Browsing by Subject "kosmologia"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-7 of 7
  • Enckell, Vera-Maria (Helsingin yliopisto, 2019)
    The earliest stage in the history of the universe is successfully modelled by cosmic inflation, a period of nearly exponential expansion. Due to inflation, the universe became spatially flat, old, and statistically homogeneous with small inhomogeneities in the energy density that later acted as seeds of structure. In the simplest scenario, inflation is driven by a scalar field, the inflaton. In the Standard Model (SM) of particle physics the Higgs boson is the only fundamental scalar field, which makes it an interesting candidate for the inflaton. However, pure SM Higgs potential does not produce the requirement amount of inflation. Instead, successful inflation can be obtained by adding a large non-minimal coupling between the Higgs and gravity which effectively flattens the potential and allows for an extended period of inflation. This is known as the Higgs inflation model. The effective theory of non-minimally coupled Higgs and gravity is non-renormalisable and breaks perturbative unitarity at an energy step below the inflationary regime. This prevents the use of perturbative quantum field theory methods in running the couplings up to the inflationary scales. It has been proposed, however, that effects of the non-perturbative or the non-renormalisable physics below the inflationary scale could be parametrised by threshold corrections which amount to undetermined jumps in couplings of the model. This leaves basically three parameters determining the Higgs inflation potential: the jumps in the Higgs self-interaction and the top Yukawa couplings and the strength of the non-minimal coupling between the Higgs and gravity. In addition to these free parameters, the choice of the gravitational degrees of freedom, or the choice between the metric or the Palatini formulations, affects predictions of Higgs inflation. This thesis consists of three articles investigating the robustness of Higgs inflation predictions. By varying the three aforementioned parameters both in the metric and Palatini formulations one can construct different kinds of features in the inflationary potential which widen the range of predictions of Higgs inflation. We also consider the combined Higgs-Starobinsky model of inflation that is motivated by quantum corrections. This analysis is performed in the metric formalism. Detailed understanding of Higgs inflation predictions is crucial in contrasting the scenario against future observations of the Cosmic Microwave Background and gravitational waves which may favour some realisations of Higgs inflation and rule out others. This may help to understand the microscopical mechanism of inflation, and, if the Higgs really is the inflaton, also shed new light to the high energy behaviour of the SM coupled to gravity.
  • Yli-Vainio, Esa Sakari (Helsingin yliopisto, 2018)
    Tutkielmassani pyrin systemaattista analyysiä hyödyntäen selvittää Hexaemeronien ja creatio ex nihilo -opin yhteyttä, ja niiden tehtävää filosofien teorioiden ja harhaoppien vastustajina. Basileioksen ja Ambrosiuksen Hexaemeronit ovat kuuden luomisen päivän kommentareja, saarnoja, jotka puolustavat oikeaa opetusta Jumalasta ja luomista tyhjästä, creatio ex nihilo -oppia. He vastustavat aikansa ja kulttuurinsa filosofisia teorioita; kuten platonismia, aristotelismia ja pythagoralaisuutta, sekä uskonnollisia harhaoppeja; kuten gnostilaisuutta sen eri muodoissaan, kristologisia harhoja kuten areiolaisuutta ja anomoiaaneja sekä pneumatomakkeja vastaan. He myös vetävät rajaa kristinuskon ja juutalaisuuden välille vastustaen juutalaisten filosofien, erityisesti Filonin tekstejä. Hexaemeronien tavoitteena on myös Raamatun ilmoitukseen vedoten suunnata kristillisen seurakunnan huomio Jumalan suuruuden, pyhyyden ja hyvyyden kunnioittamiseen kaikessa luomakunnassa, sekä esittämään Raamatun mukaista kosmologiaa. Niiden ote on doksologinen ja pyhään ihmettelyyn pyrkivä. Tärkeä kiistakysymys oli luomakunnan status; onko maailma ja materia paha, pahan demiurgin tekemänä, vai hyvä, hyvän Jumalan luomana. Ihmisen asemasta opetettiin sitä, että ihminen on luomakunnan pää, miehesi ja naiseksi luotu, Jumalan kuva, joka sijaitsee hänen sielussaan. Tärkeitä filosofisia termejä, joihin filosofinen debatti kulminoitui, olivat ”alussa”, jolla ilmaistiin Jumalan luoneen kaiken suvereenisti ja ex nihilo, pelkällä käskysanallaan, ”taivas ja maa”, jotka tulkittiin kirjaimellisesti ja jotka julistavat Jumalan kunniaa omalla paikallaan ja toimivat Jumalan asettamina ajan merkkeinä, sekä ”valo ja pimeys”, jotka tulkittiin myös konkreettisesti eikä mystisesti, puolustaen Jumalan luovan vain hyvää ja kieltäen pahuuden itsenäisen olemuksellisen olemassaolon. Kuten pimeys on valon puutetta, on pahuuskin hyvyyden vääristymää. Kolmanneksi Hexameronit ja kristillinen creatio ex nihilo -oppi puolustaa opetusta Jumalan ykseydestä (monoteismi), kolmiykseydestä (triuniteetti), Kristuksen persoonasta ja työstä (kristologia) sekä Pyhästä Hengestä (pneumatologia). Näitä opinkohtia puolustettiin vastoin filosofeja ja harhaoppeja, jotka kielsivät joko Jumalan olemuksen hyvänä, ainoana ja kaikkivaltiaana, tai jonkun persoonan (yleensä Pojan tai Hengen) tosi jumaluuden.
  • Ferm, Tomi (Helsingin yliopisto, 2020)
    Tarkastelen Athananasios Aleksandrialaisen käsitystä enkelien luonnosta ja olemuksesta. Tutkielmani päälähteitä ovat Athanasioksen teologisesti merkittävimpiin teoksiin kuuluvat: Oratio contra gentes, Oratio de incarnatione Verbi, Orationes Contra Arianos iii, De decretis Nicaenae synodi, Epistula ad episcopos Aegypti, Epistulae iv ad Serapionem, De synodis Arimini in Italia et Seleuciae in Isauria ja Epistula ad Epictetum. Teokset käsittelevät mm. luomisen teologiaa, kolminaisuusoppia ja soteriologiaa. Enkeleiden tarkastelu tässä kontekstissa tuo ontologisen näkökulman Athanasioksen angelologiaan, jota on aiemmin tutkittu pääasiassa Vita Antonin kautta asketismin näkökulmasta. Tutkielmani on kaksivaiheinen. Selvitän ensin, mitkä piirteet koskevat kaikkea luotua erotuksena Jumalasta ja miten kyseiset piirteet ilmenevät enkeleillä. Toisessa osiossa selvitän, mitkä piirteet erottavat enkelit muista luoduista ja tekevät niistä erityisiä. Olennaisimpana vertailukohtana on ihminen. Metodina tutkielmassani on systemaattinen analyysi, joka koostuu käsite-, väitelause- ja argumentaatioanalyysista. Lisäksi olen sijoittanut analyysin tulokset aikakauden filosofian ja kristillisen angelologian sekä athanasiostutkimuksen kontekstiin syventäen samalla analyysia. Enkeleitä yhdistää muihin luotuihin ajallisuus, muuttuvaisuus, runsaus, monimuotoisuus, sijainnillisuus ja täydellinen riippuvaisuus osallisuudesta Jumalaan. Nämä erottavat luotuja Jumalasta. Athanasioksen mukaan kaiken luodun on myös oltava ruumiillista pysyäkseen yksilöllisenä ja olemassa. Ruumis mahdollistaa vuorovaikutuksen muiden luotujen kanssa, kun taas Jumala ruumiittomana on vaikutuksista vapaa. Näin ollen enkeleidenkin on oltava ruumiillisia. Yhdistin enkelien ruumiin ihmissielun ruumiillisuuteen ilman näkyvää ruumista. Huomioin myös, että enkelit on ihmisten tapaan luotu Kuvan mukaan järjellisiksi. Athanasioksen mukaan tällainen elämä on ensisijaisesti enkelielämää, joten ominaisuudet, jotka kuuluvat kuvanmukaisuuden takia ihmissielulle, kuuluvat myös enkeleille. Keskeisin ero ihmisiin on ruumiin erilaisuus. Enkeli kykenee liikkumaan vapaammin, ottamaan erilaisia hahmoja ja kytkeytymään erilaisiin kappaleisiin. Enkelit ovat myös ihmistä vahvempia ja tiedollisesti kykenevämpiä. Keskeinen huomio on myös se, että eri enkeliluokat ovat Athanasioksen mukaan eri lajeja ja ne on alussa luotu sellaisiksi, kuin ne ovat. Tämä on vastakkainen näkemys Origeneelle, jonka mukaan enkeliluokat syntyvät kosmisen lankeemuksen perusteella. Lopuksi huomioin, että lankeamattomilla enkeleillä säilyy vastaavanlainen jumalalliseksi tekevä suhde Jumalaan, kuin ihmisilläkin olisi ollut ilman lankeemusta, ja tämä tekee enkeleistä jumalia Jumalan armosta.
  • Taipale, Tuomas (Helsingin yliopisto, 2018)
    Karthagolainen Tertullianus oli ensimmäinen laajasti latinan kielellä kirjoittanut teologi. Hän käytännössä loi teologisen latinan kielen ja käänsi kristinuskon keskeiset käsitteet kreikan kielestä latinaksi. Tertullianus eli 200 luvun taitteessa ja joutui puolustamaan kristittyjä ja kristinuskoa sekä maallisia vainoajia, että harhaoppeja vastaan. Tertullianuksen teksteistä on haluttu monien filosofien ja teologienkin toimesta etenkin viimeisen kahden sadan vuoden aikana löytää kirkkoisä, joka halusi täysin hylätä järjen ja selittää kaiken uskolla ilman rationaalista ajattelua. Samalla on haluttu tuoda esille se, että Tertullianus olisi ollut sivistyksen ja koulutuksen vastustaja. Lainaukset ovat tuntuneet kuitenkin toisinaan hyvin irrallisilta ja osaa lainauksista ei sellaisenaan löydy Tertullianuksen kirjoituksista. Tässä työssä esitellään Tertullianuksen järjen ja uskon opetus hänen kirjoitustensa perusteella, sekä selvitetään, miten hän ymmärsi järjen ja uskon suhteen toisiinsa. Tekstilähteiksi on etsitty hänen järkeä ja uskoa eniten käsittelevät teoksensa. Tutkimusmetodina on käytetty systemaattista analyysia, jossa järjestelmällisesti on ensin käyty läpi kaikki järki ja usko –sanojen esiintymät. Tämän jälkeen on analysoitu niiden merkitys asiayhteydessään, ja lopuksi on koottu näiden analyysien pohjalta Tertullianuksen kokonaiskäsitykset järjestä, uskosta ja niiden suhteesta toisiinsa. Tertullianuksen opetus järjestä pohjautuu Raamatun, antiikin ajan ja edeltävien kirkkoisien logos-käsityksiin. Jumalallinen järki on logoksen pohjana. Järjen saadessa Logoksen muodon, syntyi Poika, jolla on myös Jumalan järki. Synteesinä näistä opeista Tertullianus opettaa Jumalan luomistyössä ihmiseen puhaltaman hengen muodostavan kuolemattoman sielun, johon ihmisjärkikin osana kuuluu. Järki on loogiseen ymmärtämiseen liittyvä osa, joka on annettu myös uskon apuvälineeksi ihmiselle. Tertullianus, opettaessaan uskosta, tulee kirjoittaneeksi lähes sanasta sanaan yli 100 vuotta myöhemmin Nikean kirkolliskokouksessa hyväksytyn uskontunnustuksen. Kolminaisuusoppi oli sama, kuin se on tänäkin päivänä. Sakramentti otetaan Tertullianuksen mukaan uskolla vastaan, ja usko on apostolinen, eli yksi ja sama kuin opetuslapsilla alkukirkossa. Raamattuun perustuva apostolinen usko auttaa erottamaan harhaopit ja välttämään niitä. Järki ja usko kuuluvat Tertullianuksen opetuksessa oleellisesti yhteen, ja hän itse käyttää kaikkea sivistystään ja tiedollista osaamistaan perustellessaan ja puolustaessaan kristinuskon oppeja ja tapoja ensin maallisille tuomioistuimille ja sitten harhaoppisille. Tertullianuksen tekstit osoittavat, että järkeä tulee käyttää syvässä yhteydessä uskon kanssa ja uskon vaikuttamana evankeliumin työn hyväksi Jeesuksen lähetyskäskyn mukaisesti.
  • Keskitalo, Reijo (Helsingin yliopisto, 2009)
    The first quarter of the 20th century witnessed a rebirth of cosmology, study of our Universe, as a field of scientific research with testable theoretical predictions. The amount of available cosmological data grew slowly from a few galaxy redshift measurements, rotation curves and local light element abundances into the first detection of the cos- mic microwave background (CMB) in 1965. By the turn of the century the amount of data exploded incorporating fields of new, exciting cosmological observables such as lensing, Lyman alpha forests, type Ia supernovae, baryon acoustic oscillations and Sunyaev-Zeldovich regions to name a few. -- CMB, the ubiquitous afterglow of the Big Bang, carries with it a wealth of cosmological information. Unfortunately, that information, delicate intensity variations, turned out hard to extract from the overall temperature. Since the first detection, it took nearly 30 years before first evidence of fluctuations on the microwave background were presented. At present, high precision cosmology is solidly based on precise measurements of the CMB anisotropy making it possible to pinpoint cosmological parameters to one-in-a-hundred level precision. The progress has made it possible to build and test models of the Universe that differ in the way the cosmos evolved some fraction of the first second since the Big Bang. -- This thesis is concerned with the high precision CMB observations. It presents three selected topics along a CMB experiment analysis pipeline. Map-making and residual noise estimation are studied using an approach called destriping. The studied approximate methods are invaluable for the large datasets of any modern CMB experiment and will undoubtedly become even more so when the next generation of experiments reach the operational stage. -- We begin with a brief overview of cosmological observations and describe the general relativistic perturbation theory. Next we discuss the map-making problem of a CMB experiment and the characterization of residual noise present in the maps. In the end, the use of modern cosmological data is presented in the study of an extended cosmological model, the correlated isocurvature fluctuations. Current available data is shown to indicate that future experiments are certainly needed to provide more information on these extra degrees of freedom. Any solid evidence of the isocurvature modes would have a considerable impact due to their power in model selection.
