Jos maapallo olisi hiekanjyvän kokoinen, olisi aurinko tennispallon kokoinen. Ja se olisi meistä 5,9 metrin päässä. Seuraavaksi lähin tähti, Proxima Centauri olisi marmorikuulan kokoinen ja se olisi 1570 kilometrin päässä.
Kun mittaamme valon käyttämää aikaa auringosta maahan saamme tulokseksi 8 minuuttia ja 20 sekuntia. Mutta jos voisimme olla valon kyydissä, ratsastaa fotonilla niin silloin tuohon matkaan ei kuluisi yhtään aikaa. Fotonilla ei ole aikaa. Sen kyydissä matka avaruuden laidalta toiselle ei kuluta aikaa.
Isoin tunnettu tähti, Stephenson 2-18 olisi 117 metriä halkaisijaltaan ja sinne pitäisi matkustaa valon nopeudella 19570 vuotta täältä meiltä. Tosin valolla itsellään ei kulu aikaa tuolla matkalla taaskaan.
Suurin tunnettu musta aukko - TON 618 - olisi halkaisijaltaan 15,5 kilometriä, jos maapallo olisi hiekanjyvän kokoinen. Matkaa sinne valon nopeudella on 10,37 miljardia vuotta. Ja kun lopulta pääsisimme mustaan aukkoon niin aika pysähtyisi, se lakkaisi kulumasta.
Jos maapallo olisi hiekanjyvän kokoinen niin linnunratamme olisi saman kokoinen kuin on nyt tämä maapallomme halkaisijaltaan.
Mutta jos linnunrata olisi halkaisijaltaan hieman hiekanjyvää isompi, noin yhden millimetrin halkaisijaltaan niin naapurigalaksimme Andromeda olisi 2,5cm päässä meistä. Ja koko tämä meidän paikallinen galaksiryhmämme, jossa on noin 50 galaksia olisi läpimitaltaan 7,5cm.
Riippuen galaksista niin yhdessä galaksissa on 100-400 miljardia tähteä.
Avaruudessa on 2.000.000.000.000 galaksia.
Ja jos meidän galaksimme olisi noin yhden millimetrin halkaisijaltaan niin koko näkyvä universumi olisi tällöin halkaisijaltaan 9300 kilometriä. Ja mikä kauneinta niin se ei ole tasainen pallo vaan ennemminkin pannukakku, avaruus on litteä. Harmi vain, että aivan sama minne suuntaan avaruutta katsoo niin kaikkialla tulee vastaan alkuräjähdys, se tapahtui kaikkialla, koska silloin kun se tapahtui niin kaikki tämä oli vain yhdessä pisteessä. Kaikki tämä tapahtui atomin kokoisessa pisteessä. Eikä silloin ollut olemassa mitään materiaa, ei mitään konkreettista, vain energiaa, valtava lämpö, joka jäähtyessään muodosti materian, kaikki meidät ja kaikki nuo galaksit.
Minkä kokoinen on atomi?
-Jos atomi olisi hiekanjyvän kokoinen niin silloin itse hiekanjyvän pitäisi olla 2,5 kilometriä halkaisijaltaan.
Atomit ovat avaruus.
Atomin sisällä ei juurikaan ole mitään. Siellä on ydin, jossa on suurin osa sen massasta ja sen ytimen ympärillä liikkuu elektroni. Se liikkuu atomin sisällä missä haluaa ja ilmestyy useimmiten lähempänä ydintä kuin kauempana siitä. Se ei liiku siten kuin me olemme tottuneet ajattelemaan liikkeen, sillä se ilmestyy eri paikkoihin atomin sisällä eri todennäköisyyksien mukaan. Ja se elektroni liikkuu atomin sisällä nopeudella, joka vastaa 2.200.000 metriä sekunnissa.
Verrattuna valon nopeuteen se ei ole juurikaan mitään. Valo liikkuu 299.792.458 metriä sekunnissa - yli sata kertaa nopeammin.
Atomin ydin koostuu protoneista ja neutroneista. Protonit koostuvat kuudesta erilaisesta kvarkista ja neutronit kolmesta erilaisesta kvarkista (elektronit eivät koostu kvarkeista vaan ovat itse omanlaisiaan alkeishiukkasia).
Jos kvarkki olisi hiekanjyvän kokoinen niin atomi olisi halkaisijaltaan 5000 kilometriä. Atomin ydin olisi tässä mittakaavassa noin 50 metriä halkaisijaltaan. Ja tuossa mittakaavassa elektroni on edelleen vain piste, joka sinkoilee atomin sisällä valtavalla nopeudella sinne sun tänne.
