Mikä edelsi alkuräjähdystä?
Jos maailmankaikkeus sai alkunsa miljardeja vuosia sitten alkuräjähdyksestä, mikä sitä edelsi? Kuuluisan fyysikon, Stephen William Hawkingin mukaan: Ei mikään. Kukaan ei kuitenkaan tiedä sitä varmasti. Maailmankaikkeuden syntyä edeltäneillä tapahtumilla ei ole ”havaittavissa olevia seurauksia”, kuten Hawking asian ilmaisi, ja sen vuoksi ”voimme yhtä hyvin jättää ne teorioidemme ulkopuolelle ja sanoa, että aika alkoi alkuräjähdyksestä.”
Mitä on pimeä aine?
Kaikki on tehty baryoneista: protoneista, neutroneista sekä elektroneista. Vielä 30 vuotta sitten astronomit uskoivat, että koko maailmankaikkeus koostuu kokonaan baryoneista. Viime vuosikymmenten aikana tutkijat ovat kuitenkin todenneet, että vain viisi prosenttia maailmankaikkeudesta on baryoneja – ja että jäljelle jäävää 95 prosenttia ei voida edes havaita. Tutkijat uskovat, että noin 25 prosenttia siitä on pimeää ainetta, mutta kukaan ei vielä osaa sanoa varmasti, mitä se on tai mistä se koostuu.
Mitä on pimeä energia?
Uskotaan, että loput 70 prosenttia maailmankaikkeudesta koostuu pimeästä energiasta. Tiedetään, että pimeällä energialla on painovoimaa vastustava vaikutus (toisin sanoen se on painovoiman vastakohta) ja että se on vastuussa maailmankaikkeuden laajenemisesta. Vastaus kysymykseen, mitä pimeä energia oikeastaan on, on kuitenkin saanut tutkijat raapimaan päätään ja Nasan pohtimaan, osuiko Einsteinin teoria painovoimasta sittenkin väärään.
Miten painovoima voi olla samaan aikaan voimakas ja heikko?
Painovoima on ärsyttävä paradoksi, jonka voi tiivistää yhteen kysymykseen: Miten vaivainen jääkaappimagneetti voi uhmata kokonaisen planeetan painovoimaa? Jotkut tutkijat uskovat, että painovoima voi hyvinkin olla yhtä voimakas kuin muut maailmankaikkeuden perusvoimat (kuten sähkömagnetismi sekä atomin ytimen koossa pitävä voima), mutta sen vaikutus laimenee, sillä se vuotaa muihin ulottuvuuksiin. Tämän selityksen täytyy kelvata, kunnes sen tilalle keksitään jotain parempaa.
Kuinka iso maailmankaikkeus on?
Voisi kuvitella, että jos tutkijat tietävät, että maailmankaikkeus laajenee, heidän täytyy voida veikata, miten suuri se on. Valitettavasti tutkijat eivät kuitenkaan pysty tarjoamaan siihen mitään vastausta. Heidän tulisi nimittäin tietää myös maailmankaikkeuden koko että sen laajenemisnopeus, ja nekin sattuvat olemaan mysteereitä.
Minkä muotoinen maailmankaikkeus on?
Tutkijoilla riittää teorioita maailmankaikkeuden muodosta. Nasan mukaan niistä yleisin on se, että maailmankaikkeus on litteä. Se puolestaan saa tutkijat uskomaan, että se on kooltaan ääretön. Mutta jos maailmankaikkeudella on tiedossa oleva alkupiste ja ehkä myös odotettu päätepiste, voimme havaita vain sen rajallisen tilavuuden. Kuten Nasan tutkijat ovat todenneet: ”Voimme vain todeta, että maailmankaikkeus on paljon suurempi kuin tilavuus, jonka voimme suoraan havaita.”
Kuinka nopeasti maailmankaikkeus laajenee?
Viimeisten kuuden vuoden ajan Hubble-avaruusteleskooppi on laskenut, miten nopeasti maailmankaikkeus laajenee, ja todennut vastikään mitan, jota pidetään toistaiseksi luotettavimpana – vaikka tuo arvio onkin suorassa ristiriidassa maailmankaikkeuden alkupäivien laajenemisnopeudesta tehtyjen itsenäisten (ja kuulemma tarkkojen) mittausten kanssa. Asia huolestuttaa astrofyysikkoja, koska se tarkoittaa, että tiedämme maailmankaikkeudestamme ja sen käytöksestä vähemmän kuin tajusimmekaan. ”Tiedeyhteisö yrittää ymmärtää tämän ristiriidan merkitystä,” kertoi Nobel-palkittu päätutkija ja Johns Hopkins -yliopiston Bloomberg Distinguished -nimityksen ansainnut professori Adam Riess.
Onko universumi sittenkin multiversumi?
”Maailmankaikkeutemme voikin olla vain yksi äärettömän monista maailmankaikkeuksista, jotka muodostavat yhdessä ’multiversumin’,” kertoo astronomia-uutisiin erikoistunut sivusto space.com. Vaikka ajatus kuulostaa eriskummalliselta, sen takana on kuitenkin vankkaa tiedettä. On olemassa rajallinen määrä tapoja, joilla partikkelit voivat järjestyä tilassa ja ajassa (muista, että maailmankaikkeus on litteä ja ääretön), joten maailmankaikkeuden täytyy ennen pitkää alkaa toistaa itseään. Ja se taas johtaa meidät kysymykseen…
Onko jossain olemassa toinenkin sinä?
Jos maailmankaikkeudella on taipumus toistaa itseään – olla osa multiversumia – voiko jossain olla toinen (tai useampikin) versio sinusta? ”Jos katsoo kyllin kauas, saattaa kohdata toisen version itsestään – tai oikeastaan äärettömän monia versioista itsestään,” selittää space.com. ”Jotkut näistä kaksosista tekevät tismalleen samaa, mitä sinä nyt teet. Toiset ovat pukeneet aamulla ylleen jonkin toisen villapaidan, ja muut taas ovat suuntautuneet tyystin eri uralle ja tehneet eri valintoja elämässään.” Tätä pidetään yhtenä mysteereistä, joihin tuskin tulemme saamaan selitystä, mutta aihe on kuitenkin kiehtova. (Ehkä toinen versio sinusta ei olekaan toivottoman koukussa suklaakekseihin.) Asiantuntijoiden mukaan tämä teoria vaatisi lisäulottuvuuksia, missä tapauksessa…
Kuinka monta ulottuvuutta on olemassa?
Kolme ulottuvuutta, joista voimme olla varmoja, liittyy siihen, mitä havaitsemme: pituus, leveys ja syvyys. Neljäntenä ulottuvuutena tutkijat pitävät aikaa. Vaikka aihe on mysteeri, Phys.org-sivuston mukaan mahdollisia ulottuvuuksia ovat:
-
Viides: Näemme hieman omasta maailmastamme poikkeavan maailman (jonka avulla voisimme saada keinon arvioida yhtäläisyyksiä ja eroja sen ja omamme välillä).
-
Kuudes: Voimme nähdä kaikki mahdolliset maailmankaikkeudet, jotka ovat saaneet alkunsa samalla tavalla kuin omamme.
-
Seitsemäs: Voimme havaita kaikki mahdolliset maailmankaikkeudet, jotka ovat saaneet alkunsa eri tavalla kuin omamme.
-
Kahdeksas: Näemme KAIKKI mahdolliset maailmankaikkeudet.
-
Yhdeksäs: Olemme tietoisia kaikista fysiikan ja maailmankaikkeuden alkuun liittyvistä lainalaisuuksista.
-
Kymmenes: Voimme nähdä kaikki mahdolliset ja kuviteltavissa olevat asiat.
Miten Kuu muodostui?
Kuun painovoima aiheuttaa valtameriimme vaikuttavan vuorovesi-ilmiön, mutta miten Kuu oikein syntyi? Aurinkokuntamme ja sen planeettojen muodostumisesta kului sentään sata miljoonaa vuotta ennen kuin Kuu syntyi. Vaikka teorioita on monta, yhtäkään niistä ei ole todistettu. Jotta voimme selittää, miten saimme oman kuumme, meidän täytyy ymmärtää, miksi Venuksella taas ei ole omaa kuuta,” kertoo Californian Institute of Technologyn planeettatutkimuksen professori Dave Stevenson. Sitäkään emme ole saaneet selville.
Syntyikö elämä Maassa?
Pidämme itsestäänselvyytensä sitä, että planeetallamme esiintyvä elämä myös sai alkunsa täältä – mutta se ei itse asiassa ole aivan totta. Tutkijat ovat löytäneet todisteita siitä, että Maassa oleva elämä on peräisin Marsista ja saapui tänne meteoriitin kyydissä. He eivät kuitenkaan ole yhtä mieltä siitä, mikä tieteenala voisi tarjota vastauksen tähän kysymykseen tai edes siitä, löytyykö vastaus tieteen keinoin.
Onko avaruudessa muuta elämää?
1960-luvun alusta asti tutkijat ovat kehittäneet teorioita, joiden mukaan on äärimmäisen todennäköistä, että älyllistä elämää on myös Maan ulkopuolella. Ongelma on se, että meillä ei ole siitä minkäänlaisia todisteita. Itse asiassa meillä ei vielä ole pitäviä tieteellisiä todisteita siitä, että Maan ulkopuolella ylipäätään olisi elämää. Pian tutkijat voivat kuitenkin ehkä vahvistaa, että elämää on myös muualla aurinkokunnassamme, galaksissamme tai edes jossainpäin maailmankaikkeutta.
Kuka täällä määrää?
Aloittiko joku tai jokin prosessin, jonka seurauksena päädyit lukemaan näitä sanoja elektroniselta ruudulta? Vai onko kaikki menneisyydessä tapahtunut vain seurausta tieteen sääntöjen ohjaamasta prosessista? Monet tieteelliset ajattelijat pitävät Jumalaa myyttinä, mutta kaikki tutkijat eivät ole ateisteja. Tätä mysteeriä emme luultavasti pysty ratkaisemaan – ainakaan omana elinaikanamme.
Lue lisää:
Näin geenit saattavat muuttua avaruudessa
