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