The Big Bang

Minun täytyy ajatella. The Big Bang. Kaiken alku. Universumin ja elämän alku.


Ote Wikipediasta:

”Alkuräjähdys on kosmologiassa maailmankaikkeuden syntymää ja kehittymistä käsittelevä vallitseva teoria. Alkuräjähdysmalli muotoutui konsensusmalliksi 1960-luvulla ja on yhä tieteen nykyinen standardimalli. Teorian mukaan maailmankaikkeus syntyi äärimmäisen tiheästä ja kuumasta tilasta noin 13,8 miljardia vuotta sitten niin kutsutussa alkuräjähdyksessä ja on siitä lähtien jatkuvasti laajentunut.


Havaintoihin perustuva tutkimustieto tukee alkuräjähdysteoriaa. Galaksien on havaittu etääntyvän Maasta sitä nopeammin mitä kauempana ne ovat. Tätä periaatetta kutsutaan Hubblen laiksi. Kun tämä havainto yhdistetään niin sanottuun kopernikaaniseen periaatteeseen, jonka mukaan missä tahansa päin kaikkeutta sijaitsevat havainnoijat havaitsisivat samoin, voidaan päätellä itse avaruuden laajenevan. Seuraamalla laajenemista teoreettisesti ajassa taaksepäin päädytään olettamukseen, jonka mukaan alussa on ollut äärimmäisen tiheä ja kuuma tila. Tämä kuuma alkutila on koko teorian pääpremissi.


Tutkimuksissa havaittu kevyiden alkuaineiden suhteellinen runsaus vastaa alkuräjähdyksen ydinsynteesin ennusteita. Alkuräjähdysteoria ennustaa myös koko kaikkeuden täyttävän heikon mikroaaltosäteilyn eli niin sanotun kosmisen taustasäteilyn olemassaolon. Taustasäteilyn varmistuminen vuonna 1964 johti alkuräjähdyksen hyväksymiseen parhaaksi maailmankaikkeuden alkuperää ja kehitystä kuvaavaksi teoriaksi.

Kosmologian perusteoria, yleinen suhteellisuusteoria, kuvaa kaikkeutta vain joko laajenevana tai supistuvana. Friedmannin–Lemaîtren–Robertsonin–Walkerin metriikka -niminen Einsteinin kenttäyhtälöiden ratkaisu on alkuräjähdyksen teoreettinen perusta.”


Ok. Ymmärrän hyvin, että mikäli on osoitettu, että avaruus laajenee koko ajan, niin – okei. Mutta ensinnäkin avaruus on tyhjiö, se on niin sanotusti ”ei mitään”. Miten ”ei mikään” voisi laajeta? Avaruutta tutkiva tiede yrittää selittää planeettojen ja tähtien välistä tilaa parhaalla mahdollisella tavalla, ja näiden hypoteettisten oletusten ja matemaattisten laskelmien mukaan näyttäsi siltä, että alkuräjähdys jatkaa kulkuaan jopa kiihtyvällä vauhdilla. Ja koska avaruus ei todennäköisesti ole millään tavoin mikään ”alamäki”, jossa tietysti tiedämme vauhdin kasvavan, on tätä laajenemista ja em. alkurähähdysteoriaa sinällään haastaville mitatuille poikkeuksille ehdotettu selitykseksi käsitteet ”pimeä aine” ja ”pimeä energia”. Nämä molemmat ovat asioita, joita emme tiedä mitä ne olisivat tai mistä ne tulisivat, vaan ne ovat todennettavissa - vain hypoteettisesti ja vain matemaattisesti laskemalla. Eli, onko avaruus tyhjiö? Tai tyhjä? Se, että siellä ei ole happea, tai mitään meidän tuntemaamme materiaa, niin tarkoittaako se, että se on silloin tyhjä? Jos se kerran laajenee, niin eihän se silloin voi olla tyhjä?


