Kirja-arvio: Kansantajuisesti kosmisista mysteereistä

Voi olla, että meillä on aikaa enää 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 vuotta. (58 nollaa)

Tai vielä vähemmän, vain 60 miljardia vuotta. Tai tuhat miljardia. Tai sitten ihan jotain muuta isonumeroista. ”Me” on tässä tapauksessa maailmankaikkeus, jossa nyt olemme.

Todennäköisempää on, että toistaiseksi todistetusti ainoa korkeasti älyllinen, merkittävään abstraktiin ajatteluun kykenevä, eliölaji eli ihminen tyrii itse hommat ajassa, johon ei tarvitse montaa nollaa.

Yllä mainittuihin isomman aikajanan pohdintoihin päättää aurinkokuntaa ja nykykäsityksen mukaan koko kiihtyvästi laajenevaa maailmankaikkeutta sekä niiden tutkimushistoriaa (varsinaisia löytöretkiä!) käsittelevän tietokirjansa tiedetoimittaja ja tietokirjailija Markus Hotakainen.

Lopun aikoja odotellessa on yleissivistyksen kannalta hyvä lukea Hotakaisen sivuja kääntämään houkutteleva teos.

Maailmankaikkeus pimeää energiaa, jota emme tunne

Tämän kansantajuisemmin kosmisia asioita tuskin voi esittää. Jotkin asiat tosin ovat jo lähtökohtaisesti ns. haastavampia, kuten galaksien, mustien aukkojen ja maailmankaikkeuden silkka mittakaava.

Alkuräjähdys (jonka englanninkielinen nimi Big Bang syntyi ivailuna) tapahtui 13,8 miljardia vuotta sitten. Linnunratamme leveys on 150 000 valovuotta. Emme arkitajulla oikeasti kykene hahmottamaan tällaisia skaaloja. Kaltaiseni maallikko myös yrittää raapia päätään, kun tyhjiössä syntyy energiaa.

Tiedämme maailmankaikkeudesta yhä enemmän, mutta toisaalta meillä on kooltaan ja koostumukseltaan yhä suurempia kosmisia mysteerejä.

Paraatiesimerkkinä olkoon pimeä energia. Sitä on paljon, laskettuna 68.3 prosenttia maailmankaikkeuden massaenergiasta.

Koska nykykäsityksen mukaan universumi laajenee kiihtyvää vauhtia, tarvitaan jokin sitä toteuttamaan, eli pimeää energiaa. Emme tiedä mitä se on, tai mistä se on tullut. Se ei ole myöskään näkyvää.

Avaruuspähkinää purtavaksi, samoin kuin on pimeän aineen kanssa.

Sekin on yhä mysteeri, mutta sitäkin tutkijoiden mukaan on paljon, 26.8 prosenttia massaenergiasta. Loppu jämä onkin havaitsemaamme ”tavallista” ainetta. Pimeän verhojen saumojen ratkoja tai ratkojat ovat vahvoja Nobel-ehdokkaita.

Musta aukkko ei ole aukko

Musta aukko ei ole aukko, vaan äärimmäisen tiheä piste, ja Stephen Hawkingin mukaan sellainen sittenkin säteilee. Tähän liittyy eräs perustavaa laatua oleva seikka.

Musta aukkokin katoaa kun on aikansa säteillyt. Samassa rytäkässä katoaa sinne mennyt kaikki informaatio. Kyse ei ole postin hukkaamasta kirjekuoresta. Tiedon lopullinen katoaminen on vastoin kvanttimekaniikan lakeja.

Kun tai jos tieto katoaa peruuttamattomasti, se vie pohjan ennustettavuudelta. Nimittäin jos se ei päde mustissa aukoissa, mistä tiedämme, että se pätisi muiden asioiden kohdalla? Ei se pädekään, luultavasti. Menneisyys, tulevaisuus, kaikki mitä tiedämme, on ehkä harhaa, Hotakainen pohtii. Siis jos.

Tämän ”informaatioparadoksin” ratkaisua odotellessa voi vaikka lukea siitä, mitä tapahtuu kun galaksit ja galaksijoukot törmäävät. Näin nimittäin on tapahtunut ja tapahtuu, joskus tulevassa myös Linnunradallemme, ei kuitenkaan ihan lähipäivinä.

Yötaivaalle katselu ilman valosaastetta on henkeäsalpaavaa hommaa.

”Missä kaikki ovat?”

