Arkisto

Edistys ja rappio

30.11.2020 klo 17.24, kirjoittaja Syksy Räsänen
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua

Luin filosofi Imre Lakatoksen kirjoituskokoelman The methodology of scientific research programmes. Vuonna 1974 kuollut Lakatos muistetaan erityisesti tieteen ja ei-tieteen eron selventämisestä.

Luonnontieteen kehityksen myötä muodostui haparoiden uudenlainen käsitys siitä, miten maailmasta voi saada tietoa havaintojen avulla. 1600-luvulla Francis Bacon esitti, että luonnonlait voi löytää vain merkitsemällä järjestelmällisesti muistiin kaikki oleelliset havainnot ja setvimällä miten ne liittyvät toisiinsa sen kummempia teoretisoimatta.

Oikeasti luonnonlakien löytäminen vaatii kaikenlaisia oletuksia. Tämä herättää kysymyksen siitä, mitkä oletukset kelpaavat ja mistä tietää luonnonlakien olevan oikeita. Eri oletukset eivät nimittäin johda vain erilaisiin vastauksiin, vaan myös eriäviin näkemyksiin siitä, mitkä ovat oleellisia kysymyksiä. Tähtitiede ei tarjoa vastauksia sellaisiin ihmiselämää koskeviin ongelmiin, mitä astrologia yrittää ratkoa. Voiko tästä päätellä, että tähtitiede on epäonnistunut?

1930-luvulla filosofi Karl Popper esitti, että vaikka havainnot (toisin kuin Bacon ajatteli) eivät riitä teorian rakentamiseen, ne riittävät sen tuhoamiseen. Popperin mukaan teoria on tieteellinen, jos se tekee ennusteita, joita voi testata, ja jos ennusteet eivät vastaa havaintoja, niin teoria pitää hylätä.

Nyt ongelmana ei ole se, että ei tiedettäisi mitkä lähtöoletukset kelpaavat: minkä tahansa teorian voi esittää, kunhan sitä koettaa havaintoja vasten. Mutta mitkä havainnot kelpaavat? On lähes aina havaintoja, jotka ovat ristiriidassa teorian kanssa. Fysiikassa onkin sellainen kansanviisaus, että jos teoria sopii kaikkiin havaintoihin, niin se on varmasti väärin, koska osa havainnoista on väärin.

Lakatos, joka kehitti ideoitaan Popperin vaikutuspiirissä, esitti kirjaan kootuissa teksteissään, että kysymyksen teorian tieteellisyydestä voi ratkaista vain tarkastelemalla sitä osana tutkimusohjelmaa. Lakatoksen mukaan tutkimusohjelmalla on ydin, jota ympäröi joukko apuoletuksia. Ydin on ohjelman perusta, jota ei voi muuttaa ilman että olisi kyse toisesta ohjelmasta. Mutta jos havainnot ovat ristiriidassa ennusteiden kanssa, apuoletuksia voi muuttaa ytimen suojaamiseksi.

Esimerkiksi Newtonin painovoimateorian ydin on se, että kaikki kappaleet vetävät toisiaan puoleensa voimalla, joka on verrannollinen niiden massaan ja kääntäen verrannollinen niiden etäisyyteen. Kun teoriaa sovelletaan liikkeisiin Aurinkokunnassa, mukana on sellaisia apuoletuksia kuin että Aurinkokunnan ulkopuoliset massat voi jättää huomiotta, että Aurinkokunnassa ei ole näkymättömiä massoja, ja niin edelleen.

Kun havainnot eivät vastaakaan teoriaa, ensimmäiseksi etsitään puutteita havainnoista ja laskuista, ja sitten muutetaan apuoletuksia.

Jos planeettojen radat eivät vastaa havaintoja, voi esittää, että on olemassa uusi planeetta, jonka gravitaatio selittää havaitut poikkeamat. Entä jos planeettaa ei löydy sieltä mistä pitäisi? Silloin voi taas muuttaa oletuksia, esimerkiksi pienentää planeettaa ja lisätä avuksi asteroideja. Jos niitäkään ei löydy, voi muuttaa oletuksia asteroidien kirkkaudesta, ja niin edelleen, kuten tehtiin 1800-luvulla Vulkanuksen pelastamiseksi ja Merkuriuksen radan poikkeavan kiertymisen selittämiseksi.

Oletuksia voi lisätä ja muutella periaatteessa loputtomiin, ja käytännössä niin tehdään, kunnes joku saa paremman idean (ja jotkut vielä sen jälkeenkin, kuten eetterin tapaus osoittaa). Mutta milloin touhu lakkaa olemasta tiedettä?

Lakatos jakoi tutkimusohjelmat edistyviin ja degeneroituviin. Tutkimusohjelma on edistyvä, jos uudet oletukset johtavat uusiin ennusteisiin, jotka havainnot varmentavat. Muutoin tutkimusohjelma on degeneroituva.

Edistyvää tutkimusohjelmaa voi pitää tieteellisempänä kuin degeneroituvaa tutkimusohjelmaa. Mutta ei ole yksiselitteistä rajaa sille, milloin degeneroituvan tutkimusohjelman jatkaminen ei ole enää tieteellistä. Voi olla kuiva kausi, jonka jälkeen tutkimusohjelma puhkeaa taas kukkaan. Esimerkiksi yleisen suhteellisuusteorian saralla ei juuri tehty oleellisia uusia havaintoja 1930- ja 50-lukujen välissä.

Tieteenhistoriassa –etenkin populaarissa– kiinnitetään usein huomiota keskeisiin kokeisiin, jotka määräävät tutkimusohjelmien kohtalon. Lakatos korosti sitä, että usein kokeet kuitenkin tunnistetaan ratkaiseviksi vasta sen jälkeen, kun uusi tutkimusohjelma on korvannut edeltäjänsä. Kuten vain havainnot voivat lopulta kertoa onko teoriasta mihinkään, vain teoria voi selvittää, mitkä havainnot ovat tärkeitä.

Esimerkiksi vuodesta 1859 asti tiedettiin, että havaittu Merkuriuksen radan kiertymä ei vastaa Newtonin teorian ennustetta, mutta tästä tuli historiallinen virstanpylväs vasta 1915, kun yleinen suhteellisuusteoria selitti kiertymän ja korvasi Newtonin teorian. Toisin kävi Pioneer-anomalialle: vuosikymmenten ajan havainnot luotainten Pioneer 10 ja 11 radoista poikkesivat yleisen suhteellisuusteorian ennusteista, kunnes ongelma ratkesi korjaamalla oletuksia luotainten lämpösäteilyn vaikutuksesta niiden liikkeeseen.

Monet fyysikot ovat sitä mieltä, että filosofiasta ei ole hyötyä tutkimuksen tekemisessä. Siitä voi kuitenkin olla apua sen päättämisessä, mitä fysiikan teorioita kannattaa tutkia. Esimerkiksi fyysikot ovat käyneet kiivaita väittelyitä säieteoriasta ja multiversumi-ideasta. Molempien hahmottaminen tutkimusohjelmina, ja niistä kumpuavien ideoiden tarkasteleminen tutkimusohjelman kehityksen kautta, voi auttaa niiden sijoittamisessa tieteen kentälle.

Ainakin se parantaisi suuren yleisön ymmärrystä tieteen tekemisestä ja sisällöstä. Valitettavasti tällainen tutkimusohjelmaan pohjaava kehystys on kiisteltyjen tiedeaiheiden kohdalla tiedotusvälineissä harvinaisempi kuin viitekehyksestä irrotetut yksittäisen artikkelin, idean tai kokeen sensaatiohakuiset esittelyt.

10 kommenttia “Edistys ja rappio”

Erkki Tietäväinen sanoo:

1.12.2020 15:06

Blogin luettuani minulle tuli mieleen takavuosina kuulemani tarina neuvostoliittolaisen osto-organisaation edustajien osallistumisesta suomalaisen metsäkoneen työnäytökseen. Katseltuaan millintarkkaa toimintaa ja nopeasti kasvavaa määrämittaisten tukkien pinoa vieraat alottivat keskenään viittoilun ja pulinan. Aikansa keskusteltuaan delegaation johtaja esitti isännille kysymyksen: ”Vaikuttava esitys, mutta toimiiko kone myös teoriassa?”