Ihmisessä on 7.000.000.000.000.000.000.000.000.000 atomia.
Atomien jakautuminen ja prosenttiosuudet:
Vety (H):
63 % atomeista
Kevyin ja yleisin alkuaine kehossa.
Suurin osa vedystä löytyy vedestä ja orgaanisista molekyyleistä.
Happi (O):
25.5 % atomeista
Esiintyy pääasiassa vedessä (H₂O) ja orgaanisissa yhdisteissä.
Hiili (C):
9.5 % atomeista
Olennainen osa kaikkia orgaanisia yhdisteitä.
Typpi (N):
1.4 % atomeista
Rakentaa proteiineja ja DNA:ta.
Kalsium (Ca):
0.31 % atomeista
Tärkeä luuston ja hampaiden rakennusaine.
Fosfori (P):
0.22 % atomeista
Tärkeä ATP:n (solujen energiamolekyylin) ja DNA:n osana.
Kalium (K):
0.03 % atomeista
Tärkeä hermoston ja solujen toiminnassa.
Rikki (S):
0.03 % atomeista
Olennainen osa joitain aminohappoja ja proteiineja.
Natrium (Na):
0.02 % atomeista
Tärkeä nestetasapainolle ja hermostolle.
Kloori (Cl):
0.02 % atomeista
Esiintyy kehon nesteissä ja ruoansulatuksessa.
Magnesium (Mg):
0.01 % atomeista
Tärkeä entsyymien toiminnassa.
Rauta (Fe):
<0.01 % atomeista
Keskeinen hemoglobiinissa hapen kuljetuksessa.
Sinkki (Zn):
<0.01 % atomeista
Tärkeä entsyymeille ja immuunijärjestelmälle.
Muut hivenaineet: (esim. kupari, seleeni, jodi, kromi, mangaani)
Yhteensä alle 0.01 % atomeista
Tärkeitä erilaisissa aineenvaihdunnan reaktioissa.
Huomionarvoista:
Vaikka vety on määrällisesti yleisin atomi (63 %), suurin osa kehon painosta tulee raskaammista alkuaineista, erityisesti hapesta, hiilestä ja vedestä.
Ihmisen massa koostuu suurimmaksi osaksi vedestä (noin 60 % kehosta on vettä), jossa yhdistyvät vety ja happi.
1. Alkuräjähdys (~13.8 miljardia vuotta sitten)
- Alussa oli äärimmäisen kuuma ja tiheä tila. Alkuräjähdyksen jälkeen avaruus alkoi laajeta ja jäähtyä.
- Ensimmäiset perushiukkaset (kvarkit ja leptonit) syntyivät.
- Noin 1 sekunnin kohdalla kvarkit yhdistyivät muodostaen protoneja ja neutroneja.
2. Nukleosynteesi (~1–20 minuuttia alkuräjähdyksen jälkeen)
- Universumi oli tarpeeksi viileä, jotta protonit ja neutronit pystyivät liittymään yhteen.
- Tämä loi ensimmäiset atomiytimet, pääasiassa vetyä (H-1), heliumia (He-4) ja pieniä määriä litiumia (Li-7).
- Muita alkuaineita ei syntynyt tässä vaiheessa, koska universumi jäähtyi liian nopeasti raskaampien ytimien muodostumiselle.
3. Tähtien synty ja fuusio (~200 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen)
- Kun ensimmäiset tähdet syttyivät, niiden ytimissä alkoi ydinfuusio.
- Tähtien sisällä syntyi uusia atomeita, kuten hiili (C), happi (O), typpi (N), neon (Ne), magnesium (Mg), pii (Si) ja rauta (Fe).
- Tähtien räjähdykset (supernovat) loivat vielä raskaampia alkuaineita, kuten kulta (Au), hopea (Ag), uraani (U) ja lyijy (Pb).
4. Nykyhetki: Uusien atomien synty jatkuu
- Tähdet edelleen fuusioivat kevyempiä alkuaineita raskaammiksi.
- Neutronitähdet voivat törmätä, luoden raskaita alkuaineita kuten kultaa.
- Hiukkaskiihdyttimissä ja ydinreaktoreissa ihminen pystyy myös luomaan uusia atomeita ja alkuaineita, kuten keinotekoisia superraskaita alkuaineita (esim. oganesson, livermorium).
Yhteenveto: Syntyykö uusia atomeita?
✅ Kyllä! Uusia atomeita ja alkuaineita syntyy jatkuvasti tähtien ytimissä, supernovissa ja neutronitähtien törmäyksissä.
