisi kai se kyetä kuvailemaan miten se massa sitä avaruutta kaareuttaa. Siis sen toimivan matematiikan lisäksi omin sanoin.
.
Mitä sille kaareutuvalle avaruudelle itselleen tapahtuu kun se kaareutuu?
.
Tässä Enqvistin selitysyritys suhteellisuusteoriaa runoilijoille kirjasta.
.

Sivu 114-115

"Avaruus käyristyy - miten ihmeessä?"

"Yleisen suhteellisuusteorian käyristynyttä avaruutta on vaikea hahmottaa. kaksiulotteinen analogia kuopalle painuneesta kumimatosta on harhaanjohtava sikäli, että siinä esiintyy kolmas ulottuvuus, jonne kuoppa syntyy. Ylimääräistä ulottuvuutta, johon avaruus käyristyessään kohoaisi, ei kuitenkaan ole olemassa.

Puhe käyristymisestä on vain kielikuva. Se on tapa pukea monimutkainen matematiikka sanoiksi. täsmällisempää olisi todeta, että avaruuden ominaisuudet muuttuvat tavalla, joka ilmenee kappaleiden liikkeissä. on kuin avaruus koostuisi jostakin toffeen kaltaisesta aineesta, jonka läpi planeettojen on puskettava ja joka vaikuttaa niiden etenemiseen.

Kuvitelma kolmiulotteisesta avaruudesta kaksiulotteisena kumimattona osuu kuitenkin lähelle totuutta. Sen pinnalla kulkeva aine täplittää sen kauttaaltaan kuoppaiseksi kuin routa syksyisen soratien. Avaruus on eräänlainen maisema, jossa on gravitaatiolaaksoja, uria ja painaumia, vaaroja ja tasankoja ja jota katsellessamme voisimme lauleskella: "kas kosminen Längelmävesi tuolla vöin hopeisin hohtelee."

Ihmisen mittakaavassa käyristyminen on hyvin vähäistä. paikallisesti avaruus näyttää tasaiselta niin kuin Maan pyöreä pinta tuntuu meistä tasaiselta. Mutta kaukomatkaajat huomaavat, että Maa ei ole pannukakku. Myös avaruuden käyristyminen näyttäytyy meille vasta suurilla etäisyyksillä."

Minua tuo ei vakuuta! Päinvastoin pistää eoäilemään koko selitystä!
.
33
rakkautta
:)

htwt

"Miten?
Mitä sille kaareutuvalle avaruudelle itselleen tapahtuu kun se kaareutuu?"

Se kaareutuu, puristuu kasaan ja venyy. Vai mitä tarkoitit?

Jukteri

On helppo sanoa että massa kaareuttaa avaruutta jne.

Kun aine puristuu kasaan avaruudessa, se muuttuu tiheämmksi. Aineen erilliset osat liikkuvat avaruudessa lähemmäksi toisiansa!

Miten itse avaruus puristuu kasaan?

Muista ettei avaruus itse sijaitse missään tausta-avaruudessa!

33
rakkautta
:)

htwt

Ei avaruuden kokoon puristuminen sen kummallisempaa ole kuin aineen puristuminen. Siinä vaan puuttuu referenssi eli se tausta-avaruus. Siksi sitä ei voi suoraan paikanpäältä havaita.

Jukteri

Kuvaile mitä avaruudelle tapahtuu kun se puristuu kokoon. Mistä kohtaa avaruutta sen avaruuden kokoon puristuminen alkaa ja venyykö se viereen jäävä avaruus? Eihän siihen avaruuteen voi mitään reikää revetä! Minusta tuokin on ihan höpö höpö juttua, niin kuin laajeneva Avaruuskin! Onko kokoon puristunut avaruus tiheämpää avaruutta? Entäpä jos aine laajenee vähemmän tiheäksi aineeksi avaruudessa joka puristuu tiheämmäksi avaruudeksi?

htwt

Lainaus: "Kuvaile mitä avaruudelle tapahtuu kun se puristuu kokoon. Mistä kohtaa avaruutta sen avaruuden kokoon puristuminen alkaa ja venyykö se viereen jäävä avaruus? Eihän siihen avaruuteen voi mitään reikää revetä! Minusta tuokin on ihan höpö höpö juttua, niin kuin laajeneva Avaruuskin! Onko kokoon puristunut avaruus tiheämpää avaruutta? Entäpä jos aine laajenee vähemmän tiheäksi aineeksi avaruudessa joka puristuu tiheämmäksi avaruudeksi?"

Asiaa on vaikea ymmärtää ns. arkijärjellä. Se, että minä tai koira ei ymmärrä newtonilaista fysiikkaa, esim. massan inertiaa, ei tee inertiaa olemattomaksi tai vääräksi. Sillon kun olettaa arkijärjen olevan kategorisesti aina väärässä, on oikealla polulla.

Jukteri

Mites, kun puristat kaiken avaruuden samaan pieneen tilaan ja sen ulkopuolelle ei jää enää avaruutta, eikä yhtään mitään, niin onko tuo ei yhtään mitään kuitenkin sellaista jossa ainetta / energiaa voisi liikkua? Ja miten sen pienen tiheän avaruuden ympärillä ei muka olisi jotakin?

.

Ja miten sen kaiken avaruuden voisi puristaa pieneen tilaan kun sen ulkopuolelle ei voi mennä puristamaan sitä pieneen tilaan?

.

Vaikuttaa melkoiselta höpö höpöltä!

.

Ainetta voi puristaa tiheämmäksi avaruudessa koska aineen erilliset osat liikkuvat suhteessa toisiinsa ja sen ihminen voi ymmärtää, mutta ei tuollaista muuttuvaa avaruutta voi ymmärtää. Eli siihen voi vain uskoa?!?

33

rakkautta

:)

htwt

Lue edellinen postaus.

Avaruuden puristuminen, kaareutuminen, jne. ovat suhteellisia (kts. yleinen suhteellisuusteoria).

Avaruuden "ulkopuolella" ei ole avaruutta, eli aikaa ja tilaa. Sinä olet täällä maailamkaikkeuden puolella. Olet kotona ja juot punaviiniä, et voi mitenkään mitata referenssiä. Et voi tietää onko naapurigalaksin punkun lipittäjän avaruuden olevan SUHTEESSA tiheämpi kuin se referenssi josssa sinä olet, ellet katso naapurin ohi kulkevaa valoa ja näin välilisesti nähdä referenssien suhteellisuuden.

-Olen ottanut pari lasia punaviiniä. Vertauskuvat outoja

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15619

Voi olla ihan fysikaalinen kuvattava ylempi ulottuvuus, johon avaruusaika kaareutuu, esim. syklinen käpertynyt ulottuvuus, perussurina, joka voisi samalla antaa mekanismin normi-anti-dualismille ja alkeismassalle higgsin nollasta eroavana heilahdusskalaarina.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³) = 1 / 137,036

Eusa
Liittynyt16.2.2011
Viestejä15619

Tässä kommenttiosiossa olisi hyvä kunnioittavaan tapaan kertoa siitä kuinka yleinen suhteellisuusteoria on avannut ovia uuteen fysiikkaan. Irrelevantit päähänpinttymät olisi syytä ymmärtää pitää poissa tai kun se ei onnistu, voisiko moderointi siirtää kommentteja vapaa sana -osastoon?

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1+2¹+3²+5³+1/2¹*3²/5³) = 1 / 137,036

Jukteri

Olen jo monta aikaa ihmetellyt miksi kukaan ei ole esittänyt näitä itsestään selviä kydymyksiä ennen minua!

Myös se ihmetyttää miksi esim. sinä Eusa olet kieltämässä näiden kysymysten esittämisen ja nykyisten mallien kyseenalaistamisen!

On helppo sanoa että massa kaareuttaa avaruutta jne.
Kun aine puristuu kasaan avaruudessa, se muuttuu tiheämmksi. Aineen erilliset osat liikkuvat avaruudessa lähemmäksi toisiansa!
Miten itse avaruus voisi muuttua millään tavalla?
Muista ettei avaruus itse sijaitse missään tausta-avaruudessa!
33
rakkautta
:)

3779

psv: 70-luvulla Kanava-lehdessä oli tähtitieteen professori Paul Kustaanheimon kirjoitus, jossa hän kertoi hämärän muistikuvani mukaan jonkun planeetan suhteellisuusteorian oikein ennustaman  käyttäytymisen olevan merkki suhteellisuusteorian enemmänkin sattumaan perustuvasta oikeiden tulosten tuotosta. Toisin sanoen, jos haluttaisiin oikea teoria, tarvittaisiin uusi painovoimateoria.

On myös huomautettu, että Einsteinin teorian perustuessa puhtaasti matematiikkaan eikä lainkaan fysiikan asioihin, se ei  todennäköisesti voi olla oikea. Etevänä pidetty fyysikko Hagen Kleinert on luonnostellut vaihtoehtoista teoriaa, jossa esimerkiksi avaruuden kaareutuminen perustuu aika-avaruuteen syntyviin topologisiin defekteihin

https://en.wikipedia.org/wiki/Hagen_Kleinert

  Kleinert used the complete analogy between non-Euclidean geometry and the geometry of crystals with defects to construct a model of the universe called the World Crystal or Planck-Kleinert crystal. In this model, matter creates defects in spacetime which generate curvature. This curvature reproduces all the effects of general relativity, but leads to different physics than string theory at the scale of the Planck length.

George Hanson
Liittynyt13.11.2014
Viestejä1558

Taas uutta väitettä kehiin:

Professorilta raju väite: ei painovoimaa, pimeää ainetta ja Einstein oli väärässä

Nyt Verlinde on tarttunut uudelleen jo aiemmin käsittelemäänsä aiheeseen ”pimeästä aineesta”.  Fyysikkopiireissä ajatellaan yleisesti, että pimeä aine ja pimeä energia yhdessä muodostavat jopa 95 prosenttia universumistamme. Siinä pimeän aineen osuuden lasketaan olevan 27 prosenttia.

Pimeää ainetta pidetään pääsyynä esimerkiksi siihen, miksi kaukaisuudessa olevat tähdet näyttävät kiertävän keskuksensa ympäri nopeammin kuin mitä teoria olettaa.

Verlinde kuitenkin ehdottaa on, että painovoima toimii hyvin eri tavalla kuin, mitä me aiemmin olemme ymmärtäneet. Se heittää romukoppaan myös teorian pimeästä aineesta.

”Meillä on todisteita siitä, että tämä uusi näkymä painovoimasta todella on yhtä havaintojen kanssa. Suurissa mittakaavoissa näyttää siltä, ettei painovoima käyttäydy niin kuin Einsteinin teoria ennustaa.”

Verlinden työn sanotaankin haastavan yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttifysiikan.

http://www.kauppalehti.fi/uutiset/professorilta-raju-vaite-ei-painovoimaa--pimeaa-ainetta-ja-einstein-oli-vaarassa/DPHV64Gh

Seuraa 

Rajankäyntiä

Teppo Mattsson on kosmologiaan ja suhteellisuusteoriaan erikoistunut teoreettisen fysiikan tutkija, joka harrastaa matkailua tieteenalojen välisillä rajaseuduilla. Blogi on matkakertomus näiltä retkiltä.

Teemat

Blogiarkisto

Kategoriat