On huikeaa kuvitella, että noin Auringon massaisen tähden kuolemasta muodostuneen valkoisen kääpiön sisäosa muuttuu noin Maan kokoiseksi kristallipalloksi. Tätä ei valitettavasti paljain eikä edes ennustajan silmin näe.

Pari painotietoa: Teelusikallinen valkoisen kääpiön ainetta painaa noin tuhat kiloa. Teelusikallinen neutronitähteä painaa noin tuhat Gizan pyramidia.

Ja energiamääristä: 1960-luvulla ryhdyttiin havaitsemaan gammapurkauksia. (Niillä saisi laakista energiavaraston täyteen.) Gammapurkauksessa ”voi vapautua muutamassa sekunnissa saman verran energiaa kuin Aurinko säteilee koko elinaikanaan eli noin kymmenessä miljardissa vuodessa.

Hotakainen avaa mainiosti myös asiaa, jota jokainen meistä on taatusti joskus miettinyt ilman ufojuttujakin: älyllisen elämän olemassaoloa tuolla jossain. Fyysikko Enrico Fermin ihmettelyin: ”Missä kaikki ovat?”

Sen mahdollista olemista, laatua ja sijaintia on tutkittu vakavammin joitakin vuosikymmeniä. On myös laskukaavoja sen todennäköisyydelle, ja esimerkiksi SerendipVI-projekti luotaa maailmankaikkeudessa niitä oikeita signaaleja yli sadallamiljoonalla eri taajuudella.

Mitään varmaa havaintoa ei ole. Jos olisi, se olisi päivän ykkösuutinen. On myös tutkijoita, jotka varoittavat, että on parasta olla hiljaa. Vieraat sivilisaatiot voivat olla vihamielisiä (mutta miksi olisivat, olisiko niillä millaiset moraalikäsitykset?)

Olemme viestineet universumiin jo pitkään

Liian myöhäistä. Radio, televisio ja käyttämämme valo ovat lähettäneet kylmään kosmokseen signaaleja jo toista sataa vuotta. Massiiviset etäisyydet ja aika sekä sijaintimme muutos laajenevassa maailmankaikkeudessa ovat melko hyvä takuu sille, että tänne on erittäin vaikea löytää.

Mutta Hotakainen viipyy mukavasti myös Aurinkokunnassamme.

Ei tätä aluetta ole kokonaan nuohottu. Aurinkoa tutkitaan koko ajan, sinne päin esimerkiksi laukaistiin viime vuoden elokuussa Parker-luotain. Entä onko sittenkin olemassa vielä havaitsematon planeetta Neptunuksen kiertoradan tuolla puolen?

Saturnuksen renkaat katoavat suht nopeasti, noin sadassamiljoonassa vuodessa. Eikä se ole ainoa planeetta, jolla on renkaita.

Jupiter ei olisi mukava paikka asua, mutta sen tarjoama gravitaatiokilpi suojaa elämää Maassa, paitsi että joskus erittäin isokin taivaankappale pääsee läpi ja voi iskeytyä maankamaraan (tai mereen). Miltä tuntuu, voi kysyä dinosauruksilta.

Kuu voi ratkaista elämän arvoituksen Maassa

Astronautit raahasivat laukuissaan kiviä Kuusta tänne ihmeteltäväksi. Niitä tutkitaan yhä, ja kiviainesten perusteella muokataan olettamuksia Kuun synnystä, ja esimerkiksi pohditaan, onko Kuun synnyttäneen taivaankappaleen törmäys Maahan ollut mahdollistamassa elämää täällä.

Aurinkokunnan kappaleita on etsitty ja tähtiä on tutkittu mekaanisesti eli aluksi lasilinssikaukoputkin jo muutama vuosisata sitten. Aiemmin katolinen kirkko vartioi mustasukkaisesti maailmankuvaansa ja valtaansa Maan päällä. Giordano Bruno maksoi ”kerettiläisyydestään” hengellään polttoroviolla.

On mielikuva, että tutkija puuhastelee tornissaan yksinäisenä neroja.

Maailmankaikkeuden tutkimus on nykyään usein ryhmätyötä. Ja jos joku (tai jotkut) tekee mullistavan havainnon tai vahvistaa teorian, joku toinen (tai jotkut toiset) todennäköisesti pohtii samaa probleemaa.

Energiaa voi syntyä tyhjiössäkin, mutta tyhjästä kukaan tutkija ei vetäise maailmankaikkeuden selitystä, tai edes pienempää ahaa-havaintoa tai ongelmanratkaisua. Onneksi näissä karkeloissa on mukana yhä enemmän naisia, joiden roolia tämänkin alan tutkimuksessa on vähätelty.