💡 Mutta kaikkea olemassa olevaa materiaa ei luotu uusiksi – alkuperäinen energia/materia tuli alkuräjähdyksestä.
Toisin sanoen, universumissa ei ole "lisääntynyt" materiaa, mutta atomit ja alkuaineet ovat jatkuvasti järjestäytyneet ja kehittyneet uusiksi yhdistelmiksi ajan myötä. 🌌✨
Ongelmallista minusta on se, että aikaa mitataan, kun alussa se kului hitaampaa, koska gravitaatio on massiivinen verrattuna universumin kokoon ja massaan. Nykyään aika kuluu nopeammin ja se vain kiihtyy.
Nopeutuuko ajan kuluminen universumin laajetessa?
Kyllä, ajan kuluminen voi nopeutua tietyissä olosuhteissa, koska universumin laajeneminen vaikuttaa ajan kulkuun kahdella tavalla:
- Gravitaation heikentyminen
- Kosmologinen laajeneminen ja suhteellisuusteoria
1. Gravitaation heikentyminen ja ajan nopeutuminen
- Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaan vahva gravitaatiokenttä hidastaa ajan kulumista.
- Universumin varhaisessa vaiheessa aine ja energia olivat keskittyneempiä → gravitaatio oli voimakkaampi → aika kulki hitaammin.
- Nyt, kun galaksit loittonevat toisistaan ja massan jakautuminen harvenee, gravitaation vaikutus pienenee.
- Tämä tarkoittaa, että ajan kulku kiihtyy suhteessa menneisyyteen.
🔹 Esimerkki: Mustan aukon lähellä aika hidastuu paljon, mutta jos olet tyhjässä avaruudessa kaukana massiivisista kohteista, aika kulkee nopeammin.
2. Universumin laajeneminen ja kosmologinen punasiirtymä
- Universumi ei vain laajene, vaan sen laajeneminen kiihtyy pimeän energian vaikutuksesta.
- Tämä tarkoittaa, että kaukaisista galakseista tuleva valo venyy punaisemmaksi (punasiirtymä), mikä viittaa siihen, että ne loittonevat nopeammin.
- Suhteellisuusteorian mukaan ajan kulku liittyy myös tähän ilmiöön:
- Kaukaisissa, varhaisemmissa osissa universumia tapahtumat näyttävät hidastuvan meille.
- Meidän "nykyhetkemme" aika näyttäisi vastaavasti nopeutuvan, kun laajeneminen kiihtyy.
Johtopäätös: Nopeutuuko aika?
✅ Kyllä, ajan kulku nopeutuu suhteessa universumin varhaisiin vaiheisiin, koska:
- Gravitaation vaikutus vähenee, kun aine hajaantuu.
- Universumin kiihtyvä laajeneminen venyttää avaruus-aikarakennetta.
💡 Mutta: Tämä ei tarkoita, että ihmiset täällä Maassa tuntisivat ajan kulkevan nopeammin. Me mittaamme aikaa suhteessa omaan viitekehykseemme, mutta laajassa kosmisessa mittakaavassa ajan kulku on nopeutunut suhteessa varhaiseen universumiin. 🚀🌌
Atomit ovat avaruus. Atomeilla on massa ja massa menee sinne minne gravitaatio sitä ohjaa. Veikeää on se, että alkuräjähdys oli niin vahva, että gravitaatio ei pystynyt pitämään sitä kasassa vaan materia karkasi joka suuntaan luoden universumin. Mutta loppuuko meiltä joskus gravitaatio...
1. Onko gravitaatio "rajallinen"?
Gravitaatio ei ole aineellinen varanto, jota voisi kulua loppuun, mutta sen kokonaisvaikutus universumissa muuttuu ajan myötä, koska:
- Universumi laajenee → aine hajaantuu → massan tiheys pienenee → gravitaation vaikutus heikkenee.
- Kiihtyvä laajeneminen (pimeä energia) kumoaa osittain gravitaation vetovoiman vaikutusta.
- Massa ja energia kaareuttavat avaruutta, joten kun aine jakaantuu tasaisemmin, gravitaatiokaarevuus pienenee keskimäärin.
Eli gravitaation määrä ei sinänsä vähene, mutta sen kokonaisvaikutus universumin mittakaavassa pienenee.
2. Käyttäytyykö gravitaatio kuin materia?
Tietyssä mielessä kyllä, sillä:
- Gravitaatio liittyy avaruuden kaareutumiseen, jonka aiheuttaa massa ja energia (Einsteinin kenttäyhtälöt).
- Jos materia liikkuu pois toisistaan, myös gravitaation vaikutus vähenee vastaavasti.
