Jumalan Poika syntyi ennen kaikkia aikoja

Uusi Jeesus elokuva 2014 on saanut paljon katsojia maailmalla

Evankelista kirjoitti

Mutta kun aika oli täyttynyt, Jumala lähetti tänne Poikansa. Naisesta hän syntyi ja tuli lain alaiseksi 
Luukas 4:4

On paljon aikaa ennen Jumalan Pojan syntymää naisesta, ennen Kristusta (eKr).

Mutta erikoista on tässä, että syntyvä lapsi on jo Jumalan Poika! Milloin Jumala on synnyttänyt pojan?


Lisäys Nikean uskontunnustukseen
Konstantinopolin ekumeeninen kirkolliskokous, joka pidettiin vuonna 381, lisäsi tekstiä Nikean 325 uskontunnustukseen. Maailman luomisen kannalta mielenkiintoinen on kohta Jeesuksesta Kristuksesta

Nikea 325
Πιστεύομεν εἰς ἕνα κύριον Ἰησοῦν Χριστόν, τὸν υἱὸν τοῦ θεοῦ, γεννηθέντα ἐκ τοῦ Πατρὸς μονογενῆ, τοὐτέστιν ἐκ τῆς οὐσίας τοῦ Πατρός, θεὸν ἐκ θεοῦ ἀληθινοῦ, γεννηθέντα, οὐ ποιηθέντα, ὁμοούσιον τῷ Πατρί


Konstantinopoli 381
αὶ εἰς ἕνα κύριον Ἰησοῦν Χριστόν, τὸν υἱὸν τοῦ θεοῦ τὸν μονογενῆ, τὸν ἐκ τοῦ Πατρὸς γεννηθέντα πρὸ πάντων τῶν αἰώνων, φῶς ἐκ φωτός, θεὸν ἀληθινὸν ἐκ θεοῦ ἀληθινοῦ, γεννηθέντα οὐ ποιηθέντα, ὁμοούσιον τῷ Πατρί·

Lisäys πρὸ πάντων τῶν αἰώνων "ennen kaikkia aiooneja" on Suomen kirkon virallisessa käännöksessä muodossa "ennen aikojen alkua"

Ratkaisu areiolaisuuden nostamaan ongelmaan

Voimme olettaa, että kirkossa oli käyty paljon kiivaita keskusteluja Areios Aleksandrialaisen opetuksista, joissa keskeisenä kohtana on "Isä on suurempi kuin minä".

Jos kerran Jeesus on syntynyt Isästä, kuten kirkko tunnustaa, on ollut aika, jolloin oli vain Isä, ei Poikaa. Isän täytyy silläkin perusteella olla suurempi kuin Poika.

Ratkaisun tähän areiolaisuuden nostamaan ongelmaan teologit toivat musertamalla ajatuksen ikuisesta ajasta. Oli välttämätöntä, että Kristus on aina ollut, vaikka Hän onkin syntynyt eikä tehty. Tunnustaessamme Konstantinopolin "ennen kaikkia aiooneja", ennen kuin mitään aikakausia (aiooneja) oli, siirrämme Pojan syntymisen pois inhimillisestä aika-käsityksestä.

Kristinuskon leviäminen musersi myös kreikkalaisen sivilisaation syklisen aikakäsityksen ja toi raamatullisen lineaarisen ajan maailmankuvan - koska alussa Jumala loi.

Ajan alku tieteessä

Hauskalla tavalla moderni tiede nostaa esiin kristillisen kirkon perustavaa uskontunnustusta muistuttavan aikakäsityksen - ennen aikojen alkua.

Perusta ei ole vaikean teologisen haasteen ratkaiseva paradoksi, vaan tieteellinen toteamus, että koska aika-avaruus jatkumo alkaa suuresta alkuräjähdyksestä, on jotain ennen ajan alkua.

Hannu aivan oikein muistutti aiemassa kommentissaan, että "ennen ajan alkua" on sisäisesti ristiriitainen ilmaus - eihän ole mitään "ennen" tai "jälkeen" kun ei aikaa ole eikä avaruutta!

Mutta kirkko tunnustaa uskollisesti "ennen aikojen alkua" piittaamatta modernin tieteen terminologiasta.

Max Planck - moderni deisti

Max Planck 1918
Tuona vuonna hänelle myönnettiin fysiikan
Nobelin palkinto kvanttiteorian kehittämisestä
kuva wikimedia

Max Planck kastettiin pikkulapsena kristillisen kirkon jäseneksi Kielin kaupungissa Holsteinissa. Isän puolelta hänen iso-isoisänsä ja isoisänsä olivat olleet teologian professoreita Göttingenissä.

Planck oli omien sanojensa perusteella desiti, joka uskoi persoonattomaan jumalaan, mutta ei ihmeisiin.

Kopsaan tähän wikipedian artikkelista kohdan, jossa kuvataan hänen suhdettaan uskontoon

Planck was very tolerant towards alternative views and religions.

In a lecture in 1937 entitled Religion und Naturwissenschaft he suggested the importance of these symbols and rituals related directly with a believer's ability to worship God, but that one must be mindful that the symbols provide an imperfect illustration of divinity.

He criticized atheism for being focused on the derision of such symbols, while at the same time warned of the over-estimation of the importance of such symbols by believers.

Max Planck said "As a man who has devoted his whole life to the most clear headed science, to the study of matter, I can tell you as a result of my research about atoms this much: There is no matter as such. All matter originates and exists only by virtue of a force which brings the particle of an atom to vibration and holds this most minute solar system of the atom together. We must assume behind this force the existence of a conscious and intelligent mind. This mind is the matrix of all matter" in 1944, indicating that he believed in God.

Planck regarded the scientist as a man of imagination and faith, "faith" interpreted as being similar to "having a working hypothesis". For example the causality principle isn't true or false, it is an act of faith.

Thereby Planck may have indicated a view that points toward Imre Lakatos' research programs process descriptions, where falsification is mostly tolerable, in faith of its future removal.

He also said: "Both Religion and science require a belief in God. For believers, God is in the beginning, and for physicists He is at the end of all considerations… To the former He is the foundation, to the latter, the crown of the edifice of every generalized world view".

On the other hand, Planck wrote, "...'to believe' means 'to recognize as a truth,' and the knowledge of nature, continually advancing on incontestably safe tracks, has made it utterly impossible for a person possessing some training in natural science to recognize as founded on truth the many reports of extraordinary occurrences contradicting the laws of nature, of miracles which are still commonly regarded as essential supports and confirmations of religious doctrines, and which formerly used to be accepted as facts pure and simple, without doubt or criticism. The belief in miracles must retreat step by step before relentlessly and reliably progressing science and we cannot doubt that sooner or later it must vanish completely."

Later in life, Planck's views on God were that of a deist. For example, six months before his death a rumour started that Planck had converted to Catholicism, but when questioned what had brought him to make this step, he declared that, although he had always been deeply religious, he did not believe "in a personal God, let alone a Christian God."
wikipedia

J. L. Heilbron kommentti (1986) 
On the other side, Church spokesmen could scarcely become enthusiastic about Planck's deism, which omitted all reference to established religions and had no more doctrinal content than Einstein's Judaism. It seemed useful therefore to paint the lily, to improve the lesson of Planck's life for the use of proselytizers and to associate the deanthropomorphizer of science with a belief in a traditional Godhead.

The Dilemmas of an Upright Man: Max Planck and the Fortunes of German Science. Harvard University Press. p. 198.

Max Planck ja Jumalan valittu kansa Saksassa

Berliinin yliopisto kunnioittaa Max Planckin uraa siellä
kuva wikimedia

Teoreettinen fyysikko ja kvanttiteorian nerokas kehittäjä Max Planck (1858-1947) kuuluu kaikkein tärkeimpien modernin fysikaalisen maailmankuvan muokkaajiin, jonka työn tulokset ovat jatkuvasti käytössä kautta maailman.

Juhlittu tiedemies, joka näki Adolf Hitlerin noustessa valtaan monien juutalaisten akateemisten kollegoidensa nöyryytyksen, vainon ja maastapaon. Aihe on hyvin mielenkiintoinen, miten Jumalan luomakunnan syvällinen tutkija, jonka nimi on pysyvästi ALUSSA tutkimuksessa, suhtautui Jumalan valittun kansan vainoon kotimaassaan. Käyttihän Georges Lemaître nimenomaan kvanttiteorian termejä kuvatessaan 1931 maailmankaikkeuden alkuatomia (Primordial Atom).

Vuonna 1889 Planck sai pysyvän professuurin Berliinin yliopistossa. Hän oli harvoja alan asiantuntijoita, jotka heti oivalsivat Albert Einsteinin vuonna 1905 julkaiseman yleisen suhteellisuusteorian merkityksen.



