'Aika' ja avaruuden 'laajeneminen'

Seuraa 
Viestejä475
Liittynyt21.8.2006

Luultavasti en ole ymmärtänyt ollenkaan näitä asioita, mutta kirjoitetaan mietelmäni nyt kuitenkin.

Tuli tässä mieleen, kun olen olen lueskellut toisten kirjoituksia eri palstoilla, että mitenköhän seuraava homma menee.. eli ajatukseni koskee tilannetta, jossa on alkutilanteessa kaksi samanikäistä veljestä. Toinen jää maahan ja toinen matkustaa jonkinmatkaa johonkin suuntaan avaruudessa, valonnopeudella. Sitten veli palaa takaisin maahan ja toteaa, että hänen veljensä on vanhentunut "enemmän" kuin hän.

Lisätään tähän verrattavaksi mukaan avaruuden laajeneminen, eli oletetaan siis, että avaruus on alkanut laajeneman yhdestä pisteestä. Ja, että avaruus laajenee ainakin valonnopeudella.

Ja jos kaikki aine on alunperin samasta pisteestä lähtöisin, niin eikö kaikki maailmankaikkeudessa ole täten periaatteessa samanikäistä?

Siitä tuli mieleen ongelma, että jos laajenevan avaruuden "reunalla" oleva aine palaisi lähtöpisteeseen, kuljettuaan ajan x valonnopeudella, niin miten tämä "reunalla" oleva aine voisi olla ns. nuorempaa kuin "keskipisteen" aine?

Ainakin tuollaiseen ongelmaan törmäsin asiaa hetken mietittyäni.

Olisi paljon parempi roikkua puussa ja syödä banaania.

Kommentit (11)

Vierailija

Mutta miks se valonnopeutta matkustava veljes ois sitten se nuorempi? Eikö se maapallollakin ollut veljes oo suhteessa samaa vauhtia etääntynyt siitä "matkustavasta" veljeksestä?
Ja entäs sit ku se matkustava veljes tulis takas maahan, niin oisko sen perspektiivistä sen universumi laajentunut vähemmän koska hän myös ois nuorempi?

Vierailija
anklebone
Luultavasti en ole ymmärtänyt ollenkaan näitä asioita, mutta kirjoitetaan mietelmäni nyt kuitenkin.



Näin on valitettavasti päässyt käymään. Aika-avaruuden laajeneminen ei aiheuta aikadilalaatiota suhteellisuusteoreettisessa mielessä koska kappaleet eivät liiku vaan tila niiden välillä venyy. Siksi venyminen ei mitään lisäongelmia tässä tapauksessa aiheuta.

Ja entäs sit ku se matkustava veljes tulis takas maahan, niin oisko sen perspektiivistä sen universumi laajentunut vähemmän koska hän myös ois nuorempi?



No ei, koska veljes kyllä havaitsisi liikkensä galaksien suhteen siitä että toiseen suuntaan havaittaisi suurempia punasiirtymiä kuin toiseen ja voisi tämän ottaa laskuissa huomioon

anklebone
Seuraa 
Viestejä475
Liittynyt21.8.2006
nuubi
Mutta miks se valonnopeutta matkustava veljes ois sitten se nuorempi? Eikö se maapallollakin ollut veljes oo suhteessa samaa vauhtia etääntynyt siitä "matkustavasta" veljeksestä?



Näin itsekin olettaisin. Kirjoitukseni koskeekin juuri tätä ongelmaa. Eli tosiaan miksi siis tämä "matkaava" veli olisi eri ikäinen kuin maapallolle jäänyt veli, koska molemmathan etääntyvät suhteessa samaa nopeutta toisistaan, vaikka vain toinen veljeksistä on näennäisessä liikkeessä esim. kuvitteellisessa avaruusraketissa.

nuubi

Ja entäs sit ku se matkustava veljes tulis takas maahan, niin oisko sen perspektiivistä sen universumi laajentunut vähemmän koska hän myös ois nuorempi?



Niin, miten samassa ajassa ja ulottuvuudessa voisi eri havaitsijoiden mielestä olla "erikokoiset" universumit? Mutta olisiko se näin?

Minun mielestäni avaruus olisi yhtä laaja molemmille havaitsijoille. Lisäksi oletan, että myös täten kumpikaan alunperin samanikäisistä veljeksistä ei olisi yhtään toista vanhempi, tai nuorempi.

Olisi paljon parempi roikkua puussa ja syödä banaania.

Vierailija
anklebone

Näin itsekin olettaisin. Kirjoitukseni koskeekin juuri tätä ongelmaa. Eli tosiaan miksi siis tämä "matkaava" veli olisi eri ikäinen kuin maapallolle jäänyt veli, koska molemmathan etääntyvät suhteessa samaa nopeutta toisistaan, vaikka vain toinen veljeksistä on näennäisessä liikkeessä esim. kuvitteellisessa avaruusraketissa.



Raketilla lähtevä veli vaihtaa inertiaalikoordinaatistoa toisen suhteen joten hän on se joka liikkuu ja täten hänen koordinaatistossaan aika hidastuu

anklebone
Seuraa 
Viestejä475
Liittynyt21.8.2006
Vahinkolaukaus
anklebone

Näin itsekin olettaisin. Kirjoitukseni koskeekin juuri tätä ongelmaa. Eli tosiaan miksi siis tämä "matkaava" veli olisi eri ikäinen kuin maapallolle jäänyt veli, koska molemmathan etääntyvät suhteessa samaa nopeutta toisistaan, vaikka vain toinen veljeksistä on näennäisessä liikkeessä esim. kuvitteellisessa avaruusraketissa.



Raketilla lähtevä veli vaihtaa inertiaalikoordinaatistoa toisen suhteen joten hän se joka liikkuu ja täten hänen koordinaatistossaan aika hidastuu



Täytynee jossainvälissä perehtyä asiaan enemmän. Haluaisin ymmärtää tämän niin, että seuraisi ns. ahaa elämys ja tajuaisin tämän edes jollakin tapaa, "maanläheisemmin", mikäli se nyt vain on mahdollista. Asia kiinnostaa kovasti, mutta sen opiskelu tuottaa pienoista tuskaa.

Olisi paljon parempi roikkua puussa ja syödä banaania.

Vierailija
anklebone

Täytynee jossainvälissä perehtyä asiaan enemmän. Haluaisin ymmärtää tämän niin, että seuraisi ns. ahaa elämys ja tajuaisin tämän edes jollakin tapaa, "maanläheisemmin", mikäli se nyt vain on mahdollista. Asia kiinnostaa kovasti, mutta sen opiskelu tuottaa pienoista tuskaa.




Kyllähän näitä juttuja saattaa joutua vähän opiskelemaan ahaa-elämysten saavuttamiseksi. Perusidea suhtiksessa on kuitenkin se että voidaan määritellä kuka liikkuu ja minkä suhteen mutta ei voida määritellä mitään liikettä tausta-avaruuden suhteen.
Tuossa lyhyt kuvaus kaksosista http://fi.wikipedia.org/wiki/Kaksosparadoksi
Englanniksi näistä "paradokseista" löytyy lähes loputon määrä tietoa. Tuota laajenemista ei tähän tosiaan kannata sotkea koska kyse ei ole liikkeestä vaan tilan venymisestä.

Erakko
Entäs jos avaruus lähtisi supistumaan, alkaisiko aika kulkemaan taaksepäin ?



Ei sillä ainakaan mitään fysikaalista merkitystä ole jos näin hypoteettisesti tapahtuisi. Et siis tule nuorentumaan tuosta yhtään

Vierailija
Erakko
Entäs jos avaruus lähtisi supistumaan, alkaisiko aika kulkemaan taaksepäin ?



Avaruden mahdollinen supistuminen ei olisi ajan suhteen symmetrinen laajenemisen kanssa. Esim. supistumisessa mitä ilmeisemmin ei tapahtuisi mitään "käänteistä inflaatiota". Eli termodynaamisen ajan nuoli ei tässäkään tilanteessa nykytietämyksen mukaan kääntyisi. Ja syy edeltäisi edelleenkin seurausta.