  • Mattsson, Maria (Helsingin yliopisto, 2012)
    During the last decade, the cosmological observations have indicated that the homogeneous and isotropic Friedmann models with linear perturbations fail to describe our universe at late times unless a dominant energy component with negative pressure called dark energy is introduced. In this thesis, we study the implications of the nonlinear nature of general relativity on the cosmological model building beyond the standard Friedmann models. Despite the well established observational status of cosmic structures, their effects have gained more attention only along with the dark energy debate. In particular, the fact that the start of the supposed dark energy domination coincides with the time the nonlinear inhomogeneities started to form on larger scales, motivates the study of the dynamics of the cosmic structures. In cosmology, the implication of the nonlinearity of gravity is that averages of inhomogeneous quantities do not evolve in time like the corresponding homogeneous quantities - a phenomenon referred to as the backreaction. Due to the new precision observations during the recent years, the evaluation of the backreaction in our universe is a topical, but complex task. In this thesis, rather than trying to fully quantify the backreaction, the emphasis is on the model building. We explicitly demonstrate the importance of the exact matching conditions in the solutions representing cosmic structures in the context of backreaction evaluation. Indeed, the cosmic web of structures is made of very differently behaving regions and the shear on the interface between the different regions seems to play an important role. The backreaction term emerging from averaging the Einstein equation is not the only effect that cosmic structures can have on the observations. Indeed, we also demonstrate that even though the backreaction would remain small, large effects can arise from the choice of the smoothing scale and, perhaps surprisingly, from perturbative models as well. As we find, at least the supernova data can be explained within a linearly perturbed Friedmann model - without dark energy. The key point is to take into account the effects of structures on the observable distance measures, ignored in the standard cosmological perturbation theory. Further inspection shows that the model is actually equivalent to a nonperturbative inhomogeneous solution, confirming that the supernova data does not necessarily imply additional nonperturbative corrections. Considering physical quantities such as the expansion rate of space and the matter density, there are large local variations in the cosmic web. The main question to answer is whether (and to what extent) the effects of the local variations average out or accumulate in the observables. It appears likely that when combining all the cosmological data, more sophisticated models than the perturbed Friedmann or the simplest spherically symmetric exact inhomogeneous solutions are required to fully quantify the effects of the structures on the cosmological observations.
  • Keskitalo, Reijo (Helsingfors universitet, 2005)
    As a full-grown science, cosmology is relatively young. Even though man has pondered the existence and structure of the universe throughout his history, the lack of actual observational data has prevented analytical research. Observational cosmology can be seen to have born in the 1920’s when Edwin Hubble discovered that the galaxies surrounding us are receding in all directions. This led to the conclusion that the universe around us is itself actually expanding. Expansion occurring isotropically in all directions indicates that the universe was once much denser and hotter. So hot that the matter in it has been completely ionized plasma. The decrease in temperature caused by the expansion is calculated to have caused the neutralizing of the plasma, recombination, over thirteen billion years ago. The instant is cosmologically remarkable, since light that until that moment scattered frequently from the charged particles now began to propagate freely. Initially at three thousand Kelvin temperature, the radiation has cooled down due to expansion and is now observed as the three Kelvin cosmic microwave background radiation (CMB). First observations of the existence of the CMB date back to 1965. Since the background radiation has traveled its long journey relatively unchanged, its study can yield direct information on the conditions of the early universe. Theoretically it was expected, well before observational confirmation in 1992, that the CMB should have a structure that reflects those inhomogeneities, that have now undergone their ten billion years of evolution, to become the large scale structure we observe: galaxies, galaxy clusters and the evermore larger entities. In this thesis we examine, how the effects of two cosmological parameters, the matter and baryon densities of the universe, manifest in the pre-recombination dynamics and how these effects are reflected in the structure of the observed CMB anisotropy. Baryons are the “ordinary” matter all around us, protons and neutrons. The concept of “matter” is extended to include the unknown dark matter, the existence of which is only known through its gravitational effects. We will review the equations that are necessary to track the evolution of the primordial perturbations. By a computer program based on those equations we display how the early universe dynamics change with the values of the density parameters. Finally we will show how these effects are reflected in the angular power spectrum that describes the structure of the microwave background.