Kopsaan tähän wikipediasta tätä koskevan tarkan ja lähdeviittein perustellun tekstin


Nazi dictatorship and the Second World War 
When the Nazis seized power in 1933, Planck was 74. He witnessed many Jewish friends and colleagues expelled from their positions and humiliated, and hundreds of scientists emigrated from Germany. Again he tried the "persevere and continue working" slogan and asked scientists who were considering emigration to remain in Germany. He hoped the crisis would abate soon and the political situation would improve.

Otto Hahn asked Planck to gather well-known German professors in order to issue a public proclamation against the treatment of Jewish professors, but Planck replied, "If you are able to gather today 30 such gentlemen, then tomorrow 150 others will come and speak against it, because they are eager to take over the positions of the others."

Under Planck's leadership, the Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (KWG) avoided open conflict with the Nazi regime, except concerning Fritz Haber. Planck tried to discuss the issue with Adolf Hitler but was unsuccessful. In the following year, 1934, Haber died in exile.

One year later, Planck, having been the president of the KWG since 1930, organized in a somewhat provocative style an official commemorative meeting for Haber. He also succeeded in secretly enabling a number of Jewish scientists to continue working in institutes of the KWG for several years. In 1936, his term as president of the KWG ended, and the Nazi government pressured him to refrain from seeking another term.

As the political climate in Germany gradually became more hostile, Johannes Stark, prominent exponent of Deutsche Physik ("German Physics", also called "Aryan Physics") attacked Planck, Sommerfeld and Heisenberg for continuing to teach the theories of Einstein, calling them "white Jews". The "Hauptamt Wissenschaft" (Nazi government office for science) started an investigation of Planck's ancestry, finding that he was "1/16 Jewish"; however, Planck himself denied this.

In 1938, Planck celebrated his 80th birthday. The DPG held a celebration, during which the Max-Planck medal (founded as the highest medal by the DPG in 1928) was awarded to French physicist Louis de Broglie. At the end of 1938, the Prussian Academy lost its remaining independence and was taken over by Nazis (Gleichschaltung). Planck protested by resigning his presidency. He continued to travel frequently, giving numerous public talks, such as his talk on Religion and Science, and five years later he was sufficiently fit to climb 3,000-meter peaks in the Alps.

During the Second World War the increasing number of Allied bombing missions against Berlin forced Planck and his wife to temporarily leave the city and live in the countryside. In 1942 he wrote: "In me an ardent desire has grown to persevere this crisis and live long enough to be able to witness the turning point, the beginning of a new rise." In February 1944 his home in Berlin was completely destroyed by an air raid, annihilating all his scientific records and correspondence. His rural retreat was threatened by the rapid advance of the Allied armies from both sides. After the end of the war he was brought to a relative in Göttingen.

Planck endured many personal tragedies after the age of fifty. In 1909, his first wife died after 22 years of marriage, leaving him with two sons and twin daughters. Planck's older son, Karl, was killed in action in 1916. His daughter Margarete died in childbirth in 1917 and another daughter, Emma, married her late sister's husband and then also died in childbirth in 1919. During World War II, Planck's house in Berlin was completely destroyed by bombs in 1944, and his younger son, Erwin, was arrested due to the attempted assassination of Hitler in the July 20 plot. Erwin consequently died at the hands of the Gestapo in 1945; his death destroyed much of Planck's will to live. By the end of the war Planck, his second wife, and his son by her moved to Göttingen where he died on October 4, 1947.
wikipedia


Kiitos Jumalalle!

BADGER räjäytys Nevadassa 18.54 1953
kuva wikimedia

Saamme kiittää maailmankaikkeuden Luojaa ja atomien fissio- ja fuusio-prosessien Tekijää siitä, että Arjalaisen Fysiikan johtava hahmo, natsirikollinen Johannes Stark oli niin totaalisen typerä!

Saksalaisten tekniikka oli ja on nimittäin huipputasoa, ja monet heidän maailmansodissa kehittämänsä aselajit ja aseet ovat tulleet koko maailman armeijoiden käyttöön.

Jos Herr Stark ei olisi ollut niin natsien pseudotieteen ja rasismin sokaisema, Saksan juutalaisten tiedemiesten toteuttama ydinpommi olisi taannut Adolf Hitlerille totaalisen voiton ja heidän himoitsemansa arjalaisen rodun maailmanherruuden.

Kovin he juutalaisia syyttivät herruuden etsimisestä Siionin vanhinten protokolliin viitaten (tsaarinajan venäläinen väärennös), vaan itse oli heillä just tämä asia mielessä.

Siis kiitos Jumalalle, joka ihmeellisellä ja käsittämättömällä tavalla johdattaa kansakuntia myös sotien melskeeseen ja niistä pois.

Planck aika ja pituus

Kvanttiteorian isä Max Planck (1858-1947) vuonna 1933
kuva wikimedia

Fysiikassa mitataan mikroaikaa yksiköllä nimeltä Planck aika, joka on noin 10⁻⁴³ sekuntia. Maailmankaikkeuden alussa on ensimmäinen "Planck sekunti".

Näin pieni sekunnin murto-osa on hieman hankalia kirjoittaa nollin tai hahmottaa suhteessa sekuntiin (one onethousand... two onethousand...).

0.0000000000000000000000000000000000000000001 s


Planck aika
wikipedia kertoo

In physics, the Planck time (tP) is the unit of time in the system of natural units known as Planck units. It is the time required for light to travel, in a vacuum, a distance of 1 Planck length. The unit is named after Max Planck, who was the first to propose it.

The Planck time is defined as:

 ≈ 5.39106(32) × 10⁻⁴⁴ s

where 

: is the reduced Planck constant (sometimes  is used instead of  in the definition ^[)

G = gravitational constant

c = speed of light in a vacuum

s is the SI unit of time, the second.

The two digits between parentheses denote the standard error of the estimated value.

One Planck time is the time it would take a photon traveling at the speed of light to cross a distance equal to one Planck length.

Theoretically, this is the smallest time measurement that will ever be possible, roughly 10⁻⁴³ seconds.

Within the framework of the laws of physics as we understand them today, for times less than one Planck time apart, we can neither measure nor detect any change.

As of May 2010, the smallest time interval uncertainty in direct measurements is on the order of 12 attoseconds (1.2 × 10−17 seconds), about 3.7 × 1026 Planck times.
lue koko artikkeli wikipediasta

Planck pituus
wikipedia kertoo

In physics, the Planck length, denoted ℓP, is a unit of length, equal to 1.616199(97)×10⁻³⁵ metres.

It is a base unit in the system of Planck units, developed by physicist Max Planck.

The Planck length can be defined from three fundamental physical constants:

• the speed of light in a vacuum, 
• Planck's constant, and 
• the gravitational constant.

The Planck length is defined as

where  is the speed of light in a vacuum,  is the gravitational constant, and  is the reduced Planck constant. 

The two digits enclosed by parentheses are the estimated standard error associated with the reported numerical value.

lue koko artikkeli wikipediasta

Ensimmäinen sekunti - polarisaatio signaali

Kosmisen taustasäteilyn kartoitusta WMAP
punainen - kuuma, sininen - kylmä
valkoiset viivat kosmisen säteilyn polarisoitumisen suunta
kuva space.com

Lainaan tekstiä vuonna 2006 kirjoitetusta WMAP analyysin läpimurrosta Space.com sivulta

Scientists announced today new evidence supporting the theory that the infant universe expanded from subatomic to astronomical size in a fraction of a second after its birth.

The finding is based on new results from NASA's Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) satellite, launched in 2001 to measure the temperature of radiant heat left over from the Big Bang, which is the theoretical beginning to the universe.

This radiation is known as the Cosmic Microwave Background (CMB), and it is the oldest light in the universe.

Using WMAP data, researchers announced in 2003 that they had pieced together a very detailed snapshot of the universe as it was about 400,000 years after the Big Bang, and that they had determined things like its age, composition and development.

The previous data showed that the universe was about 13.7 billion years old. It also revealed that it wasn't until about 200 million years after the Big Bang that conditions were cool enough for the first stars to form. Scientists were also able to conclude that the universe is composed of about 4 percent real matter, about 23 percent dark matter, and about 73 percent dark energy. Nobody actually knows what dark matter or dark energy are, however.

The new WMAP observations, announced at a NASA press conference today, reveal what the universe was like in the first trillionth of a second after the Big Bang. From the microwave background, researchers teased out a new signal called the "polarization signal."

The researchers collected observations of this polarization signal to create a map of the early universe, allowing them to test a sub-theory within the Big Bang theory, called "inflation."

"During this growth spurt, a tiny region, likely no larger than a marble, grew in a trillionth of a second to become larger than the visible universe," said WMAP researcher David Spergel, also from Princeton University.

lue koko artikkeli tästä linkistä SPACE.COM

Ensimmäinen sekunti - National Geographic video (10 min.)

National Geographic video, hollanninkielinen käännös auttanee ymmärtämään kieltä.

