"Pimeä" aine?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Voisiko joku viisas kertoa minulle onko edes teoriassa mahdollista, että maailmankaikkeudessa olisi ainetta, jonka suhteen me havaitsijoina liikkuisimme yli valon nopeutta? Eli esimerkiksi jokin kaukainen taivaankappale, jonka nopeus olisi vaikkapa 0,51c johonkin tiettyyn suuntaan avaruudessa ja meidän nopeus 0,51c vastakkaiseen suuntaan. Jos näin, niin eikö tässä tapauksessa kävisi niin, ettei tältä ko. kaukaiselta taivaankappaleelta lähtevä informaatio saavuttaisi meitä koskaan ja tämä materia jäisi meille "pimeäksi"? Tässä tapauksessa vaikka aine olisikin meille "pimeää", vaikuttaisi sen gravitaatio silti sitä ympäröiviin muihin taivaankappaleisiin.

Asia on askarruttanut minua pari päivää. Minulla ei ole alan kokemusta, mutta kiinnostaisi tietää.

Kiitoksia jo etukäteen!

Sivut

Kommentit (19)

Vierailija
mikkoham
Voisiko joku viisas kertoa minulle onko edes teoriassa mahdollista, että maailmankaikkeudessa olisi ainetta, jonka suhteen me havaitsijoina liikkuisimme yli valon nopeutta? Eli esimerkiksi jokin kaukainen taivaankappale, jonka nopeus olisi vaikkapa 0,51c johonkin tiettyyn suuntaan avaruudessa ja meidän nopeus 0,51c vastakkaiseen suuntaan. Jos näin, niin eikö tässä tapauksessa kävisi niin, ettei tältä ko. kaukaiselta taivaankappaleelta lähtevä informaatio saavuttaisi meitä koskaan ja tämä materia jäisi meille "pimeäksi"? Tässä tapauksessa vaikka aine olisikin meille "pimeää", vaikuttaisi sen gravitaatio silti sitä ympäröiviin muihin taivaankappaleisiin.

Asia on askarruttanut minua pari päivää. Minulla ei ole alan kokemusta, mutta kiinnostaisi tietää.

Kiitoksia jo etukäteen!

Ei tuo sentään ihan mahdottomaksi mene. On vahvoja syitä uskoa, että maailmankaikkeus laajenee kiihtyvällä nopeudella, eli uutta tilaa galaksijoukkojen väliin tulee yhä kiihtyvällä vauhdilla.

Jos nyt galaksijoukko on tarpeeksi kaukana meistä, niin uutta tilaa tulee meidän ja joukon väliin "yli valonnopeuden". Eli silloin tämä galaksijoukko on siirtynyt horisontin taa eli meidän näkökannalta muuttunut "pimeäksi", todennäköisesti ikuisiksi ajoiksi. Ja, ei - tämä ei sodi suhtista vastaan, vertaa kovasti nousevan rusinapullataikinan rusinoita.

Avaruutta joka laajene kiihtyvästi kutsutaan DeSitter avaruudeksi ja sellaisessa jäämme joskus kovin yksinäisiksi sitä mukaan kun galaksi toisensa jälkeen siirtyy valohorisontin taa ja meidän "maailmaan" jää vain oma linnunratamme, jos sekään. No, tähän tilanteeseen on vielä aikaa.

Vierailija
mikkoham
Voisiko joku viisas kertoa minulle onko edes teoriassa mahdollista, että maailmankaikkeudessa olisi ainetta, jonka suhteen me havaitsijoina liikkuisimme yli valon nopeutta? Eli esimerkiksi jokin kaukainen taivaankappale, jonka nopeus olisi vaikkapa 0,51c johonkin tiettyyn suuntaan avaruudessa ja meidän nopeus 0,51c vastakkaiseen suuntaan. Jos näin, niin eikö tässä tapauksessa kävisi niin, ettei tältä ko. kaukaiselta taivaankappaleelta lähtevä informaatio saavuttaisi meitä koskaan ja tämä materia jäisi meille "pimeäksi"? Tässä tapauksessa vaikka aine olisikin meille "pimeää", vaikuttaisi sen gravitaatio silti sitä ympäröiviin muihin taivaankappaleisiin.

