Silmänräpäyksen päässä alkuräjähdyksestä
Etelä-Suomen sanomat 26.3.2005
Kosmologi Kari Enqvist tutkii 13,7 miljardia vuotta sitten syntynyttä
maailmankaikkeutta
- Maailma sai alkunsa 13,7 miljardia vuotta sitten. Tiedämme sen, koska
olemme nähneet.
Näin sanoo kosmologian professori Kari Enqvist Helsingin yliopistosta.
- Kun katsomme kuuhun, näemme kuun sellaisena kun se oli 1,5 sekuntia
sitten. Auringon näemme sellaisena kun se oli kahdeksan minuutta
aikaisemmin.
-Voimme katsoa myös kauemmas menneisyyteen. Kaukoputkella ylletään
kymmeneen miljardiin vuoteen taaksepäin kosmoksen historiassa.
- Kosmisen mikroaaltosäteilyn tutkiminen vie meidät alkuräjähdyksen ja
samalla ajan ja avaruuden syntymisen alkulähteille, Enqvist syventää.
Alkuräjähdyksellä ei ole aikaa eikä paikkaa.
- Emme voi määritellä, että se tapahtui esimerkiksi Lahden torilla.
Alkuräjähdys tapahtui kaikkialla samanaikaisesti.
Kosminen mikroaaltosäteily muodostui ja lähti liikkeelle 380 000 vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Säteily on jäänne alkuräjähdyksestä, jota tutkimalla päästään olemassaolon alkuun. Aivan perille ei sähkömagnetismin keinoin päästä, koska alkuräjähdyksen kuumentama plasma oli siihen asti läpinäkymätön.
Kosmisen mikroaaltotaustan ominaisuuksia mittaamalla on saatu selville, että maailmankaikkeudessa oli vain kuumaa plasmaa, missä oli erittäin pieniä tiheysvaihteluja. Pienet tihentymät olivat siemeniä, joiden ympärille painovoima veti lisää ainetta. Niistä syntyivät tähdet, planeetat ja galaksit. Ja ihmiset.
Psykologiasta kosmokseen
Lahtelaissyntyisen Enqvistin kouluvuodet kotikaupungissaan osuivat kuohuvalle 1960-luvulle ja 1970-luvun alkuun. Enqvist tunnettiin koulupiireissä yhteiskunnallisiin kysymyksiin reippaasti kantaa ottavana nuorukaisena. Kirjallisuuden lisäksi harrastuksiin kuului tähtitiede. Helsingin yliopistossa pitkälle edenneet psykologian opinnot vaihtuivat teoreettiseen fysiikkaan.- Minä ja maailma yleisesti voitettiin.
Teoreettisen fysiikan tohtoriksi vuonna 1983 väitelleen Enqvistin tutkijantie vei Euroopan ydintutkimuskeskukseen CERN:iin, Yhdysvaltoihin ja Kööpenhaminaan. Kotimaahan Enqvist palasi 1990-luvun puolivälissä. Vuodesta 2001 lähtien hän on hoitanut kansainvälisesti arvostettuna tutkijana kosmologian professorin virkaa. Maailmankaikkeutta tutkiva kosmologia on yksi fysiikan painopistealueista, jonka ytimenä on teoria alkuräjähdyksestä.
Kaiken teoria hakusessa
Vakiintunutta maailmankäsitystä teorioillaan perusteellisesti järkyttäneen ja muuttaneen Albert Einsteinin syntymästä on kulunut sata vuotta. Meneillään oleva vuosi onkin julistettu fysiikan juhlavuodeksi. Tarkoituksena on lisätä ihmisten tietoisuutta fysiikasta ja yleistä kiinnostusta luonnontieteisiin.- Einsteinilla on kaksinainen historiallinen merkitys. Ensinnäkin se, mitä hän teki ja toiseksi hänen kulttuurinen merkityksensä, Enqvist linjaa.
Einsteinin suppea suhteellisuusteoria mullisti käsityksen ajasta. Aika ja
avaruus riippuvat mittaajan nopeudesta suhteessa mitattavaan kohteeseen.
Aika ja avaruus ovat suhteellisia.
Yleinen suhteellisuusteoria kuvasi painovoimaa ja sen vuorovaikutusta
materian kanssa avaruusajan kaarevuuteen.
- Atomien ja sitä pienempää eli atomaarista maailmaa tutkivan
kvanttifysiikan ja Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian välillä on
teoreettista ristiriitaa. Näiden kahden teorian yhdistäminen "kaiken
teoriaksi" on fyysikkojen tähtäimessä.
Tieteen vuosisata meni jo
- Jokainen tuntee Einsteinin kuuluisan kaavan E=mc2 (E=energia, m=massa ja c=valon nopeus), vaikka ei sitä ymmärrä.- Ihmisille on syntynyt tietoisuus, että Einstein on keksinyt jotain merkittävää. Ihmisten mielessä Einsteinin työ on tullut symboloimaan enempää kuin yksittäistä suoritusta. Kaava on kuin ikoni, joka symboloi ihmisälyn kykyä kurkottaa arkipäiväisyyden taakse.