Tiedon tsunamin alla

Mitchell Kaporilla on hyvä internet yhteys!
kuva helpile.org

 Olemme seuranneet tässä blogissa, kuinka toisaalta tähtitieteelliset havainnot ja toisaalta matemaattiseen ajatteluun perustuvat teoriat yhdistyivät ja vakuuttivat tiedemaailman siitä, että tunnetulla maailmankaikkeudella on tutkittavissa oleva alku. Viimeinen niitti epäilijöiden suhteen Big Bang teorian puolesta oli kosmisen taustasäteilyn havaitseminen vuonna 1964  [vaikka sekään ei tainnut saada Sir Fred Hoylea horjumaan staattisen maailmankaikkeuden mallista].

Edellisessä blogitekstissä oleva yksinkertainen yleiskuva Big Bang teoriasta sisältää luonnollisesti valtavan määrän mitä syvällisintä luonnontieteen teoriaa ja tutkimusta, jonka selvittelyyn Yhdysvallat, Eurooppa, Venäjä, Kiina, Intia ja muut uhraavat miljardeja.

Ennenkuin ryhdymme filosofisesti tai teologisesti pureksimaan luonnontieteiden tulosten eksistantiaalista merkitystä ihmiselle, meidän tulisi tutustua jo käsiteltyjen monien aiheiden lisäksi edes hieman lähemmin seuraaviin tieteen tutkimuskohteisiin

Aika-avauurs jatkumo
Ajan suhteellisuus
Energian muuntuminen partikkeleiksi
Kosminen mikroaaltojen taustasäteily
Painovoima
Tähtien muodostuminen vetypilvistä
Raskaiden alkuaineiden synty fyysioreaktioissa
Avaruuden laajeneminen
Pimeä energia
Pimeä aine
Big Bang teorian aiheuttamia teoreettisia ongelmia

Eli maailmankaikkeutta syleileviä tieteellisiä teemoja, todellinen verkostoituneen tiedon tsunami, joka hukuttaa alleen.

Tekisi mieli tehdä tässä aikavaraus - sen sijaan, että kiiruhtaisimme johtopäätöksiin, otetaan aikaa näihin ja muihin maailmankaikkeuden alkuun liittyvien tieteellisten tutkimustulosten opiskeluun ja ymmärtämiseen.

Jumalan suuret luomistyöt kun eivät ole pikkujuttuja.

Alussa - yleiskatsaus Big Bang teoriaan

kuva wikimedia

Tämän hetkisen Big Bang teorian tilanteen mukaan:

1. Big Bang teoria ei kykene selittämään universumin tilaa ennen aika-avaruuden alkua

2. noin 13.798 ± 0.037 miljardia vuotta sitten erittäin tiiheässä ja kuumassa tilassa ollut universumi alkoi laajeta

3. laajetessaan universumi jäähtyi sen verran, että energia saattoi muuntua atomin sisäisiksi partikkeleiksi, protoneiksi, neutroneiksi ja elektroneiksi

4. kolmen ensimmäisen minuutin aikana näistä partikkeleista syntyi yksinkertaisia atomiytimiä

5. ensimmäiset sähköisesti neutraalit atomit muodostuivat vasta tuhansien vuosien kuluttua alusta

6. suurin osa näistä atomeista oli vetyä, atominumerolta 1 (yksi protoni, yksi elektroni)

7. alussa muodostui myös jonkin verran heliumia (2) ja hieman litiumia (3)

8. suuret avaruuden vetypilvet alkoivat painovoiman vaikutuksesta kasaantua tähdiksi ja linnunradoiksi

9. raskaammat alkuaineet muodostuivat tähtien sisuksissa fuusio reaktioina ja erityisesti supernova räjähdysten valtavissa kuumuuksissa



Ennen ajan alkua
Maailmankaikkeuden tila ennen laajenemisen alkua on intensiivisen tieteellisen tutkimuksen kohteena. Sekä tähtitieteelliset havainnot että hiukkastutkimus suurissa kiihdyttimissä antavat tietoa, jonka perusteella teorioita voidaan yrittää kehittää.

Tähtitieteen havainnot ovat edelleen rajoitettuja teknologiamme ja laitteidemme vajavuuksien tähden. Hiukkaskiihdyttimet taas käsittelevät niitä hyvin korkeita energiatiloja, jotka alkuräjähdystä seurasivat eivätkä pääse kaikkiin kosmologian ulottuvuuksiin.


Tuoreinta tietoa

While the scientific community was once divided between supporters of two different expanding universe theories—the Big Bang and the Steady State theory, observational confirmation of the Big Bang scenario came with the discovery of the cosmic microwave background radiation in 1964, and later when its spectrum (i.e., the amount of radiation measured at each wavelength) was found to match that of thermal radiation from a black body.

Since then, astrophysicists have incorporated observational and theoretical additions into the Big Bang model, and its parametrization as the Lambda-CDM model serves as the framework for current investigations of theoretical cosmology.

On 17 March 2014, astronomers at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics announced the apparent detection of primordial gravitational waves, which, if confirmed, may provide strong evidence for inflation and the Big Bang.
wikipedia

FLRW metriikka ia ACDM malli

ACDM malli. Avaruuden kiihtyvä laajeneminen
kuva wikimedia

Olemme pedanneet tätä hieman rankempaa tekstiä tutustumalla ensin neljään matemaatikkoon ja fyysikkoon, joiden nimestä FLRW akronyymi koostuu. Tekstin lopulla on avuksemme eräiden käsitteiden ja termien lyhyitä selvityksiä.

Wikipedia kertoo, että

The Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker (FLRW) metric is an exact solution of Einstein's field equations of general relativity; it describes a homogeneous, isotropic expanding or contracting universe that may be simply connected or multiply connected. (If multiply connected, then each event in spacetime will be represented by more than one tuple of coordinates.)

The general form of the metric follows from the geometric properties of homogeneity and isotropy; Einstein's field equations are only needed to derive the scale factor of the universe as a function of time.

Depending on geographical or historical preferences, a subset of the four scientists — Alexander Friedmann, Georges Lemaître, Howard Percy Robertson and Arthur Geoffrey Walker — may be named (e.g., Friedmann–Robertson–Walker (FRW) or Robertson–Walker (RW) or Friedmann–Lemaître (FL)).

This model is sometimes called the Standard Model of modern cosmology. It was developed independently by the named authors in the 1920s and 1930s.

Ja tässä se on sitten...

The FLRW metric starts with the assumption of homogeneity and isotropy of space. It also assumes that the spatial component of the metric can be time-dependent. The generic metric which meets these conditions is




where   ranges over a 3-dimensional space of uniform curvature, that is, elliptical space, Euclidean space, or hyperbolic space. It is normally written as a function of three spatial coordinates, but there are several conventions for doing so, detailed below.  does not depend on t — all of the time dependence is in the function a(t), known as the "scale factor".

FLWR merkitys oletusarvona

These equations are the basis of the standard big bang cosmological model including the current ΛCDM model.

Because the FLRW model assumes homogeneity, some popular accounts mistakenly assert that the big bang model cannot account for the observed lumpiness of the universe. In a strictly FLRW model, there are no clusters of galaxies, stars or people, since these are objects much denser than a typical part of the universe.

Nonetheless, the FLRW model is used as a first approximation for the evolution of the real, lumpy universe because it is simple to calculate, and models which calculate the lumpiness in the universe are added onto the FLRW models as extensions.

Most cosmologists agree that the observable universe is well approximated by an almost FLRW model, i.e., a model which follows the FLRW metric apart from primordial density fluctuations. As of 2003, the theoretical implications of the various extensions to the FLRW model appear to be well understood, and the goal is to make these consistent with observations from COBE and WMAP.

Havaintojen antamia todisteita

By combining the observation data from some experiments such as WMAP and Planck with theoretical results of Ehlers–Geren–Sachs theorem and its generalization, astrophysicists now agree that the universe is nearly an isotropic and homogeneous FLRW spacetime.
lue koko artikkeli wikiepdiasta

__________________________________________________

Eräitä käsitteitä ja termejä FLWR tekstissä

Einsteins's field equations of general relativity

The Einstein field equations (EFE) or Einstein's equations are a set of 10 equations in Albert Einstein's general theory of relativity which describe the fundamental interaction of gravitation as a result of spacetime being curved by matter and energy.

First published by Einstein in 1915 as a tensor equation, the EFE equate local spacetime curvature (expressed by the Einstein tensor) with the local energy and momentum within that spacetime (expressed by the stress–energy tensor).
wikipedia

Homogenous - Corresponding in structure because of a common origin.

Isotropic - Identical in all directions; invariant with respect to direction-


Ehlers–Geren–Sachs theorem

The Ehlers–Geren–Sachs theorem, published in 1968 by Jürgen Ehlers, P. Geren and Rainer Sachs, shows that if, in a given universe, all freely falling observers measure the cosmic background radiation to have exactly the same properties in all directions (that is, they measure the background radiation to be isotropic), then that universe is an isotropic and homogeneous FLRW spacetime.
wikipedia

ACDM model

The ΛCDM or Lambda-CDM model is a parametrization of the Big Bang cosmological model in which the universe contains a cosmological constant, denoted by Lambda (Greek Λ), and cold dark matter (abbreviated CDM). It is frequently referred to as the standard model of Big Bang cosmology, since it is the simplest model that provides a reasonably good account of the following properties of the cosmos:

• the existence and structure of the cosmic microwave background
• the large-scale structure in the distribution of galaxies
• the abundances of hydrogen (including deuterium), helium, and lithium
• the accelerating expansion of the universe observed in the light from distant galaxies and supernovae

The model assumes that general relativity is the correct theory of gravity on cosmological scales. It emerged in the late 1990s as a concordance cosmology, after a period of time when disparate observed properties of the universe appeared mutually inconsistent, and there was no consensus on the makeup of the energy density of the universe.

The ΛCDM model can be extended by adding cosmological inflation, quintessence, and other elements that are current areas of speculation and research in cosmology.


Some alternative models challenge the assumptions of the ΛCDM model. Examples of these are: modified Newtonian dynamics, modified gravity, and theories of large-scale variations in the matter density of the universe.
wikipedia

COBE

Kuva NASA

The COBE satellite was developed by NASA's Goddard Space Flight Center to measure the diffuse infrared and microwave radiation from the early universe to the limits set by our astrophysical environment. It was launched November 18, 1989 and carried three instruments,

• a Diffuse Infrared Background Experiment (DIRBE) to search for the cosmic infrared background radiation, 
• a Differential Microwave Radiometer (DMR) to map the cosmic radiation sensitively, and
•  a Far Infrared Absolute Spectrophotometer (FIRAS) to compare the spectrum of the cosmic microwave background radiation with a precise blackbody. 

Each COBE instrument yielded a major cosmological discovery

Cobe homepage NASA

Planck

Planck satelliitti taustana universumin mikroaalto kartta
kuva ESA

Planck will help provide answers to some of the most important questions in modern science: how did the Universe begin, how did it evolve to the state we observe today, and how will it continue to evolve in the future? Planck's objective is to analyse, with the highest accuracy ever achieved, the remnants of the radiation that filled the Universe immediately after the Big Bang - this we observe today as the Cosmic Microwave Background.
European Space Agency ESA

WMAP

The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) is a NASA Explorer mission that launched June 2001 to make fundamental measurements of cosmology -- the study of the properties of our universe as a whole. WMAP has been stunningly successful, producing our new Standard Model of Cosmology. WMAP's data stream has ended. Full analysis of the data is now complete. Publications have been submitted as of 12/20/2012.
WMAP page NASA

Big Bang teoria: Arthur Geoffrey Walker

Arthur Geoffrey Walker (1909-2001)
kuva Walker:Arthur Biography

FLRW sarjan neljäs mies on englantilainen matemaatikko ja fyysikko Arthur Geoffrey Walker (1909-2001). Hän hoiti yliopistollista matematiikan luennoitsijan virkaa Liverpoolissa ja Sheffieldissä, jonka jälkeen hän sai Liverpoolin "puhtaan matematiikan" professuurin vuonna 1952, jota hän hoiti aina eläkkeelle jäämiseensä asti 1974.

A.G. Walker oli lahjakas matemaatikko, geometrian erikoistuntija, pidetty opettaja, hyvä tenniksessä ja erinomainen tanssija voittaen monia palkintoja vaimonsa kanssa.

Walker työskenteli paljon suhteellisuusteorian parissa ja saavutti kansainvälisessä yhteistyössä alalla merkittäviä tuloksia

1. Robertson-Walker metriikka
2. FLRW kosmologinen malli
3. Fermi-Walker differentiaali

1. 1930-luvulla Arthur Walker työskenteli Howard Robertsonin kanssa Friedmannin teorian parissa. Yhdessä he antoivat venäläisen alan pioneerin työlle niin vahvan matemaattisen perustan, että se on yhä tänään modernin kosmologian mallinnusten perustana.

2. FLRW mallista jatkossa lisää.

3. Kuuluisan italialaisen Enrico Fermin kanssa Walker työskenteli suhteellisuusteorian parissa, kehittäen matemaattisen mallin joka tunnetaan nimellä Fermi-Walker differentiaali (tai transport). wikipedia kertoo tästä

Fermi–Walker transport is a process in general relativity used to define a coordinate system or reference frame such that all curvature in the frame is due to the presence of mass/energy density and not to arbitrary spin or rotation of the frame.

In general relativity, Fermi-Walker derivatives of the spacelike unit vector fields in a frame field, taken with respect to the timelike unit vector field in the frame field, are used to define non-inertial but nonspinning frames, by stipulating that the Fermi-Walker derivatives should vanish. In the special case of inertial frames, the Fermi-Walker derivatives reduce to covariant derivatives..
wikipedia

Mielenkiintoinen on Fermi-Walker differentiaalin merkitys olennaisen comoving käsitteen matematiikalle

A coordinate system co-moving with the particle can be defined. If we take the unit vector as defining an axis in the co-moving coordinate system, then any system transforming with proper time is said to be undergoing Fermi Walker transport.
wikipedia

Voiko sitä enää selvemmin sanoa?



_______
artikkeli perustuu elämänkertaan St. Andrews history sivulla.

Big Bang teoria: Howard Percy Robertson

Howard Percy Robertson (1903-1961)
kuva Cosmology

Big Bang teoriassa merkittävä FLRW metriikka sisältää nimet Friedmann, Lemaître, Robertson ja Walker. Alexander Friedmannista ja GeorgesLemaîtresta on jo ollut puhetta.

Amerikkalainen matemaatikko ja fyysikko Howard Percy Robertson (1903-1961) osallistui Albert Einsteinin vuonna 1916 julkaiseman yleisen suhteellisuusteorian herättämien ongelmien ratkontaan.

Hänen väitöskirjansa vuodelta 1925 Kalifornian teknillisestä insitituutista (Caltech) käsitteli dynaamista kosmosta

• On Dynamical Space-Times Which Contain a Conformal Euclidean 3-Space   

Vuonna 1938 hän julkaisi lyhyydestään huolimatta merkittävän artikkelin, jossa yleisen suhteellisuusteorian "kahden kappaleen" ongelmaa lähestytään likiarvojen avulla.

• Note on the preceding paper: The two body problem in general relativity. The Annals of Mathematics, series II, Vol 39, pp. 101–104 (1938)

Robertsonin tarjoama ratkaisu oli yleisesti käytössä pitkään. Sen ongelmana on, ettei hän huomio painoiman säteilyn efektiä ja kaksi kappaletta kiertävät toisiaan ikuisesti. Kun säteily otetaan laskuihin mukaan, kappaleet alkavat lähestyä toisiaan.

wikipedia kertoo tätä kirjoitettaessa uutisissa vahvasti näkyvästä painovoiman säteilystä, jonka todistaminen havaintojen perusteella on ollut varsin vaikeaa:

In physics, gravitational waves are ripples in the curvature of spacetime that propagate as a wave, travelling outward from the source.

Predicted in 1916 by Albert Einstein to exist on the basis of his theory of general relativity, gravitational waves theoretically transport energy as gravitational radiation.

Sources of detectable gravitational waves could possibly include binary star systems composed of white dwarfs, neutron stars, or black holes.

The existence of gravitational waves is a possible consequence of the Lorentz invariance of general relativity since it brings the concept of a limiting speed of propagation of the physical interactions with it.

Gravitational waves cannot exist in the Newtonian theory of gravitation, in which physical interactions propagate at infinite speed.
lue koko artikkeli wikipediasta

Robertsonin nimi on mukana kolmessa merkittävässä fysiikan tutkimuksen termissä

• Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker metriikka (FLRW)
• Poynting–Robertson efekti
• Robertson-Schrödinger suhde

Howard Robertson ei jäänyt pelkästään tutkijaksi akateemiseen maailmaan. Toisen maailmansodan aikana hän työskenteli Yhdysvaltojen tiedustelupalvelussa ja oli sodan jälkeen CIA:n palveluksessa.sekä Puolustusministeriön asejärjestelmien arviointiryhmän johtajana. Robertson oli mukana myös Pentagonin 1953 asettaman tutkimusryhmän UFO-raportin laatimisessa!

___
teksti pohjautuu wikipedian artikkeliin

Big Bang painovoima-aaltoja havaittu!

BICE2 Etelämantereella
Mikroaaltokartoituksen pyörteitä
kuva NASA APOD

Iltalehti uutisoi Suomessa 17.3.2014

... Etelämantereella sijaitsevan teleskoopin avulla tutkijat ovat havainneet kaikuja alkuräjähdyksen ensihetkistä lähes 14 miljardia vuotta sitten.