Otteita Wikipediasta:

Ehdotuksia pimeäksi energiaksi

”Tyhjiöenergia: Jos pimeä energia on yhtä voimakasta joka paikassa kaikkina aikoina, laajeneminen lienee tyhjän avaruuden ominaisuus. Tällöin pimeä energia voitaisiin huomioida yleisessä suhteellisuusteoriassa käyttämällä kosmologista vakiota, jolla olisi nollasta poikkeava arvo. Ongelmana on se, että kokeiden perusteella Casimirin ilmiön aiheuttava tyhjiöenergia on 10120 kertaa voimakkaampi voima kuin kosmologisista havainnoista laskettu avaruuden laajenemista kiihdyttävä voima, eikä mikään teoria selitä, mistä ero johtuu.

Kvintessenssi: Kvintessenssillä tarkoitetaan, että maailmankaikkeuden laajenemista kiihdyttävä voima olisi jokin tuntematon kvanttikenttä. Ongelmana on selittää, miksi kiihtyminen on havaintojen perusteella kasvanut ainakin viimeiset yhdeksän miljardia vuotta samassa suhteessa avaruuden laajenemisen kanssa eli samalla tavalla kuin tyhjiöenergia kiihdyttäisi laajenemista. ”


Ehdotuksia pimeäksi aineeksi

”Pimeä aine on aineen tyyppi, jonka uskotaan muodostavan suuren osan maailmankaikkeuden massasta. Sitä ei voi havaita suoraan, sillä se ei vaikuta absorboivan tai emittoivan sähkömagneettista säteilyä. Sen vaikutus tavalliseen aineeseen on kuitenkin havaittavissa gravitaation ja heikon vuorovaikutuksen kautta.

Planck-luotaimen vuosina 2009–2013 tekemien mittausten mukaan pimeä aine muodostaa 26,8 % havaittavan maailmankaikkeuden massaenergiasta ja suurimman osan sen varsinaisesta aineesta. Pimeän energian osuus on 68,3 % ja tavallisen aineen 4,9 %.

Ensimmäisenä pimeän aineen olemassaoloa ehdotti Fritz Zwicky Kalifornian teknillisestä yliopistosta (Caltech) vuonna 1933 pääteltyään sen Coman galaksijoukon galaksien liikkeistä, jotka eivät vastanneet galaksien oletettua massaa. Nykyäänkään pimeän aineen koostumuksesta ei olla varmoja, ja kyseessä saattaisi olla esimerkiksi toistaiseksi tuntematon subatominen hiukkanen.

Pimeä aine voidaan jakaa kahteen luokkaan: kylmään ja kuumaan pimeään aineeseen. Kuuma pimeä aine liikkuu lähes valonnopeudella, kun taas kylmä pimeä aine liikkuu selvästi hitaammin. Tunnetut neutriinolajit ovat kuumaa pimeää ainetta. Suuren nopeutensa vuoksi neutriinot eivät voi jäädä kiertämään galaksia eivätkä ne näin ollen selitä galaksien puuttuvaa massaa. Neutriinojen on arvioitu vastaavan noin 0,5 %:sta maailmankaikkeuden massaenergiasta. Täten kylmän pimeän aineen osuudeksi jäisi 26,3 %.”


Noin, tässä faktaa sellaisessa muodossa, että minäkin tavallisena tallaajana ehkä hiukan saatan ymmärtää, vähän niin kuin noin pääpiirteittäin. Mutta.. Minkälainen räjähdys se alkuräjähdys sitten oikein oli??? En tajua. Sillä, jos minä tekisin nyt pommin ja räjäyttäisin sen hmmm, vaikka talon alla, niin minä saisin aikaiseksi vain ja ainoastaan kaaosta. En saisi aikaiseksi minkään valtakunnan järjestystä. Vaikka räjäyttäisin ilmaan maalipurkin tai vaikka elämän eliksiiriä, eli vettä, loppuroiskeet olisivat pelkkää sekasotkua. Mikä on se voima, joka tuo järjestyksen tähän maailmaan ja kaikkiin elämänmuotoihin???


