Energiavarojen hupenemisen kanssa tuskaileva maailma etsii kiihkeästi vaihtoehtoisia energianlähteitä. Katseet on suunnattu myös avaruuteen, joka suorastaan pullistelee energiaa. Universumi ei kuitenkaan luovuta rikkauksiaan helpolla.


TEKSTI:Leena Tähtinen

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Energiavarojen hupenemisen kanssa tuskaileva maailma
etsii kiihkeästi vaihtoehtoisia energianlähteitä. Katseet on
suunnattu myös avaruuteen, joka suorastaan pullistelee energiaa.
Universumi ei kuitenkaan luovuta rikkauksiaan helpolla.

Julkaistu Tiede-lehdessä 2/2004

Avaruuden energia tuo etsimättä mieleen aurinkoenergian, mutta tähtien säteily - siis aurinkoenergia - on vain pieni osa universumin energiasta. Nykytietämyksen mukaan 73 prosenttia universumista on maailmankaikkeuden laajenemista kiihdyttävää pimeää energiaa. Myös itse laajenemisessa on energiaa, ja niin ikään sitä löytyy avaruuden tyhjyydestä. Mustat aukot tiedetään varsinaisiksi energiatehtaiksi. Ne tuottavat energiaa paljon tehokkaammin kuin kirkkaina loistavat tähdet.

Kosmisen mittakaavan energialähde kuulostaa höyrypäisen haaveelta, mutta onko se sitä? Vai onko energiapolitiikkamme liian suppea-alaista?

Hyödynnetään tyhjiötä

  Texasilaistutkija kehittää laitetta, joka lypsäisi energiaa tyhjiöstä.

Hollantilainen fyysikko Hendrik Casimir osoitti jo 1948, että tyhjiöenergiaa on olemassa. Kun Casimir asetti tyhjiöön kaksi metallilevyä niin lähekkäin, että ne melkein koskettivat toisiaan, levyjen väliin muodostui voima. Syyksi selvisi se, että äärimmäisen kapeaan väliin "mahtui" vähemmän virtuaalihiukkasia kuin levyjen ulkopuolelle.

Kuinka paljon energiaa tyhjiössä on, ei tiedetä vieläkään. Arviot vaihtelevat lähes nollasta äärettömään. - Jossakin mielessä tyhjiössä on energiaa ääretön määrä, toisaalta taas ei yhtään, sillä hiukkasfysikaalinen tyhjiö tarkoittaa myös energian nollatasoa, sanoo Helsingin yliopiston kosmologian professori Kari Enqvist. - Niinpä tyhjiöenergian hyötykäyttöön suhtaudutaan skeptisesti.

Turun yliopiston tähtitieteen professorilta Esko Valtaojalta kuulen, ettei Harold Puthoff turhaan kutsu itseään tieteen yltiöpääksi. Hän on nimittäin lähes ainoa, joka uskoo tyhjiöenergian hyödyllisyyteen. - Energian käyttöön saamiseksi tarvitaan aina energiaero. Höyrykone toimii lämpötilaerolla ja vesivoimala perustuu korkeuseroon. Tyhjiössä energiaeroa ei ole, Valtaoja selittää.

- Toisaalta Casimirin koejärjestely muokkaa tyhjiötä, joten tyhjästä saatetaan vielä joskus saada energiaa esimerkiksi nanokoneille, mutta talot eivät todennäköisesti lämpene tyhjällä milloinkaan, Valtaoja pohtii.

Tehdään pimeää sähköä

Voisimmeko käyttää hyväksemme pimeää energiaa? tiedustelen.Valtaoja etsii suhteellisuusteorian luentonsa.

- Katsopa näitä Friedmannin yhtälöitä. Niihin on lisätty pimeää energiaa kuvaava vakio lamda. Näistä yhtälöistä ja havainnoista tiedetään, että pimeä energia käyttäytyy kuin tavallinen aine, mutta sen paine on negatiivinen. Muuta pimeästä energiasta ei tiedetäkään.

Miten tämä liittyy pimeän energian hyödyntämiseen?

- Kun avaruus laajenee, tavallisen aineen massaenergia muuttuu mutta pimeän energian ei. Sen energia on sama kaikkialla, joten siitä ei saa irti mitään, Valtaoja vastaa ja lisää varmemmaksi vakuudeksi:

- Enkä ole kuullut kenenkään esittävän, että pimeää energiaa muokkattaisiin Casimirin tapaan.

Se pimeästä sähköstä.