Kulunut vuosisata oli Enqvistin mukaan muutenkin tieteen hurjin vuosisata.
- Tieteen kehitys oli 1900-luvulla eksponentiaalisen nopeaa. Tämän on
kuitenkin joskus loputtava. Uusia asioita on yhä vaikeampi löytää.
- Ensimmäisen alkeishiukkasen eli elektronin keksi yksi ainoa mies
1800-luvun loppupuolella pöydälle mahtuvalla pienellä
hiukkaskiihdyttimellä.
- Nyt CERN:in tutkimuskeskuksessa on hiukkaskiihdytin, jonka
tunnelirenkaan ympärysmitta on 27 kilometriä. Yhtä koetta on valmisteltu
tuhansien tutkijoiden voimin 20 vuotta. Tuloksia analysoiva laiteon
viisikerroksisen kivitalon korkuinen.
Mystinen musta energia
Professori Enqvistin kertomuksen aikana avaruus on jatkanut laajentumistaan. Maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen alkoi noin kuusi miljardia vuotta sitten. Se tarkoittaa, että täytyy olla olemassa painovoimaa suurempi voima eli pimeä energia.- Tiedämme, että pimeää energiaa täytyy olla olemassa, vaikka sitä ei suoraan pystytä näyttämään.
Tilannetta voi verrata sokeaan, joka saa iskun päähänsä. Sokea tietää, että joku löi häntä vaikka hän ei pysty lyöjää näkemään. Pimeä energia havaittiin tutkimalla kaukaisia supernovia. Ne näyttivät aikaisemmin kuviteltua himmeämmiltä, mistä johduttiin päättelemään avaruuden laajenemisen kiihtyvän. Pimeä energia ei ole ainetta, vaan energiakenttä, joka täyttää tyhjiötä.
Fyysikot odottavat paljon pimeän energian paljastamisessaCernin tutkimuskeskuksessa vuonna 2007 alkavasta törmäyskokeesta. Uutta tietoa kosmoksen mikroaaltosäteilyn vaikutuksista odotetaan myös kolmen vuoden kuluttua matkaan lähtevältä Planc-satelliitilta. Suomalaiset kosmologian tutkijat ovat projektissa ja sen tulosten analysoinnissa vahvasti mukana.
Pimeä energia voi kiihdyttää maailmankaikkeuden laajenemista ja lopulta repiä hajalle niin galaksit kuin atomitkin. - Fyysikoilla ei ole vielä käsitystä mitä pimeä energia on ja mitkä ovat sen ominaisuudet. Koska emme tiedä mitä se on, voi olla mahdollista, että pimeä energia muuttuu. Se puolestaan voi vaikuttaa maailmanlopun kohtaloon.
Kosmoksen olemus hahmottuu
Tutkimustyönsä ohessa Kari Enqvist on tuottelias kirjailija. Olemisen porteilla on palkittu Tieto-Finlandialla ja Kosmoksen hahmo valtion tiedonjulkistamispalkinnolla samoin kuin Tyhjästä syntynyt.- Kirjoittaminen on minulle harrastus ja vastapaino työlle. En julista. Kirjoitan, koska kosmologia on aihepiiri, missä on tapahtunut paljon innostavaa.
- Luonnontieteet kolkuttelevat ihmismielen rajoja. Tämän pitäisi olla kiinnostavaa niille, jotka ovat kiinnostuneita maailmankaikkeuden rakentumisesta. Tässä suhteessa modernilla luonnontieteellä on paljon annettavaa.
Kosmologian tutkijan ja uskonnon yhteentörmäys on väistämätön. Uskonnolla ei Enqvistin mukaan ole mitään annettavaa tieteelle. Ne on syytä pitää visusti erillään.
Enqvistin mukaan selkeää ymmärrystä ihmisen olemuksesta ei ole.
- Tietoisuuden olemus tuskin koskaan selviää. Edistystä kuitenkin
tapahtuu.
- Olemassaoloon ei liity syvää filosofiaa. Se on pohjimmiltaan fysiikan
kysymys, kirjoitti Enqvist kirjassaan Olemisen porteilla.
- Tieteelliselle väittämälle on aina selitys. Jos todistetaan, että jokin
asia tapahtuukin eri tavalla kuin mitä aiemmin yleisesti on käsitetty,
olen valmis muuttamaan käsityksiäni.
- Uskonnolliset selitykset eivät voi toimia tieteellisinä selityksinä,
koska niitä ei voi empiirisesti osoittaa vääriksi.
Enqvist myöntää, että on yhä paljon, mitä emme (vielä) tiedä.
Kosmoksen rationaalinen hahmo on kuitenkin varmentumassa.
- On olemassa seinämaalaus, missä on yhä valkoisia läikkiä, mutta voimme
jo kertoa mitä kuva esittää.
Joel M. Vainonen