Ajastako muka ei saa otetta?

[mistral]

Avaruuden laajenemisesta tuleva punasiirtymä on sama molemmissa paikoissa joten siinä ei vissiin ajan nopeus muutu. Esim galaksimuuri Sloan Great Wall on yli miljardin vv:n päässä ja sen aiheuttama punasiirtymä olisi sama, katselisi sitä Maasta sinne tai G. Wallista tänne päin. 

[mistral]

Kai tuossa on huomiotu myös aikadilataatio, kun ne etäisten avruuksien ajat ovat historiallisuuden lisäksi myös hitaita, eli se muinainen nopeus voi meistä vaan näyttää hitaammalta kuin tämä nykyinen, ja sen myötä kuljetut etäisyydet pieniltä.

Varmaan ovat laskeneet moneen kertaan että on oikea tulos.

Jos ajatellaan suhteellisuusteorian pituuskontraktiota, silläkin alkaa olla merkitystä suurilla nopeuksilla. Jos laajenemisnopeus on 70km/s/Mpc, niin jo puolimatkassa näkyvälle horisontille, n. 7 miljardia vv, alkaa pituuskontraktio vaikuttamaan. Tämä lyhentäisi välimatkaa yli 10%. Näin standardikynttilöiden pitäisi antaa kirkkaampi valo, ehkä 20-30% kirkkaampi. Heti tulee se ongelma, kun me nähdään siitä 7 mrd vuotta vanha "valokuva", niin silloin valokuvan ottohetkellä etäisyys oli paljon pienempi ja vastaavasti kontraktiokin oli pienempi. Eli todellisuudessa hyvä jos 2-3% oli silloin kirkkaampi (mikä nyt meille näkyy kuvassa).

[mistral]

Muutamia lauseita jutusta:

1) "... fotonin voi ajatella kapuavan eräänlaisesta kuopasta sen matkatessa alkuräjähdyksen ensi hetkiltä havaintolaitteellemme. Tällöin fotoni menettää energiaansa, ja tuo menetys ilmenee punasiirtymänä."

2) "... ja aikaa mitataan karkeasti energian käänteisluvulla"

Kuitenkin johtopäätös joka ei mitenkään voi pitää paikkaansa noiden edellisten perusteella:

3) "Sekunnin miljoonasosa liki 14 miljardia vuotta sitten oli samanlainen miljoonasosa kuin tänäänkin"

Alkurähähdyksen eka hetkillä ei varmaan vielä silloin ollut olemassa aikaeroja, mutta ero meidän nykyhetken ajan enemistahtiin nähden on 1-2:n perusteella välttämättömyys.

Itse ajattelen niin että havaitsija on samassa tilanteessa kuin kaikki fotonitkin, eli yhtä syvällä kuopassa ja sen takia ei aikadilataatiota ole. Eli nämä meidän protonit ym hiukkaset on samaa laajenevaa kosmosta kuin kaikki fotonitkin ja näin samalla "aikavyöhykkeellä".

Toki voidaan ajatella että alkuräjähdyksen ulkoreuna on ollut vähemmän syvällä kuopassa ja ensimmäisten päivien tai vuosien aikana ulkoreunan ja ytimen välillä on ollut aikadilataatiota. Tästä tilanteesta ei vaan ole saatavilla yhtään fotonia koska avaruus tuli läpinäkyväksi vasta oliko se 380 000 vuotta bb:stä. Ja tämän ikäisessä kosmoksessa ei kuoppa enää liene niin syvä että vaikuttaa ajankulkuun juurikaan. Nyt kun mitataan kosmista taustasäteilyä, ei siinä pahemmin lämpöeroja ole, katsottiin mihin suuntaan tahansa.

3) "Sekunnin miljoonasosa liki 14 miljardia vuotta sitten oli samanlainen miljoonasosa kuin tänäänkin"

  Varmaan Enqvist tällä tarkoittaa sitä että paikallinen aika on aina normaalia aikaa, vertaa kvartsikiteeseen, se värähtelee aina samaa taajuutta.

[mistral]

Laajenevan kosmoksen keskigravitaatio pienenee, välimatkat kasvaa ja lisäksi lepokoordinaatistomme liikkuu luokkaa 600 km/s taustasäteilyn määrittämään bb:n lepokoordinaattistoon nähden.

Mahtaako lepokoordinaatistoa pystyä varmuudella määrittämään?

Kuinka havaittujen alkuaikojen tapahtumien aikaskaala voisi mitenkään olla sama kuin omamme vaikka kunkin kokema oma paikallinen aika olisikin kaikille samaa normaaliaikaa.

Jos kaikki tiedot olisi saatavilla, niin joku varmaan voisi sen laskea. Jos "oma" sijaintimme ja verrattavan paikan sijainti olisi ollut tiedossa miljardeja vuosia sitten, niin olisi ollut mahdollista verrata niiden välisen ajankulun eroa. Jos meidän sijaintimme olisi ollut keskellä bb:tä ja verrattavan paikan ulkoreunalla, olisi meidän aika ollut hitaampaa.

Tuon 600 km/s liikkeen vaikutus lienee pienin, taustasäteilyn Dopler-ilmiön verran.

Kun kaksi koordinaatistoa liikkuu tasaisella nopeudella toisiinsa nähden, ei käsittääkseni niiden aika ole erilainen (kaksos paradoksi), eli tasainen yhdensuuntainen nopeus ei muuta ajan kulkua. GPS satelliiteissa tilanne on toinen, satelliittihan kiertää koko ajan maapalloa ja näin kyse ei ole tasaisesta nopeudesta ja siksi maan aika kuluu eri nopeudella kuin satelliitin.

[mistral]

Siis 0-ajassa olevan havainnoijan (jos se olisi mahdollista) kannalta ainakin osa kosmosta liikkuisi äärettömän nopeasti. Ääretön tarkoittanee suurempaa nopeutta kuin valon äärellinen nopeus. Kumoaako tämä sen että valon nopeuden pitäisi olla maksiminopeus kosmoksen kaikkien mahdollisten havainnoijien osalta, vai mitä asiasta pitäisi ajatella kun nuo 0-aikailmiöt ovat kosmoksessa kuitenkin melko tavanomaisia.   

Tässä on sama koordinaatisto-ongelma kuin Maa-Sagittarius tapauksessa. Jos ollaan Sagittariuksessa horisontin pinnassa, niin Maa pakenisi universumin laajenemisen vuoksi äärettömällä nopeudella poispäin. Jos taas ollaan Maassa, valo olisi jäätynyt horisonttiin, näin ymmärtäisin. Eli kun sanotaan että valon nopeus on riippumaton havaitsijan liiketilasta, pitää se sisällään sen ehdon että fotoni tulee havaitsijan silmään tai mittalaitteeseen, tässä siis sekä fotoni että havaitsija on samassa koordinaatistossa. Maa-Sagittarius tapauksessa ehto ei täyty, joten ilmeisesti siinä valon nopeus voi olla isompi tai pienempi kuin c. Tai itse asiassa nopeus ei muutu, vaan aika, ja se tekee tuon ilmiön.

Mutta jotenkin hälytyskellot soi tämän aikadilataation kanssa. Otan naivin esimerkin. Laboratoriossa on lasikaappi jonka keskellä leijuu 1 gramman massainen musta aukko. Sen horisonttiin asetetaan vaikkapa gammafotoni jonka suunta on ulospäin. Tutkija toteaa että siinä se fotoni on paikallaan eikä koskaan pääse ulos, (sama tilanne kuin Maa-Sagittarius). Tähän asti vaikuttaa selvältä.
Mutta jos tutkija asettaa lähelle horisonttia antennin ja lähettimen niin fotoni onkin liikkeessä antennin näkökulmasta. Ja hyvällä onnella se osuu antenniin ja samalla lähetin lähettää sen tutkijan mittalaitteeseen. Näin jäätynyt fotoni ikäänkuin pääsi ulos horisontista, mistä ei millään pitänyt päästä ulos. Eli tässä on mielestäni ongelma mutta ...miten se ratkeaa?

[mistral]

Fotonin pääsy ma:n tapahtumahorisontista etsyy jos se ei saa mistään matkan varrelta lisäenergiaa irtautumista varten, jos saisi niin se voisi irtautua.

Tässä asiaa katsellaan pakonopeuden kantilta. Olen ihmetellyt sitä jos puhutaan pakonopeudesta, mikä on muuttuva nopeus, niin tätä muuttuvan nopeuden ideaa sovelletaan valolle jonka nopeus ei muutu. Schwarzschild on varmaan esittänyt sen yksinkertaistuksena, tietäen sen että sitä tullaan ihmettelemään. Kuitenkin se toimii, eli lopputulos on sama vaikka valo ei hidastu niinkuin massallinen hiukkanen. Joku kumma saa valon kaartamaan takaisin kohti singulariteettia. Siis se ei ole kumma jos valo on jo alkanut kaartamaan, mutta kummallista on se kun suuntana on kohtisuoraan ylöspäin, että kuinka valo osaa valita mihin suuntaan kallistua. Kun kohtisuorassa ei ole mitään sivuvoimia jotka pukkaisivat radan sivullepäin. Olenkin päätynyt siihen ajatukseen että jotkut fotonit häviäisivät pois jos ne nousee tarpeeksi korkealle. Tässä siis fotonin kaikki energia hupenisi nousuun ja jäljelle ei jäisi mitään.

Mutta jos asiaa tarkastellaan aikadilataation kantilta, ei yhtään fotonia ole edes noussut universumin historian aikana horisontista ylös.

Antennisi ilmeisesti toimisi muulla kuin pelkällä fotonin energialla. Tiedon saanti aukon suhteellisen tapahtumahorisontin sisältä olisi mahdollista sopivilla linkkiluotaimilla, mahdollisesta singulariteetista ainoastaan ei.

Voisi se toimia fotonin omallakin energialla, itse asiassa aallonpituudella ei ole väliä jos pakonopeus on määräävä tekijä. Tässäkin on mahdottomuus, siis jos sama fotoni (jonka pakonopeus ei riitä horisontista) osuu "antennilähettimeen" joka on vaikka peili, niin peilin korkeudelta pakonopeus riittääkin, ja näin fotoni pääsee pakenemaan Maahan asti. Elikkä, pakonopeus-ajattelu johtaa umpikujaan ja jäljelle jäisi vain aikadilataatio-ajattelu.

[mistral]

Fotonin energia lisääntyy sinisiirtymän muodossa, valo ei silloin punasiirry täysin havaitsemattomaksi vaan kykenee irtautumaan. Mekaaninen ballistinen selitys ei tosiaan toimi ainakaan pystysuoran radan osalta ja punasiirtymähan on tosiaan verrannollinen aikadilataatioon.

Tuohon historiapointtiin on vaikea ottaa jyrkkää kantaa. Fotoneilla lienee lähtiessään erilaiset energiat jolloin havaintorajalla on syvyyttä, voisiko mahdollisesti joku luonnonilmiö kuten havaintorajan tuntumassa mutta sen ulkopuolella olevan massan gravitaatio toimia valonvahvistimena ja sinisiirtää rajavyöhykeelle tulleita fotoneita irtautumaan..?

Olen ymmärtänyt että äärimmäisen pitkäaaltoinen tai -lyhytaaltoinen fotoni menee samaa rataa samassa g-kentässä. Radioaalto 1 metrin aallonpituudella tai gamma-aalto 10 ^-14 kertaa lyhyemmällä aallonpituudella siis menisi samaa geodeesia pitkin. Voisi verrata avaruusasemaan ja höyheneen, jos höyhen olisi 10 metrin päässä asemasta, pysyisi se siinä kierroksesta toiseen. Näin olisi yhdentekevää kuinka energinen fotoni olisi, sama rata jokatapauksessa.

[mistral]

En ole syventynyt asiaan mutta onkohan eri aallonpituuksisten fotonien ratojen yhtenevyys verifioitu myös erittäin teräville ja voimakkaille gravitaatiokenttien kulmille? Voisi olettaa että radoissa voisi tulla eroja jos voimakkaan g-kentän horisontin säde on keskiaallopituuksien luokkaa, vaikkapa esim. sellainen gramman massainen musta aukko. Odottaisi että valo käyttäytyisi kuten väliaineiden rajapinnoissa. Voisikohan verrata pistemäisen kontra janamaisen massan kulkuun läpimitaltaan pienen jyrkkäreunaisen gravitaatiokolon lähiohituksessa... taipuisiko aallonpituudeltaan pitkä valonsäde kerälle..

Joo, kyllähän tietysti gramman ma tekee pienuutensa takia kysymysmerkkejä. Mutta tuo Schwarzschildin idea että valo, jonka nopeus pysyy vakiona (omassa koordinaatistossa havaitsijan silmissä), niin kuinka hän vetoaa pakonopeuteen joka on hidastuva? En epäile hänen teoriaansa mutta noin Wikipedia tietona se hämmentää. Eli on kaksi totuutta jotka on ristiriidassa: pakonopeus hidastuu kun noustaan ylemmäs, valon nopeus ei hidastu kun noustaan ylemmäs.

Mutta sitten tämä tilanne jos horisontista lähetetään kaksi fotonia suoraan ylöspäin ja toinen on vaikka 0,001mm pitkällä aallolla ja toinen 0,0000000001mm aallolla. Äkkiseltään luulisi että lyhytaaltoisempi pääsisi ylemmäs mutta kun tuossa pähkäilin, tulin siihen tulokseen että molemmat pääsee vapaaseen avaruuteen (sillä ehdolla ettei sotketa tähän aikadilataatiota). Juju on siinä että molempien fotonien energia puolittuu samalla korkeudella ja jos vaikka hatusta sanotaan että 100 puolittumisen jälkeen ollaan vapaassa avaruudessa, niin molemmilla olisi ääretöntä lyhyempi aallonpituus, eli molemmat olisivat vieläkin oikeita fotoneita. Tässä joudun perumaan vanhemmassa viestissä tämän lauseen:

"Tässä siis fotonin kaikki energia hupenisi nousuun ja jäljelle ei jäisi mitään".

Jäljelle taitaa kuitenkin jäädä oikea fotoni, tosin aallonpituudeltaan hirmu pitkä.


Mutta kun aikadilataatio otetaan huomioon, niin sen takia ei yksikään fotoni ole koskaan noussut horisontista.

(nämäkin pähkäilyt ei ole olevinaan tiedettä vaan spekulaatiota :) )

[mistral]

Ilmeisesti tulkitset niin että fotoni kääntyisi putoamaan ennen kuin aallonpituus venyisi äärettömäksi eli täysin suoraksi. Mielestäni se edellyttäisi että fotoni ei olisi peräisin tasan horisonttiipinnasta vaan hieman lähempää havainnoijaa.

Joo, se on totta ettei tasan pinnasta voi nousta vapauteen. Mutta jos joku osaisi laskea 0,001mm ja 0,0000000001mm fotonin nousun, olisi siinä lisävaloa asiaan. Lasku on vaikea koska g-kenttä muuttuu ja fotonin energia muuttuu kanssa, eli kaksi muuttujaa. Pakonopeus on varmaan elegantti kuvaus prosessille mutta itse prosessi on kaikkea muuta kuin tykinkuulan ampuminen suoraan zeniittiin. Jos kuulan nopeus pysyisi vakiona ja massa pienenisi kohti nollaa, silloin vertaus olisi lähempänä fotonia.

Mutta olisi mielenkiintoista tietää just tuo energian puoliintuminen, tapahtuuko se niin että molempien fotonien energia puoliintuu samalla korkeudella. Ja edelleen, onko seuraava puoliintuminen lyhemmän askeleen päässä kuin ensimmäinen - vai pitemmän askeleen päässä. Edelleen, jos askeleet lyhenee, lähestyykö askeleen pituus nollaa.

Tässä pieni taulukko aallonpituuden kasvusta

fotoni A  0,001--->0,002--->0,004--->0,008--->0,016 jne.

fot. B    0,0000000001--->0,0000000002--->0,0000000004--->0,0000000008 jne.

B:n aallonpituus oli 50 energian puoliintumisen jälkeen kasvanut jo 225 metriin (jos ei tullut laskuvihrettä)


Se mikä tässä on mielenkiintoista, on energian(massan) pieneneminen ja kun se pienenee, tarvitaan vastaavasti vähemmän "polttoainetta" nousuun. Eli, jos käytetään kuvakieltä, niin "kun raketti kevenee, se tarvitsee vähemmän polttoa päästäkseen saman askeleen ylemmäs.
Fotoni on samankaltaisessa tilanteessa, siis kuinka tuo puoliintumisten loputon sarja päättyy? Tällaista tietoa on vaikea löytää netistä, ehkä löytyy mutta mistä?

Tapahtumahorisontista pitänee katsoa irtoavan fotoneita koska se ei olisi tapahtumahorisonttia lähempänä sijaitsevien havainnoijien suhteen. Siten pikemmin kuin fotoniin nousu askarruttaa sen paluu: valon punasiirtyessä aallonpituus venyy äärettömäksi, siis täysin suoraksi, jolloin fotonin energia myös katoaa. Fotoni ja sen energia siis liudentuisi olemattomiin a-a:han, jolloin ei ole enää mitään mihin gravitaatio voisi tarttua.

Joo, jos se ei pääse vapauteen häviäisi se pois, mutta jos tuo yllämainittu puoliintumisprosessi säilyttää sen fotonina silloin se seilaisi nollasta poikkeavalla energialla vapaana.

[Lauri Kangas]

Kuulostaa kovasti siltä että sen mainostamani integraalilaskennan opettelu alkaisi olla varsin ajankohtaista.

Ei kanootillakaan voi lähteä merelle sanomalla että nomuttakun se melominen on niin hankalaa.

[mistral]

...siis mikäli ei fotonille ei anneta lisäenergiaa esim. vastagravitaation avulla. Lähettämällä luotain kaksois-ma systeemin väliseen avaruuteen saataisiin havaintoja aukkojen vapaan avaruuden tapahtumahorisontipinnoilta ja sitä alemmiltakin pinnoilta. Sieltä tapahtumahorisontin takaa löytyisi varmaankin koko ajan lisää kertymäkiekkoa...

Tässä on se kummallisuus, jos siis luotain lähetetään jonnekin "puoleenväliin" kaivoa, voisi se vastaanottaa Maan määrittelemästä horisontista vaikkapa 0,5 hidasta aikaa ja toisaalta luotaimelta Maassa aika menisi 2x vauhtia. Näin luotaimelta näyttäisi että molemmissa päissä on äärellisen nopea ajan kuluminen. Jos 0,5 aika ja 2,0 aika yhdistetään, pitäisi Maasta horisontin aika olla 4x hitaampi ja horisontilta Maan 4x nopeampi. Tässä on jotain mitä en ymmärrä, luotaimelta voidaan mitata sekä horisontin että Maan signaaleja mutta Maasta ei koska äärettömyys erottaa ne. Eli, ikään kuin äärettömällä aikajanalla olisi äärellinen keskipiste ja keskipisteestä ei ole pitkä matka kumpaankaan päähän.

[mistral]

Normaali horisontti-ilmiö. Vastaa alkeellista merkkisavuviestintää, äärellisillä stepeillä viestit kulkee näkymättömiin horisontin taa.

Se näyttää normaalilta mutta ei mielestäni ole. Tulevaisuuden takaa on mahdotonta saada tietoa. Kuitenkin luotain lähettäisi  tapahtumia jotka on äärettömän kaukana tulevaisuudessa.

[pnuu]

Se näyttää normaalilta mutta ei mielestäni ole. Tulevaisuuden takaa on mahdotonta saada tietoa. Kuitenkin luotain lähettäisi  tapahtumia jotka on äärettömän kaukana tulevaisuudessa.

Pöh. Helppoahan se on; odotetaan vain niin kyllä se tieto sieltä aikanaan tulee.

[mistral]

Pöh. Helppoahan se on; odotetaan vain niin kyllä se tieto sieltä aikanaan tulee.

Joo, niin tulee mutta koska? 

[mistral]

Mielestäni  E:n on mahdotonta saada V:ltä dataa kaukaisesta tulevaisuudesta. Data siis olisi sitä kun horisontin jäätynyt pinta laskeutuu syvemmälle. Vaikka datan siirto kestäisi miljoona vuotta, siitä huolimatta se kertoisi kaukaisesta tulevaisuudesta, eli mahdotonta mikä mahdotonta.

Tulee vaan mieleen puheet suhteellisuusteorian rukkaamisesta tai ehkä teoria on ok mutta joku muu tekijä ei ole.