Teleskooppi havaitsi merkkejä niin sanotusta kosmisesta inflaatiosta eli valon nopeutta nopeammasta laajenemisesta maailmankaikkeuden ensimmäisen sekunnin ensimmäisen murto-osan aikana. Havaitut painovoima-aallot antavat tähän saakka puuttunutta todistusaineistoa nykyisten alkuräjähdystä koskevien teorioiden tueksi.
...
Lue koko uutinen Iltalehti  

Tärkeä kosmologian uutinen löytyy web sivuilta kautta maailman, katso esimerkiksi Harvardin yliopiston Backing the Big Bang

Etelämantereella olevan BICE2 teleskoopin kotisivu

PS
Mukavasti Hannun tekstit ovat valmistelleet blogin seuraajia kosmologian jymyuutisen ymmärtämiseen, eikö totta!

Luominen, paavi Pius XII ja Georges Lemaître

Paavi Pius XII vuonna 1939
kuva wikimedia

Keskustelujemme kannalta olennaisen tärkeä vaihe nerokkaan maailmankaikkeuden alkua selvittäneen katolisen papin elämässä on itse paavin hänelle suoma kunnianosoitus - josta seurasi varsin jännittävä tilanne.

Paavi Pius XII (1876-1958) julisti vuonna 1951, että Georges Lemaîtren tieteellinen työ todistaa luomisen todeksi ja on katolisen uskon mukainen.

Olisihan siinä olalle taputus kelle tahansa prelaatille!

Vaan ei meidän totuuden rakastajallemme, joka ei pelännyt Albert Einsteinia arvostella eikä langennut metsästämään Yhdysvaltain rikkaita akateemisia virkoja, vaan kulki kuin sisäisen palon pakottamana tietään kohti komoksen suurimpia salaisuuksia.

Hän kerrassaan veti herneen nenäänsä, as they say.

"Älä arvon paavi ikinä enää mainitse minun teoriaani ja luomista samaan hengenvetoon" hän pyysi paavin tieteellisen neuvonantajan Daniel O'Connollin välityksellä.

Sen verran oli tavallisella papilla, Lemaîtrella, vaikutusvaltaa ja rohkeutta, että hän pyysi paavilta suoraan, ettei tämä puhuisi kosmologiasta.

"Ei saa sekoittaa tiedettä ja uskontoa."

Paavi Pius XII suostui tähän pyyntöön.

 ___
tekstin tiedot wikipediasta

Lemaître: Einstein vakuuttuu

Lemaître ja Einstein vuonna 1933
kuva Catholic Education Resource Center

Vuonna 1931 julkaistu Primeval Atom teoria ei heti innostanut Albert Einsteinia. kuten näimme jo aikaisemmin vuoden 1927 julkaisun kohdalla, Einstein kyllä arvosti Lemaîtren matemaattista lahjakkuutta, mutta epäili rankasti tämän fysiikan tajua. Hän sanoikin entiseen tyyliinsä, että "teoriaa ei voi perustella fysiikan kannalta" (unjustifiable from a physical point of view).

Toisaalta valo alkoi nerollekin lopulta loistaa... Einstein rohkaisi Lemaîtrea jatkamaan asian tutkimista ja myönsi auliisti Georgesin teesin, ettei hänen staattista maailmankaikkeuden malliaan voida ylläpitää äärettömään menneisyyteen.


Käänteentekevä vuosi 1933
Vuonna 1933 Albert Einstein ja Georges Lemaître matkustivat yhdessä Yhdysvaltoihin Kaliforniassa pidettäviin seminaareihin.

Matkalla heillä riitti keskustelunaihetta maailmankaikkeuden syvimmistä salaisuuksista. Suhteellisuusteoriat olivat vielä tuoretta kuumaa tavaraa ja lienee Georges ollut ylen onnellinen tilaisuudesta esittää kysymyksiä eräälle maailmanhistorian suurimmista tieteen neroista.

Voimme olettaa, että Einstein puolestaan kuunteli ja kyseli kärsivällisesti Lemaîtren näkemyksistä ja niiden matemaattisista ja jopa fyysisistäkin perusteista. Nämä matkatarinat valmistivat molempia Kalifornian seminaareiihin.

Tuon ajan lehdet uutisoivat, että kun Lemaître oli päättänyt luentonsa, Einstein suorastaan nousi seisomaan käsiään taputtaen ja innostuneesti sanoi "tämä on kaunein ja tyydyttävin selitys luomisesta, mitä olen koskaan kuullut!"

Kohteliaisuus on melkoinen, sillä tieteellisen teorian kauneus oli Einsteinille erityisen tärkeä. Rumissa teorioissa oli jotain vikaa. Onko tieteenhistoriassa kauniimpaa kaavaa kuin e=mc²


Kultaa ja kunniaa
Ei tainnut arvon pappimme päivääkään seurakuntatyössä ennättää viettää.

Einsteinin antama tuki vuonna 1933 merkitsi hänelle kansainvälistä läpimurtoa, kuuluisuutta eräänä kosmologian johtavana teoreetikkona, kuningas Leopold III henkilökohtaisesti antamaa Belgian korkeinta tieteen kunniamerkkiä, jäsenyyttä Belgian tiedeakatemiassa sekä paavillisessa tiedeakatemiassa (Pontificial Academy of Sciences) jonka johtajaksi hänet myöhemmin valittiin, ja vuonna 1960 paavi Johannes XXIII myönsi hänelle Monsignor arvon. Hän sai Englannin Kuninkaallisen tähtitieteenseuran Eddington mitalin.


Kosminen mikroaaltosäteily
Monseigneur Georges Henri Joseph Édouard Lemaître sai vielä yhden lahjan Taivaan Isältä - hän sai elää juuri niin kauan, että ennätti kuulla keväällä 1966 kosmisen mikroaaltosäteilyn löytämisestä. Hän kuoli saman vuoden kesäkuun 20.

Tämä säteily vahvistaa erittäin syvällisellä tavalla Lemaîtren ensinnä esittämää teoriaa kaiken alusta, Kosmisesta Munasta! 

Lemaître: Primeval Atom 1931

Kuva Georges Lemaître blogi

Vuonna 1931 Georges Lemaître kutsuttiin mukaan Brittiläisen Tiedeseuran (British Science Association) järjestämään konferenssiin Lontoossa, jolla oli sangen mielenkiintoinen teema Universe and spirituality.

Lontoon luennossaan Lemaître esitti, että avaruuden laajeneminen alkaa tietystä alkupisteestä, initial point, jota hän kutsui nimellä Primeval Atom.

Lemaître käytti myös ilmausta Cosmic Egg, "kosminen muna, joka räjähtää luomisen hetkellä".

Lemaître kirjoitti luennostaan kirjeen Nature lehteen laajemmalle yleisölle tiedoksi

• G. Lemaître, The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory, Nature 127 (1931), n. 3210, pp. 706. (Lue Lemaîtren erinomaisen merkittävä ja napakka kirje tässä linkissä.)

Koetan kääntää tähän keskeisiä kohtia kirjeestä.
(jos tunnet kirjeestä jo tehdyn suomennoksen, olisin kiitollinen linkistä),


Lemaître: Maailman alku kvanttiteorian näkökulmasta

... olisin pikemminkin taipuvainen ajattelemaan, että kvanttiteorian nykyinen tila viittaa siihen, että maailman alku on hyvin erilainen luonnon nykytilasta.

Kvanttiteorian näkökulmasta termodynamiikan prinsiipit voidaan ilmaista näin
1. energian vakio kokonaismäärä levitetään erillisissä kvanteissa
2. erillisten kvanttien määrä lisääntyy jatkuvasti

Jos menemme ajassa taaksepäin, löydämme yhä vähemmän erillisiä kvantteja kunnes kohtaamme maailmankaikkeuden koko energian pakattuna muutamaan tai vain yhteen kvanttiin.

Atomien prosesseissa avaruuden ja ajan käsitteet ovat vain tilastollisia tekijöitä, ne väistyvät pois kun niitä sovelletaan yksittäisiin ilmiöihin, joissa on mukana vain vähän kvantteja.  

Jos maailma on alkanut yhdestä ainoasta kvantista, avaruudella ja ajalla ei silloin olisi mitään merkitystä alussa, ne saisivat mielekästä merkitystä vasta kun elkuperäinen kvantti on jakaantunut riittävän moniksi kvanteiksi..

Jos tämä pitää paikkansa, maailma alkoi hieman ennen avaruuden ja ajan alkamista. 

... esimerkiksi saattaa olla, että atomiydin on laskettava ainutlaatuisena kvanttina ja sen atominumero eräänlaisena kvanttinumerona. Jos tulevaisuuden kvanttiteorian tutkimus kääntyisi tähän suuntaan, niin voisimme käsittää maailmankaikkeuden alun yhtenä ainutlaatuisena atomina, jonka massa on koko maailmankaikkeuden massa. Tämä erittäin epävakaa atomi jakaantuisi yhä pienemmiksi atomeiksi super-radioaktiivisessa prosessissa. 

Jotain jälkiä tästä prosessista saattaa, Sir James Jeansin ideaa seuraten, ylläpitää tähtien lämpöä kunnes meidän pienten atominumeroiden atomit tekisivät elämän mahdolliseksi.

On selvä, ettei alku kvantti voisi pitää itsessään evoluution koko kulkua, mutta se ei määrittelemättömyyden prinsiipin mukaan olekaan välttämätöntä.

Käsitämme nykyisen maailmamme sellaiseksi, jossa todella tapahtuu jotain. Maailman koko tarinan ei tarvitse olla kirjoitettuna ensimmäisessä kvantissa kuten joku levysoittimessa oleva laulu. Maailman kaiken aineen on täytynyt olla läsnä alussa, mutta sen kertoma tarina voidaan kirjoittaa askel kerrallaan.
Osia G. Lemaîtren kirjeestä Nature 1931

Siinäpä se, Kosminen Muna

Alku.
____________
(Suom.huom. olen kiitollinen sisällöllisesti merkittävien käännösvirheiden ilmoittamisesta kommenteissa, niin korjaan heti kun voin!)

Lemaître: Einstein epäilee

Albert Einstein luennoi Wienissä vuonna 1921
kuva wikimedia

Monseigneur Georges Henri Joseph Édouard Lemaître - kuten koko komea nimensä pappina uransa huipulla kuului - aloitti vuonna 1925 työnsä osa-aikaisena luennoitsijana Louvainen katolisessa yliopistossa.

Samallakävi ilmi, mikä se hänen sisällään ollut polte oli, joka toi nuoren miehen takaisin USA:n kultamailta Eurooppaan: Lemaîtrella näet oli mielessä maailmankaikkeus. Hän tahtoi keskittyä tähän teemaan kokonaan, eikä hajottaa voimiaan rakentamalla omaa karriääriänsä vierailla mailla kaukana.

Valtavilla Taivaan Isältä saamillaan hengen lahjoillaan hän ryhtyi intensiiviseen työhön, jota kesti kaksi vuotta ja jota ajoittainen luennointi opiskelijoille ei haitannut.


Laajeneva maailmankaikkeus versus Einstein *
Vuonna 1927 hän julkaisi tutkimuksensa artikkelissa

• Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques. Annales de la Société Scientifique de Bruxelles 47: 49. (Alkuperäinen artikkeli on luettavissa pdf-muodossa tässä linkissä.)

Artikkelin lähtökohtana on Albert Einsteinin (1879-1955) tuolloinen näkemys staattisesta rajallisesta universumista. Einstein kirjoitti noihin aikoihin, että maailmankaikkeus on "äärettön, mutta rajallinen ja satulan muotoinen". 

Käsillä olevien tähtitieteellisten mittausten perusteella Georges Lemaître osoitti punasiirtymän merkitsevän avaruuden laajenemista. Hän antoi tästä ensimmäisenä myös matemaattisen kaavion, jota tiedemaailma ei huomioinut kuin vasta myöhemmin ja asia tunnetaan yleisesti Hubblen lakeina.

Einstein ei löytänyt Lemaîtren matematiikasta virheitä, mutta siitä huolimatta hän kieltäytyi omaksumasta ideaa laajenevasta avaruudesta. "Sinun laskelmasi ovat oikein, mutta fysiikkasi on iljettävää" hän paukautti reippaasti Georgesille

Vos calculs sont corrects, mais votre physique est abominable.
Albert Einsteinin kommentti Lemaîtren tutkimukseen

Tämä mitä korkeimmalta taholta tullut arvostelu ei pysäyttänyt Lemaîtren uraa. Saatuaan avaruuden laajenemisen ajatuksen sydämeltään paperille, hän matkusti Yhdysvaltoihin ja väitteli siellä vielä samana vuonna 1927 MIT:ssä tohtoriksi!

• The gravitational field in a fluid sphere of uniform invariant density according to the theory of relativity.Ph.D. Thesis Massachusets Institute of Technology, 1927.

Palattuaan kotimaahansa Lemaîtren nimitettiin Louvainen katolisessa yliopistossa vakinaiseksi professoriksi.

___
* tiedot wikipedian artikkelista, mahdolliset virheet minun

Big Bang teoria: Georges Lemaître

Georges Lemaître luennoimassa Leuvenin katolisessa yliopistossa vuonna 1933
kuva wikimedia

Evoluution uus-darwinistinen valtavirta on vahvasti kristityn miehen, itävaltalaisen munkki Gregor Mendelin kärsivällisen tutkimustyön perustalla. Tämä on hyvä muistaa näinä ankeina epäuskon ja sekavuuden aikoina!

Maailmankatsomuksemme mullistaneen Big Bang teorian isä on katolinen belgialainen pappi Georges Lemaître (1894-1966). Tämä on hyvä muistaa näinä ankeina epäuskon ja sekavuuden aikoina!


Henkilöhistoriaa *
Nuoruudessaan Georges kävi Charleroin kaupungissa jesuiittojen ylläpitämää "Pyhän Sydämen" koulua (Collège du Sacré-Coeur). Siellä hänelle annettiin klassinen lukion koulutus kreikan ja latinan taitoineen.

Ensimmäisen maailmansodan syttymisen vuonna 1914 silloin vain 17-vuotias Georges Lemaître aloitti insinöörin opinnot Louvainin katolisessa yliopistossa.(Université catholique de Louvain). Pian tulikin kutsu armeijaan, ja hän palveli ansiokkaasti Belgian armeijassa tykistöupseerina sodan loppuun saakka.

Tarina ei kerro, mitä hänelle 1. maailmansodan kauhuissa tapahtui henkilökohtaisesti. Palattuaan siviiliin super-lahjakas Lemaître alkoi lukea matematiikkaa ja fysiikkaa, mutta samalla hän alkoi valmistautua katolisen papin tehtäviin. Jo vuonna 1920 hän väitteli matematiikan alalta tohtoriksi. Papiksi hänet vihittiin vuonna 1923.  

Belgian katolinen kirkko suhtautui viisaasti nuoren papin poikkeukselliseen lahjakkuuteen ja antoi hänelle opintoja varten vapauden. Lemaître opiskeli 1923-25 johtavien professorien alaisuudessa: Arthur Eddingtonin johdolla kosmologiaa St. Edmund's House Cambridgessä Englannissa, sitten USA:ssa Harvardin yliopiston observatoriossa itsensä Harlow Shapleyn oppilaana astronomiaa ja pääsi vieläpä tohtorioppilaaksi korkeasti arvostettuun Massachuset Institute of Technology (MIT).

Vaan ei jäänyt Georges jenkkeihin. Jokin poltti sisällä, ja suorastaan loisteliaasta uraputkesta huolimatta hän palasi kotimaahansa Belgiaan 1925 ottaen vastaan osatoimisen luennoitsijan työn Louvainen katolisessa yliopistossa.

_____

tekstin tiedot wikipedian artikkelista

Big Bang teoria: Alexander Friedmann

Alexander Friedmann (1888-1925)
Miehessä on avaruustutkijan olemusta, eikö totta!
kuva wikimedia

Big Bang teorian kehitys tapahtui 1920-luvun tienoilla melko nopeasti. Punasiirtymän havaitseminen jo ennen Edwin Hubblen käänteentekeviä löytöjä vei kosmologien ajatuksia eteenpäin.

Pietarissa 1888 syntynyt venäläinen fyysikko ja matemaatikko Alexander Friedmann sai vuonna 1918 Permin yliopistossa professuurin. Vuonna 1925 lahjakas tutkija valittiin Leningradin geofyysisen observatorion johtajaksi. Samana vuonna hän myös meni avioliittoon Natalia Malininin kanssa. Avioliitto ja ura Leningradissa jäivät traagisen lyhyiksi: Alexander Friedmann kuoli saman vuoden syyskuun 16. päivänä lomamatkallaan Krimillä saamaansa lavantautiin.

Friedmann rakensi Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian pohjalta kolme mallia (Friedmann models), joissa pohditaan universumin positiivista, negatiivista ja nolla-käyristymistä (curvature).

Vuonna 1924 julkaistu artikkeli Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes. Zeitschrift für Physik (Vol. 21, pp. 326–332) kosmoksen negatiivisesta käyristymisestä asettaa hänet Big Bang teorian pioneerien kärkijoukkoon.

Uskonnon näkökulmasta Friedmann on mielenkiintoinen tapaus nuoren Neuvostoliiton asukkaiden joukossa. Isänsä puolelta hän oli Venäjän assimiloituneiden juutalaisten jälkeläinen ja hänet kastettiin lapsena ortodoksiseen kirkkoon. Aikuisena hän oli neuvosto-ateisti, mutta piti silti kirkkohäät Nataliansa kanssa!

____
artikkeli on lyhennelmä ja suomennos engl .wikipediasta

Avaruuden laajeneminen

Yksityiskohta Hubble Ultra deep space -valokuvasta
Näissä mittasuhteissa avaruuden laajeneminen on merkittävä tekijä
kuva wikimedia

Edwin Hubble osoitti edeltäjänsä ja kollegojensa kanssa Dopplerin ilmiön ratkaisevan tärkeän merkityksen kosmoksen tutkimukselle. Puna- ja sini-siirtymä osattiin todeta jo auringon pyörimisessä ja tarkoin mittauksin myös ekvaattorilla olevista havaintoasemista maapallon pyörimisliikkeen seurauksena.

Hubble mullisti ihmiskunnan käsityksen universumista löytämällä Mt. Wilson observatorion 100 tuuman Hooker teleskoopilla Linnunradan ulkopuolisen syvän avaruuden ja antamalla tarkkaa tietoa kaukaisten galaksien nopeuksista ja etäisyyksistä.

Vääjäämätön lopputulos oli, että maailmankaikkeus ei suinkaan ole staattinen kuten tähtitieteessä oli totuttu ajattelemaan, vaan erittäin dynaaminen. Etäisten galaksien kiihtyvä vauhti poispäin maapallosta oli tosiasia, jonka merkitystä on 1920-luvulta alkaen yhä parempien instrumenttien, tarkempien mittausarvoin ja kehittyvän teoreettisen selityksin pohjalta tutkittu. Työ on vasta alussaan.

Kuten Hannu on edellä kertonut, kyse ei ole "alkuräjähdyksestä" vaikka Sir Fred Hoylen keksimä leikillinen ilmaus Big Bang sellaiseen viittaakin ja kuten luonnollisesti ajattelemme. Kun louhoksella räjäytetään dynamiittia, graniitin kappaleet sinkoutuvat määrätyllä nopeudella poispäin alkupisteestä ja putoavat sitten jonnekin liike-energian loppuessa. (Toivottavasti ei läheisen asutuksen pihoille.)

Avaruuden laajeneminen ei ole tällainen alkuräjähdys. wikipedia johdattelee asian näin artikkelissa Metric expansion of space

The metric expansion of space is the increase of the distance between two distant parts of the universe with time.
It is an intrinsic expansion whereby the scale of space itself changes.
This is different from other examples of expansions and explosions in that, as far as observations can ascertain, it is a property of the entirety of the universe rather than a phenomenon that can be contained and observed from the outside.
wikipedia

Avaruuden mittasuhteet muuttuvat

Pauli Nevala
kuva YLE eläväarkisto preview

Avaruuden mittasuhteiden laajeneminen on meikäläiselle tavikselle hankalasti hahmotettava asia.

Ajatellaan urheilun historiaa muistellen, että teuvalainen Pauli Nevala on Ruotsi-ottelussa vuonna 1970 tempaissut tosi lujaa, että miltei olkapää sijoiltaan lähti. Kenttätuomarit lähtevät leuka loksahtaneina 90 metrin rajalta mittaamaan keihään putoamiskohdan etäisyyttä heittoviivasta. Heidän liikkuessaan mittanauhansa kanssa, koko urheilukenttä laajenee ja kaikki siinä olevat.

Näin ollen ennätystuloksen mittaus riippuu havainnoijan sijainnista. Koska tuomarit ovat itse mukana laajenemisessa ja kasvavat kokoa, he saavat jatkuvasti saman tuloksen pitenevällä mittanauhallaan: 92,64 metriä.

Jos mittausta tarkkailee joku virkailija urheilukentän laajenemisen ulkopuolelta, hänen arvioissaan heiton etäisyys voikin olla hurjat 120 metriä laajentuneella areenalla.

Eikö niin?


Painovoima mukaan!
No ei aivan.

Väittävät mokomat, ettei laajenevan urheilukentän ulkopuolelta käsin tapahtuva tarkkailu ole edes mahdollista!

Luonnonlakien maailmassa taas esimerkkimme urheilukenttä on sen verran pieni, että avaruuden laajenemisen teoria mutkistuu.

Metric expansion is a key feature of Big Bang cosmology, is modeled mathematically with the FLRW metric, and is a generic property of the universe we inhabit.

However, the model is valid only on large scales (roughly the scale of galaxy clusters and above).

At smaller scales matter has become bound together under the influence of gravitational attraction and such things do not expand at the metric expansion rate as the universe ages.

As such, the only galaxies receding from one another as a result of metric expansion are those separated by cosmologically relevant scales larger than the length scales associated with the gravitational collapse that are possible in the age of the Universe given the matter density and average expansion rate.
wikipedia

Onko kukaan väittänytkään, että moderni Big Bang kosmologia olisi aikuisopiskelijalle helppo aihe?

Ajan ikuisuus? Filoponus versus Aristoteles

Aristoteles (384-322 eKr)
Roomalainen kopio Lysippoksen pronssiveistoksesta n. 330 eKr.
Alabasterista tehty viitta on moderni lisäys
Palazzo Altemps- Rooman kansallismuseo
kuva wikimedia

Platonin lahjakas oppilas Aristoteles edusti näkemystä, jonka mukaan maakeskeinen (geosentrinen) maailmankaikkeus on ikuinen ilman alkua. "Aika on ikuinen" eli englannin temporal infinitism.

Antiikin Kreikasta näkemys ikuisesta staattisesta kosmoksesta levisi etenkin korkeasti arvostetun Aristoteleen tuotannon kautta juutalais-kristilliseen ja islamilaiseen kulttuuriin, vaikka näkemys on ristiriidassa Raamatun luomiskertomuksen kanssa, jonka myös Koraani omaksuu. Raamattuhan alkaa sanoilla bereshit bara elohim, alussa Jumala loi.

Pakanuuden ja kristinuskon taistelussa argumentti ajan ikuisuudesta oli varsin merkittävä älyllinen ja akateemisesti arvostettu hyökkäys raamatullista "alkua" vastaan.

Esitieteellisellä ajalla aina Uuden ajan alkuun asti aihe kuului puhtaasti filosofian ja teologian aloille, sillä mitään kokeellista tai teoreettista mallia ei ollut luonnonilmiöiden avulla asiaa selvitellä. Juutalainen korkeasti arvostettu teologi ja filosofi Maimonides (1135-1204) esitti, ettei "ajan ikuisuutta" voida sen enempää todistaa oikeaksi kuin kumota. Vaikutusvaltainen kristillinen teologi ja filosofi Tuomas Akvinolainen (1225-1274) esitti saman näkemyksen, ehkä Maimonideksen tuntien, suurteoksessaan Summa Theologica. *


Johannes Filoponus 
Ensimmäinen aatehistoriasta tunnettu ajan ikuisuuden kriitikko on alexandrialainen teologi ja filosofi Johannes Filoponus (490-570). **

Hänen lähtökohtansa on erityisen mielenkiintoinen myös tämän blogin teemojen kannalta: Filoponus näet torjui Aristoteleen ja uus-platonismin filosofisen lähestymistavan ja kyseli metodeita ja todisteita luonnosta. Häntä voidaan pitää näin empiirisen tieteen ja luonnontieteiden edelläkävijänä, WYSIWYG miehenä!

Vuonna 681 ekumeeninen kristillinen kirkko tuomitsi Johannes Filoponuksen hereetikkona, koska hänen katsottiin ymmärtävän Kolminaisuuden kolmena eri jumalana (triteisti).

Renesanssi löysi Filoponuksen uudelleen ja hänen teoksiaan julkaistiin laajalti 1500-luvulla. Niillä oli vahva vaikutus esimerkiksi Galileo Galilein (1564-1642) ajatteluun, joka viittaa kirjoituksissaan usein häneen.

Lahjakkaana tiedemieheneä Filoponos kirjoitti, että

• Liikettä voi tapahtua tyhjössä
• Kappaleen putoamisnopeus ei ole riippuvainen sen painosta 

Galileo Galilei ilmeisesti luki tämän ja teki sen todistamiseksi kuuluisan Pisan tornin kokeensa vuonna 1589. Hänen oppilaansa Vinzenzi Viviano kertoo, että tämä pudotti kaksi eripainoista esinettä ylhäältä vinosta tornista osoittaakseen, että ne putoavat maahan täsmälleen samaan aikaan riippumatta massasta. 

(En ole huomannut, että Filoponoksen nimeä tässä kuuluisassa kertomuksessa Aristoteleksen vastiasesta testistä yleensä mainittaisiin. Kertomus itse kokeesta on myös herättänyt historioitsijoiden epäilyksiä katso wiki)

Cata Proclus
Johannes Filoponus kirjoitti vuonna 529 teoksen Cata Proclus, jossa hän järjestelmällisesti pyrkii kumoamaan väitteen ajan ikuisuudesta. Tämä kirjoitus ei ole säilynyt jälkipolville, mutta sama teema näkyy monissa muissakin hänen teksteissään.

Filoponus on ensimmäinen tunnettu kirjoittaja, joka väittää radikaalisti vastoin Aristotelesta, että ajalla on alku eli englannin temporal finitism.


Luomisen teologiaa
Meille on kiinnostavaa, että noin 1500 vuotta sitten elänyt Johannes Filoponus Alexandrialainen opetti

1. Yksi Jumala on luonut maan ja taivaan
2. Maalla ja taivaalla on samat fyysiset ominaisuudet
3. Tähdet ja planeetat eivät ole jumalallisia 

Filoponos kerkisi ennen meidän pähkäilyjämme näissä blogeissa myös kirjoittamalla, että
Jumala on luonut kaiken aineen ja niiden fyysiset ominaisuudet ja luonnonlait siten, että ne voivat kehittyä (sic!) kaaoksesta nykyiseen järjestyneeseen tilaansa.


Einstein 
Albert tietenkin sitten siirsi keskustelun ajan ikuisuudesta aivan toiselle tasolle yleisessä suhteellisuusteoriassa.

Nyt kaikki alakoululaisetkin tietävät, että aika-avaruus jatkumo alkaa maailman luomisesta!

_________
* lähde wikipedia
** lähde wikipedia

Punasiirtymästä lisää

Calculation of redshift, 

Based on wavelength	Based on frequency

lähde wikipedia

Suomeksi

Aaltopituuden perusteella mitattu punasiirtymä

z = lambda (havaittu aaltopituus) - lambda (säteilty aaltopituus) jaettuna lambda (säteitly aaltopituus)

"säteilty aaltopituus" emitted wavelength tarkoittaa läheltä mitattua tähden säteilemää aaltopituutta.

Taajuuden perusteella mitattu punasiirtymä

z = lambda (sätietly taajuus) - lambda (havaittu taajuus) jaettuna lambda (havaittu taajuus)

"säteilty taajuus" emitted frequency tarkoittaa läheltä mitattua tähden säteilemää taajuutta.

Doppler ilmiön kolme mallia

1. Punasiirtymä tapahtuu aina, kun valolähde etääntyy havaitsijasta.

2. Kosmologinen punasiirtymä johtuu avaruuden laajenemisesta, ja riittävän etäällä olevien galaksien punasiirtymä on suhteessa niiden etääntymisvauhtiin maapallosta Hubblen lain mukaisesti.

3. Painovoima punasiirtymä on suhteellisuusteorian selittämä ilmiö, joka havaitaan valonsäteen siirtyessä pois painovoimakentästä. 

lähde wikipedia

Ilmiömäinen Einstein

Erityisen suhteellisuusteorian mukainen formula ja sen klassinen likiarvo ovat käyttökelpoisia läheisten avaruuden kohteiden punasiirtymän mittauksessa, kun aika-avaruus on tasainen (flat).

Yleistä suhteellisuusteoriaa on käytettävä monissa tapauksissa, kun aika-avaruus on käyrä (curved). Esimerkiksi massiiviset mustat aukot aiheuttavat tätä aika-avaruuden taipumista, samoin Big Bang tilanne ajan alkaessa. Näihin liittyvät suhteellisuuden, painovoimakenttien ja muun vaikutusta selittävät lainalaisuudet luokitellaan termillä frame transformation laws.

[HT] How can galaxies travel faster than light?

Hubblen laki ym. Hubblen ...

Edwin Powell Hubble (1889-1953)
kuva wikimedia

Tämä alkaa mennä melko hankalaksi, mutta koetetaan selviytyä apuneuvojen avulla.

Ensin asiantuntijoiden tekstiä wikistä, joka saa minut vikisemään ja sitten maallikon "käännös" eli ajatusta tekstistä:

Hubble's law

is the name for the observation in physical cosmology that

• objects observed in deep space (extragalactic space, ~10 megaparsecs or more) are found to have a Doppler shift interpretable as relative velocity away from the Earth; 
• this Doppler-shift-measured velocity, of various galaxies receding from the Earth, is approximately proportional to their distance from the Earth for galaxies up to a few hundred megaparsecs away. 

This is normally interpreted as a direct, physical observation of the expansion of the spatial volume of the observable universe.

Suomeksi: 

• punasiirtymä voidaan tulkita suhteelliseksi nopeudeksi poispäin maapallosta
• Doppler ilmiöllä mitattu nopeus on suhteessa kohteen etäisyyteen maapallosta tiettyyn etäisyyteen asti

Hubble flow 

The motion of astronomical objects due solely to this expansion is known as the Hubble flow. Hubble's law is considered the first observational basis for the expanding space paradigm and today serves as one of the pieces of evidence most often cited in support of the Big Bang model.

Suomeksi

• Hubblen lakia noudattava liike avaruudessa on Hubblen virtaus. Tämä on ensimmäinen havaittu perusta laajenevan avaruuden paradigmalle ja yleisimmin esitetty todiste Big Bang teorian puolesta.

Hubble constant 

The law is often expressed by the equation v = H₀D, 

• with H₀ the constant of proportionality (the Hubble constant) between the "proper distance" D to a galaxy (which can change over time, unlike the comoving distance) 
• and its velocity v (i.e. the derivative of proper distance with respect to cosmological time coordinate). 

The SI unit of H₀ is s⁻¹ but it is most frequently quoted in (km/s)/Mpc, thus giving the speed in km/s of a galaxy 1 megaparsec (3.09×10¹⁹ km) away. 

The reciprocal of H₀ is the Hubble time. 

Suomeksi

• Spektriviivan punasiirtymän tarkan mittaamisen ja Hubblen vakion avulla voidaan määritellä maapallosta poispäin kiitävän galaksin nopeus. 

Hubble time  

• The Hubble constant H₀ has units of inverse time, i.e. H₀ ≈ 2.3×10⁻¹⁸ s⁻¹. 
• "Hubble time" is defined as 1/H₀. 
• The value of Hubble time in the standard cosmological model is 4.35×10¹⁷ s or 13.8 billion years.  

The phrase "expansion timescale" means "Hubble time"

Suomeksi

• "Hubble aika" antaa nykyisten mittausten perusteella tunnetun maailmankaikkeuden iäksi 13.8 miljardia vuotta.

Hubble length 

• The Hubble length or Hubble distance is a unit of distance in cosmology, defined as cH₀^-1 — the speed of light multiplied by the Hubble time. 
• It is equivalent to 4,228 million parsecs or 13.8 billion light years. (The numerical value of the Hubble length in light years is, by definition, equal to that of the Hubble time in years.) 
• The Hubble distance would be the distance between the Earth and the galaxies which are currently receding from us at the speed of light, as can be seen by substituting D = c/H₀ into the equation for Hubble's law, v = H₀D

Suomeksi

• "Hubblen pituus" on tosi pitkä... Hubblen aika kertaa valonnopeus!
• "Hubblen etäisyys" on maapallon etäisyys niistä galakseista, jotka kiitävät meistä poispäin valonnopeudella.
• Hubblen etäisyys lukeam on sama kuin Hubblen aika, 13.8 miljardia valovuotta

Hubble volume

• The Hubble volume is sometimes defined as a volume of the universe with a comoving size of  cH₀. 

The exact definition varies: it is sometimes defined as the volume of a sphere with radius  cH₀, or alternatively, a cube of side  cH₀. 

Some cosmologists even use the term Hubble volume to refer to the volume of the observable universe, although this has a radius approximately three times larger.

Suomeksi

• Hubblen tilavuus antaa koko maailmankaikkeuden tilavuuden comoving koolla cH₀

Comoving distance

Mitä sitten tarkoittaa "comoving distance"

Pitääkö sitä kaikkea kysyä? 

No, vastaus lähdeviittein ja tarkoin selityksin löytyy tästä wiki artikkelista, jonka johdannon kopsaan tähän vähän värjäten.

In standard cosmology, comoving distance and proper distance are two closely related distance measures used by cosmologists to define distances between objects.

Proper distance roughly corresponds to where a distant object would be at a specific moment of cosmological time, which can change over time due to the expansion of the universe. 

Comoving distance factors out the expansion of the universe, giving a distance that does not change in time due to the expansion of space (though this may change due to other, local factors such as the motion of a galaxy within a cluster). 

Comoving distance and proper distance are defined to be equal at the present time; therefore, the ratio of proper distance to comoving distance now is 1. 

At other times, the scale factor differs from 1. 

The universe's expansion results in the proper distance changing, while the comoving distance is unchanged by this expansion because it is the proper distance divided by that scale factor.

Että hanskassa on laajenevan universumin etäisyydet - joillakin matematiikan ymmärtäjillä ainakin.