Avaruuden tutkimista ja "amatöörifysiikkaa"

on kai uusi planeettakin löydetty: http://www.helsinginsanomat.fi/tuoreet/artikkeli/1076152213887

minä veikkaan marssilaisten emäalusta.

"Aurinkokunnastamme on löytynyt uusi "salaperäinen kohde"."

kuulostaa hämärältä ;)

Jos Charon onkin oikeasti planeetta eikä kuu, niin tuo olisi yhdestoista planeetta, ja varmasti jonkun toisen sivilisaation alus joka on tullut tänne tehtävänään peittää koko aurinkokuntamme kemikaalivanoihin! :panic: :eek: :panic: ::shocked: :panic:

Sori. O__o

Sehän on jo tehty. Jotkut väittävät sitä Milky wayksi, mutta oikeasti se on suunnaton kosminen kemikaalivana.

Tällä logiikalla kuitenkin mitä tahansa voi tapahtua. Ja kun kerta ei tiedetä että mikä on maailmankeuden historia ja tulevaisuus, on myös mahdollista että, jokainen maailmankaikkeus syntyessään laajenee aikansa, kunnes supistuu painovoimansa ansiosta taas yhteen äärettömään pieneen pisteeseen. Tällöin kaikki informaation katoaa, ja kenties syntyy uusi 'Big Bang' . Tätä jos toistuu äärettömän useasti, myös meidän kokemaa aikaa on siis olemassa tai tulee olemaan äärettömän paljon. Ja jos on äärettömän paljon aikaa, myös kaikki mahdollinen mitä kuvitella voi tulee tapahtumaan. Eikös olekin mielenkiintoinen ajatus?

Sinänsä tuo maailmainkaikkeuden tulevaisuutta koskeva pohdiskelu ei liity
tuohon hiukkasjuttuun, mutta mielenkiintoinen pointti silti. Nykyään on aika
varmasti saatu selville ettei laajeneminen tule ikinä kääntymään, vaan
maailmankaikkeus laajenee ikuisesti harventuen ja kylmeten loputtomiin.

Vaikka tämän perusteella aikaa onkin käytettävissä "rajattomasti", niin
esitetetyn kaltaiset autojen siirtymät ovat niin epätodennäköisiä, että
todennäköisyys sille että niin kävisi edes miljardeja kertoja maailman-
kaikkeuden ikää pidemmässä ajassa on vieläkin käytännössä mitätön.

Vaikka tämän perusteella aikaa onkin käytettävissä "rajattomasti", niin
esitetetyn kaltaiset autojen siirtymät ovat niin epätodennäköisiä, että
todennäköisyys sille että niin kävisi edes miljardeja kertoja maailman-
kaikkeuden ikää pidemmässä ajassa on vieläkin käytännössä mitätön.

Eikös se mennyt niin, että jos maailmankaikkes laajenee loputtomiin, se tulee kylmenemään niin paljon että kaikki atomien liike tulee loppumaan, tai jotain vastaavaa, joku asiasta enemmän tietävä voisi tarkentaa.

Mutta jos tosiaan aikaa olisi äärettömästi ja nykyiset lainalaisuudet pitäisivät paikkansa, niin silloin mielestäni kaikki tapahtuisi, sillä äärettömässä ajassa kaikki tapahtuu nimenomaan hiukkasten paikan vaihtuvuuden perusteella. Eihän sillä olisi sitten väliä kuinka epätodennäköistä se olisi(?).

Eikös se mennyt niin, että jos maailmankaikkes laajenee loputtomiin, se tulee kylmenemään niin paljon että kaikki atomien liike tulee loppumaan, tai jotain vastaavaa, joku asiasta enemmän tietävä voisi tarkentaa.

Mutta jos tosiaan aikaa olisi äärettömästi ja nykyiset lainalaisuudet pitäisivät paikkansa, niin silloin mielestäni kaikki tapahtuisi, sillä äärettömässä ajassa kaikki tapahtuu nimenomaan hiukkasten paikan vaihtuvuuden perusteella. Eihän sillä olisi sitten väliä kuinka epätodennäköistä se olisi(?).

Ei atomien liike oikeastaan tule lakkaamaan, kylmeneminen johtuu siitä
että avaruuden tiheys laskaa sen laajetessa, ts. atomien väliset keski-
määräiset etäisyydet kasvavat niin suuriksi että avaruus vaikuttaa hyvin
kylmältä. Kylmyyshän on vain atomien liike-energioiden paikallista
vähyyttä, joka tapahtuu yhtä hyvin sillä että atomeja on vähän kuin sillä
että ne liikkuvat hitaasti.

Kuten sanottu, periaatteessa kaikki mahdollinen tapahtuu äärettömässä
ajassa. Maailmankaikkeuden laajetessa saattaa ehkä olla siten että sitä
mukaa kun aine harvenee, esitetyn kaltaiset epätodennäköisyydet tulevat
jatkuvasti vielä epätodennäköisemmiksi, eivätkä siten todellisuudessa
tapahdu ikinä. Tämä tosin menee jo metafysiikan puolelle, aikaskaalat
joista tässä puhutaan ovat aivan järjettömän paljon maailmankaikkeuden
ikää pidempiä, joka sekin on melko käsittämätön. :)

Mitä ovat "braanit(?)" ? Jotain stringien kavereita ilmeisesti? Vai bravektoreita?

Ei atomien liike oikeastaan tule lakkaamaan,

Eihan elektronien liike taysin lakkaa edes absoluuttisessa nollapisteessa?

Mitä ovat "braanit(?)" ? Jotain stringien kavereita ilmeisesti? Vai bravektoreita?

Suora lainaus Brian Greenen kirjan sanastosta:

Braani. Nimitys säieteoriassa esiintyville olioille, jotka eivät ole pistemäisiä. 1-braani on säie, 2-braani on pinta, 3-braani on kolmiulotteinen, jne. Yleisemmin p-braanilla on p avaruusulottuvuutta.

Selvensikö yhtään? :laugh:

Braani. Nimitys säieteoriassa esiintyville olioille, jotka eivät ole pistemäisiä. 1-braani on säie, 2-braani on pinta, 3-braani on kolmiulotteinen, jne. Yleisemmin p-braanilla on p avaruusulottuvuutta.

Selvensikö yhtään? :laugh:

Eli siis braani on vain yleisnimitys säieteorian alkeisosasille.

Eihan elektronien liike taysin lakkaa edes absoluuttisessa nollapisteessa?

Ei toki, lämpöä on atomien värähtely, ei niiden elektronien.

Ei toki, lämpöä on atomien värähtely, ei niiden elektronien.

Äläs nyt ;)

Kyllä se lämpötila on ihan yhtä letkeästi määriteltävissä hitusille kuin hitusille, eikä tarvitse olla edes ainetta.

Äläs nyt ;)

Kyllä se lämpötila on ihan yhtä letkeästi määriteltävissä hitusille kuin hitusille, eikä tarvitse olla edes ainetta.

Jaa päästinkö sammakoita suustani :o Luulin että aineen lämpötila
määritellään nimen omaan atomien keskimääräisen lämpöliikkeen kautta.
Mutta korjaa toki jos (ja kun) olen väärässä. :)

Jaa päästinkö sammakoita suustani :o Luulin että aineen lämpötila
määritellään nimen omaan atomien keskimääräisen lämpöliikkeen kautta.
Mutta korjaa toki jos (ja kun) olen väärässä. :)

Siinä mielessä olet toki oikeassa, että jos tarkastellaan tavallista ainetta tälleen arkisissa olosuhteissa, lämpötila voidaan aika pitkälti tulkita mainitsemallasi tavalla atomien keskimääräisenä lämpöliikkeenä, ja esimerkiksi infrapunasäteily, jota usein kutsutaan lämpösäteilyksi, on peräisin värähtelevistä atomeista. IR-säteily siis tuntuu lämmittävän, koska se saa vipinää aikaan nimenomaan atomeissa.

Mutta ajatellaanpa tilannetta, jossa ei ole atomeja, vaan erilaisista alkeishiukkasista koostuvaa ionisotkua, tai tilannetta, jossa meillä ei ole materiaa lainkaan, vaan vaikkapa fotonikaasua. Näilläkin on lämpötila.

Kun nyt tuli lämpötilan määritelmästä puhe, niin laitanpa vähän jupinaa siitäkin. Jos tarkastellaan monen hiukkasen systeemiä, joka on jossain tilassa ja jolla on jotkut systeemille ominaiset vapausasteet, systeemin erilaiset mahdolliset tilat noudattavat tilastollisesti jotain jakaumaa. Tilalla tarkoitetaan nyt yksinkertaisesti sitä, että jokainen hiukkanen voi olla jossain paikassa ja sillä voi olla joku tietty liikemäärä. Monihiukkassysteemillä on luonnollisesti tällaisia tiloja usein aika monta.

Tilastolliselle jakaumalle voidaan laskea entropia, joka voidaan tulkita suureeksi, joka karakterisoi sitä, kuinka tarkasti systeemin tila voidaan ennustaa. Jos esimerkiksi jakauma on sellainen, että jotkut tietyt tilat ovat todennäköisempiä kuin toiset, entropia on pienempi kuin tapauksessa, jossa kaikki tilat ovat yhtä mahdollisia. Entropian minimi 0 saavutetaan tilanteessa, jossa jakauma on sellainen, että systeemi on varmasti jossain määrätyssä tilassa.

Yleisesti ottaen tämä ylläkuvattu jakauma ja samalla systeemin entropia on systeemin kokonaisenergian funktio. Entropian muutosnopeus, kun energia muuttuu, eli entropian derivaatta energian suhteen, on lämpötilan käänteisluku.

Yleisesti ottaen tilajakauman ja lämpötilan yhteys menee niin, että lämpötilan lähestyessä nollaa jakauma alkaa muistuttaa alimman energiatilan ympärille keskittynyttä piikkiä, kun taas lämpötilan hinautuessa kohti ääretöntä, jakauma lähestyy tasajakaumaa, ts. kaikki tilat alkavat olla yhtä mahdollisia.

Tämä siis klassisen statistisen mekaniikan mukaista höpinää aiheesta. Kun lähestytään absoluuttista nollapistettä (jota ei tainnut muistaakseni edes klassisen teorian mukaan voida saavuttaa), tapahtuu tietty kaikkea muuta jänskää, joka on sitten enemmän tai vähemmän toinen juttu. Niissä pitää sitten taas jo kvantti-ilmiötkin ottaa lukuun.

Mielenkiintoisia pointteja Dixonilla, varsinkin entropian käsite on aika
epäselvä minulle. Logaritmiset yhtällöt eivät anna kovin selvää kuvaa
sen merkityksestä. :)

Mutta näin niin kuin yleisellä tasolla en saanut vieläkään oikein kuvaa siitä
mitä lämpötila on. Olisiko niin ettei määritelmä ole kaikissa tilanteissa
yhtäpitävä ja ristiriidaton?

Ylempi postaus väärällä tunnuksella.

This thread is GAY!


:king: MII

Luin tässä olleita ajatuksia ja minusta ne ovat hyviä.
Ajattelin itse kirjoittaa muutamia juttuja mitä olen pyöritellyt päässäni
luettuani hiljattain suhteellisuusteoriaa.

Newton laisen fysiikan mukaan nopeuksia voidaan "yhdistää",
mutta jos mikään ei voi kulkea nopeammin kuin valo niin->
alus kulkee tiettyyn suuntaan nopeudella 0.1c aluksesta
lähtee valo säde eteenpäin. Newtonin mukaan säteen nopeus olisi
1.1 c mutta sehän ei käy.

