Suhteellisuusteorian kritiikkiä

[QS]

...kokonaisgravitaation heikentymisestä...

Likimain puolen vuoden välein toistan tämän kysymyksen: mitenkähän universumin kokonaisgravitaatio määritellään tai jopa lasketaan.

Eikös määrittelyksi riitä: Kaikilla universumin massoilla on gravitaatio ja kun ne summautuvat syntyy kokonaisgravitaatio.

Tuossa on lisää käsitteitä, jotka pitää määritellä. Mitä tarkoitat sanalla "gravitaatio", ja mitä tarkoittaa "gravitaatioiden summa"? Lasketko yhteen reaalilukuja? Potentiaalienergioiden summa? Vektorisumma? Integroit jotain koko universumin tilavuuden suhteen?

Muistatko tämän ennustuksesi?
Sen uskallan ennustaa, että suhteellisuusteoriaan tulllaan seuraavien sukupolvien aikana tekemään tarkennuksia, mutta jää nähtäväksi, että mitä tarkennuksia.

Toki. Viittasin siihen, että kvanttifysiikan lainalaisuuksia ja painovoimaa ei ole vielä täysin pystytty yhdistämään.

Kun kysyt mitä tarkoitan sanalla "gravitaatio", sen avaamisen delegoisin sinulle.

Tiedän mitä gravitaatiolla tarkoitetaan yleisessä suhteellisuusteoriassa, ja myös sen, että "gravitaatioiden summa" on mahdoton määritellä edes äärellisessä aika-avaruuden osassa, puhumattakaan koko universumista.

Siksi kysyinkin, mitä sinä tarkoitat "gravitaatioiden summalla", kun se on hypoteesisi kannalta ihan oleellinen käsite.

Me keskustelimme aiheesta tätä sivuten esityksessä Suhteellisuusteorian tulkintoja sivulla 21
Siinä esitin, mikä on gravitaatio Maan ja Kuun Lagrangen pisteessä. Se periaate toimii myös galakseissa, niiden ryhmissä ja universumissa.

Kyllä, Lagrangen pisteissä ilmenee gravitaatiosta johtuva aikadilataatio. Pisteeseen sijoitettu kello etenee kaareutuneen avaruuden geodeesia, vaikka paikallisesti se on vapaan pudotuksen inertiaalikehyksessä. Kun verrataan laakean avaruuden kelloon, todetaan aikadilataatio.

Mutta koko universumissa: mihin asetat vertailukellon, ja sanot "tässä gravitaatio on nolla, tämä on vertailukello". Ja mikä on paikka, johon asetat toisen kellon ja sanot "tässä gravitaatio on suuri, tähän kelloon vertaan".

Varhaisessa universumissa (ja myös nykyisessä) massa-energia on jakautunut homogeenisesti ja isotrooppisesti, eli tasaisesti kaikkialle. Jos haluat vertailla tai laskea aikaeroa, niin täytyy olla edes teoreettisena ajatuskokeena paikat, joihin kellot sijoitetaan. Vertailukellon ainoa sijoituspaikka olisi universumin ulkopuolella.

[Konsta]

Hyvää sunnuntaita kaikille
Todella harmaata ulkona tällä hetkellä.
Neljäs eli välikysymys, joka putkahti mieleeni koskien gravitaatiota.
On mielenkiintoista kuulla faktoista tai subjektiivisista mielipiteistäkin.

Aikaisemmat mielenkiintoiset palstakommentit herättivät lisäkysymyksiä.
Nykyisin taidetaan ajatella gravitaatiosta aina sen pienten osiensa summana ikäänkuin joustavalla kumikalvolla olisi erikokoisia kiviä vaikuttamassa toinen toisiinsa paikallisten gravitaatiokenttien vaikuttaessa kaikkiin, tai lähes kaikkiin tunnettuihin aika-avaruuden ilmiöihin, koska se on toki helpompaa myös tutkimuksenkin kannalta.

- Päteekö suhteellisuuden käsite kaikkiin tunnettuihin aineellisen maailman ilmiöihin ja voiko olla mitään ns. "mittatikkuja", joihin voidaan soveltaa absoluuttisuuden käsitettä ?

[pähkäilijä]

Räsäsen perustelu aallonpituuden kasvulle on puolinainen, nimittäin kauempaa tuleva aalto on myös kauempaa menneisyydestä jolloin avaruus oli tiheämpi. Tästä hän ei mainitse.

Tässä puhuin itseni pussiin. Eihän tiheämpi avaruus vaikuta aallonpituuteen. Vain laajeneminen vaikuttaa.