- Voisi ajatella, että gravitaatio "varastoituu" massan ja energian määrään, ja kun massa hajaantuu, gravitaatiokentän intensiteetti laimenee.
Mutta:
- Gravitaatio ei ole itsenäinen aine tai kenttä, vaan se on avaruuden geometrinen ominaisuus suhteellisuusteorian mukaan.
- Toisin kuin materia, gravitaatiota ei voi varastoida tai käyttää loppuun, mutta sen vaikutus muuttuu olosuhteiden mukana.
3. Mitä tämä tarkoittaa universumin tulevaisuudelle?
🌌 Jos universumi jatkaa kiihtyvää laajenemistaan (pimeän energian vaikutuksesta):
- Galaksit ajautuvat yhä kauemmaksi toisistaan.
- Gravitaation vaikutus galaksien välillä heikkenee entisestään.
- Lopulta syntyy skenaario, jossa gravitaatio ei kykene pitämään rakenteita koossa → "suuri repeämä" (Big Rip) voi tapahtua, jos laajeneminen kiihtyy tarpeeksi.
⚖️ Jos pimeä energia ei voita kokonaan:
- Gravitaatio voi jossain vaiheessa hidastaa laajenemista ja jopa kääntää sen.
- Tämä voisi johtaa universumin supistumiseen ja mahdolliseen "suureen romahdukseen" (Big Crunch).
Johtopäätös
🔹 Gravitaatio ei ole aine, mutta se on riippuvainen massan ja energian jakautumisesta.
🔹 Koska universumi laajenee, gravitaation kokonaisvaikutus vähenee pitkällä aikavälillä.
🔹 Jos universumin laajeneminen jatkuu kiihtyvänä, gravitaatio menettää otettaan suurissa mittakaavoissa, mutta se ei "kulu pois" samalla tavalla kuin materia voisi.
Atomit on avaruus, mutta niin on myös aikakin.
Nopeutuuko universumin aika, jos gravitaatio menettää otettaan tulevaisuudessa?
🔹 Lyhyt vastaus: Kyllä, universumin "kokonaisaika" voisi nopeutua, koska ajan kulku on suhteellinen ja riippuu gravitaation voimakkuudesta.
🔹 Mutta: Ajan nopeutuminen ei ole yksinkertainen ilmiö, ja sen vaikutukset riippuvat universumin laajenemisen tulevasta kehityksestä.
1. Gravitaation heikkeneminen ja ajan kulku
Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria kertoo, että:
- Vahva gravitaatio hidastaa ajan kulkua (esim. mustan aukon lähellä aika kuluu hitaammin).
- Heikko gravitaatio nopeuttaa ajan kulkua (esim. kaukana massiivisista kohteista aika kuluu nopeammin).
Jos universumi jatkaa laajenemistaan ja massat hajaantuvat:
✅ Gravitaation vaikutus vähenee.
✅ Yleisesti ottaen ajan kulku kiihtyy suhteessa menneisyyteen.
2. Mitä tapahtuu, jos laajeneminen kiihtyy loputtomasti? (Big Rip -skenaario)
🌀 Pimeä energia työntää avaruutta laajenemaan yhä nopeammin. Jos tämä kiihtyminen jatkuu äärettömän pitkään:
- Galaksit repeytyvät irti toisistaan → gravitaatio menettää otettaan.
- Tähtijärjestelmät ja planeetat hajoavat.
- Lopulta jopa atomit repeytyvät ja koko universumi päätyy "suureen repeämään".
🕰 Tällöin ajan voisi ajatella "nopeutuvan äärettömästi" ennen kuin universumi saavuttaa lopullisen tilansa, jossa mitään ei ole jäljellä.
3. Jos laajeneminen hidastuu tai pysähtyy?
Jos pimeä energia ei jatka kiihtymistään loputtomiin, vaan universumin laajeneminen hidastuu tai jopa kääntyy supistumiseksi:
- Gravitaatio alkaa jälleen hallita enemmän.
- Ajan kulku hidastuisi suhteessa nykypäivään, kun universumi romahtaa takaisin tiheämmäksi ja kuumemmaksi.
- Tämä voisi johtaa "suureen romahdukseen" (Big Crunch), jossa ajan kulku voisi pysähtyä tai jopa kääntyä (teoreettinen spekulaatio).
Johtopäätös: Nopeutuuko aika tulevaisuudessa?
✅ Kyllä, jos universumi jatkaa kiihtyvää laajenemistaan, ajan kulku suhteessa menneisyyteen nopeutuu.
✅ Jos universumi repeytyy (Big Rip), ajan kulku voisi kiihtyä loputtomasti ennen loppua.
❌ Jos universumi romahtaa, ajan kulku hidastuu uudelleen.
🕰 Käytännössä tämä ei vaikuta arkielämäämme, koska aika on aina suhteellista viitekehykseen nähden. Mutta suuressa kosmisessa mittakaavassa ajan nopeutuminen voi olla osa universumin lopullista kohtaloa. 🚀🌌
Eikä siinä vielä kaikki. Me liikumme ja sinun lisäksi minua vetää puoleensa jokin vieras, tuntematon voima.
Onko olemassa tuntematon voima, joka vetää galakseja puoleensa universumin ulkopuolelta?
🔹 Tähän mennessä havaitut ilmiöt viittaavat kyllä johonkin tuntemattomaan vetävään voimaan tai massakeskittymään, mutta sen tarkkaa luonnetta ei vielä tunneta.
1. "Suuri houkutin" (The Great Attractor) – Outo gravitaatiokeskittymä
🔭 Havainto: Galaksit, mukaan lukien oma Linnunratamme, liikkuvat kohti yhtä suurta aluetta avaruudessa noin 600 km/s nopeudella.
- Tämä alue sijaitsee Keski-Neitsyen superjoukon ja Hydra-Centaurus-superjoukon välissä, noin 150–250 miljoonan valovuoden päässä.
- Tähän suuntaan näyttäisi kasaantuvan valtava määrä massaa, mutta ongelmana on, että emme näe sitä kunnolla, koska se sijaitsee Linnunradan pölyn ja tähtien takana.
- Mahdollinen selitys: Suuri houkutin voi olla äärimmäisen massiivisten galaksijoukkojen keskittymä, joka vetää meitä puoleensa gravitaation avulla.
🔎 Mutta tämä ei vielä selitä kaikkea. Onko kyseessä jotain enemmän?
2. "Pimeän virran" ilmiö – Vetääkö universumin ulkopuoli meitä?
🌌 Vuonna 2008 havaittiin, että galaksit näyttävät liikkuvan selittämättömällä tavalla kohti tiettyä suuntaa avaruudessa.
- Tämä ilmiö tunnetaan nimellä "pimeä virta" (Dark Flow).
- Se viittaa siihen, että meidän näkyvän universumimme ulkopuolella voi olla jokin valtava rakenne tai voima, joka vetää meitä puoleensa.
- Yksi mahdollinen selitys on, että universumimme rajoilla voi olla massiivisia, meille näkymättömiä rakenteita, jotka aiheuttavat vetovoiman.
🧐 Ongelmana on se, että emme voi varmistaa, onko tämä todella tapahtumassa vai onko kyse havaintovirheestä.
3. Mitä voisi olla universumin ulkopuolella?
Jos oletamme, että pimeä virta ja Suuri houkutin todella viittaavat johonkin universumin ulkopuolella olevaan voimaan, mitä se voisi olla?
🔹 Mahdollisuus 1: Jättimäiset galaksirakenteet
- Meidän tuntemamme universumi voi olla vain osa vielä suurempaa rakennetta.
- Toisella puolella voi olla valtavia galaksijoukkoja, joita emme vielä näe.
🔹 Mahdollisuus 2: Moniuniversumit ja ulottuvuudet
- Jos universumi ei ole yksin, vaan on osa moniuniversumia, toinen "universumi" voisi vetää meidän universumiamme puoleensa.
- Tämä voisi tapahtua ylimääräisten ulottuvuuksien kautta (esim. M-teorian mukaisesti).
🔹 Mahdollisuus 3: Kosminen epätasapaino
- Alkuräjähdyksen jälkeen universumi ei ehkä laajentunut täysin tasaisesti.
- Tämä voisi tarkoittaa, että jossain päin universumia on epätasainen massan jakautuminen, joka vetää osia universumista kohti itseään.
Johtopäätös: Onko universumin ulkopuolella vetävää voimaa?
✅ Kyllä, jotain massiivista vetää meitä kohti Suuren houkuttimen suuntaan, mutta emme tiedä tarkkaan, mitä se on.
✅ Pimeä virta voi viitata vielä suurempiin voimiin universumin ulkopuolella, mutta tätä ei ole vielä varmistettu.
❓ Universumin ulkopuolella voisi olla massiivisia rakenteita, toinen universumi tai jokin vielä tuntematon ilmiö.
🔭 Tulevaisuuden teleskooppihavainnot (esim. Euclid-avaruusteleskooppi) voivat auttaa ratkaisemaan tämän mysteerin! 🚀✨