KKHS
Seuraa 
Viestejä368
Liittynyt23.11.2005
Snaut
Erakko
Entäs jos avaruus lähtisi supistumaan, alkaisiko aika kulkemaan taaksepäin ?



Avaruden mahdollinen supistuminen ei olisi ajan suhteen symmetrinen laajenemisen kanssa. Esim. supistumisessa mitä ilmeisemmin ei tapahtuisi mitään "käänteistä inflaatiota". Eli termodynaamisen ajan nuoli ei tässäkään tilanteessa nykytietämyksen mukaan kääntyisi. Ja syy edeltäisi edelleenkin seurausta.



Paitsi tietenkin jos pimeä energia, entropian lisääntyminen ja syy-seuraus-suhde ovat jollain mystisellä tapaa kytköksissä.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Koska etäisyys määritellään valon nopeuden perusteella (matka/aika), voidaan sanoa että avaruuden laajeneminen ja venyminen (eli aika hidastuu verrattuna ympäristöön) ovat keskenään analogisia... tai tarkemmin toisiinsa niin kietoutuneita että yhden muuttuessa toinen muuttuu mukana, ja on vaikea tietää kumpi alun alkujaan muuttui, joten on helpompaa tarkastella aika-avaruutta kokonaisuutena (energiatensori aika-avaruuden kuvaajana) eikä kahden tekijän summana (aika+avaruus joihin energia vaikuttaa erillisinä tekijöinä).

Esimerkki: Otetaan alue euklidista avaruutta jostain kohtaa peruslaakeaa universumia. Tuolla alueella ajan kulku on normi ja sama kuin muuallakin avaruudessa. Vakionopeudella c kulkeva fotoni kulkee matkan s ajassa t, jolloin voidaan määrittää fotonin kulkeman matkan pituus

s = c/t.

Jos nyt sijoitetaan tuon avaruuden alueen keskelle suurimassainen kappale, se vaikuttaa aika-avaruuden rakenteeseen aika mielenkiintoisella tavalla, se nimittäin venyttää aikaa ja kaareuttaa aika-avaruutta.

Ajan venymä aiheuttaa sen että ajan kulku kappaleen ympäristössä hidastuu. Tämän johdosta jos nyt tutkitaan fotonin kulkua alueen halki, voidaan havaita että aika joka fotonilta kuluu alueen läpi kulkemiseen on suurempi kuin t (merkitään sitä vaikka kirjaimella T). Siis T>t.

Tällöin voidaan todeta että

S=c/T

ja verrattaessa yhtälöön s=c/t ja sijoitettaessa T>t saadaan S>s, eli avaruus venyy ajan venyessä - niin kauan kuin tila määritellään fotonin nopeuden ja ajan funktiona, kun fotonin nopeus oletetaan ja havaitaan vakioksi. Gravitaatiovääristymien visualisoiminen on hauskaa puuhaa ja vielä mielenkiintoisemmaksi se muuttuu kun saadaan kuvia gravitaatiolinsseistä jotka suoranaisesti todistavat että näin oikeasti tapahtuu; koska avaruuden ja ajan venymät eivät ole samansuuruisia koko avaruudessa, syntyy avaruuteen kaareutuma joka muuttaa suorien linjojen keskinäisiä suuntia eri paikoissa avaruutta, eli avaruus muuttuu ei-euklidiseksi. Näin ollen galaksin tai galaksijoukon eri puolilta kulkevat, alun perin samansuuntaiset tai toisistaan loittonevat valonsäteet voivat kohdata jossain maailmankaikkeuden pisteessä... tuurilla aurinkokunnan kohdalla, kuten tapahtuu havaituissa gravitaatiolinssikohteissa.

Muuten on aika mielenkiintoista pohtia, onko maailmankaikkeuden laajeneminen analogista ajan hidastumisen kanssa, ja jos ei ole, miten nämä voisi erottaa toisistaan...

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Uusimmat

Suosituimmat