[pähkäilijä]

Hyvää sunnuntaita kaikille
Todella harmaata ulkona tällä hetkellä.
Neljäs eli välikysymys, joka putkahti mieleeni koskien gravitaatiota.
On mielenkiintoista kuulla faktoista tai subjektiivisista mielipiteistäkin.

Aikaisemmat mielenkiintoiset palstakommentit herättivät lisäkysymyksiä.
Nykyisin taidetaan ajatella gravitaatiosta aina sen pienten osiensa summana ikäänkuin joustavalla kumikalvolla olisi erikokoisia kiviä vaikuttamassa toinen toisiinsa paikallisten gravitaatiokenttien vaikuttaessa kaikkiin, tai lähes kaikkiin tunnettuihin aika-avaruuden ilmiöihin, koska se on toki helpompaa myös tutkimuksenkin kannalta.

- Päteekö suhteellisuuden käsite kaikkiin tunnettuihin aineellisen maailman ilmiöihin ja voiko olla mitään ns. "mittatikkuja", joihin voidaan soveltaa absoluuttisuuden käsitettä ?

Ainakin kaikki paikat on "samanarvoisia", siis suhteellisuusperiaate tarkoittaa että kvartsikello käy samaan tahtiin kaikkialla. Ja c-nopeus samoin on sama kaikissa paikoissa. Erityisesti valon nopeuden samuus on kummallista. Ihan kuin valon pitäisi miellyttää jokaista erikseen

[Kontra]

Likimain puolen vuoden välein toistan tämän kysymyksen: mitenkähän universumin kokonaisgravitaatio määritellään tai jopa lasketaan.

Eikös määrittelyksi riitä: Kaikilla universumin massoilla on gravitaatio ja kun ne summautuvat syntyy kokonaisgravitaatio.

Tuossa on lisää käsitteitä, jotka pitää määritellä. Mitä tarkoitat sanalla "gravitaatio", ja mitä tarkoittaa "gravitaatioiden summa"? Lasketko yhteen reaalilukuja? Potentiaalienergioiden summa? Vektorisumma? Integroit jotain koko universumin tilavuuden suhteen?

Muistatko tämän ennustuksesi?
Sen uskallan ennustaa, että suhteellisuusteoriaan tulllaan seuraavien sukupolvien aikana tekemään tarkennuksia, mutta jää nähtäväksi, että mitä tarkennuksia.

Toki. Viittasin siihen, että kvanttifysiikan lainalaisuuksia ja painovoimaa ei ole vielä täysin pystytty yhdistämään.

Kun kysyt mitä tarkoitan sanalla "gravitaatio", sen avaamisen delegoisin sinulle.

Tiedän mitä gravitaatiolla tarkoitetaan yleisessä suhteellisuusteoriassa, ja myös sen, että "gravitaatioiden summa" on mahdoton määritellä edes äärellisessä aika-avaruuden osassa, puhumattakaan koko universumista.

Siksi kysyinkin, mitä sinä tarkoitat "gravitaatioiden summalla", kun se on hypoteesisi kannalta ihan oleellinen käsite.

Me keskustelimme aiheesta tätä sivuten esityksessä Suhteellisuusteorian tulkintoja sivulla 21
Siinä esitin, mikä on gravitaatio Maan ja Kuun Lagrangen pisteessä. Se periaate toimii myös galakseissa, niiden ryhmissä ja universumissa.

Kyllä, Lagrangen pisteissä ilmenee gravitaatiosta johtuva aikadilataatio. Pisteeseen sijoitettu kello etenee kaareutuneen avaruuden geodeesia, vaikka paikallisesti se on vapaan pudotuksen inertiaalikehyksessä. Kun verrataan laakean avaruuden kelloon, todetaan aikadilataatio.

Mutta koko universumissa: mihin asetat vertailukellon, ja sanot "tässä gravitaatio on nolla, tämä on vertailukello". Ja mikä on paikka, johon asetat toisen kellon ja sanot "tässä gravitaatio on suuri, tähän kelloon vertaan".

Varhaisessa universumissa (ja myös nykyisessä) massa-energia on jakautunut homogeenisesti ja isotrooppisesti, eli tasaisesti kaikkialle. Jos haluat vertailla tai laskea aikaeroa, niin täytyy olla edes teoreettisena ajatuskokeena paikat, joihin kellot sijoitetaan. Vertailukellon ainoa sijoituspaikka olisi universumin ulkopuolella.

Gravitaatiopunasiirtymän mittaaminen ei edellytä vertailukelloa.

