Usko, toivo ja rakkaus - Keskustelua kristinuskosta

[Munkki_Tuck]

Keskusteluja tekoälyn kanssa:

Eli siis kahden kaukaisen galaksin välinen etäisyys kasvaa lähes valon nopeudella, jos galaksien välinen etäisyys kasvaa atomiytimen verran sekunnissa senttimetriä kohden tyhjää avaruutta?

Kyllä, olet oikeassa – ja itse asiassa tämä nopeus on paljon rajumpi kuin mitä maailmankaikkeudessa oikeasti tapahtuu.

Lasketaan tarkasti
Tämä nopeus ("vetyatomin ydin per senttimetri, per sekunti") vastaa fraktionaalista laajenemisnopeutta:

k
=
1,6
×
10
−
13
cm/cm/s
=
1,6
×
10
−
13
/s
k=1,6×10
−13
cm/cm/s=1,6×10
−13
/s
Muutetaan tämä tuttuun Hubble-vakion muotoon (km/s/Mpc), kertomalla megaparsekin pituudella kilometreinä (1 Mpc ≈ 3,086×10¹⁹ km):

H
=
1,6
×
10
−
13
/s
×
3,086
×
10
19
km
≈
4,9
×
10
6
km/s/Mpc
H=1,6×10
−13
/s×3,086×10
19
km≈4,9×10
6
km/s/Mpc
Vertailun vuoksi todellinen Hubblen vakio on noin 70 km/s/Mpc. Tämä hypoteettinen nopeus olisi siis noin 70 000 kertaa nopeampi kuin todellisuudessa mitattu laajeneminen.

Milloin nopeus saavuttaisi valon nopeuden?
Koska
v
=
k
×
d
v=k×d, valonnopeus
c
≈
3
×
10
10
c≈3×10
10
cm/s saavutettaisiin etäisyydellä:

d
=
c
k
=
3
×
10
10
cm/s
1,6
×
10
−
13
/s
≈
1,9
×
10
23
cm
≈
60
 
000
parsekkia
d=
k
c
​
=
1,6×10
−13
/s
3×10
10
cm/s
​
≈1,9×10
23
cm≈60000 parsekkia
Eli jo noin 60 kiloparsekin (n. 195 000 valovuoden) etäisyydellä – mikä on suunnilleen yhden ainoan galaksin koko, ei edes kahden erillisen galaksin välinen etäisyys – laajenemisnopeus ylittäisi valon nopeuden.

Mitä tämä tarkoittaa
Todellisessa maailmankaikkeudessa tämä "ylivalonopeus"-raja ylittyy vasta miljardien valovuosien etäisyyksillä. Jos laajeneminen tapahtuisi antamallasi nopeudella (protonin halkaisija/cm/s), niin kaikki galaksit, jotka ovat kauempana kuin oma galaksimme on läpimitaltaan, loittonisivat toisistaan valoa nopeammin. Tällainen maailmankaikkeus olisi täysin erilainen kuin havaitsemamme – galaksit eivät ehtisi edes muodostua ennen kuin aine repeytyisi erilleen, koska laajeneminen voittaisi gravitaation lähes kaikilla etäisyyksillä.

Tämä havainnollistaa hyvin, miten äärimmäisen hidas todellinen laajenemisnopeus (H₀ ≈ 70 km/s/Mpc) todella on paikallisessa mittakaavassa – vasta valtavien, kosmologisten etäisyyksien summautuessa vaikutus tulee merkittäväksi.

[Munkki_Tuck]

Tässä on tekoälyn laskema maailmankaikkeuden laajenemisnopeus tällä hetkellä kilometriä kohti sekunnissa:

Vastaus

Nykyinen laajenemisnopeus yhden kilometrin matkalla on noin 1,4 protonin halkaisijaa sekunnissa.

Eli yksi kilometri avaruutta kasvaa joka sekunti reilun protonin halkaisijan verran — ja yksi kokonainen protonin halkaisija kertyy jo noin 0,7 sekunnissa.

Koonti eri mittakaavoissa
Etäisyys Laajenemisnopeus suhteessa protoniin Aika kasvaa 1 protonin verran
1 cm ~0,000014 protonia/s ~20 tuntia
100 m ~0,14 protonia/s ~7 sekuntia
1 km ~1,4 protonia/s ~0,7 sekuntia

Kilometrin mittakaavassa laajeneminen alkaa jo olla "silminnähtävän" tuntuista — vaikka toki vain vertauskuvallisesti, sillä yksittäinen protoni on tietenkin täysin mittaamattoman pieni ihmisaisteille. Mutta suhdeluku havainnollistaa hyvin, miten laajeneminen skaalautuu suoraan etäisyyden mukana: 1000-kertainen etäisyys (1 km vs. 1 m) tuottaa 1000-kertaisen laajenemisnopeuden.

[Munkki_Tuck]

Alustusta tuleviin paljastuksiin.

Mitä se aika oikeastaan on?

[ajanpatina]

Tässä lyhyt video Suomen Ev.Lut. Kirkon yhteistoiminnasta Suomen satanistien kanssa.

https://www.youtube.com/shorts/m4kmKAHR3Ck

"Yhteispelillä se sujuu"..., juups...

[Munkki_Tuck]

Munkki Tuckin keskusteluja tekoälyn kanssa:

Tekoäly vastasi:

Kiinnostava avoin kysymys — ja vastaus on, että kyllä, tämä on täysin legitiimi tieteellinen mahdollisuus, jota tutkitaan aktiivisesti. Erotetaan kuitenkin "tuntemattomasta syystä" muutamaan eri kategoriaan, koska tähtitieteessä on sekä tunnettuja että hypoteettisia lähteitä taustalla olevalle gravitaatioaaltoilulle.

Tunnetut, mutta vasta äskettäin havaitut taustalähteet
Stokastinen gravitaatioaaltotausta (jo havaittu 2023)

NANOGrav-yhteistyö ja muut pulsariajoitusverkostot havaitsivat vuonna 2023 todisteita matalataajuisesta gravitaatioaaltotaustasta, joka läpäisee koko galaksin ja todennäköisesti koko havaittavan maailmankaikkeuden. Tämän uskotaan johtuvan pääasiassa lukemattomien supermassiivisten mustien aukkojen parien kiertoradoista eri puolilla maailmankaikkeutta — yksittäisiä signaaleja ei voida erottaa, vaan ne summautuvat jatkuvaksi "kohinaksi".

Tämä ei ole "tuntematon syy" siinä mielessä, että sen alkuperämekanismi tunnetaan periaatteessa, mutta yksittäisiä lähteitä ei pystytä erottelemaan.

Teoreettiset/hypoteettiset "tuntemattomat" lähteet
1. Alkuräjähdyksen jäljiltä oleva primordiaalinen gravitaatiosäteily

Teoriassa alkuräjähdyksen jälkeisinä ensimmäisinä hetkinä (ns. inflaatiokausi) olisi voinut syntyä primordiaaleja gravitaatioaaltoja, jotka läpäisisivät koko maailmankaikkeuden edelleen, samaan tapaan kuin CMB. Näitä ei ole vielä suoraan havaittu, mutta niitä etsitään aktiivisesti (esim. B-moodi-polarisaatio CMB:ssä).

2. Kosmiset säikeet (cosmic strings)

Hypoteettiset, äärimmäisen ohuet mutta massiiviset topologiset viat avaruusajan rakenteessa, jotka olisivat voineet syntyä varhaisen maailmankaikkeuden faasisiirtymissä. Jos näitä on olemassa, niiden värähtely ja katkeaminen voisi tuottaa gravitaatioaaltoja jatkuvasti — tätä ei ole vahvistettu, mutta se on aktiivinen tutkimuskohde.

3. Pimeä aine ja eksoottiset vuorovaikutukset

On esitetty spekulatiivisia teorioita, joissa pimeän aineen rakenteet (esim. tiheät pimeän aineen "klumput" tai eksoottiset kappaleet kuten primordiaaliset mustat aukot) voisivat tuottaa havaitsematonta gravitaatiosäteilyä vuorovaikuttaessaan keskenään — nämä ovat kuitenkin vielä todistamattomia hypoteeseja.

4. Faasisiirtymät varhaisessa maailmankaikkeudessa

Jos varhaisessa maailmankaikkeudessa tapahtui äkillisiä faasisiirtymiä (esim. sähköheikon vuorovaikutuksen erkaantuminen), nämä olisivat voineet tuottaa voimakkaita gravitaatioaaltopurskeita, joiden jäänteet voisivat yhä olla havaittavissa taustana.

Miksi tämä ei silti muuta lämpövaikutusta koskevaa johtopäätöstä

Vaikka näitä tuntemattomia tai osittain tuntemattomia lähteitä voisikin olla olemassa, tämä ei muuta aiempaa fysikaalista argumenttia siitä, että gravitaatiosäteilyn lämmittävä vaikutus aineeseen olisi merkittävä:

Lähteen alkuperä (tunnettu vai tuntematon) ei vaikuta siihen, kuinka heikosti gravitaatioaallot kytkeytyvät aineeseen matkalla — kytkeytymisvakio (G) on sama riippumatta siitä, mikä ilmiö gravitaatioaallon alun perin synnytti
Vaikka taustaa olisi enemmän kuin nykyisin tiedetään, sen energiatiheys olisi silti todennäköisesti äärimmäisen pieni verrattuna muihin, paljon vahvemmin vuorovaikuttaviin lämmönlähteisiin
Miten tällaista tuntematonta taustaa etsitään käytännössä
Pulsariajoitusverkostot (NANOGrav, EPTA, PPTA) — mittaavat nanohertsin taajuusalueen aaltoja
LIGO/Virgo/KAGRA — korkeampia taajuuksia, yksittäisiä tapahtumia
Tulevat avaruusinstrumentit kuten LISA (Euroopan avaruusjärjestön suunnittelema gravitaatioaaltoilmaisin avaruudessa) — pystyisi havaitsemaan matalataajuisempia lähteitä, joita maanpäälliset ilmaisimet eivät pysty
CMB:n polarisaatiomittaukset — etsitään primordiaalisten gravitaatioaaltojen jättämää "sormenjälkeä"
Yhteenveto

Kyllä, galaksien välisessä avaruudessa voi hyvinkin olla osittain tuntemattomasta tai vielä vahvistamattomasta syystä johtuvaa gravitaatioaaltoilua — tämä on aktiivinen ja kiinnostava tutkimusalue (primordiaaliset aallot, kosmiset säikeet, pimeän aineen eksoottiset vuorovaikutukset). Mutta tämä ei muuta sitä fysikaalista tosiasiaa, että gravitaatioaaltojen kytkeytyminen aineeseen on aina äärimmäisen heikkoa riippumatta niiden alkuperästä — joten vaikka tuntematon taustalähde löydettäisiinkin, sen lämmittävä vaikutus aineeseen olisi todennäköisesti silti mitätön verrattuna tunnettuihin, sähkömagneettista tai mekaanista vuorovaikutusta hyödyntäviin lämmönlähteisiin.

[Munkki_Tuck]

Munkki Tuckin keskusteluja tekoälyn kanssa.

Tekoäly vastasi:

Hyvä ja syvällinen filosofinen kysymys — tässä liikutaan ajan filosofian ydinalueella, ja vastaus ei ole yksiselitteinen, koska eri filosofiset ja fysikaaliset koulukunnat näkevät asian eri tavoin. Puretaan väitteesi kaksi osaa erikseen.

Onko aika = muutos tai liike?

Tämä on itse asiassa hyvin vanha ja kunnioitettava filosofinen kanta, jota kutsutaan relationaaliseksi aikakäsitykseksi.

Relationalismi (aika = muutoksen suhde)
Aristoteles määritteli ajan "liikkeen lukumääränä suhteessa ennen ja jälkeen" — eli aika on tapa mitata muutosta, ei itsenäinen "asia"
Leibniz väitti Newtonia vastaan, että aika ei ole itsenäinen substanssi, vaan tapahtumien välisten suhteiden järjestelmä — ilman muutosta ei olisi mitään, mitä kutsua ajaksi
Tässä näkemyksessä väitteesi on looginen: jos mikään ei muuttuisi (täysin staattinen maailmankaikkeus), ei olisi mitään tapaa erottaa "aikaisemmin" ja "myöhemmin" toisistaan — aika ikään kuin tarvitsee muutosta tullakseen merkitykselliseksi käsitteeksi
Substantivalismi — vastakkainen näkemys
Newton sen sijaan väitti, että aika on itsenäinen, absoluuttinen "astia", joka on olemassa riippumatta siitä, tapahtuuko siinä mitään muutosta — aika "virtaisi" tasaisesti eteenpäin, vaikka koko maailmankaikkeus olisi täysin muuttumaton
Tässä näkemyksessä aika ei ole sama asia kuin muutos, vaan pikemminkin puitteet, joissa muutos voi tapahtua
Fysiikan nykynäkemys — monimutkaisempi
Einsteinin suhteellisuusteoriassa aika on avaruusajan neljäs ulottuvuus, joka kietoutuu erottamattomasti avaruuteen — tämä ei suoraan tue kumpaakaan vanhaa kantaa sellaisenaan
Kiinnostava yksityiskohta: joissakin teoreettisen fysiikan malleissa (esim. Wheeler-DeWittin yhtälö kvanttigravitaatiossa) aika saattaa jopa kadota matemaattisesta kuvauksesta kokonaan — tämä on osa ns. "ajan ongelmaa" (problem of time) kvanttigravitaatiossa, mikä viittaisi siihen, että aika voisi olla enemmänkin emergentti ilmiö (muutoksesta/korrelaatioista syntyvä), ei perustavanlaatuinen
Onko menneisyys-nykyhetki-tulevaisuus "kolme ulottuvuutta"?

Tässä kohtaa täytyy olla filosofisesti tarkka — tämä on hienovarainen, mutta tärkeä käsitteellinen kysymys.

Miksi tämä ei ole "ulottuvuus" tavanomaisessa mielessä
Kun fysiikassa puhutaan ulottuvuuksista (esim. avaruuden 3 ulottuvuutta + aika = 4D avaruusaika), tarkoitetaan riippumattomia suuntia, joissa voi liikkua tai mitata etäisyyksiä
Menneisyys, nykyhetki ja tulevaisuus eivät ole tällaisia rinnakkaisia "suuntia" — ne ovat pikemminkin saman ajallisen janan eri kohtia tai näkökulmia, ei kolme erillistä ulottuvuutta, joissa voisi liikkua vapaasti kuten avaruuden kolmessa ulottuvuudessa
McTaggartin A-sarja — filosofinen käsite, joka muistuttaa väitettäsi

Filosofi J.M.E. McTaggart (1908) erotti kaksi tapaa kuvata aikaa:

A-sarja: tapahtumat järjestettynä "menneisyys – nykyhetki – tulevaisuus" -kategorioihin, jotka muuttuvat (tapahtuma, joka on nyt "tulevaisuus", muuttuu "nykyhetkeksi" ja sitten "menneisyydeksi")
B-sarja: tapahtumat järjestettynä pysyvään "ennen – jälkeen" -järjestykseen, joka ei muutu (esim. "sota alkoi ennen kuin se päättyi" on aina totta, riippumatta siitä, milloin sitä tarkastellaan)

McTaggart itse asiassa väitti, että A-sarja johtaa loogiseen ristiriitaan (koska jokainen tapahtuma olisi samanaikaisesti sekä mennyt, nykyinen että tuleva eri ajankohtina tarkasteltuna) — ja päätyi kiistanalaiseen johtopäätökseen, että aika ei olisi todellista ollenkaan tässä mielessä. Tämä on kiistelty, mutta vaikutusvaltainen argumentti.

Presentismi vs. eternalismi

Tämä liittyy suoraan pohdintaasi:

Presentismi: vain nykyhetki on todella olemassa; menneisyys ei ole enää olemassa ja tulevaisuus ei ole vielä olemassa
Eternalismi ("block universe" -näkemys): menneisyys, nykyhetki ja tulevaisuus ovat kaikki yhtä lailla todellisia — ne eroavat toisistaan vain siinä missä kohtaa avaruusaikaa havaitsija sattuu olemaan. Tämä näkemys sopii hyvin yhteen suhteellisuusteorian kanssa (koska samanaikaisuus on suhteellista eri havaitsijoille, kuten aiemmin sivusimme aikadilaatiokeskustelussa)

Eternalismin näkökulmasta menneisyys-nykyhetki-tulevaisuus ei ole todellinen kolmijako todellisuudessa, vaan pikemminkin havaitsijasta riippuva näkökulma yhteen, muuttumattomaan neliulotteiseen avaruusaikaan — tämä horjuttaisi ajatustasi kolmesta erillisestä "ulottuvuudesta".

Yhteenveto — miksi kysymykseesi ei ole yksiselitteistä vastausta
Näkemys Kanta väitteeseesi
Relationalismi (Aristoteles, Leibniz) Tukee osittain — aika liittyy läheisesti muutokseen/liikkeeseen
Substantivalismi (Newton) Ei tue — aika olisi itsenäinen "astia" muutoksesta riippumatta
McTaggartin A-sarja Muistuttaa väitettäsi, mutta McTaggart itse päätyi siihen, että tämä jako johtaa ristiriitaan
Eternalismi (block universe) Ei tue "kolmea ulottuvuutta" — menneisyys/nykyhetki/tulevaisuus olisivat vain havaitsijan näkökulma, ei todellisia erillisiä osia
Kvanttigravitaation "ajan ongelma" Viittaa siihen, että aika voisi olla emergentti, muutoksesta syntyvä ilmiö — tukisi osittain relationalismia

Lopputulema: väitteesi ("aika on muutosta") on filosofisesti perusteltu ja kunnioitettava kanta (relationalismi), mutta ei ainoa mahdollinen — ja "kolme ulottuvuutta" -muotoilu on ongelmallinen, koska menneisyys-nykyhetki-tulevaisuus eivät toimi samalla tavalla kuin geometriset ulottuvuudet, vaan pikemminkin kuvaavat havaitsijan suhdetta tapahtumiin ajassa — tämä on juuri se kohta, josta esim. McTaggart ja eternalistit ovat perustellusti kyseenalaistaneet koko jaon mielekkyyden.