Toinen asia valosta. Valo on dualistista. Sillä on sähkömagneettinen ja
fotoni muoto. Kun mikä tahansa kappale lähenee valon nopeutta energian tarve lisääntyy exponenttiaalisesti. Mutta koska fotonilla ei ole "liikemasaa" se ei tarvitse äärettömästi energiaa. Jos fotonia voitaisiin hidastaa saisiko fotoni siten massaa vai vapautuisiko energiaa?

Suhteellisuusteoriasta. Lukemassani artikkelissa oli lyhyt pätkä eräästä kiinnostavasta "teoriasta". Einstein teorisoi että koskaan ei voida saada selville kahden eri kappaleen tarkaa siaintia samassa ajassa ja koordinaatistossa. Joten edellä olevan mukaan jokaisella kappaleella
on oma erityinen aikansa ja koordinaatistonsa. Tästä todisteena
Heisenbergin epätarkkuus periaate ja esim. atomien elektroniverho.

Jos siis fotonilla on oma aika ja koordinaatisto sen nopeutta ei voida lisätä
aluksen nopeuteen. Mutta jos valon nopeus on vakio, se ei tuo suhteelsisuusteoriaa. Sen käyttäytyminen ei riipu näkökulmasta.

Lopuksi idea ioni moottorista. Sehän toimii seuraavalla tavalla. Sähkömagneettinen kenttä kiihdyttää ionia poispäin mootorin perästä.
Posessissa syntyy pieni "rekyyli" joka kuljetta moottoria eteenpäin. Mitä jos suurella nopeudella kulkeva ioni törmäisi moottorin perässä olevaan
"levyyn" , eikö siitä aiheutuisi suuri impulssi joka sysaisi moottoria taaksepäin. Levyn sijasta voitaisiin käyttää myös magneettikenttää
.

:right:

Toinen asia valosta. Valo on dualistista. Sillä on sähkömagneettinen ja fotoni muoto. Kun mikä tahansa kappale lähenee valon nopeutta energian tarve lisääntyy exponenttiaalisesti. Mutta koska fotonilla ei ole "liikemasaa" se ei tarvitse äärettömästi energiaa.

Fotonilla ei nimenomaan ole lepomassaa ja liikemassasta puhuminen pitäisi lailla kieltää ;) En tiedä miksi liikemassa on jäänyt kummittelemaan kirjallisuuteen ja paikoittain kai käytäntöönkin, mutta koitan hieman selventää tätä käsitettä.

(Lepo)massa kuvaa tietyn ainemäärän yhtä perusominaisuutta, eikä se riipu mitenkään liiketilasta. Kuitenkin nopeuden kasvaessa kappaleen liike-energiakin kasvaa ja suuremmilla nopeuksilla kasvu muuttuu yhä nopeammaksi ja nopeammaksi suppeamman suhteellisuusteorian mukaisesti. Nyt repäistään kehiin kuuluisa kaava massan ja energian vastaavuudesta eli E=m0 c^2, missä m0 tarkoittaa nimenomaan lepomassaa. Toistaiseksi. Tämä ei kuitenkaan päde liikkuvalle kappaleelle, koska lepomassan, joka vastaa siis tiettyä määrää (lepo)energiaa, lisäksi kappaleella on myös liike-energiaa yhä enemmän ja enemmän. Nyt kuitenkin, jos halutaan säilyttää kuuluisa kaava alkuperäisessä muodossaan, voidaan esitellä uusi mystinen käsite liikemassa, jonka avulla kirjoitettuna edelleenkin E=mc^2 liikkuvalle kappaleelle ja m on tämä liikemassa. Liikemassaa tulee pitää ainoastaan yksinkertaistavana (tästä voidaan olla montaa mieltä :scared: ) matemaattisena määritelmänä (tarkemmin sanottuna m = m0/(1-v^2/c^2)), mutta ei missään mielessä fysikaalisena käsitteenä.

Jos fotonia voitaisiin hidastaa saisiko fotoni siten massaa vai vapautuisiko energiaa?

Massaton (lepomassaton) partikkeli liikkuu aina valon nopeudella, eikä sitä voida mitenkään hidastaa alle valon nopeuteen. Fotonit voivat toki osua aineen elektroneihin ja sitä kautta niiden kulku aineessa hidastuu, koska menee hetki ennen kuin elektroni sylkäiseen fotonin uudestaan ulos. Mutta peruspointti on se, että aina kun fotoni (tai mikä vain massaton hidu) on olemassa se liikkuu nopeudella c ja, jos näin ei ole niin silloin ei puhuta nykypäivän fysiikan laeista :happyroll:

Suhteellisuusteoriasta. Lukemassani artikkelissa oli lyhyt pätkä eräästä kiinnostavasta "teoriasta". Einstein teorisoi että koskaan ei voida saada selville kahden eri kappaleen tarkaa siaintia samassa ajassa ja koordinaatistossa. Joten edellä olevan mukaan jokaisella kappaleella on oma erityinen aikansa ja koordinaatistonsa. Tästä todisteena Heisenbergin epätarkkuus periaate ja esim. atomien elektroniverho.

Jos siis fotonilla on oma aika ja koordinaatisto sen nopeutta ei voida lisätä aluksen nopeuteen. Mutta jos valon nopeus on vakio, se ei tuo suhteelsisuusteoriaa. Sen käyttäytyminen ei riipu näkökulmasta.

Itseasiassa fotoni ei tunne ajan kulkua ollenkaan, vaan sen aika on pysähtynyt täysin. Tämä on seuraus nimenomaan siitä, että lauseke 1-v^2/c^2 menee nollaksi, kun nopeus v on valon nopeus c.

Lopuksi idea ioni moottorista. Sehän toimii seuraavalla tavalla. Sähkömagneettinen kenttä kiihdyttää ionia poispäin mootorin perästä. Posessissa syntyy pieni "rekyyli" joka kuljetta moottoria eteenpäin. Mitä jos suurella nopeudella kulkeva ioni törmäisi moottorin perässä olevaan "levyyn" , eikö siitä aiheutuisi suuri impulssi joka sysaisi moottoria taaksepäin. Levyn sijasta voitaisiin käyttää myös magneettikenttää.

Tuossa nyt lähinnä kävisi niin, että aluksi moottori saisi impulssin eteenpäin ja ionin iskeytyessä levyyn/kenttän impulssi olisi vastakkaissuuntainen eli saatu kokonaisimpulssi olisi nolla ja moottori pysyisi ikävästi vain paikoillaan :D

Joskus vuosia sitten tuli joku dokumentti, jossa oli kaksi erittäin tarkkaa (atomi?)kelloa. Yksi jätettiin maanpinnalle ja toista lennätettiin vauhdilla ilmakehässä, jolloin huomattiin että koneessa lentävä kello kävi hieman edellä kuin maassa oleva. En muista miksi näin oli, kenties joku voisi valaista?

Joskus vuosia sitten tuli joku dokumentti, jossa oli kaksi erittäin tarkkaa (atomi?)kelloa. Yksi jätettiin maanpinnalle ja toista lennätettiin vauhdilla ilmakehässä, jolloin huomattiin että koneessa lentävä kello kävi hieman edellä kuin maassa oleva. En muista miksi näin oli, kenties joku voisi valaista?

Kyseessä on suhteellisuusteoreettinen ilmiö nimeltä aikadilaatio, eli ajan
"pidentyminen". Johtuen valonnopeuden rajallisuudesta, nopeasti
kulkevien objektien sisäinen aika hidastuu ulkopuolisen tarkkailijan
näkökulmasta.

Joskus vuosia sitten tuli joku dokumentti, jossa oli kaksi erittäin tarkkaa (atomi?)kelloa. Yksi jätettiin maanpinnalle ja toista lennätettiin vauhdilla ilmakehässä, jolloin huomattiin että koneessa lentävä kello kävi hieman edellä kuin maassa oleva. En muista miksi näin oli, kenties joku voisi valaista?

Kyseessä on suhteellisuusteoreettinen ilmiö nimeltä aikadilaatio, eli ajan
"pidentyminen". Johtuen valonnopeuden rajallisuudesta, nopeasti
kulkevien objektien sisäinen aika hidastuu ulkopuolisen tarkkailijan
näkökulmasta.

Juuh, eli kyseessä on tosiaankin relativistinen efekti. Osaltaan se aiheutuu satelliitin suuren nopeuden aiheuttamasta ajan venymästä eli dilataatiosta (niin kuin tuossa ylhäällä mainitsikin), mutta myös maapallon kaareuttamasta aika-avaruudesta. Tässä näkyvät siis molempien erityisen ja yleisen suhteellisuusteorian aiheuttamat korjaukset ajan kulkuun.

Lähettivät muuten pari viikkoa sitten uuden satelliitin mittaamaan näitä efektejä ja Einsteinin teoria joutuu jälleen kerran perinpohjaiseen testaukseen.

Plutosta kääpiöplaneetta

Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (IAU) hyväksyi kiivaan keskustelun päätteeksi Prahan yleiskokouksessaan planeetalle uuden määritelmän. Sen seurauksena varsinaisten planeettojen määrä aurinkokunnassa laskee kahdeksaan ja Plutosta tulee kääpiöplaneetta. Tähtitieteen viimeaikainen nopea kehitys on muuttanut kuvaamme aurinkokunnasta ja vanhat käsitteet täytyy määritellä täsmällisesti.

Hyväksytyn ehdotuksen mukaan planeetta on:

* Aurinkoa kiertävä taivaankappale.
* Riittävän massiivinen, jotta sen oma painovoima pakottaa sen pallomaiseksi.
* Kappale, jonka radan lähiympäristö on puhdas muista suuremmista kohteista.

Päätöksessä määritellään myös uusi käsite. Kääpiöplaneetta:

* on Aurinkoa kiertävä taivaankappale.
* on riittävän massiivinen, jotta sen oma painovoima pakottaa sen pallomaiseksi.
* on kappale, jonka radan lähiympäristössä on muitakin suurempia kappaleita.
* ei ole kuu.

Kaikkia muita kohteita kutsutaan aurinkokunnan pienkappaleiksi. Niihin kuuluu
suurin osa asteroidivyöhykkeestä, komeetat ja suurin osa Neptunuksen radan
tuolla puolen kiertävistä kappaleista.

Samalla IAU määritteli Pluton uudelleen kääpiöplaneetaksi, joka on prototyyppi
Neptunuksen radan takaisista kohteista (TNO, trans-Neptunian objects). Muut
kääpiöplaneettojen luokkaan kuuluvat kohteet ovat asteroidivyöhykkeen Ceres
ja Plutoa kauempana Aurinkoa kiertävä vielä nimeämätön kohde 2003 UB313.

Tehty päätös on ainutlaatuinen, koska ensimmäistä kertaa historiassa määritellään
tieteellisesti millaista kappaletta voidaan kutsua planeetaksi. Samalla aurinkokunnan
perinteisten planeettojen määrä vakiintuu kahdeksaan. Sen sijaan Pluton kaltaisia
kohteita tulee löytymään lähivuosien aikana lisää. Lähitulevaisuudessa IAU julistaa
hyvin todennäköisesti uusia kohteita kääpiöplaneetoiksi.

Linkkejä:::

IAU:n hyväksytty ehdotus
--> http://www.iau2006.org/mirror/www.iau.org/iau0603/index.html

Kahdeksan planeettaa ja kääpiöplaneetat
--> http://www.ursa.fi/ursa/tiedotus/2006/tiedote_9-liitetaulukko.html

Kuvia: Pluton ja Kharonin järjestelmä
--> http://hubblesite.org/gallery/album/search.php?method=and&format=
normal&sort=score&config=picturealbum&restrict=entire_collection%2Fpr&
exclude=&words=pluto&Submit=Search+site&page=1