Yksi hyvä esimerkki tästä näkymättömästä voimasta ja järjestyksestä ilmeni juuri äsken, tätä kirjoittaessani. Annoin itselleni pienen luovan tauon ja käväisin lukemassa päivän uutiset puhelimestani. Corona-virusuutisten ja muiden päivänpolttamien aiheiden jälkeen silmääni osui artikkeli Antarktiksen sulamisesta ja lukaisin sen. Tuossa artikkelissa oli linkki BBC:n artikkeliin samaisesta aiheesta, joka oli kuin olikin huomattavasti valaisevampi kuin suomenkielinen versio. Ja sitten, ikään kuin sattumalta näin BBC:n artikkeleiden joukossa otsikon: ”What if the Universe has no end?” Ja löydän itseni keskeltä artikkelia, jossa on samaa pohdintaa, josta juuri nyt kirjoitan… Onko Big Bang teoriana faktaa vai fiktiota?


Mennäänpä nyt siis näihin juuri löytämiini muihin teorioihin, sillä Big Bang ei ole ollenkaan varma fakta. Faktaksi voisi siis sanoa, että ”universumin toimintaa tutkittuamme näyttäisi siltä, että Big Bang voisi olla yksi selitys havaitsemillemme ilmiöille.” Big Bang teoria sisältää ajatuksen, että Universumilla on ollut alku, sillä on sen aika ja sillä olisi siten myös loppu, joka tarkoittaisi vain kaikkien osasten leijumista kauemmas ja kauemmas toisistaan ja siten pikkuhiljaa katoavan kokonaan. Mutta siis, kuinka jännittävää.. muitakin teorioita on!


Big Bounce on yksi teoria. Tämä teoria olettaa, ettei tuo Big Bang, alkuräjähdys ollut alku. Vaan pikemminkin universumin lakien aiheuttama tönäisy tai suunnanmuutos. Tarkoittaen sitä, että Big Bounce tapahtui ajallisesti samaan aikaan kuin oletettu Big Bang, mutta tuo Bounce vain siirsi universumin ajasta, jolloin se kutistui, erilaiseen aikaan avaruudessa, laajenemisen aikaan. Oletuksena on siis, että aika on ollut aina olemassa. Ja vielä, mikäli tämä viimeinen 13,8 miljardia vuotta sitten tapahtunut Bounce ei olisi ollut ensimmäinen laatuaan, meillä saattaisi tulevaisuudessa tulla sellainen vastaankin. Universumi saattaisi alkaa kutistumaan, kutistuen tiiviiksi ja kuumaksi, tiheään olotilaan, josta se taas voisi Bouncata uudelleen. Siis vähän niin kuin hengityksemme keuhkoissa. Sisään ja ulos, jatkuvasti, ikuisesti. Tai vaikka, ikään kuin puhaltaisi ilmapallon täyteen ja sitten päästäisi siitä ilman ulos pikkuhiljaa. Mikäli laskentamallissa universumin annetaan pienentyä ja pienentyä niin pieneksi, että tavallisen fysiikkamme lait eivät enää päde, ja laskennassa täytyy käyttää kvanttifysiikkaa, lopputulos on hyvin epämääräinen, eikä kovinkaan hyvin ennustettavissa. Mutta on pystytty kehittämään myös malli, jossa universumi ei kutistuisi niin pieneksi, että kvanttifysiikan tarvitsisi olla vallitsevana määritelmänä. Alkuräjähdysteorian mukaan on olemassa multiverse, eli olisi olemassa loputon määrä erilaisia universumeja ja me vain satumme olemaan sellaisessa universumissa, joka sattuu olemaan tällainen, muodoltaan tasainen ja litteä. Big Bounce teorian mukaan taas universumi on juuri tällainen kuin missä olemme ja sen tuleekin olla juuri tällainen. Että, sana universumi tarkoittaa tällaista paikkaa, tällaista universumia, koska universumi on tällainen. Big Bounce kuulostaa kyllä kohtuullisen loogiselta ja inhimilliseltä, ainakin minusta. Ja vaikka tämä teoria ei ole se vahvin, seisoo sen takana useita alansa huipputiedemiehiä, mm. Neil Turok, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Canada; Paul Steinhardt, Princeton University, Roger Penrose, Oxford University.


