23.3.2014

Miksi liikumme jatkuvasti?

Miksi liikumme jatkuvasti? Vaikka emme liikahtaisi senttiäkään paikoiltamme, paikkamme suhteessa avaruuteen kuitenkin muuttuu. Olemmeko me maapallon asukkaat kuin jättiläisen harteilla tässä suhteessa? 

Tutkija Joni Tammi, Metsähovin radio-observatorio, Aalto-yliopisto:

Liikkeessä on aina kysymys siitä, mihin verrataan. Kun istumme tuolissamme ja vertaamme sijaintiamme ympäröivään huoneeseen, olemme paikoillamme. Jos taas vertaamme sijaintiamme avaruuteen, olemmekin liikkeessä. Jo Galileo Galilei huomasi tämän ja tutki asiaa. Tarkkoja vastauksia on saatu vasta viime vuosina uusien avaruusteleskooppien myötä. Me maapallon asukkaat olemme todellakin jättiläisen selässä, mutta itse asiassa monen jättiläisen, jotka joka hetki vievät meitä huimaa vauhtia omaan suuntaansa.

Koska maapallo pyörii akselinsa ympäri, kiidämme tämän pyörimisliikkeen vuoksi joka sekunti lähes puolikkaan kilometrin Maan mukana. Samalla kuitenkin liikumme maapallon kyydissä Auringon ympäri 30 kilometriä joka sekunti. Lisäksi liikumme aurinkokuntamme mukana oman galaksimme Linnunradan keskustan ympäri noin 220 kilometriä sekunnissa, ja koko Linnunrata lähestyy naapurigalaksi Andromedaa 110 kilometriä sekunnissa.

Myös galaksien muodostamat galaksijoukot liikkuvat suhteessa maailmankaikkeuteen ja oma galaksimmekin kuuluu tällaiseen joukkoon. Liikkeen nopeuden arviointi alkaa kuitenkin olla sitä vaikeampaa, mitä isommasta mittakaavasta on kyse. Selkeitä vertailukohtia ei enää ole jäljellä, koska kaikkialla kaikki liikkuu suhteessa toisiinsa.

Lisäksi maailmankaikkeuden laajentumisen seurauksena galaksien väliset etäisyydet kasvavat, mutta tämä ei ole varsinaisesti liikettä. Voidaan kuvitella, että maailmankaikkeus olisi vaikkapa juna, jossa jokainen penkkirivi olisi yksi galaksi. Maailmankaikkeus-junan laajentuessa kaikkien penkkirivien etäisyys toisiin riveihin kasvaa, ja vastakkaisilla paikoilla istuvat etääntyvät toisistaan. Kaikki istuvat silti visusti paikoillaan.

Voimme itsekin havaita maapallon liikkeitä avaruudessa katsomalla tähtitaivasta. Kun Aurinko tai tähtitaivas näyttää liikkuvan, liikummekin itse.

Miten voi olla mahdollista, että emme muutoin huomaa, kuinka valtavassa liikkeessä olemme? Kyse on jo Galilein muinoin huomaamasta mekaniikan peruslaista, joka on keskeinen osa myös Einsteinin suhteellisuusteoriaa: jos jokin kappale liikkuu tasaisella vauhdilla, se on olosuhteiltaan fysikaalisesti täysin identtinen verrattuna siihen, että kappale pysyisikin paikoillaan. Siksi tasaisesti kulkevassa junassa on mahdollista kävellä normaalisti ja laukku pysyy paikoillaan sitomatta. Kaikki toimii samoin kuin junan odottaessa laiturilla. Vasta kun juna kiihdyttää tai jarruttaa, kävelijä horjuu ja laukut lentävät lattialle.

Viimeksi muokattu 4.5.2015

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi