Taustaa kirjoitukset on koottu kirjoiksi, joihin voit tutustua klikkaamalla tästä.
Universumi uusiksi vaikka huijaamalla

Tiedemiehet, jotka loivat käsitteet alkuräjähdys, aineen synty ja maailmankaikkeuden kehitys, ovat siirtyneet sivuun tai kuolleet. Nykyisetkin tutkijat haluavat kuuluisuutta ja omat nimensä tieteen historiaan. Nyt taistellaan siitä, kuka tai ketkä saavat kunniaa ja mainetta uuden universumin syntyyn liittyvän teorian keksimisestä. Uusi totuus tullaan valitsemaan useiden vaihtoehtojen joukosta "huutoäänestyksellä".

Nykyinen, vielä jonkin aikaa voimassa oleva totuus, synnytettiin hitaasti. Lähtökohtana oli vakaumus, että maailmankaikkeus on vakaa ja se on aina ollut olemassa. Tämä ajatusrakennelma kehitettiin kumoamaan Raamatun ilmoittama luomistapahtuma.Sen vahvimpia puolestapuhujia oli tähtitieteilijä Fred Hoyle, joka kuoli v. 2001.

Toinen tunnettu tähtitieteilijä, Edwin P. Hubble (1889-1953), osoitti v. 1923, että tähtisumuna pidetty avaruuden ilmiö koostui todellisuudessa suurista galakseista, jotka punasiirtymämittausten mukaan etääntyivät Linnunradasta sitä nopeammin mitä kauempana ne olivat.1 Tätä universumin laajenemista pidettiin todisteena alkuräjähdyksestä.

1960-luvulla havaittiin, että maailmankaikkeudessa esiintyvää vetyä oli n. 4 kertaa enemmän kuin heliumatomeja, joka puolsi alkuräjähdysteorian antamia arvoja.

V. 1965 Bell-laboratorion tutkijoiden testatessa uutta tietoliikennesatelliittia, he havaitsivat kaikkialta tulevan mikroaaltosäteilyn. Kun asiaa tutkittiin, todettiin, että universumissa vallitsee tasainen kolmen kelvinin taustasäteily. Alkuräjähdyksen kannattajat ehdottivat, että tämä on alkuräjähdyksestä jäänyttä jälkilämpöä. Tämän alkuräjähdyksen jälkisäteilyn oli ennustanut George Gamow jo v. 1948. Vaikka Fred Hoyle piti alkuräjähdysideaa satuna ja taustasäteilyä lähinnä huvittavana todisteena alkuräjähdyksestä, lisääntyi vähitellen niiden tutkijoidn joukko, jotka hyväksyivät jo 1920-luvulla esitetyn alkuräjähdysteorian.2 Näin nykyisin voimassa oleva käsite "big bang" vakiintui 1960-luvun aikana vallitsevaksi teoriaksi universumin synnystä.

Vuodesta 1989 Cobe-satelliitti on mitannut avaruudessa vallitsevaa tausta- eli mikrosäteilyä. Se on tulostanut tutkijoiden käyttöön tiedostoja, joiden perusteella tietokoneella on tehty oheinen malli siitä, miten materia jakautui 300 000 vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, aikana, jolloin taustasäteily olisi lähtenyt liikkeelle. Laskelmien pohjana on usko alkuräjähdykseen ja sen laajentumiseen nykyisen maailmankaikkeuden muotoon miljardien vuosien aikana.
(Kuva: COBE/NASA/SPL)

Mittalaitteiden, kaukoputkien ja tietokoneiden kehittymisen myötä on avaruudesta ja kaukaisista galakseista saatu jatkuvasti lisää tietoa, jonka pohjalta nyt muovataan uusia maailmankaikkeuden synty- ja toimintamalleja. On todettu mm., että kaukaiset galaksit ja galaksiryhmät eivät olekaan rakenteiltaan alkuräjähdysteorian mukaisia. Mittaukset antavat myös tulokseksi, että joukosta löytyy galakseja, jotka ovat vanhempia kuin itse maailmankaikkeus. Lisäksi Boomerang-teleskoopin (v. 1999) antamien mittaustulosten perusteella on laskettu, että taustasäteily ei olekaan niin tasaista kuin big bang-teoria edellyttää.

Energian muuttuessa alkuräjähdyksessä materiaaliksi syntyy vastaava määrä antimateriaa. Kohdatessaan nämä kumoavat toisensa ja jäljelle jää vain säteilyä. Se, että materiaa on olemassa edellyttää, että jossain on oltava vastaava määrä antimateriaa. Mutta sitä ei ole mistään löytynyt.

Toisen suuren pulman sekä nykyiselle että tuleville teorioille aiheuttaa havainto, että galaksit ja niissä olevat tähdet liikkuvat lujempaa kuin mitä niissä oleva massa edellyttää.3 Jotta galakseissa olevat tähdet pysyisivät radoillaan, olisi painovoiman ylläpitämiseksi löydettävä kymmenen kertaa enemmän massaa kuin mitä tähän mennessä on havaittu. Sama pulma todetaan, kun universumin liikettä ja massaa on punnittu. Alkuräjähdyksen synnyttämästä massasta on kateissa peräti 98%, josta vain osan tulisi olla näkyvää ainetta. Myöskään tätä puuttuvaa ns. pimeää ainetta ei ole kehittyneistä mittalaitteista huolimatta löydetty. Mikä siis pitää kellontarkasti toimivan maailmankaikkeuden koossa? Tutkijat ovat tunnustaneet tarvittavan massan puuttumisesta johtuvan pulman ja ilmoittavat: "Hiukkasfyysikot ovat pitkään joutuneet "huijaamaan" pyöritellessään yhtälöitä, jotka kuvaavat maailmankaikkeuden ainetta. Vain siten yhtälöt on saatu vastaamaan todellisuutta."

Ihmisen luoma maailmankaikkeus

Tieteen tekijöiden, tutkimuslaitosten ja eri maiden yliopistojen välinen kova kilpailu, riippuvuus taloudellisesta tuesta sekä vaatimukset tutkimustoiminnan tehokkuudesta ja tuloksista ovat altistaneet alan tutkimuksen vilpille. Kun televisio-ohjelmistaan tunnetut ranskalaiset Bogdanovin tohtoriveljekset ilmoittivat tehneensä vuoden 2002 aikana merkittävän tieteellisen keksinnön selvittäessään koko maailmankaikkeuden alkuräjähdyspisteen geometrisen rakenteen, syyttivät yhdysvaltalaiset heitä huijareiksi.4 Bogdanovin veljesten mielestä heihin kohdistetun ajojahdin taustalla on vain toisten tiedeyhteisöjen tuntema kateus. Useat alalla toimivat ovat puolustaneet veljeksiä sillä, että heidän tieteelliset spekulaationsa eivät ole merkittävästi huonompia kuin muidenkaan. Väittelyn yhteydessä onkin kysytty, että missä kulkee tieteessä spekulaation ja humpuukin raja ja onko nykytiede "ironista tiedettä". Tutkijat eivät nyt pysty päättämään, milloin ns. tieteelliset, maailmankaikkeutta käsittelevät tutkimukset ovat oikeaa ja milloin väärää tiedettä. Käytännössä kysymyksessä onkin tietokoneiden välinen kilpailu. Voittaja selvitetään nykyaikaisella huutoäänestyksellä. Teoria, joka saa eniten julkista huomiota ja tiedejulkaisut puolelleen, on todennäköinen voittaja. Näin ääniä keräämällä tiedeyhteisö tukijoukkoineen (mm. tiedotusvälineet) valitsee uuden totuuden maailmankaikkeuden synnystä. Tämän ihmisen luoman totuuden mukaan tiedeyhteisöt sitten elävät, toimivat ja kuolevat kunnes tietokoneet kehittyvät ja universumi paljastaa uusia ulottuvuuksia, jotka eivät sovi vallitsevaan totuuteen. Sitten jälleen valitaan uusi totuus huutoäänestyksellä. Tavallisen kansan kohtaloksi tulee uskoa se, mitä oppikirjat ja tiedotusvälineet asioista kertovat.

Uusia maailmakaikkeuden malleja

Luonnontiedettä opiskelemaan tulevilta edellytetään, että he hyväksyvät itsestään selvänä totuutena kehitysopin ja voimassa olevan alkuräjähdysteorian maailmankaikkeuden synnystä. Lähiaikoina heille on tulossa useita valintavaihtoehtoja.

Kosmologi Andrei Lindean mielestä maailmankaikkeuksia on useita ja ne silmikoituvat keskenään. Jokainen osa kypsyy omaksi kokonaisuudekseen.

Yhdysvaltalainen Lee Smolin olettaa, että mustat aukot luovat uusia maailmankaikkeuksia, jotka ovat emätilaan yhteydessä madonreikien kautta.

Arhur C. Clarken yli 50 vuotta vanhaan ideaan, että maailmakaikkeudet ovat vain kuplia, uskoo nykyään useat tutkijat.

COBE-sateliitin antamien tietojen perusteella jotkut tukijat ovat muodostaneet tietokoneilla satulan muotoisen maailmankaikkeuden, joka jatkaa kasvuaan ikuisesti.

Prof. P. Steinhardt uskoo, että on olemassa viides ulottuvuus, jota emme aisti emmekä ymmärrä. Sen voima kuitenkin pitää nykyisen maailmankaikkuden toiminnassa eräänlaisen kalvomaisen ilmiön avulla.

Koska maailmankaikkeutta käsittelevät teoriat perustuvat aina tietokoneissa tapahtuviin mallinnuksiin, niissä syntyvät ratkaisut riippuvat koneiden arkkitehtuurista ja laskennallisten yhtälöiden rakenteesta. Kun koneet ohjelmoidaan materiaalisen maailmankuvan mukaisesti, saadaan tuloksia, jotka tukevat halutun perusteorian lukuarvoja. Hyvässä asemassa ovat olleet ne tutkijat, joilla on ollut käytössään parhaat ja tehokkaimmat tietokoneet ja sopiviksi muokatut ohjelmat.

V. 1997 osa tutkijoista tuli COBE-satelliitin ja tietokoneajojen antamien lukuarvojen perusteella siihen tulokseen, että maailmankaikkeus on satulan muotoinen ja siksi se jatkaa aina kasvuaan.5

Jotkut tiedemiehet ovat hyväksyneet Arthur C. Clarken II maailmansodan jälkeen julkistaman näkemyksen, että maailmankaikkeuksia on useita ja ne lisääntyvät silmikoitumalla kuin vaahtokuplat.

Yhdysvaltalainen Lee Smolin olettaa, että pieniä maailmankaikkeuksia ilmestyy aina kun syntyy musta aukko. Hänestä maailmankaikkeus on suuri pallo, jonka pinnasta kuroutuu ulokkeita, joista muodostuu uusia avaruuksia. Ne ovat yhteydessä emäpalloon eräänlaisen käytävän välityksellä. Hänen mukaansa ne maailmankaikkeudet, joihin syntyy eniten mustia aukkoja, saavat muita enemmän jälkeläisiä ja menestyvät muita kauemmin.6

Princetonin yliopiston professori Paul Steinhardtin uusin teoria selittää mm. sen, miksi puuttuvaa "mustaa ainetta" tai antimateriaa ei ole löytynyt. Niitä ei tässä ajatusmallissa tarvita. Hänen mukaansa aina on olemassa yhtä aikaa kaksi maailmankaikkeutta, joista toinen on näkyvä ja toinen on viidennessä ulottuvuudessa, jota emme ymmärrä emmekä näe. Sen vaikutus kuitenkin pitää näkyvän maailmankaikkeuden toimintakykyisenä ja koossa. Näiden universumien välissä on jousimainen kalvo eli braani, joka vetää molemmat maailmankaikkeudet välillä yhteen. Silloin kaikki sulaa kuumuudesta ja tapahtuu uuden maailmankaikkeuden alkuräjähdys jonka jälkeen kaikki alkaa uudelleen.7

Steinhardtin mielestä ajalla tai paikalla ei ole alkua eikä loppua, joten alullepanevaa yliluonnollista luojaa ei tarvita. Kuitenkin hänen mallinsa muistuttaa osin Raamatun
(II Piet. 3) kuvausta maailmanlopusta:

"Sillä tietensä he eivät ole tietävinään, että taivaat ja samoin maa, vedestä ja veden kautta rakennettu, olivat ikivanhastaan olemassa Jumalan sanan voimasta ... Herran päivä on tuleva niinkuin varas, ja silloin taivaat katoavat pauhinalla, ja alkuaineet kuumuudesta hajoavat, ja maa ja kaikki, mitä siihen on tehty, palavat ... Mutta hänen lupauksensa mukaan me odotamme uusia taivaita ja uutta maata, joissa vanhurskaus asuu."


KP

Viitteet:
1) Tieteen Maailma/hakemisto 1995
2) HS 21.8.2001/F. Hoylen muistokirjoitus.
3) Tiede 2000 8/97, Pimeää ainetta jahdataan mikrolinssein.
4) HS 23.11.2002, Fysiikassa taas uusi raskas huijaus
5) Tieteen Kuvalehti 8/1997
6) Tieteen Kuvalehti 9/1997
7) Tieteen Kuvalehti 13/2002