Asia on askarruttanut minua pari päivää. Minulla ei ole alan kokemusta, mutta kiinnostaisi tietää.

Kiitoksia jo etukäteen!


Eikö gravitaatio tulisi silloin vasta valonnopeutta perästä, ja näin ongelmaa ei olisi. Niinkuin lentokone joka lentää ylitsemme, ja ääni tulee vasta kaukana perässä.

Tuntisimme gravitaation vasta myöhemmin. Informaatio ei siirtyisi ylivalonnopeutta.

Vierailija

Miten gravtaatio voisi tulla perässä, jos se kulkee valonnopeutta, kun ei valokaan tavoittaisi?

Emme myöskään missään vaiheessa liikkuisi ylivalonnopeutta.
Näennäisestä valonnopeuden ylityksestä voidaan puhua, mutta kun valo liikkuu valon nopeutta, ja me liikumme alle valonnopeutta, niin valo saisi jokatapauksessa meidät ikuisuudessa kiinni.
Muuten kiihtyvyys tarvitsee myös energiaa, jos pakonopeus kiihtyy, niin mistä tulee energia?
Tuo tilan laajeneminen valonnopeutta nopeammin, edellyttäisi sen reunojen ylittävän valonnopeuden, muuten valo aina tavoittaisi toisen reunan ikuisuudessa.

Vierailija
CE-hyväksytty
0,51c + 0,51c ei ole 1,02c

Nyt kun olen hieman perehtynyt suhteellisuusteoriaan, niin ihmetystä aiheuttaa päätelmä, että vastakkaisiin suuntiin kulkevien valonsäteiden suhteellinen nopeus toisiinsa olisi silti tuo c.

Kysymys miksei se voi olla yli tuon c.
Mieleeni tulee heti kaksi tapausta, joissa kahden vastakkaisiin suuntiin kulkevan valonsäteen keskinäinen nopeus voisi olla enemmän. Ensin kaikki valo, joka on meidän nykyisen tapahtumahorisontin tuolla puolella.
Toinen tapaus on vielä yksinkertaisempi. Kaksi auringon eri puolilla olevaa planeettaa. Tiedämme niiden etäisyyden auringosta, valonsäteen käyttämän ajan ja nopeuden. Muuta ei tarvitakaan.

Tavallisella maalaisjärjellä ei kaikkea ilmeisesti voikaan selittää.

tulihevonen

Vierailija

Valonnopeus siis c pakonopeus 0,51.
Valo siis lähtee valonnopeudella ei tuolla pakonopeudella.

Kysymys on siis ajatusharhasta.

Vierailija
tulihevonen
Kaksi auringon eri puolilla olevaa planeettaa. Tiedämme niiden etäisyyden auringosta, valonsäteen käyttämän ajan ja nopeuden. Muuta ei tarvitakaan.

Tavallisella maalaisjärjellä ei kaikkea ilmeisesti voikaan selittää.

tulihevonen

Sinun täytyy ottaa savorin teoria huomioon, maapallo ja aurinko laajenee sen mukaan tällä hetkellä ylivalonnopeudella ja etääntyy toisistaan samassa suhteessa.
Tätä emme tietenkään havaitse kun laajenemme itsekin, emme oikeasti ole n. 2 metriä pitkiä, meidän todellinen pituus on arviolta 17 436 kilometriä.

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005
tulihevonen
Nyt kun olen hieman perehtynyt suhteellisuusteoriaan, niin ihmetystä aiheuttaa päätelmä, että vastakkaisiin suuntiin kulkevien valonsäteiden suhteellinen nopeus toisiinsa olisi silti tuo c.

Kysymys miksei se voi olla yli tuon c.