Vastaa
1. Erkki Kolehmainen sanoo:
  
  4.12.2020 13:03
  
  Neuvostoliiton punakone toimi ainakin jääkiekkokaukalossa hienosti, koska peliteoria oli heillä hyvin suunniteltu.
  
  Vastaa
Cargo sanoo:

3.12.2020 19:23

Osallistuin kerran filosofian seminaarille, jossa käsiteltiin ihmisen havaintomaailmaa ja pyöriteltiin sellaisia hienoja termejä, kuten ontologia, epistemologia ja modaalisuus. Luennon jälkeisessä keskustelussa en malttanut olla siteeraamatta Feynmania: ”Filosofia on yhtä hyödyllistä fysiikalle kuin ornitologia linnuille.” Paikalla olleilla filosofeilla meni vähän nokka solmuun, mutta pian taas palattiin kiertoradalle pohdiskelemaan inhimillisen tietämyksen metafysiikkaa.

Miten muuten Karl Popper – tai Lakatos – suhtautui termodynamiikan toiseen lakiin? Kyseessähän ei ole mikään sellainen luonnonlaki, joka on absoluuttinen, vaan sellainen joka pätee melkein aina riittävän suurissa systeemeissä. Siinäpä hieno anomalia ja kauneusvirhe jäykkämielisten tieteenfilosofien ajatusrakennelmiin. Miksi muuten säieteoria olisi jokin tutkimusohjelma, jos se kerran on jo teoria? Lakatos varmaankin kysyisi, että mikä mahtaa olla säieteorian kova ydin.

Vastaa
1. Erkki Kolehmainen sanoo:
  
  4.12.2020 13:51
  
  Kun katsoo sukupuuttoon kuolleiden lintujen luetteloa, niin ehkäpä ornitologiasta olisi ollut hyötyä jonkun lajin pelastamiseksi. Fyysikoilla on aika yleisesti ylimielinen asenne muihin tieteisiin, vaikka fyysikot eivät osaa selittää pimeää ainetta eikä energiaa eivätkä sovittaa yhteen kvantti- ja suhteelisuusteoriaa. Fyysikoiden olisi ehkä syytä joskus tarkastella omia ortodoksisia paradigmojaan filosofiselta kannalta.
  
  Vastaa
  1. Syksy Räsänen sanoo:
    
    4.12.2020 14:29
    
    Pimeälle aineelle ja pimeälle energialle on olemassa satoja malleja. Ensiksi mainittujen joukossa on paljon sellaisia, joissa ei ole mitään kummallista. Se, että pimeän aineen hiukkasta ei ole vielä löytynyt, eli ei tiedetä, mikä malli on oikea, on eri asia kuin se, että asiaa ei osattaisi selittää. Pimeä energia onkin tosiaan outo asia.
    
    Kvanttifysiikka ja suppea suhteellisuusteoria on yhdistetty kvanttikenttäteoriassa. Kvanttifysiikan yhdistäminen yleiseen suhteellisuusteoriaan on onnistunut paljon rajatummin, toistaiseksi vain inflaatiossa on tehty kvanttigravitaatioennustuksia joita on onnistuneesti testattu havainnoilla.
    
    Vastaa
  2. Erkki Tietäväinen sanoo:
    
    4.12.2020 15:15
    
    Minusta näyttää vahvasti siltä, etteivät tutkijat pysty koskaan löytämään vastausta pimeän aineen ja energian arvoitukselle. Mutta niin kauan asia työllistää tuhansia fyysikoita, kunnes joku ”kerettiläinen” osoittaa, ettei kumpaakaan tarvita selittämään galaksien rakenteita eikä maailmankaikkeuden kiihtyvää laajenemista.
    
    Tässä onkin taas hyvä tilaisuus esittää vanha mielipiteeni uudestaan: Sen sijaan, että fyysikoiden fiksuutta käytetään heidän itsensä uteliaisuutta kiihottavien, mutta vähemmän kiireellisten ikuisuusasioiden tutkimiseen, minä ohjaisin suuren osan heidän älyllisitsä ja taloudellisista resursseistaan maapallon ilmaston ja luonnon pelastamiseen. Se on sekä hyödyllistä että kiireellistä toimintaa.
    
    Vastaa
    1. Eusa sanoo:
      
      4.12.2020 22:05
      
      Toinen näkökulma on se, että yrittäisimme saada selville luonnon periaatteista mahdollisimman paljon ennen sukupuuttoamme. 🙂
      
      Vastaa
    2. Erkki Kolehmainen sanoo:
      
      5.12.2020 07:15
      
      Samalla tavalla tarvitaan valtava määrä pappeja, piispoja, imaameja, rabbeja, guruja jne. vakuutamaan ihmisille jumalan olevan olemassa. Ja koska tätä ei voida aukottomasti osoittaa vääräksi, niin uskontojen tuputtaminen jatkuu, Samalla ravalla minä ohjaisin suuren osan heidän älyllisistä ja taloudellisista resursseistaan maapallon ilmaston ja luonnon pelastamiseen, jotta yrittäisimme saada selville luonnon periaatteista mahdollisimman paljon ennen sukupuuttoamme!
      
      Vastaa
Mika Viljakainen sanoo:

5.12.2020 00:02

Lienee paikallaan olla nöyrä, mutta nyt akuutit ongelmat eivät ole niitä, joista muutaman sadan vuoden päästä mietimme. Jokainen sukupolvi kokee, että nyt on eletään historian merkittävintä aikaa, paitsi ehkä fyysikot 1900-luvun käänteessä, kun kuviteltiin, että kaikki keksimisen arvoinen olisi jo keksitty.

Episteemistä syytä olla vielä kehittämättä mallia, joka vielä selittää nykyistä paremmin pimeää ainetta ja energiaa, ei ole olemassa. Jos vaikka matematiikassa ja jossakin filosofiassa on asioita, joita ei voida koskaan mallintaa nuts and bolts -tasolla.

Tästä huolimatta, että osa fysiikasta onkin mennyt matematiikan puolelle. Näistäkin on vielä hyötyä. (Ainakin matematiikassa.)

Vastaa
Teppo Mattsson sanoo:

5.12.2020 13:57

Kiitos kiinnostavasta kirjoituksesta. Jäsentää kauniisti tieteen isossa kuvassa hyödyllistä käsitteistöä.

Kommentoin kohtaa, jossa kirjoitat että ”monet fyysikot ovat sitä mieltä, että filosofiasta ei ole hyötyä tutkimuksen tekemisessä.” En oleta olevani eri mieltä kanssasi, mutta korjaa toki jos olen väärässä.

Filosofian hyöty riippuu siitä, mitä filosofialla tarkoitetaan. Puhutaan metafilosofiasta.

Omassa kielipelissäni filosofia = kieli. Minun näkökulmasta matematiikkakin on kieli eli filosofiaa, eikä yksikään fyysikko varmaan kiellä matematiikan hyötyä tutkimuksen tekemisessä. Voidaan tietysti yrittää sopia, että suljetaan matematiikka filosofian ulkopuolelle eli puhutaan vain ns. luonnollisen kielen filosofiasta. Mutta rajanveto on ongelmallista, koska teoreettisen filosofian ammattilaisten kieli ja käsitteistö ei välttämättä tunnu muiden mielestä sen ”luonnollisemmalta” kuin matematiikka. Ja matematiikan tuloksiakin voidaan ilmaista luonnollisen kielen avulla – muuttuuko matematiikka filosofiaksi vasta siinä vaiheessa, kun symbolein kirjoitettu kaava luetaan sanallisesti?

Kaikki tutkimukseen liittyvät ongelmat eivät ratkea pelkästään nyrkkien ja matematiikan avulla. Osa ongelmista ratkeaa puhumalla. Eli filosofian avulla.

Ajattelen, että fyysikot tutkivat luontoa ja filosofit kieltä. Koska kieli on osa luontoa, filosofitkin voivat periaatteessa tutkia luontoa vähintään epäsuorasti. Mitä kukin käytännössä tutkii, on toki oma, tärkeä kysymyksensä.

Minä olen siis ainakin esimerkki fyysikosta, jonka mielestä filosofiasta on hyötyä tutkimuksen tekemisessä. Varmasti yliopistossa tehdään paljon filosofian tutkimusta, josta ei ole fysiikan tutkimuksen kannalta hyötyä, mutta uskon että monimutkaisten käsitteiden mahdollisimman taloudellinen jäsentäminen hyödyttää suuren yleisön ymmärryksen lisääntymisen lisäksi myös tutkijoiden työtä ja keskinäistä kommunikaatiota.

Vastaa

Vastaa Peruuta vastaus

Kuhinan kartta

26.11.2020 klo 23.27, kirjoittaja Syksy Räsänen
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua , Kosmologia

Eilen Mairi Sakellariadou Lontoon King’s Collegesta puhui Helsingin kosmologiaseminaarisarjassa etänä gravitaatioaaltotaustasta.

LIGO/Virgo-laitteet ovat havainneet tusinoittain gravitaatioaaltoja. Viimevuotisen 26 viikkoa kestäneen kolmannen havaintokauden aikana ne näkivät 39 mahdollista signaalia, joissa lienee kyse mustien aukkojen ja/tai neutronitähtien parin törmäyksestä.

Yksittäisten kohteiden lähettämien aaltojen lisäksi on olemassa gravitaatioaaltotausta. Se on kohinaa, josta ei pysty erottamaan aaltojen lähdettä, ja joka voi häiritä muiden aaltojen havaitsemista. Mutta yhden kohina on toisen signaali: kaikki aallot kantavat jotain tietoa.

Kun Arno Penzias ja Robert Woodrow Wilson havaitsivat kosmisen mikroaaltotaustan vuonna 1964, se oli taustahäiriö. Kosminen mikroaaltotausta on peräisin elektronien ja valon viimeisestä kohtaamisesta ajalta, jolloin maailmankaikkeus oli 380 000 vuotta vanha. Siitä on mahdotonta erottaa yksittäisen elektronin säteilyä, mutta tilastolliset piirteet –paljonko säteilyä tulee mistäkin suunnasta ja milläkin aallonpituudella– kertovat paljon. Myös gravitaatioaaltotausta on kiinnostava kohde.

Toistaiseksi LIGO ei ole ollut tarpeeksi herkkä kuullakseen gravitaatioaaltotaustan hälyä. Laitteita kuitenkin parannetaan joka havaintokauden välissä. Seuraavalla kaudella LIGOn ja seuraan liittyneen KAGRAn odotetaan olevan niin tarkkoja, että ne kuulevat jatkuvaa avaruuden kohinaa. Suurin ongelma on se, että laitteissa käytettävät magneetit reagoivat pieniin muutoksiin Maan magneettikentässä, ja tämän vaikutus pitää saada erotettua gravitaatioaalloista.

Gravitaatioaaltotausta on peräisin lähteistä, jotka ovat liian lukuisia ja heikkoja, jotta ne havaittaisiin yksinään. Se voidaan jakaa kahteen osaan.

Ensinnäkin on astrofysikaalinen (hienompi sana tähtitieteelle) gravitaatioaaltotausta, joka syntyy mustien aukkojen ja neutronitähtien pareista, jotka ovat niin heikkoja ja lukuisia, että niitä ei yksittäin havaita. Tämä tausta on varmasti olemassa: näitä pareja on nähty, ja heikkoja lähteitä lienee enemmän kuin vahvoja.

Toisekseen on kosminen gravitaatioaaltotausta. Sitä eivät ole synnyttäneet mitkään kappaleet, vaan hiukkasfysiikan kosmiset ilmentymät, kuten inflaatio, aineen olomuodon muutokset varhaisessa maailmankaikkeudessa, ja mahdollisesti kosmisten säikeiden silmukat, jos kosmisia säikeitä on olemassa.

Mustien aukkojen ja neutronitähtien pareista peräisin olevan kohinan voimakkuudesta voi päätellä, paljonko pareja on ja mitkä niiden massat ovat. Tai oikeammin sanottuna, jos tietää parien määrän ja massat, niin voi laskea kohinan voimakkuuden. Voimakkuus sen sijaan rajoittaa mahdollista massajakaumaa, ei täysin määrää sitä. Kosmisesta tapahtumasta peräisin olevan kohinan voimakkuus kertoo siihen liittyvästä hiukkasfysiikasta.

Kun kohinan voimakkuus on mitattu, seuraava vaihe on sen selvittäminen, millä painolla siinä on eri aallonpituuksia ja miten se vaihtelee eri suunnissa. Kosmisen mikroaaltotaustan tapauksessa kesti 28 vuotta edetä ensimmäisestä askeleesta toiseen. Penzias ja Wilson mittasivat vuonna 1964 vain tasaisen kohinan kapealla aallonpituusalueella. Vasta vuonna 1992 COBE-satelliitti sai mitattua kohinan voimakkuuden monella aallonpituudella ja sen epätasaisuuden taivaalla.

Gravitaatioaaltotaustan tapauksessa kohinan voimakkuuden riippuvuus aallonpituudesta kertoo, ovatko kyseessä mustien aukkojen pärskeet vai kosminen gravitaatioaaltotausta – ja jälkimmäisessä tapauksessa myös, mikä kosminen tapahtuma on kyseessä.

Nykyisillä laitteilla odotetaan saavan mitattua kohinan epätasaisuuksia, mutta tarkkuus on vain viidesosa COBEn kosmisen mikroaaltotaustan mittauksesta – mikä puolestaan on vain sadasosa parhaan koko taivaan mikroaaltokokeen, Planck-satelliitin, tarkkuudesta. Gravitaatioaaltotaivaasta saadaan vain hyvin karkea kartta. Myöskään voimakkuuden riippuvuutta aallonpituudesta ei saada mitattua tarpeeksi hyvin, että voitaisiin sanoa, onko kyseessä mustien aukkojen kohina vai jotain eksoottisempaa.

Nykyisten kokeiden kaavaillut maanpäälliset seuraajat Cosmic Explorer ja Einstein Telescope pystyisivät jo ensimmäisenä toimintavuonnaan erottamaan toisistaan tähtitieteellisen ja kosmisen kohinan – olettaen, että on olemassa tarpeeksi vahva kosminen gravitaatiotaaltotausta, ja se saadaan erotettua mustien aukkojen ja neutronitähtien aiheuttamasta taustasta. (Taivaallisista seuraajista täällä ja täällä.)

Viime viikolla ilmeni, että ilmeisesti pandemiaan liittyvien toimitusvaikeuksien takia LIGOn ja Virgon (sekä KAGRAn) neljännen havaintokauden alku on viivästynyt ainakin kesäkuuhun 2022. Ensimmäisiä karttoja avaruuden kuhinasta saadaan siis odottaa vielä muutama vuosi, joten tutkijoilla kuten Sakellariadoulla on aikaa tarkemmin laskea, millainen tausta tarkalleen on ja miten se saadaan suodatettua havainnoista.

9 kommenttia “Kuhinan kartta”

Kari Leppälä sanoo:

27.11.2020 12:02

Hmm, kiinnostavaa. Onko niin että kosminen gravitaatiotausta on vielä päätelmien varassa, vai onko siitä mitään epäsuoria vihjeitä?

Vastaa
1. Syksy Räsänen sanoo:
  
  27.11.2020 17:10
  
  Ei ole mitään vihjeitä havainnoista.
  
  Jos gravitaatioaaltotaustan ymmärtää vain joukoksi gravitaatioaaltoja, jotka ovat niin heikkoja ja lukuisia, että yksittäisiä kohteita ei voi erottaa, niin sellainen on varmasti olemassa, koska kaikki kappaleiden liikkeet saavat aikaan gravitaatioaaltoja.
  
  Jos vähän mielekkäämmin vaatii myös, että kohinan pitää olla tarpeeksi voimakasta, että sen voi mitata, niin on odotettavissa, että (kuten kirjoitinkin) mustien aukkojen ja neutronitähtien parien muodostamien aaltojen tausta on tarpeeksi vahva mitattavaksi.
  
  Kosmisen gravitaatioaaltokohinan voimakkuudesta ei sen sijaan ole mitään varmuutta. Inflaatio saa aikaan gravitaatioaaltotaustan, mutta sen voimakkuus vaihtelee valtavasti eri inflaatiomallien välillä.
  
  Vastaa
Eusa sanoo:

28.11.2020 20:18

Onko kukaan esittänyt konsistenttia hypoteesia kuinka gravitaatioaallot voisivat heijastua?

Vastaa
1. Syksy Räsänen sanoo:
  
  29.11.2020 13:49
  
  Gravitaatioaaltojen käyttäytyminen tunnetaan hyvin, ei tarvita hypoteeseja.
  
  Gravitaatioaallot vaikuttavat aineen kanssa niin heikosti, että ne eivät heijastu. Tarpeeksi vahvassa gravitaatiokentässä, hyvin lähellä mustaa aukkoa, ne voisivat kyllä kiertyä takaisin tulosuuntaansa, kuten valo.
  
  Vastaa
  1. Eusa sanoo:
    
    29.11.2020 19:10
    
    Tarkoitin juurikin spekulointia vastaavalla heijastumisella kuin dipolinen sähkömagneettinen aalto heijastuu ainerakenteesta. Onko kvadrupolinen ”keikahdus” periaatteessa mahdoton vaikka aine olisi kuinka eksoottista? Vai voisiko fotosfääriä pitää gravitaatioaalloille viritystilana?
    
    Vastaa
    1. Syksy Räsänen sanoo:
      
      29.11.2020 19:25
      
      Ks. vastaus yllä.
      
      Vastaa
Martti V sanoo:

29.11.2020 02:04

Mielenkiintoista jos gravitaatioaaltotausta havaitaan. Tämä avaisi suoria havaintoja ajalta ennen mikroaaltotaustaa. Millä tapaa aaltoilun energiataso olisi laskenut ajan tai universumin tiheyden suhteen?

Vastaa
1. Syksy Räsänen sanoo:
  
  29.11.2020 14:06
  
  Mustien aukkojen ja neutronitähtien gravitaatioaaltotausta on syntynyt myöhemmin. Kosmisten säikeiden gravitaatioaaltotausta on sekin voinut osittain syntyä myöhemmin, mutta muut kosmiset lähteet ovat varhaisempia. Tämä on tosiaan yksi syy siihen, miksi se on mielenkiintoinen.
  
  Gravitaatioaaltojen energiatiheys laskee samalla tavalla kuin valon. Yksittäisen aallon energia laskee kuten 1/pituus, koska aalto venyy ja aallon energia on kääntäen verrannollinen aallonpituuten, kuten valolla. Toisaalta aaltojen määrä per tilavuus laskee kuten 1/pituus^3, koska tilavuus kasvaa. Eli kaikkiaan energiatiheys laskee kuten 1/pituus^4.
  
  Tämä siis olettaen, että uusia aaltoja ei synny. Jos kosmisia säikeitä on olemassa vielä myöhäisessä maailmankaikkeudessa, niin ne voivat synnyttää aaltoja jatkuvasti. Samoin mustien aukkojen ja neutronitähtien törmäykset synnyttävät aaltoja koko ajan.
  
  Vastaa
  1. Martti Viljainen sanoo:
    
    30.11.2020 11:36
    
    Kiitos, tämä selvensi. Toivotaan, että inflaation jälkeisiä maininkeja on havaittavissa kaiken muun sen jälkeisen kohinan seasta
    
    Vastaa