Valjastetaan laajeneminen

  tavattoman helppo nyhjäistä energiaa, Valtaoja jatkaa. Joko aurinkoenergia löysi voittajansa?

Professori piirtää paperille kaksi kauas toisistaan ankkuroitua avaruuden paikkaa. - Pingotetaan näiden väliin kuminauha. Universumin laajetessa kuminauha venyy. Kun se on piukka, katkaistaan toinen pää. Näin vapautuu energiaa. Jos kuminauhan katkaistussa päässä olisi esimerkiksi kivi ja jos se osuisi avaruuteen rakennetun potkurin lapaan, mylly pyörisi.

Ihmettelen kumilangan kestävyyttä. Valtaoja vakuuttaa, että universumin laajenemisenergia on hyvin pieni. Huolta ei tuotakaan kuminauhan katkeaminen vaan sen paino. Kuminauhan on oltava hyvin kevyt, jottei sen vetovoima hidastaisi universumin laajenemista ja siten pienentäisi energiantuotantoa.

- Kosmoksen laajeneminen on todellinen ilmiö ja siksi sen avulla voitaisiin periaatteessa pyörittää vaikka höyrykonetta, Kari Enqvist vahvistaa.

  raahata kymmenien miljoonien valovuosien päähän. Aikaa operaatioon kuluisi satoja miljoonia vuosia.

Nyhdetään mustalta aukolta

- Musta aukko on paras kuviteltavissa oleva avaruusenergian lähde - jos sellainen jostain saadaan käyttöön, Valtaoja toteaa.

   ovat löytäneet hyvän ehdokkaan 120 miljoonan valovuoden päästä galaksin MCG-6-30-15 keskeltä. Jättiläismäinen musta aukko tuottaa energiaa 10 miljardia kertaa enemmän kuin Aurinko. Lisäksi pyörimisenergia tallentuu aukon ulkopuolelle, aukon mukana kieppuvaan lähiavaruuteen, josta sen voisi saada talteen.

  käyttöön ohittamalla aukon läheltä, Valtaoja sanoo. - Ohituksen jälkeen me liikkuisimme entistä nopeammin ja aukko pyörisi aavistuksen hitaammin.

Kuulostaa yksinkertaiselta, mutta lentoa ei kannata tehdä minkä tahansa mustan aukon ohi. Aukon on oltava jättiläismäinen, sillä pienessä aukossa vuorovesivoimat repivät energian kerääjät kappaleiksi.

Mustasta aukosta saa myös vesivoimalaa muistuttavan voimalan, kun aukkoon syydetään ainetta. Enqvist suosittelee tarkoitukseen jätevuoria.

- Aukko on tavallaan maailmankaikkeuden koski. Aine solahtaa sinne kuin vesi syvään kanjoniin. Pannaan väliin potkuri ja johan pyörii, Valtaoja kuvailee.

Mustan aukon käyttöä hankaloittaa se, että jättiläisaukot ovat kovin kaukana. Toistaiseksi emme osaa liikutella niitä lähemmäksi - emmekä valmistaa niitä.

Ei ole Auringon voittanutta!


 


Palstan pitäjä Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Energiaa Maan ulkopuolelta

                                               Hyödynnettävyys


                                 Kuussa toimiva aurinkovoimala


                                                           tuottaisi viisi kertaa enemmän energiaa


                                                           kuin ihmiskunta tätä nykyä kuluttaa.


                                                           Tekniikka valmis.

                  Tuottavat hetkessä valtavasti energiaa,


kuten supernovat ja                          mutta emme osaa ennustaa


gammapurkaukset                             räjähdysten ajankohtia emmekä


                                                          ottaa talteen valtavia energiamääriä.


                                                          Lisäksi useimmat räjähdykset


                                                          tapahtuvat kaukana.

                  Planeettojen liike-energiaa käytetään jo


                                                         avaruusluotainten kiihdyttämiseen.

                              Periaatteessa muokattavissa energian-


                                                          tuotantoon, mutta hyötykäyttö ei ole


                                                          todennäköistä.

                                   Nykytietämyksen mukaan ei


                                                         valjastettavissa.

                  Hyödyntäminen mahdollista, jos opimme


                                                          tekemään galaksien välisiä avaruusmatkoja.

Mustat aukot                                     Hyödyntäminen mahdollista, jos opimme


                                                         liikuttelemaan tai rakentamaan mustia aukkoja


                                                         ja lentämään niiden ohi.

Sisältö jatkuu mainoksen alla