Miten avaruus laajenee? Miten valo taipuu?
Luovan lukija Anni K. halusi kysyä tutkijalta avaruuden laajenemisesta, laajenemisen suunnasta ja valon taipumisesta. Kosmologi Kari Enqvist vastaa.
Kuva: NASA.
Annin ensimmäinen kysymys kuuluu: “Avaruus laajenee kiihtyvällä nopeudella. Onko kiihtyvyys joka suuntaan vakio? Jos ei, niin muodostuuko maailmankaikkeuteemme ‘ulospäin työntyviä avaruusputkia’? Näkisikö tällaisen putken pohjalta toisen putken pohjalle?”
Mitä sanoo tähän Helsingin yliopiston kosmologian professori Kari Enqvist?
“Suuressa mittakaavassa aine on jakautunut tasaisesti avaruuteen. Mikään suunta ei ole erikoisasemassa. Niinpä uskotaan, että avaruuden laajenemisnopeus ei riipu suunnasta. Avaruuden laajenemista ei myöskään tule ajatella ‘työntymisenä ulospäin’, sillä maailmankaikkeudella ei ole mitään ulkopuolta, eikä avaruus laajene mihinkään jo olemassa olevaan tilaan.”
Annin toinen kysymys kuuluu: “Valo taipuu painovoimakentässä. Voisiko valo siis periaatteessa tehdä lenkin sopivasti asettuneiden kappaleiden avulla ja näkisin itseni hyvällä kaukoputkella, jos jaksaisin odotella aika pitkään?”
“Valonsäde voi riittävän voimakkaassa painovoimakentässä todella taipua niin paljon, että se palaa lähtöpisteeseensä. Teoreettinen esimerkki tästä on musta aukko. Mustan aukon tapahtumahorisontti, eli ns. Schwarzschildin säde, on etäisyys, jonka sisällä valo putoaa mustan aukon keskustaan. Puolitoista kertaa Schwarzschildin säteen päässä aukon keskustasta sijaitsee fotosfääriksi kutsuttu alue, jossa valonsäteet kiertävät mustaa aukkoa ympyräradalla. Asettamalla kaukoputken täsmälleen fotosfääriin voi siis tarkkailla omaa takaraivoaan”, Enqvist vastaa.
Onko sinulla mielessäsi jotakin, mitä haluaisit kysyä tutkijalta? Kommentoi alla, niin Luova välittää kysymyksesi eteenpäin.
Kommentoi vastausta tai kysy uusi kysymys [5]
Hei ja kiitos mielenkiintoisesta jutusta. Eipä päästetä Enqvistiä niin helpolla: Miten meidän pitäisi sitten ajatella avaruuden kiihtyvää laajenemista, jos ei “ulospäin”? Voiko sitä millään tavalla havinnollistaa? Muistan kirjallisuudesta ainakin pullataikina- ja ilmapallo- metaforat, mutta ne eivät kelpaa minulle…
— Ilkka Pollari · 2 01 2012 - 13:08 · #
Materia ja anti-materiahan ovat energian olomuotoja joihin vaikuttaa painovoima. Mutta välittääkö painovoimavaikutusta molemmissa sama mekanismi tai välittäjä…?
— Jarkko Lakkisto · 2 01 2012 - 14:12 · #
Kun viisivuotta sitten luin akateemikko Jaan Einaston Tumeda aine lugu,niin tuli mieleen, että lähinnä astrofysiikan nykyinen kehitys tukee hänen ja hänen ryhmänsä käsitystä universumin “cellular” rakenteesta ja näkyvän ja pimeän aineen sekä pimeän energian suhteista. Miten on?
— Veikko Lampela · 3 01 2012 - 01:12 · #
Miten on?
— Veikko Lampela · 7 01 2012 - 00:25 · #
Jos avaruus ei siis laajene “poispäin”, niin voiko muka enää sanoa että avaruus laajenee?
— Tuntematon sotilas · 18 12 2012 - 16:14 · #