Toinen teoria, joka ei myöskään ole saavuttanut Big Bangin vertaista suosiota olemassaolollaan, on Mirror-teoria. Neil Turok on ollut kehittämässä myös tätä teoriaa. Toinen tämän teorian kannattaja on Turokin kollega Latham Boyle Perimeter Institutesta. Mirror teoria tarkoittaa, että olisi olemassa meillä vallitsevien, samojen fysiikan lakien mukaan toimiva toinen universumi, mutta ns. negatiivina tai anti-universumina. Tämä Mirror-teoria ratkaisisi matemaattisen ongelman, jonka mukaan esim. galaksissa olevan yhteenlasketun massan (mm. planeetat, tähdet, mustat aukot) vetovoima on aivan liian pieni selittääkseen näiden kohteiden liikettä galaksin sisällä ja galaksien kesken. Tähän haetaan vastausta antimateriasta, eli avaruudessa olevasta mysteerisestä mustasta aineesta ja energiasta, jota me emme pysty näkemään, mutta joka kattaa noin 85% kaikesta universumin materiasta. Hmm, ei huono teoria. Kaikellahan on vastakohta tässä dualistisluontoisessa maailmassa!


Ja vielä yksi, Roger Penrose ja CCC, eli Conformal Cyclic Cosmology. Tämä teoria on ilmeisesti paras kilpailija Big Bang teorialle. Samoin kuin Big Bounce teoria, CCC sisältää ajatuksen, että universumi on ollut olemassa ikuisesti. Mutta CCC:n mukaan universumi ei koe kutistumisen ajanjaksoja, vaan laajenee jatkuvasti, eikä mitään alkuräjähdystä koskaan tapahtunut. Penrosen malli ennustaa, että universumin sisältämä massa tulee kulkeutumaan ultra-massiivisiin mustiin aukkoihin, joista ne sitten häviävät. Pikkuhiljaa jäljelle jäisi vain photoneja, eli valonhiukkasia, joista universumi alkaa taas uudelleen muodostua. Tällainen sykli tapahtuisi hänen arvionsa mukaan vuosissa, joissa olisi ykkösen jälkeen 100 nollaa.. Eli, meillä ei ole mitään hätää sinänsä, ellei nyt satu valtava musta aukko ilmestymään lähimaille. Niin, ja mitä se Stephen Hawking sanoikaan mustista aukoista? Tämän artikkelin mukaan ne vain haihtuvat elämänkaarensa lopuksi, mutta Stephen Hawking kaiketi määritteli mustan aukon olevan tavallaan ”reikä” avaruudessa ja herätteli myös ajatusta siirtymästä mustan aukon kautta toiseen universumiin.


Niin, ja sitten kun otetaan tähän kaikkeen mukaan neurotieteet, kysytään David Eaglemanilta tai Donald Hoffmanilta mielipidettä meidän ulkoisesta maailmasta, niin vastaus on selvä: ”Kaikki, mitä näet ja koet, tapahtuu vain ja ainoastaan sinun pääsi sisällä, ei missään muualla.” Fiuuuuuuu vain ja nämä teoriat lentävät ”roskakoppaan”. Meillä ei ole minkäänlaista tietoa, mitä päämme ulkopuolella tapahtuu niin kuin oikeasti.


En pysty selittämään, kuinka ihmeissäni olen tästä ihmisen olemuksesta. Kuinka ihmeellinen olento ihminen on. Ja tämä todellisuus, tämä elämä jokaisena päivänä. Niin, niin ihmeellistä! Emme pysty todentamaan edes olemassaoloamme vaikka valjastaisimme (tai sanoisinko ”varsinkin” kun valjastamme) viisaimmat miehet ja naiset meille sitä kertomaan. Kaikki väitteet kun kumoavat toinen toisensa. Loppujen lopuksi.

Niin.. Elämä on.


With Love,

Hanna

0 katselukertaa

Maariankatu 4 A 12

20100 Turku

info(at)withlove.fi

©2018 by Withlove.fi.