Maailmankaikkeuden vakaan tilan malli

Jälkiviisaus on hieno asia. Kun katsomme taaksepäin sen perusteella, mitä tiedämme nyt, ajatus vakaan tilan maailmankaikkeudesta vaikuttaa mallilta, joka ei sovi kosmologian ymmärrykseemme. Kuten sanoin, jälkiviisaus on ihmeellinen asia! Tällä hetkellä alkuräjähdysmalli on mielestämme parhaiten soveltuva malli selittämään maailmankaikkeuden syvää menneisyyttä, mutta vuosikymmenten aikana on esitetty useita muita malleja – jotkut niistä ovat olleet parempia kuin toiset. Tasaisen tilan maailmankaikkeus oli yksi näistä ehdotetuista teorioista.

Tasaisen tilan mallia ehdotti kolme henkilöä vuonna 1948, Hermann Bondi, Thomas Gold ja Fred Hoyle. Se perustuu oletukseen, että suurissa mittakaavoissa maailmankaikkeus on täysin homogeeninen; että se näyttää samalta mistä tahansa maailmankaikkeuden osasta kaikkina aikoina. Tuohon aikaan tämä teoria ei ollut aivan yhtä hullu, koska meillä ei ollut riittävästi ymmärrystä maailmankaikkeudesta. Mitä enemmän olemme oppineet maailmankaikkeudesta viimeisen puolen vuosisadan aikana, sitä todennäköisemmin vakaan tilan maailmankaikkeuden teoria on yksinkertaisesti väärässä.

Klikkaa isompaa kuvaa

Vakiintuneen tilan mallin ideana oli ottaa huomioon joitakin alkuräjähdysmallissa ajateltuja ongelmia: se, että maailmankaikkeus laskettiin nuoremmaksi kuin aurinkokuntamme, oli alkuräjähdysmallissa vuonna 1948 suuri ongelma. Tuolloin ongelmana oli se, että kosmologinen vakio oli vuonna 1948 paljon, paljon korkeampi kuin mitä se on nyt laskettu, aivan hiljattain Planck-operaation tuloksena saatiin ~67 km/s/Mpc tai ~72 km/s/Mpc WMAP-operaation tiedoista. Alkuperäinen kosmologinen vakio oli Hubblen laskelmien mukaan suuruusluokkaa 500 km/s/Mpc, jopa sen jälkeen, kun tarkempia tuloksia oli saatu. Vuonna 1948 se oli vielä PALJON korkeampi kuin se, minkä tiedämme olevan totta nykyään. Kuten useat muutkin tuolloin harkitut teoriat, vakaan tilan malli itse asiassa korjasi joitakin ongelmia, jotka liittyivät silloiseen alkuräjähdysmalliin.

mainos

Oli muutamia syitä, miksi vakaan tilan malli lopulta hylättiin, ja yksi syistä ei ollut lainkaan tieteellinen, vaan puhtaasti filosofinen. Ajatus aina olemassa olleesta maailmankaikkeudesta ei miellyttänyt monia ihmisiä, koska se oli vastoin kreationistien uskomuksia; että maailmankaikkeudella ei ollut alkua ja se oli aina olemassa. Vaikka tämä ei viittaa siihen, että kirkko olisi lyönyt tiedemiehiä maahan kuten vuosisatoja aiemmin, tämä oli vain tunne eri tiedemiesten keskuudessa.

Filosofisten syiden lisäksi oli paljon muitakin tieteellisiä syitä uskoa, että alkuräjähdysmalli voittaa pysyvän tilan mallin. Koska vakaan tilan malli esitti, että maailmankaikkeus oli homogeeninen (sama, kun sitä tarkastellaan jokaisesta suunnasta ja mistä tahansa ajankohdasta maailmankaikkeuden historian aikana), havainnot maailmankaikkeuden varhaisemmista osista ovat tätä vastaan. Meidän näkökulmastamme katsottuna maailmankaikkeus on isotrooppinen suurissa mittakaavoissa, eli se näyttää samalta riippumatta siitä, mihin suuntaan katsomme, mutta kiihtyvästi laajeneva maailmankaikkeus ei salli sen olevan homogeeninen. Jotta maailmankaikkeus pysyisi homogeenisena, sen tiheyden on oltava vakio, ja kun maailmankaikkeus laajenee, tämä tarkoittaa, että tasaisen tilan mallissa ainetta syntyy, kun uutta tilaa muodostuu.

maininta

maininta

Viimeinen kommentti tarkoittaa sitä, että sekä vanhoja että uusia galakseja pitäisi olla yhtä aikaa sekä yhdessä että yhdessä, mutta tätä emme havaitse kun katsomme maailmankaikkeuteen. Big Bang -mallin mukaan maailmankaikkeuden alkuaikoina tiheys oli paljon suurempi, kun taas tasaisen tilan malli tarkoittaa, että maailmankaikkeuden pitäisi nykyään näyttää suunnilleen samalta kuin 13 miljardia vuotta sitten – se on aina näyttänyt samalta ja tulee aina näyttämään samalta.

Toinen todiste tasaisen tilan maailmankaikkeutta vastaan on mikroaaltojen havaitseminen kaikista suunnista. Tasaisen tilan mallin mukaan tämä johtuu siitä, että muinaiset tähdet absorboivat ja hajottavat valonsa pölyyn ja muuhun. On selvää, että jos kyseessä olisivat pistemäiset kohteet, jotka siroavat, niin silloin kerätty mikroaaltodata ei olisi ollut läheskään niin tasaista kuin mitä se on. Kun tarkastellaan WMAP-dataa tai jopa Planck-dataa, vaihtelu ei ole voinut johtua pistemäisistä lähteistä, kuten tähdistä.

mainos

mainos

Historian saatossa on ehdotettu monia erilaisia teorioita selittämään erilaisia ilmiöitä, toiset paljon kummallisempia kuin toiset. Tasapainotilamalli oli vain yksi niistä monista teorioista, joita on viime vuosisadalla ehdotettu selittämään, mistä maailmankaikkeus on tullut ja mihin se on menossa. Kun katsomme taaksepäin nykytietämyksellämme, voi joskus olla vaikea uskoa, että tällaisia teoreettisia malleja olisi koskaan voitu ajatella, sillä ne ovat niin kaukana totuudesta. Käytännön toteutus siitä, mitä tiedämme nyt, on jousiteoria loistava esimerkki. Säieteoria on tapa, jolla monet tiedemiehet yrittävät yhdistää yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan, ja muutaman vuosikymmenen kuluttua me kaikki saatamme joko katsoa taaksepäin säieteoriaa kovana totuutena tai jonkinlaisena hulluna ideana ja huudahtaa: ”Mitä ihmettä he oikein ajattelivat!”

Futurismia lukevana kutsumme sinut liittymään Singularityn maailmanlaajuiseen yhteisöön (Singularity Global Community), emoyhtiömme foorumiin, jossa voit keskustella futuristisesta tiede-”&teknologiasta” eri puolilta maailmaa tulevien samanmielisten ihmisten kanssa. Liittyminen on ilmaista, rekisteröidy nyt!

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.