Suhteellisuusteorian mukainen nopeuksien yhteenlasku kaava kertoo vastauksen:

v1 ja v2 ovat kappaleiden, tässä tapauksessa valonästeiden, nopeudet suhteessa havaitsijan inertiaalikoordinaatistoon.
Kun molemmat nopeudet (v1 ja v2) lähestyvät valon nopeutta, niin v = c.
Myös silloin kun vain jompikumpi nopeuksista (v1 tai v2) on valon nopeus, niin v = c.
Tämä on suora seuraus suhteellisuusteorian postulaateista, kuten teorian muutkin "kummallisuudet".

http://en.wikipedia.org/wiki/Velocity-addition_formula

∞ = ω^(1/Ω)

Vierailija

Kiitoksia asiaa selventävistä vastauksista. Varsinkin tuo derzin postaama kaava linkkeineen oli mielenkiintoista luettavaa.

Esimerkkini oli kenties asiasta paremmin perillä oleville hiukan "kökkö", mutta tarkoitin kysymyksessäni tilannetta, jonka Snaut osuvasti kuvailee vastauksessaan ylempänä; Eli maailmankaikkeuden laajetessa jatkuvasti kiihtyvällä nopeudella, tultaisiin ennen pitkää tilanteeseen, jossa esim. meidän galaksimme ja jonkin toisen, erittäin kaukaisen, galaksin väliin "syntyisi" uutta tilaa yli valonnopeudella.

Snaut oli (jos oikein asiaa tulkitsin) sitä mieltä, että galaksit muuttuisivat tässä tilanteessa toisiensa suhteen "pimeiksi". Henkka vastasi, että koska nopeutemme olisi toisiemme suhteen kuitenkin vain näennäisesti yli valonnopeuden, saavuttaisi informaatio/valo toisesta galaksista ennen pitkää meidät ja päinvastoin. Mielenkiintoista...

Gravitaation sotkin mukaan kysymykseeni vain sen takia, että tässä hypoteettisessa tilanteessa; kun galaksit mahdollisesti muuttuisivat "pimeiksi", meidän olisi mahdollista gravitaation avulla kuitenkin havaita toistemme olemassaolo sen vaikuttaessa esim. meitä lähempänä sijaitsevien galaksien liikkeeseen.

Vierailija
tulihevonen
CE-hyväksytty
0,51c + 0,51c ei ole 1,02c



Nyt kun olen hieman perehtynyt suhteellisuusteoriaan, niin ihmetystä aiheuttaa päätelmä, että vastakkaisiin suuntiin kulkevien valonsäteiden suhteellinen nopeus toisiinsa olisi silti tuo c.

Kysymys miksei se voi olla yli tuon c.
Mieleeni tulee heti kaksi tapausta, joissa kahden vastakkaisiin suuntiin kulkevan valonsäteen keskinäinen nopeus voisi olla enemmän. Ensin kaikki valo, joka on meidän nykyisen tapahtumahorisontin tuolla puolella.
Toinen tapaus on vielä yksinkertaisempi. Kaksi auringon eri puolilla olevaa planeettaa. Tiedämme niiden etäisyyden auringosta, valonsäteen käyttämän ajan ja nopeuden. Muuta ei tarvitakaan.

Tavallisella maalaisjärjellä ei kaikkea ilmeisesti voikaan selittää.

tulihevonen

Itse asiassa kahden valonsäteen keskinäinen nopeus on määrittelemätön suhteellisuusteorian viitekehyksessä. Vastakkaisten valonsäteiden nopeus ei siis ole c vaan koko kysymys on fysikaalisesti mahdoton ihan "per definition"

Siis jonkin kappaleen A suhteellisella nopeudella toiseen kappaleeseen B nähden tarkoitetaan samaa kuin A:n nopeus mitattuna B:n inertiaalikoordinaatistossa. Jos sekä A että B ovat fotoneita, joudumme vaikeuksiin koska fotonilla ei ole inertiaalikoordinaatistoa! Tämä tilanne selviää myös relativistisesta suhteellisten nopeuksien laskukaavasta:

w = (u-v)/(1-uv/c^2 )

Jos molemmat kappaleet ovat fotoneita niin u=v=c eli saamme w=0/0!

Mitä tulee siihen aikaisempaan mainitsemaani galaksien "karkaamiseen" horisontin taa avaruuden ylivalonnopeuden laajenemisen johdosta, niin kyllä se pitää paikkansa.

Siinä tilanteessa kun meidän ja jonkun kohteen välille tulee lisää tilaa yli valonnopeuden, myöskin meidän ja kohteen välinen etäisyys näennäisesti kasvaa ylivalonnopeudella ja täten kohteesta saapuneet fotonit eivät ikinä ehdi meitä saavuttaa. Kohteesta lähteneille fotoneille tulee siis uutta matkaa kuljettavaksi nopeammin kuin ehtivät sitä vanhaa matkaa taittaa, eli eivät ikinä pääse meille perille.

Vierailija
fenomenologi
Tätä emme tietenkään havaitse kun laajenemme itsekin, emme oikeasti ole n. 2 metriä pitkiä, meidän todellinen pituus on arviolta 17 436 kilometriä.



17 436 "vanhaa" kilometriä ... siis mitattuna jonkun menneen ajankohdan kilometrimitalla ja kasvaisi edelleen ...

Jos kaikki kasvaisi samassa suhteessa sillä ei olisi mitään väliä. Koska se vertauskohta "metrin mitta" kasvaisi samalla. Mittasuhteet pysyisivät samana.

Mikäpäjottei. Ihan pelkästään loogisesti ajateltuna. Sen tarkemmin muuhun kantaaottamatta.

Mutta ei sillä mielestäni mitään vetovoimaa selitetä, rippeet maalaisjärjestäni huutavat lisää maalaisjärkeä.

mikkoham
Gravitaation sotkin mukaan kysymykseeni vain sen takia, että tässä hypoteettisessa tilanteessa; kun galaksit mahdollisesti muuttuisivat "pimeiksi", meidän olisi mahdollista gravitaation avulla kuitenkin havaita toistemme olemassaolo sen vaikuttaessa esim. meitä lähempänä sijaitsevien galaksien liikkeeseen.

Tästä olen joskus aiemmin lueskellut vastauksia tiede- palstalla. Jotkut tuntuivat silloin kannattavan ajatusta, että gravitaatio vaikuttaisi täältä ikuisuuksien kaukana oleviin, että se ei olisi paikallinen vaan universaali ilmiö. Kuten myöskin sitä, että gravitaatio vaikuttaisi samalla hetkellä, että se ei olisi valonnopeuteen sidonnainen.

Jälkimmäinen olisi mahtava, koska silloin se tarkoittaisi sitä, että kun pystytään havainnoimaan gravitaatioaallot, ne olisivat maailmankaikkeuden true realistinen kuva, ei siis viivästetty, kuten sähkömagneettinen säteily. Ja lisäksi se olisi myös viiveetön tapa siirtää informaatiota. Joskin gravitaation luonteesta johtuen häiriön tekeminen gravitaatioaaltoon tai keinotekoisen gravitaatioaallon itsensä muodostaminen voisi olla mielenkiintoinen projekti Koska nähdäkseni se tarkoittaisi sitä, että pitäisi olla välineet kaareuttaa (tai aiheuttaa häiriö) aika-avaruutta Ja se ei ihan pikkupajavasaralla takomalla oikein onnistu..

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005
Snaut

w = (u-v)/(1-uv/c^2 )

Jos molemmat kappaleet ovat fotoneita niin u=v=c eli saamme w=0/0!

Jos v1 ja v2 -> c, niin v = c.
Vai eikö näin voi tehdä suuri siksi, että fotoneilla ei ole lepokoordinaatistoa?

∞ = ω^(1/Ω)

Vierailija
derz
Snaut

w = (u-v)/(1-uv/c^2 )

Jos molemmat kappaleet ovat fotoneita niin u=v=c eli saamme w=0/0!

Jos v1 ja v2 -> c, niin v = c.
Vai eikö näin voi tehdä suuri siksi, että fotoneilla ei ole lepokoordinaatistoa? :?

Suppeassa suhteellisuusteoriassa kahden olion välinen suhteellinen nopeus mitataan aina jomman kumman olion lepokoordinaatiston suhteen. Massattomien hiukkasten tapauksessa tällaista koordinaatistoa ei yksinkertaisesti ole ja siten emme voi soveltaa em. kaavoja. Mutta jos jompi kumpi olio on massallinen, niin inertiaalikoordinaatisto löytyy ja mainittujen kaavojen perusteella saamme nopeudeksi c.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat