Sormustimen verran

28.11.2018 klo 13.55, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua , Kosmologia

Maailmankaikkeuden koosta kysytään usein, joten avaan tässä asiaa hieman.

Keskeinen kysymys on se, onko maailmankaikkeus äärellinen vai ääretön. Mukaillen Arthur C. Clarken kommenttia kysymyksestä, onko Maapallon ulkopuolella elämää vai ei: kumpikin vaihtoehto on ihmeellinen. Ja tässäkään tapauksessa emme tiedä kumpi pitää paikkansa.

Maailmankaikkeuden ikä on äärellinen ja valo kulkee äärellisellä nopeudella, joten näemme vain äärellisen etäisyyden päähän. Tämä etäisyys rajaa kosmisen horisontin, jonka tuonpuoleisesta meillä ei ole mitään havaintoa. Maailmankaikkeus on 14 miljardia vuotta vanha, joten jos maailmankaikkeus ei laajenisi, horisontti olisi 14 miljardin valovuoden päässä.

Avaruuden laajeneminen muuttaa horisontin etäisyyttä kahdella tavalla. Ensinnäkin valo kulkee tietyssä ajassa lyhyemmän matkan: valoa hidastaa se, että sen reitille syntyy koko ajan lisää tilaa, joka pitää tarpoa. Toisaalta etäisyys valonsäteen alku- ja loppupisteen välillä kasvaa. Tämä seikka kasvattaa myös sitä osaa matkasta, jonka valo on jo kulkenut: koko väli alusta loppuun venyy kuin kumimatto.

Jälkimmäinen vaikutus on isompi: näemme nykyään 50 miljardin valovuoden päähän. Tämä ei tarkoita, että näkisimme maailmankaikkeuden laajenemisen takia kohteita, joita emme muuten olisi nähneet. Päin vastoin, jos maailmankaikkeus ei laajenisi, meille olisi ehtinyt tulla valoa useammasta galaksista kuin nyt. Mutta ne alueet, jotka olemme nähneet, ovat työntyneet kauemmas avaruuden laajetessa.

Jos maailmankaikkeus on äärellinen, niin kulkemalle tarpeeksi kauan samaan suuntaan palaa lopulta alkupisteeseen, kuin pallon tai donitsin pinnalla. Tämä pätee myös valonsäteisiin. Mitään merkkejä tällaisesta ei ole nähty, joten maailmankaikkeuden koko on isompi kuin näkemämme 50 miljardia valovuotta.

Meillä ei ole mitään varmaa tietoa siitä, millainen maailmankaikkeus on horisontin takana, hyvin perusteluja arveluita kylläkin. Näkemämme osa maailmankaikkeutta on tilastollisesti samanlainen kaikkialla. Jos tarkastelee kuutiota, jonka sivun pituus on vähintään 500 miljoonaa valovuotta, niin sen keskimääräiset ominaisuudet ovat samanlaiset olipa kuutio missä tahansa: galakseja ja muuta ainetta on joka kuutiossa saman verran ja ne muodostavat samanlaisia kokonaisuuksia.

Kosminen inflaatio selittää miksi maailmankaikkeus on samanlainen joka puolella. Sen mukaan kiihtyvä laajeneminen ensimmäisen sekunnin murto-osan aikana paisutti nyt näkemämme alueen valtaviin mittoihin. Kiihtyvä laajeneminen pyyhki pois kaikki inflaatiota edeltäneet epätasaisuudet, jäljelle jäi vain inflaation kvanttivärähtelyissä syntyvät rakenteen siemenet. Ne ovat samanlaisia kaikkialla, joten niin ovat niistä myöhemmin kasvavat galaksit ja muut rakenteet.

Nykyään näkemämme maailmankaikkeuden osan säde oli inflaation alussa alle 10^(-23) metriä, eli sata miljoonaa kertaa protonia pienempi. Kun aine syntyi inflaation lopussa, alueen säde oli noin senttimetrin verran, koko tunnettu maailmankaikkeus mahtui sormustimeen. Kun maailmankaikkeuden kvarkit sitoutuivat protoneiksi ja neutroneiksi 30 mikrosekunnin aikaan, sen koko oli 20 valopäivää. Kun vanha ja protonit ja neutronit muodostivat atomiytimiä neljän minuutin aikaan, koko oli 20 valovuotta. Kun atomiytimet yhtyivät elektroneihin muodostaen atomeita 380 000 vuoden iässä, nyt näkemämme alueen säde oli 50 miljoonaa valovuotta.

Emme tiedä kauanko inflaatio kesti tai paljonko se kaikkiaan venytti avaruutta. Emme siis osaa sanoa kuinka pitkälle maailmankaikkeudessa jatkuu inflaation tasoittama osuus ja samanlaiset rakenteet kuin ne mitä olemme nähneet. Olisi kuitenkin aikamoinen sattuma, jos näkisimme juuri nyt sen alueen reunalle, jonka inflaatio suurensi. Luultavasti maailmankaikkeus näyttää samanlaiselta vielä satojatuhansia kertoja isommalla mittakaavalla: vaikka matkaisimme miljoonien miljardien valovuosien etäisyyksille, siellä olisi samanlaista kuin täällä.

Se, millainen maailmankaikkeuden rakenne on kaikkein suurimmassa mittakaavassa –vai jatkuuko avaruus äärettömiin– liittyy siihen, millainen maailmankaikkeus oli ennen inflaatiota. Siitä meillä ei ole kunnollista teoreettista käsitystä eikä minkäänlaisia havaintoja.

39 kommenttia “Sormustimen verran”

  1. Cargo sanoo:

    Olisiko mitenkään mahdollista, että inflaation aikana referenssikellon viisarit pyörivät kuin hedelmäpeli ja sen takia avaruus laajeni nopeammin kuin tämänhetkinen valonnopeus? Jos siis aika määritellään entropian muutoksena, niin totta kai alkupamauksen aikana maailmankaikkeuden entropia lisääntyi vauhdilla, mutta tänäpäivänä entropia kasvaa suunnilleen samaa tahtiin kuin eilen.

    Ja jos aineen jakauma on kaikkialla samanlainen by default, niin itse avaruuden tulee laajeta, että entropia voisi kasvaa? Maailmankaikkeus voi siis hyvinkin olla ääretön systeemi, joka toteuttaa universaalia entropiaperiaatetta?

    No taas kerran sorruin nojatuolifysisointiin, mutta eiköhän Eusa tule jakamaan syntiä omalla aivokohinallaan 😉

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Ei.

      Joskus käytetty ilmaisu ”laajenee valoa nopeammin” on epämääräinen ja sitä pitäisi välttää. Se viittaa siihen, että jos avaruuden laajeneminen kiihtyy, niin kaukaiset havaitsijat eivät voi enää lähettää toisilleen valonsätietä, koska heidän väliinsä syntyy tilaa niin nopeasti.

      Aikaa ei määritellä entropian muutoksena. Inflaation aikana havaittavan osan maailmankaikkeutta entropia laskee nopeasti.

      1. Cargo sanoo:

        OK. Mutta miten se aika fysiikassa sitten määritellään? Luulisi, että saman systeemin kahta eri entropiatilaa kuvataan ajan kautta, ja esim. vedyn perustilalla aika on pysähtynyt, koska elektroni ei voi liikkua eikä toisaalta olla paikoillaankaan (jos siis oletetaan muuten tyhjä maailmankaikkeus).

        Voiko sitä inflaatiota ja koko maailmankaikkeuden systeemiä tarkastella niin yleisellä tasolla, että se entropia todellakin kasvaa? Eli jos otetaan kaikki energiamuodot ja vuorovaikutukset huomioon? Ja onko kukaan edes yrittänyt selittää avaruuden laajenemista siten, että se mahdollistaa suljetun systeemin entropian kasvun?

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          Yleisessä suhteellisuusteoriassa aika on yksi osa aika-avaruudetta, eikä sen olemassaololla tai eteenpäin kulkemisella ole mitään tekemistä entropian kanssa.

          Mutta sitä, miksi yleisessä suhteellisuusteoriassa on yksi ulottuvuus joka on erilainen kuin muut, ei tiedetä. Kuten ei myöskään sitä, miksi signaalit kulkevat ajassa vain yhteen suuntaan.

  2. JaniK sanoo:

    Kiitokset mielenkiintoisesta blogista, tätä on hauska lukea!

    Kaikkialla (populäärikirjallisuudessa) aina sanotaan, että on väärin ajatella avaruuden laajenevan johonkin, mutta mikä todistaa, että näin on? Tai miksei voida ajatella avaruuden olevan ääretön ja siellä sattumalta ”klöntti” ainetta lähti laajenemaan?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kiitos, mukava kuulla.

      Maailmankaikkeuden laajenemista on selitetty täällä: https://www.tiede.fi/blogit/maailmankaikkeutta_etsimassa/rajaton_kasvu

  3. Erkki Tietäväinen sanoo:

    Jatkan tyhmien kysymysteni sarjaa: Näemme nykyään kohteen, josta lähteneellä valolla on kulunut yli 13 miljardia vuotta saavuttaa meidät. Olemme siis tänään noin pitkän matkan päässä paikasta, jossa kohde sijaitsi yli 13 miljardia vuotta sitten. Nythän se sijaitsee ties missä. Miten on mahdollista, että olemme niin kaukana toisistamme? Ymmärtäisin asian, jos inflaatio olisi loitontanut avaruuden osia toisistaan huikeasti valoa nopeammin, mutta niinhän ei ole tapahtunut. Jos kerran nyt näkemämme maailmankaikkeus oli alkuräjähdystä seuranneen inflaation alussa sata miljoonaa kertaa protonia pienempi, selitykseksi ei taida käydä se, että ”maailmankaikkeus ei syntynyt yhdessä pisteessä, vaan joka paikassa samaan aikaan”.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      ”Miten on mahdollista, että olemme niin kaukana toisistamme?”

      Koska maailmankaikkeus on laajentunut.

      1. Erkki Tietäväinen sanoo:

        Toki minäkin ymmärrän, että maailmankaikkeus on laajentunut. Se ei kuitenkaan ole vastaus kysymykseeni. Yritän tehdä kysymykseni uudella tavalla:

        Kun maailmankaikkeudella on ollut aikaa laajeta (reippaasti valoa hitaammin) vain 13,8 miljardia vuotta, niin en ymmärrä, miten voimme sijaita jo yli 13 miljardin päässä jostain kohteesta puhumattakaan, että näkemämme maailmankaikkeuden koko on peräti 50 miljardia valovuotta. Millä nopeudella laajeneminen siis on tapahtunut?

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          Maailmankaikkeuden laajenemisessa ei ole kyse siitä, että kappaleet liikkuisivat poispäin toisistaan. Sen sijaan avaruuden tilavuus kasvaa. (Valonnopeudella ei siis ole mitään tekemistä asian kanssa.)

          Laajenemisnopeus muuttuu ajan myötä. Tällä hetkellä se on noin 70 km/s/Mpc, missä Mpc on noin 3 miljoonaa valovuotta. Mitä kauempana kohde on, sitä nopeammin se näyttää etääntyvän meistä, koska sitä enemmän väliimme tulee uutta tilaa.

          Inflaation jälkeen laajenemisnopeus on ollut kaikkina aikoina suuruusluokkaa 1/t, missä t on maailmankaikkeuden ikä.

          1. Erkki Tietäväinen sanoo:

            Sanot näin: ”Maailmankaikkeuden laajenemisessa ei ole kyse siitä, että kappaleet liikkuisivat poispäin toisistaan. Sen sijaan avaruuden tilavuus kasvaa.”

            Tarkoitatko siis, että varhaisin toistaiseksi näkemämme kohde yli 13 miljardin valovuoden päässä on ollut koko ajan yhtä kaukana meistä? Avaruusko vain on kasvattanut tilavuuttaan, mutta kohteen ja maapallon välinen etäisyys on pysynyt samana? Eihän se nyt näin voi olla, kun kertomasi mukaan kaikki alkoi sata miljoonaa kertaa protonia pienemmästä tilasta.

          2. ”Maailmankaikkeuden laajenemisessa ei ole kyse siitä, että kappaleet liikkuisivat poispäin toisistaan.” Hmm. Sanoisin että totta kai kaukaiset galaksit liikkuvat meistä poispäin: jos sellaisen kanssa vaihtaa radioviestejä, viestien aikaväli kasvaa. Tilan syntymisellä väliin tarkoitetaan kai sitä että kumpikin etääntyjä pysyy levossa universaalin lepokoordinaatiston eli mikroaaltotaustan suhteen. Mutta sen voi kai ajatella johtuvan homogeenisuudesta ja isotrooppisuudesta.

          3. Syksy Räsänen sanoo:

            Maailmankaikkeuden laajenemista ei voi ymmärtää havaitsijoiden liikkeenä pois toisistaan, eikä homogeenisuudella ja isotrooppisuudella ole mitään tekemistä asian kanssa.

          4. ”Maailmankaikkeuden laajenemista ei voi ymmärtää havaitsijoiden liikkeenä pois toisistaan.” Jos näin on, missä kulkee raja paikallisen ja globaalin välillä? Pitääkö esimerkiksi paikallisen galaksiryhmän galakseja ajatella normaalisti liikkuvina, mutta jostain isommasta pituusskaalasta lähtien pitääkin alkaa ajatella että väliin syntyy sen sijaan uutta avaruutta?

          5. Syksy Räsänen sanoo:

            Ainoastaan neliulotteinen aika-avaruus on määritelty yksikäsitteisesti, sen voi siivuttaa avaruudeksi ja ajaksi eri tavoilla.

            Kun on valittu tietty siivutus, paikallisesti yhdessä pisteessä havaitsija voi liikkua avaruuden (tai muiden havaitsijoiden) suhteen tai olla liikkumatta. Sen sijaan kysymys siitä, liikkuuko havaitsija jonkun sellaisen havaitsijan suhteen, joka ei ole samassa pisteessä ei ole mielekäs, koska ei ole yksikäsitteistä tapaa verrata eri pisteissä olevia nopeuksia.

            Jos valitsee joukon havaitsijoita, avaruuden voi määritellä siten, että he ovat aina paikallaan. Tällöin heidän suhteellisten etäisyyksiensä ja paikkojensa muutos selittyy avaruuden laajenemisella, muodon muuttumisella (kutistumisella ja venymisellä eri suuntiin) ja pyörimisellä.

          6. Ymmärrän vastauksesi muut osat, mutta jäin miettimään miksei eri pisteiden nopeuksia voisi verrata. Nelinopeus on maailmanviivan tangentti, ja nelinopeusvektoreita voi yrittää verrata yhdensuuntaissiirtämällä ne samaan pisteeseen. Siirto ei riipu tiestä kun avaruus on laakea. Olen ymmärtänyt että havaintojen mukaan avaruus on laakea.

          7. Syksy Räsänen sanoo:

            Siirto ei riipu tiestä kun aika-avaruus on laakea.

            Maailmankaikkeudessa aika-avaruus ei ole laakea: maailmankaikkeuden laajeneminen on tämän ilmentymä.

            Avaruus (ei aika-avaruus) on laakea keskimäärin, ei sekään paikallisesti.

          8. Aivan, niinhän se on. Kiitos vastauksista.

          9. eräs Esa vaan sanoo:

            Olen näissä(kin) tähtitieteen asioissa amatööri ja alkutaipaleen harrastelija, ja hiukan hävettää näin hölmö kysymykseni, liekö jo vastattu monia monituisia kertoja samanlasiin, paremmin muotoiltuihin kysymyksiin. Mutta kysyn silti.
            Koska aika on suhteellista, niin millä kellolla on avaruuden ikä ja muut ajallisesti määritellyt välimatkat mitattu?

          10. Syksy Räsänen sanoo:

            Sellaisen havaitsijan kellolla, joka liikkuu aineen mukana. (Näkyvän aineen ja pimeän aineen välinen nopeusero on niin pieni, että ei juuri ole väliä, kumman valitsee.)

  4. Lentotaidoton sanoo:

    Räsänen: ”Kuten ei myöskään sitä, miksi signaalit kulkevat ajassa vain yhteen suuntaan”.

    Eikö tämä ole (vakava) probleema? Fysiikan lait itsessään eivät tee eroa tulevaisuuden ja menneisyyden välillä, ajan suunnalle ei esitetä objektiivista fysikaalista perustaa. Tiedämme kuitenkin että heikko voima rikkoo CP-symmetriaa, mutta että yhdistetty CPT-symmetria (eli CPT–invarianssi) on rikkoutumaton (esim K- ja B-mesonien kohdalla) mutta että esim T-symmetria yksinään ei ole invariantti. Ja että CP-symmetrian on rikkouduttava, jotta CPT-symmetria ei rikkoutuisi. Eli nämä hiukkaset tunnistavat menneen ja tulevan (eli ajan ”nuolen”)?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      On. Ei tiedetä, miksi ajalla on määrätty suunta. Klassisessa sähkömagnetismissa ja yleisessä suhteellisuusteoriassa on yhtä lailla ajassa taaksepäin meneviä kuin ajassa eteenpäin kulkevia signaaleja, mutta jostain syystä maailmankaikkeudessa on ainoastaan jälkimmäisiä.

      1. Eusa sanoo:

        Voihan vapaata putoamista pitää retrokausaalisuutena; kappale putoaa siten kuin putoaa, jotta menneisyydessä voisi olla olemassa harvaa kaasua, josta tihentynyt alue ja jyrkentynyt kaarevuus. Jotta elliptisten kiertoratojen perusperihelikiertymä, vuorovaikutuksena mallinnettavien staattista gravitaatiokenttää ylläpitävien signaalien on kuljettava tulevaisuudesta menneisyyteen.

        Tätä ei toki selitetä näin fysiikassa, mutta voitaisiin selittää, jos esim. olisimme eri havaintotarkkuustilanteessa. Ainahan olemme jossain havaintotarkkuudessa kiinni – on havaitsematonta ilmiötä, joihin päästään käsiksi vasta kehittymisen myötä…

        1. Syksy Räsänen sanoo:

          Ei, kausaalisuuden suuntaa ei voi kääntää tuolla tavalla.

          On havaittu vain ajassa eteenpäin kulkevia signaaleja, ei koskaan ajassa taaksepäin kulkevia. Tämän takia menneisyys vaikuttaa tulevaisuuteen, mutta ei toisin päin.

          Tämä riittäköön tästä.

    2. Cargo sanoo:

      Voisiko ajan yksisuuntaisuutta perustella entropian ohella myös kvanttimekaniikalla? Kun hiukkasta havainnoidaan, niin aaltofuntio romahtaa ja uusi aaltofunktio muodostuu ajanhetkellä t=0 ja lähtee leviämään, eikä tällöin ole mitään mahdollisuutta saada tietoa menneisyydestä. Ottamalla lisäksi huomioon, että hiukkasta havainnoi aina ”jokin”, sillä maailmankaikkeus ei ole tyhjä, niin jokainen ajanhetki on tavallaan uusi t=0 ja näin ollen ajalla voi olla vain yksi suunta ja se on eteenpäin sarjana diskreettejä tilannekuvia. Ehkäpä yleinen suhteellisuusteoria on niin arkaainen viritelmä, ettei siihen pysty sovittamaan epädeterministisen entropian/informaation aiheuttamia dynaamisia muutoksia.

      Markiisi de Laplace pitää nyt lopullisesti heittää niska-perse-otteella ulos häiritsemästä tieteen kehitystä.

      1. Syksy Räsänen sanoo:

        Voi olla, että kvanttimekaniikalla on tekemistä asian kanssa. Tämän selvittämiseen tarvittaisiin ymmärrys kvanttimekaniikan mittausongelmasta ja/tai kvanttigravitaatiosta, mitä kumpaakaan meillä ei ole.

        Olen kirjoittanut täällä siitä, mitä tiedämme ajasta:

        https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/kaksi-tarinaa-ajasta/

        https://www.tiede.fi/blogit/maailmankaikkeutta_etsimassa/ajan_kanssa

        https://www.tiede.fi/blogit/maailmankaikkeutta_etsimassa/ajankayton_hallinta

  5. pekkap0 sanoo:

    Onko mahdollista, että emme ole vielä keksineet vääntää universumia kuvaavia yhtälöitä sellaiseen muotoon, jossa tunnetut dimensiot xyzt korvautuvat uusilla ja jotka selittävät meille nykyään tuntemattomia ilmiöitä paremmin, vaikka eivät olekaan etäisyyksiin ja aikaan nähden yhtä käytännönläheisiä dimensioita?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Yleisen suhteellisuusteorian mukainen neliulotteinen aika-avaruus kuvaa havaintojamme erinomaisesti.

      On tutkittu ideaa, jonka mukaan aika-avaruus on approksimaatio jostain perustavanlaatuisemmasta, mutta toistaiseksi asiasta ei tiedetä mitään varmaa, ks.

      https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/kaikki-tai-ei-mitaan/

      https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/aika-avaruuden-atomit/

  6. Timo K sanoo:

    Aiheeseen liittyen eräs mieltäni askarruttava kysymys: kosminen taustasäteily syntyi kun maailmankaikkeus oli 380.000 vuoden ikäinen.

    Eli yli 13 miljardia vuotta sitten.

    Miten pystymme edelleen havaitsemaan sitä, luulisi nimittäin että tuossa ajassa fotonit olisivat ehtineet joko suihkimaan ohitsemme, tai osumaan johonkin kohteeseen. Eli ei pitäisi olla enää mitään havaittavaa taustasäteilyä.

    Mutta on, miten se on mahdollista?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kosminen mikroaaltotausta syntyi kaikkialla. Näemme siis nyt kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn fotoneita, jotka lähtivät liikkeelle paikasta, joka on meistä nyut 50 miljardin valovuoden päässä. Miljardi vuotta sitten tästä pyyhkivät ohi fotonit, jotka olivat lähteneet liikkeelle hieman lähempää meitä, ja niin edelleen.

      Kosminen mikroaaltotausta siis muuttuu koko ajan, koska näemme eri hetkinä eri fotoneita, mutta muutosnopeus on hyvin pieni, koska lähellä toisiaan liikkeelle lähteneet (ja melkein saman ajan kulkeneet) fotonit ovat hyvin samanlaisia.

  7. Juha sanoo:

    Tuohon inflaatioon ja aineen kasautumiseen liittyen; Millaisia ilmiöitä avaruuden kaarevuuden muutos aiheuttaa, vai aiheuttaako minkäälaisia? Esim. jos mustan-aukon aine jostain kumman syystä äkillisesti levittäytyisi laajalle alueelle tasaisesti, olisiko sillä mitään yhteyttä ilmiöiden kanssa, jotka liittyvät avaruuden laajenemiseen (punasirrtymä tms.)?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Avaruuden laajeneminen on aika-avaruuden kaarevuuden ilmentymä, ei avaruuden kaarevuuden.

      Kaikki gravitaation ilmiöt (avaruuden laajeneminen, kappaleiden välinen näennäinen vetovoima, valon taipuminen jne.) ovat aika-avaruuden kaarevuuden ilmentymiä. Aineen jakauma määrää aika-avaruuden kaarevuuden.

  8. Mika sanoo:

    Kiitos taas mielenkiintoisesta blogista, tämä on yksi parhaita suomenkielisiä tiedeblogeja.

    Jatkan hiukan samasta aiheesta aiemman kommentoijan kanssa, ja kysyisin, että kun kirjoitat ”Kun aine syntyi inflaation lopussa, alueen säde oli noin senttimetrin verran, koko tunnettu maailmankaikkeus mahtui sormustimeen.” ja taas toisaalta 30 mikrosekunnin aikaan koko oli jo 20 valopäivää ja 380 000 vuoden kohdalla 50 miljoonaa valovuotta, niin onko alkuvaiheessa inflaation jälkeen laajeneminen ollut vielä nopeampaa ja pikkuhiljaa hidastunut, kunnes alkoi taas kiihtyä myöhemmin?

    Mikäli näin on, niin mikä sai aikaan tuon nopean laajenemisen inflaation jälkeen? Jäikö inflaatiosta jonkinlaista laajenemisenergiaa jota gravitaatio pikkuhiljaa hidasti?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kiitos, mukava kuulla.

      Yltä siteerattua:

      ”Laajenemisnopeus muuttuu ajan myötä. Tällä hetkellä se on noin 70 km/s/Mpc, missä Mpc on noin 3 miljoonaa valovuotta. Mitä kauempana kohde on, sitä nopeammin se näyttää etääntyvän meistä, koska sitä enemmän väliimme tulee uutta tilaa.

      Inflaation jälkeen laajenemisnopeus on ollut kaikkina aikoina suuruusluokkaa 1/t, missä t on maailmankaikkeuden ikä.”

      Viimeisen muutaman miljardin vuoden kuluttua laajeneminen on tosiaan taas kiihtynyt.

      Laajeneminen on inflaation jälkeen nopeaa, koska se oli inflaation aikaan nopeaa. Inflaation aikaan se oli nopeaa, koska laajenemisnopeus riippuu inflaation aikaisesta energiatiheydesta, mikä oli hyvin iso.

      Sen jälkeen laajeneminen hidastuu, koska gravitaatio on puoleensavetävä, eli avaruuden eri osat vetävät toisiaan puoleensa.

  9. Jari Toivanen sanoo:

    Pahoittelen, jos tämä kysymys ei ihan täsmälleen asiaan liity. Kerroit tuossa kaksi tarinaa ajasta jutussa, että suhteellisuusteoria on deterministinen, mutta kvanttifysiikka ei ole deterministinen. Voidaanko sanoa jo mitään ennusteita siitä tuleeko kvanttigravitaatio tai muu perustavamman laatuinen teoria olemaan deterministinen vai ei-deterministinen?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Yleensä ajatellaan, että epädeterministinen, mutta emme tiedä. Nobel-voittaja ’t Hooft on esittänyt malleja siitä, millainen deterministinen fysiikka voisi olla kvanttimekaniikan takana, mutta ne ovat melko lapsenkengissään.

  10. Seppo Lahtinen sanoo:

    Pahoittelen, että vähän raihnaisena vanhuksena kysyn tätä jo vähän myöhässä. Jos valoa nopeamman inflaation jälkeen maailmankaikkeuden (tai havaitsemamme mailmankaikkeuden osan) koko oli yksi sentti, miten se oli 4 minuutin kuluttua 20 valovuotta? Sehän tarkoittaa valoa nopeamman laajenemisen jatkumista.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kysymykseen on vastattu aiempien kommenttien yhteydessä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *