Huolestuneen tietoisuuden alusta lähtien ihminen alkoi tutkia ympäröivää maailmaa laajentaen jatkuvasti näköaltaan. Mutta niin tapahtuu, että riippumatta siitä, kuinka laajennat näitä näköaloja, niiden takana löydetään entistä kauempana oleva horisontti, johon joudut venymään pitkään. Mitä sitten? Saamme aitoa iloa oppia jotain uutta. Olemme valmiita nauraamaan graniittia päästäksemme asioiden pohjaan. Mutta emme voi ratkaista joitain tieteen salaisuuksia. Ehkä voit auttaa?
Alkoi maailmankaikkeus suurella räjähdyksellä?
Big Bang -teoriaa on pidetty luotettavimpana selitettäessä maailmankaikkeuden alkua monien vuosien ajan. Mutta onko hän todella sataprosenttisesti oikein ja ainoa vastaus?
Yksi sen raivimmista vastustajistaan, Fred Hoyle, nimitti teoriaa "Big Bangiksi". Hänen mielestään maailmankaikkeus oli staattinen ja ikuinen - mutta hänen hypoteesinsa kuoli nopeasti. Vuonna 1929 Edwin Hubble osoitti maailmankaikkeuden laajentuvan. Sitten tuli uusia todisteita Big Bang -teorian hyväksi: vuonna 1965 se oli mikroaaltotaustosäteilyn olemassaolo, Big Bangin hehku.
Mutta on yksi asia. Hubblen mittaukset vuonna 1929 kumottiin vuonna 1990. Itse asiassa maailmankaikkeus laajeni hitaammin kuin Big Bang -teoria ennusti. Alan Guth teki vastauksena Big Bang -teoriaan joitain muutoksia. Hän totesi, että maailmankaikkeus laajeni aluksi nopeasti ja sitten hitaasti.
Mutta kuten Big Bang -teorian kriitikot huomauttavat, sitä on mahdotonta todistaa. Ehkä tarvitsemme uuden tavan määritellä maailmankaikkeuden alku?
Mainosvideo:
Kuinka ennustaa maanjäristys?
Ymmärryksemme maan liikkeistä alkoi muodostua suhteellisen äskettäin. Vasta 1912 Alfred Wegener tuli ajatukseen, että maanosat ovat jatkuvassa liikkeessä. Yhdysvaltain merivoimat huomasivat 1960-luvulla, että merenpohja ei ollut niin sileä kuin sen piti olla - se koostui vuoristoista.
Tutkijat päättelivät, että tulivuoret ja maanjäristykset vaikuttivat myös merenpohjaan. Tämä löytö johti levytektonian teoriaan, joka selittää maan litosfäärin suurimuotoiset liikkeet. Tiedämme nyt, että maanjäristykset syntyvät, kun kaksi levyä hiipii toistensa päälle.
Pystyimme lokalisoimaan paikkoja, jotka ovat alttiimpia tektoniselle toiminnalle kuin muut. Mutta emme vieläkään tiedä tarkalleen milloin maanjäristys tapahtuu. Tutkijat voivat esimerkiksi ennustaa, että maanjäristys on kohtaamassa Los Angelesia. Tämä voi tarkoittaa mitä tahansa hetkeä huomisesta seuraavaan 30 vuoteen.
Mikä aiheuttaa jääkautta?
Emme vieläkään tiedä, mikä aiheuttaa jääkauden. Milutin Milankovich ehdotti ratkaisua vuonna 1920. Hän totesi, että maapallo vastaanottaa erilaisia määriä aurinkoenergiaa eri aikoina johtuen siitä, miten planeettamme liikkuu. Tämä johtaa jääkausien esiintymiseen säännöllisin väliajoin. Aluksi Milankovitchin idea näytti oikealta, koska jääkausia esiintyi 100 000 vuoden välein.
Mutta Milankovitchin teoria ei pysty selittämään joitain tämän järjestelmän suurimmista häiriöistä - esimerkiksi 200 miljoonan vuoden jakso ilman yhtä jääkautta. Uudet teoriat ovat keskittyneet kasvihuoneilmiöön, mutta tämä herättää enemmän kysymyksiä kuin vastaa. Mikä aiheutti hiilidioksidin vaihtelut, kun ihmisiä ei vielä ollut? Tutkijat räjäyttävät aivonsa, mutta kukaan ei tiedä totuutta vielä.
Onko puuttuvaa linkkiä?
Puuttuva linkki on hypoteettinen evoluutioyhteys kädellisten ja ihmisten välillä. Vuonna 1912 Charles Dawson löysi kallo holvatun ihmisen ja apinan leuan kanssa Piltdown Commonista lähellä Lewistä, Englannista. Tiedeyhteisö uskoi 41 vuoden ajan löytäneen puuttuvan linkin 41 vuoden ajan.
Tämä epätavallinen löytö osoittautui kuitenkin väärennösksi, jonka on luonut eläintieteilijä Brittiläisen museon nimeltä Hinton. Mitä varten? Se oli hänen kosto.
Hinton vapaaehtoisesti museoon. Kun hän kysyi palkkaa, paleontologian kuraattori Arthur Smith Woodward torjui hänet. Siksi Hinton takoi kallo heikentää Woodwardin uskottavuutta tutkijana. Suunnitelma ei kuitenkaan toiminut.
Vuonna 1956 William Strauss ehdotti, että neandertaali oli suora esi-isämme. Uudet fossiilien aikaansaamismenetelmät ovat kuitenkin osoittaneet, että ihmiset ja neandertalaiset elivät samanaikaisesti ja olivat yhteydessä toisiinsa. Avoin työpaikka on edelleen avoinna.
Miksi abstrakti viestintäjärjestelmä ilmestyi niin myöhään?
Varhaisimmat esimerkit taiteesta ovat peräisin 35 000 vuotta sitten. Kirjallinen kieli kuitenkin kehittyi vasta 7000 vuotta sitten, kun taas matematiikka kesti vielä 2 000 vuotta.
Miksi ensimmäisten abstraktien piirustusten ja ensimmäisen viestintäjärjestelmän välillä oli niin suuri aukko? Todennäköisesti aivomme tulisi muuttaa ensin. Mutta miten? Aivot on niin monimutkainen rakenne, että voi kestää useita vuosisatoja, ennen kuin ymmärrämme täysin, miten ne toimivat.
Mitä mustat aukot ovat?
Mustat aukot käsiteltiin alun perin epäuskovasti. Kun fyysikko Sir Arthur Eddington kuuli heistä ensimmäistä kertaa, hän huudahti: "Mielestäni on oltava luontolaki, joka ei salli tähden käyttäytyä niin omituisella tavalla!"
Oppenheimer otti ensimmäisenä vastaan mustia reikiä vuonna 1938. Mutta Sir Arthur Eddington on ymmärrettävää, koska mustien reikien käyttäytyminen on vastaintuitiivista. Kukaan ei tiedä mitä tapahtuu mustan aukon sisällä. 1990-luvulla tutkijat löysivät supermassiivisten mustien reikien, joiden koko on miljardi aurinkoa, olemassaolon. Ne sijaitsevat yleensä elliptisten galaksien keskellä. Ovatko he osallistuneet näiden galaksien luomiseen? Emme oikeasti tiedä. Ja mustat aukot itsessään ovat meille todellinen mysteeri, koska emme voi nähdä tai koskea niihin, emmekä voi käydä.
Kuinka vanha on maailmankaikkeus?
Kukaan ei tiedä varmasti. Vastaukset vaihtelevat 8 - 20 miljardia vuotta, mutta tämä on melko laajalle levinnyt. Omituisin tässä ongelmassa on, että maailmankaikkeus voi olla nuorempi kuin sen vanhimmat tähdet. Vuonna 1994 tehty tutkimus osoitti, että maailmankaikkeus on 8 miljardia vuotta vanha, mikä tarkoittaa, että Linnunradan vanhin tähti on vanhempi kuin maailmankaikkeus. Onneksi vuonna 1999 tehdyt mittaukset olivat ristiriidassa aikaisempien tutkimusten kanssa.
Mutta heidän voitto oli lyhytaikainen. Toinen moderniin tekniikkaan perustuva tutkimus osoitti, että maailmankaikkeus oli 15% pienempi ja siten 15% nuorempi. Tämän tutkimuksen mukaan on tähtiä, jotka ovat vanhempia kuin itse maailmankaikkeus. Mitä teemme väärin? Ehkä emme ymmärrä fysiikan peruslakia?
Onko useita maailmankaikkeuksia?
Tieteiskirjailija Jack Williamson ehdotti ensimmäistä usean maailmankaikkeuden käsitettä vuonna 1952. Mikä inspiroi fyysikko Hugh Everettia. Vuonna 1957 hän kirjoitti väitöskirjansa aiheesta useita universumeja. Hänen mallinsa mukaan jokainen tapahtuma luo sarjan maailmankaikkeuksia, joissa tapahtuman kaikki mahdolliset lopputulokset tapahtuvat.
Everettin pomo John Wheeler ehdotti erilaista versiota. Hänen mukaansa maailmankaikkeus laajeni ajoittain ja supistui sitten atomin kokoiseksi. Mutta jotkut tutkijat ovat todenneet, että maailmankaikkeudella ei näytä olevan tarpeeksi ainetta romahtamaan.
Stephen Hawking kehitti teorian, että olemassa on ääretön määrä maailmankaikkeuksia kaikilla mahdollisilla tulevaisuuksilla.
Ainoa ongelma on, että emme voi testata näitä teorioita käytännössä.
Mikä on maailmankaikkeuden loppu?
Jotkut teoriat viittaavat siihen, että maailmankaikkeus alkaa kutistua jossain vaiheessa, kunnes se saavuttaa atomin koon. Sitten tulee uusi isku ja maailmankaikkeus syntyy uudestaan.
Mutta on myös toinen mahdollisuus. Universumi voi laajentua loputtomiin, työntäen galakseja yhä kauemmaksi. Lopulta tähdet polttavat kaiken polttoaineensa eikä mitään jää jäljelle.
Ilja Khel