Kosmista punasiirtymää aiheuttaa universumin laajentuessa doppler, universumin laajeneminen ja muinaisten ainetiheämpien universumien suuret gravitaatiopotentiaalit valon siirtyessä heikompaan gravitaatioon koko ajan (= gravitaatiopunasiirtymä), sekä universumin laajentuessa tähtijärjestelmien nykyistä suuremman nopeuden aiheuttama ilmeinen ajan dilataatio.

Voiko siitä erotella gravitaatiopunasiirtymän, en tiedä, mutta sen olemassaoloa ei mitenkään voi sulkea pois, kuten Syksy Räsänen näyttäisi tekevän.

[QS]

Eikös määrittelyksi riitä: Kaikilla universumin massoilla on gravitaatio ja kun ne summautuvat syntyy kokonaisgravitaatio.

Tuossa on lisää käsitteitä, jotka pitää määritellä. Mitä tarkoitat sanalla "gravitaatio", ja mitä tarkoittaa "gravitaatioiden summa"? Lasketko yhteen reaalilukuja? Potentiaalienergioiden summa? Vektorisumma? Integroit jotain koko universumin tilavuuden suhteen?

Muistatko tämän ennustuksesi?
Sen uskallan ennustaa, että suhteellisuusteoriaan tulllaan seuraavien sukupolvien aikana tekemään tarkennuksia, mutta jää nähtäväksi, että mitä tarkennuksia.

Toki. Viittasin siihen, että kvanttifysiikan lainalaisuuksia ja painovoimaa ei ole vielä täysin pystytty yhdistämään.

Kun kysyt mitä tarkoitan sanalla "gravitaatio", sen avaamisen delegoisin sinulle.

Tiedän mitä gravitaatiolla tarkoitetaan yleisessä suhteellisuusteoriassa, ja myös sen, että "gravitaatioiden summa" on mahdoton määritellä edes äärellisessä aika-avaruuden osassa, puhumattakaan koko universumista.

Siksi kysyinkin, mitä sinä tarkoitat "gravitaatioiden summalla", kun se on hypoteesisi kannalta ihan oleellinen käsite.

Me keskustelimme aiheesta tätä sivuten esityksessä Suhteellisuusteorian tulkintoja sivulla 21
Siinä esitin, mikä on gravitaatio Maan ja Kuun Lagrangen pisteessä. Se periaate toimii myös galakseissa, niiden ryhmissä ja universumissa.

Kyllä, Lagrangen pisteissä ilmenee gravitaatiosta johtuva aikadilataatio. Pisteeseen sijoitettu kello etenee kaareutuneen avaruuden geodeesia, vaikka paikallisesti se on vapaan pudotuksen inertiaalikehyksessä. Kun verrataan laakean avaruuden kelloon, todetaan aikadilataatio.

Mutta koko universumissa: mihin asetat vertailukellon, ja sanot "tässä gravitaatio on nolla, tämä on vertailukello". Ja mikä on paikka, johon asetat toisen kellon ja sanot "tässä gravitaatio on suuri, tähän kelloon vertaan".

Varhaisessa universumissa (ja myös nykyisessä) massa-energia on jakautunut homogeenisesti ja isotrooppisesti, eli tasaisesti kaikkialle. Jos haluat vertailla tai laskea aikaeroa, niin täytyy olla edes teoreettisena ajatuskokeena paikat, joihin kellot sijoitetaan. Vertailukellon ainoa sijoituspaikka olisi universumin ulkopuolella.

Gravitaatiopunasiirtymän mittaaminen ei edellytä vertailukelloa.

Kosmista punasiirtymää aiheuttaa universumin laajentuessa doppler, universumin laajeneminen ja muinaisten ainetiheämpien universumien suuret gravitaatiopotentiaalit valon siirtyessä heikompaan gravitaatioon koko ajan (= gravitaatiopunasiirtymä)...

Ei ole olemassa koko universumin gravitaatiopotentiaalia. Tuon määrittely vaatisi universumin ulkopuolisen "metauniversumin", jonka jälkeen voitaisiin määritellä "ainetiheämpien universumien suuret gravitaatiopotentiaalit". Suhteellisuusteoria ei mahdollista "gravitaatioiden summaa" koko universumin suhteen.

Punasiirtymän voit ajatella myös paikallisesti siten, että aika-avaruuden äärelliseen tilavuuteen asetetaan esimerkiksi pölyä, fotonikaasua tai vastaavaa homogeenisesti jakautunutta massa-energiaa (ajasta riippumaton staattinen alue). Kun tietyn aallonpituuden valonsäde etenee alueen sisään, havaitaan sinisiirtymä. Kun se on läpäissyt alueen, havaitaan punasiirtymä. Kuitenkin takaisin laakeaan avaruuteen saapuneen valon aallonpituus on sama kuin ennen alueen sisään siirtymistä. Nettovaikutus aallonpituuteen on nolla.

[pähkäilijä]

[ Dos Syksy Räsäseltä kysyin ajan kulkunopeudesta 12.03.024.
”Aika kulkee samaa tahtia kaikkina maailmankaikkeuden aikoina (ihan sen perusteella, miten ajan kuluminen määritellään).
Mutta koska valo venyy avaruuden laajetessa, kaukaisten kohteiden tapahtumat näyttävät meistä tapahtuvan hitaammin.
Tämä on helppo ymmärtää. Koska valon aallonpituus kasvaa, peräkkäisten aallonhuippujen saapumisen aikaväli on pidempi, eli signaali tulee hitaammin.”]

Tuo vastaus ei riitä kumoamaan ajan nopeutumista universumissa sen laajentuessa, johtuen kokonaisgravitaation heikentymisestä. Valon venymiseen on kaksi syytä: universumin laajeneminen ja Valon gravitaatiopunasiirtymä ks sivu 25.

Gravitaatiopunasiirtymä voi toteutua vain kun fotoni joutuu tekemään työtä gravitaatiota vasten. Universumissa fotoni ei joudu tekemään työtä koska materia "tekee työn". Siis materiaan jo ladattu nopeus on se joka hidastuu (jos pimeää energiaa ei olekaan). Fotoni on siksi vapaamatkustaja.

Vielä yksi asia sekoittaa, onko avaruudella reunaa vai ei? Jos avaruus on reunaton, jokainen suunta kumoaa gravitaation suunnan ja kentällä ei ole vaikutussuuntaa (sama tilanne kuin maan ytimessä, 100kg punttitangon voi nostaa hiuksella). Jos on reuna, niin reuna-alueella kentällä on selvä suunta koska tyhjä avaruus ei gravitoi.

Räsäsen perustelu aallonpituuden kasvulle on puolinainen, nimittäin kauempaa tuleva aalto on myös kauempaa menneisyydestä jolloin avaruus oli tiheämpi. Tästä hän ei mainitse.

Galakseilla on galaksiryhmässä keskinäinen gravitaatio, joka pitää ryhmän koossa, ja koko universumilla galaksiryhmien keskinäinen gravitaatio, joka yrittää pitää universumia koossa laajenemista vastaan. Tuo universumin gravitaatio on heikentynyt universumin historian aikana, mutta ei se mihinkään kadonnut ole.

Muinaisen universumin suuressa gravitaatiossa supernova (galaksi tms) on lähettänyt fotonin vaeltamaan meidän galaksiamme kohti, joka lopulta on saapunut Maahan. Maan gravitaatio on mitätön verrattuna supernovan (galaksin tms) gravitaatioon ja universumin gravitaatio on paljon heikompi kuin ko muinaisen universumin gravitaatio, joten fotoni menettää energiaansa ponnistellessaan gravitaatiota vastaan suuremmasta gravitaatiosta meidän pienempään gravitaation. Fotonin aallonpituus on kasvanut ja tulkitaan gravitaatiopunasiirtymänä.

Yöllä iski uusi oivallus, yllä mainittu ongelmavyyhti onkin 3-osainen!

1. gravitaatiodilaatio

2. doppler

3. "ylämäen" puuttuminen

1. Muinaisen universumin aika kului samaa tahtia kuin nykyisin (ja aina). Dilaatio tuleekin aika-avaruudesta. Siis vaikka muinainen aika "juoksi" samaa tahtia kuin nykyinen, aika-avaruus saa sen näyttämään hitaalta. Syyllinen on aika-avaruus. Ja vielä erityinen aika-avaruus, koska sen kesto on ollut miljardeja vuosia. Eihän ensimmäiseksi tule mieleen a-a voi kestää ajallisesti niin kauan, mutta tässä tapauksessa niin on. Näin gravitaatiodilaatio on osasyyllinen punasiirtymään (kerron myöhemmin miksi osasyyllinen***).

2. Doppler on myöskin osasyyllinen punasiirtymään, se on helppo ymmärtää, mitä kaukaisempi kohde, sitä suurempi nopeusero siihen on.

3. Ylämäki tarkoittaa fotonille nousua gravitaatiota vastaan. Ylämäkeä siis ei ole koska joka suunnassa on sama kenttävoimakkuus tai gravitaatiopotentiaali. Tämä tarkoittaa myös että avaruuden kaarevuus on sama.

Selitys***
Koska ylämäki puuttuu, punasiirtymä tulee 2 muusta tekijästä, dopplerista ja avaruuden kaareutumisesta. Mutta se ei ole mitä tahansa kaareutumista vaan miljardien vuosien yli kaareutumista. Tämä on hämmentävää koska yleensä kaareutuminen todetaan millimetrien, kilometrien tai valovuosien päässä mutta tässä tapauksessa kaareutuminen nähdään miljardien vuosien päässä.

[Kontra]

Kosmisesta punasiirtymästä kun ollut juttua

Otat vanhoista kalsareistasi kuminauhan, laitat sen toisen pään kiinni oven kahvaan, ja vedät nauhan suoraksi. Merkkaat nauhaan tussilla kymmen merkkiä tasavälein.

Sitten lähdet venyttämään nauhaa. Huomaat, että pisteiden välit kasvavat joka väli yhtä paljon. Mutta välimatka ääripäiden täplien välissä kasvaa kymmenkertaisella nopeudella viereisten täplien väleihin verrattuna. Näin voidaan ajatella avaruudenkin kohdalla - mitä kauempana galaksiryhmä on meistä, sitä suuremmalla nopeudella etäännymme siitä ja sitä suurempi punasiirtymä siitä aiheutuu.

Jos tuo laajenemisen vaikutus kompensoitaisiin pois, niin tähdellä, jonka valoa tarkkailemme, on ollut muinoin suurempi nopeus kuin meillä nyt universumin suhteen laajenemisen jatkuvan hidastumisen vuoksi, jolloin doppler lyhentää aallonpituutta. Eli doppler vähentää punasiirtymää osaltaan.
Vai ollaanko eri mieltä?

[pähkäilijä]

Kosmisesta punasiirtymästä kun ollut juttua

Otat vanhoista kalsareistasi kuminauhan, laitat sen toisen pään kiinni oven kahvaan, ja vedät nauhan suoraksi. Merkkaat nauhaan tussilla kymmen merkkiä tasavälein.

Sitten lähdet venyttämään nauhaa. Huomaat, että pisteiden välit kasvavat joka väli yhtä paljon. Mutta välimatka ääripäiden täplien välissä kasvaa kymmenkertaisella nopeudella viereisten täplien väleihin verrattuna. Näin voidaan ajatella avaruudenkin kohdalla - mitä kauempana galaksiryhmä on meistä, sitä suuremmalla nopeudella etäännymme siitä ja sitä suurempi punasiirtymä siitä aiheutuu.

Jos tuo laajenemisen vaikutus kompensoitaisiin pois, niin tähdellä, jonka valoa tarkkailemme, on ollut muinoin suurempi nopeus kuin meillä nyt universumin suhteen laajenemisen jatkuvan hidastumisen vuoksi, jolloin doppler lyhentää aallonpituutta. Eli doppler vähentää punasiirtymää osaltaan.
Vai ollaanko eri mieltä?

Kyllä, jos samaa kohdetta vertaa. Mutta kun verrataan eri etäisyyksillä olevia kohteita, silloin doppler kasvaa kun etäisyys kasvaa.

[Aadolf]

Kolmas kysymys
Mikä on pienin aineellisen maailman mitattavissa oleva (?) asia, jolla voi olla, tai jolla on teoreettisesti oma gravitaatiokenttä ?
Fotoneihin gravitaatiokentät vaikuttavat, mutta onko yksittäisellä fotonilla myös oma gravitaatiokenttä, joka voi vaikuttaa muihin fotoneihin ?
Yritän vain saada kuvan aineellisen maailmankaikkeuden luonteesta tavallista arkikieltä käyttämällä, eksymättä loputtomiin yhtälöviidakkoihin ja teoriatutkiskeluihin.

Perunalla voi olla painovoimakenttä joka liikkuu sen mukana, fotonilla ei voi olla painovoimakenttää joka liikkuu sen mukana, johtuen siitä että fotoni liikkuu valonnopeudella.

Kaksi fotonia voi yhteistyössä luoda tilapäisen painovoimakentän. Silloin fotoneiden etenemiseen tulee viive, koska fotoneiden kineettistä energiaa muuntui painovoimakentän energiaksi vähäksi aikaa.

Kaksi hyvin suurienergistä fotonia voi yhteistyössä luoda pysyvän painovoimakentän, ns. mustan aukon. Silloin fotoneiden eteneminen pysähtyy, koska fotoneiden kineettinen energia muuntui painovoimakentän energiaksi.

Kaksi aika suurienergistä fotonia voi yhteistyössä luoda enempi tai vähempi pysyvän sähkökentän, ns. elektroni-positroni parin. Silloin fotoneiden eteneminen pysähtyy, koska fotoneiden kineettinen energia muuntuu sähkökenttien energiaksi.