Maailmankaikkeus saattaa tuhoutua aivan yllättäen. Kuva: NASA / ESA
Maailmankaikkeus saattaa tuhoutua aivan yllättäen. Kuva: NASA / ESA

Muutos Higgsin hiukkasen massassa voi synnyttää valon nopeudella laajenevan tyhjiökuplan, joka pyyhkäisee kaiken tieltään.

Maailmankaikkeus ei välttämättä lopu hitaasti hiipumalla, vaan yhtä yllättäen kuin jos joku napsaisisi huoneesta valot pois päältä.

Harvardin yliopiston tutkijoiden laskelmien mukaan ennen pitkää jossain maailmankaikkeuden nurkassa tapahtuu kvanttitason nytkähdys, jonka seurauksena syntyvä tyhjiöenergian kupla hajottaa koko universumin. Kupla laajenee ja etenee valon nopeudella, joten emme ehtisi huomata mitään, kun se saavuttaa meidät.

Maailma vain tuhoutuisi alle silmänräpäyksessä.

Tuhon käynnistäisi yllättävä muutos kuulun Higgsin hiukkasen massassa. Kvanttimaailman ilmiöt ovat arkijärjelle mahdottomia ymmärtää, mutta karkeasti ottaen asian voisi selittää seuraavasti.

Higgsin hiukkaset ovat alkeishiukkasia. Niistä muodostuu Higgsin kenttä, josta muut hiukkaset saavat massansa. Niin kauan kuin Higgsin hiukkasen massa on vakio, kaikki on hyvin ja maailmankaikkeus pyörii tuttujen luonnonlakien mukaan. Higgsin hiukkasen massaksi on nyt mitattu 125 gigaelektronivolttia.

On kuitenkin mahdollista, että Higgsin massa on pienempi. Tällöin se ei olisikaan pienimmän energian tilassa, vaan maailmamme olisi vain väliaikaisesti tasapainossa. Eläisimme niin sanotussa valetyhjiössä, ikään kuin laaksossa kukkulan juurella.

Tuon kukkulan toisella puolella olisi syvempi laakso, jossa Higgs pääsisi vielä pienemmän energian tilaan ja sinne se haluaisi mennä. Tämä syvä laakso olisi niin sanottu oikea tyhjiö, jossa hiukkasten massat ja tätä myötä luonnonvakiot ovat erilaiset. Jos Higgsin hiukkanen tavalla tai toisella nytkähtää tuon kukkulan yli, kaikki romahtaisi sen mukana kuin jos kylpyammeesta vetäisisi tulpan irti.

Tällainen kvanttinytkähdys voi tapahtua täysin sattumanvaraisesti missä tahansa päin maailmankaikkeutta. Silloin syntyy kupla, oikea tyhjiö, joka alkaa laajentua valon nopeudella ja imaisee lopulta koko universumin.

Kuplan sisällä fysiikan lait eivät ole enää samat kuin meidän tuntemassamme maailmankaikkeudessa, vaan kaikki pyyhkiytyisi pois. Koska tämä kupla etenisi valon nopeudella, sen saapumisesta ei tulisi mitään ennakkovaroitusta. Emme huomaisi mitään, vaikka tuon tyhjiökuplan reuna olisi nyt jo Kuun kohdalla.

”On vapisuttavaa ajatella tällaista kuplaa, jonka negatiivisen energian seinä jyrää meitä kohti valon nopeudella”, kertovat tutkijat New Scientist -lehdessä.

Jos universumi on mittaamattoman suuri, jossain päin maailmankaikkeutta tällainen kvanttinytkähdys on jo voinut tapahtua ja luonnonlait mylläytyvät parhaillaan uusiksi.

Hätä ei kuitenkaan todennäköisesti ole tämän näköinen.

”Voimme 95 prosentin varmuudella olettaa maailmankaikkeuden säilyvän ainakin 10 potenssiin 58 vuotta", tutkijat kirjoittavat artikkelissaan Physical Review D -lehdessä.

Luvussa on 58 nollaa. Se on siis rapiat kvintiljoona kvintiljoonaa vuotta. Aurinko on jo sammunut kauan ennen tätä.

Ajatus tällaisesta valetyhjiön synnyttämästä maailmanlopusta ei ole uusi. Harvardin fyysikoiden, Anders Andreassenin, William Frostin ja Matthew D. Schwartzin artikkelissa uutta on entistä tarkempi arvio siitä, milloin kaikki sitten varmasti loppuu.

Vastaus on, että kaikki on mennyttä viimeistään 10 potenssiin 139 vuoden päästä. Tuossa luvussa on siis 139 nollaa. Tuhon tuottavia tyhjiökuplia voisi syntyä esimerkiksi mikroskooppisten mustien aukkojen vaikutuksesta. Ne toimisivat eräänlaisena käynnistäjänä Higgsin hiukkasen romahdukselle.

Ja koska maailmankaikkeus on valtavan suuri ja aikaa on valtavan paljon, on mahdollista, että ennen pitkää jotain tällaista tapahtuu – ainakin matemaattisesti.

Valetyhjiön mahdollisuus herätti runsaasti keskustelua, kun Higgsin hiukkanen näytti muutama vuosi sitten löytyneen.

Kosmologi, professori Kari Enqvist kommentoi tuolloin Helsingin Sanomissa, että tyhjiökuplan aiheuttama maailmanloppu on vain ”yksi miljoonista” teorioista ja ”hyvin spekulatiivinen”.

Higgsin ja muiden alkeishiukkasten tutkimus jatkuu ja sitä kautta voimme ymmärtää aina enemmän maailmankaikkeuden rakenteesta.

Ihmisovi
Seuraa 
Viestejä8
Liittynyt28.8.2016

Maailmankaikkeus voisi romahtaa tyhjiökuplaan

Todella untuvikkona kommentoin ja kysyn palstan asiaa ymmärtäviltä nimimerkeiltä: Kun on esitetty, että maailmankaikkeus on voinut syntyä tilapäisestä kvanttifluktuaatiosta syntyneen korkeamman energiatilan seurauksena, niin olisiko teoriassa mahdollista, että tämän spekuloidun uutisen mukaisen tyhjiökuplan jälkeen maailmankaikkeus alkaisi taas kvanttifluktuaatiosta ? Siis jos nyt mielikuvituksellisesti oletetaan, että spekuloinnit pitäisi paikkansa.
Lue kommentti
nimmarix
Seuraa 
Viestejä499
Liittynyt2.12.2017

Maailmankaikkeus voisi romahtaa tyhjiökuplaan

Laitoin Eusan tekstiä pieninä pätkinä puppulausegeneraattoriin, missä siitä tuli jostain syystä järkevän tuntuista. Ottaen huomioon oman tilanteensa, voi vain todeta, että singulaariset kohtiot, magneettiset monopolit, noudattaa epäilemättä ideatasolla viimeaikaisia absurdeja väittämiä. Jopa Higgsin mekanismi, jossa tyhjön skalaaripotentiaa avaa itse kullekin tiedon ja ymmärryksen portin kohti järjestelmän ulkopuolelle jääneitä epäonnistuneita prosesseja. Lienee sanomattakin selvää, että \"...
Lue kommentti

Planeetta imee 99 prosenttia siihen osuvasta valosta.

Tähtitieteilijät ovat löytäneet planeetan, joka on kuin itse pimeys. Kaukana Leijonan tähdistössä omaa tähteään kiertävä Jupiterin kokoinen Wasp-104b imee jopa 99 prosenttia siihen osuvasta valosta.

Tutkijat kirjoittavat arXiv-esijulkaisupalveluun ladatussa artikkelissaan, että Wasp-104b on ”mustempi kuin hiili”.

Wasp-104b on Jupiterin massainen kaasujättiläinen. Se kiertää emotähteään erittäin lähellä, lähempänä kuin Merkurius kiertää meidän Aurinkoamme. Planeetta tekee täyden kierroksen tähtensä ympäri alle kahdessa vuorokaudessa.

Tällaista tähden lähellä kiertävää kaasuplaneettaa kutsutaan kuumaksi jupiteriksi. Tähden säteily lämmittää planeettaa jopa tuhansiin asteisiin, mikä estää muun muassa pilvien muodostumisen planeetan päiväpuolelle.

Wasp-104b on lisäksi vuorovesilukittunut tähteensä, eli aina sama puoli planeetasta on tähteen päin. Toisella puolella vallitsee ikuinen yö.

Äärimmäisen musta väri johtuu siitä, että valoa heijastavia pilviä ei pääse muodostumaan. Sen sijaan planeetan kaasukehässä on kaliumia ja natriumia, jotka imevät valoa.

Tummuus ei estä meitä havaitsemasta planeettaa. Tämäkin planeetta löydettiin tarkastelemalla varjoa, joka muodostuu kun planeetta kulkee meistä katsoen tähtensä editse.

”Tähän asti tunnetuista mustista planeetoista sanoisin, että tämä menee top viiteen. Ehkä top kolmoseen”, pohtii tutkimusta johtanut astrofyysikko, tohtoriopiskelija Teo Mocnik englantilaisesta Keelen yliopistosta New Scientist -lehdessä.

Wasp-104b ei ole siis ainoa laatuaan. Tällaisia pikimustia planeettoja tunnetaan muutama muukin. Tummin kaikista on vuonna 2011 löydetty TrES-2b, joka heijastaa vain 0,1 prosenttia siihen osuvasta valosta. Sen kaasukehässä on muun muassa titaanioksidia valoa imemässä.

Toinen kiintoisa musta jättiläinen on Hat-p-7b. Sen yöpuolella sataa rubiineja ja safiireita, kun planeetan kaasukehässä oleva alumiinioksidi tiivistyy mineraalikiteiksi eli korundeiksi.

Vaikka nämä planeetat heijastavat äärimmäisen vähän valoa, on hieman harhaanjohtavaa verrata niitä hiileen, huomauttaa astrofysiikan professori Adam Burrows Princetonin yliopistosta. Ne eivät näyttäydy aivan pikimustina, vaan mitä luultavimmin Wasp-104b on hyvin tumman purppuran värinen. TrES-2b puolestaan on niin kuuma, että se hohtaa heikosti punaisena, kuin kekäle.

Planeetat löydettiin Kepler-avaruusteleskoopin avulla. Aurinkoa kiertävä Kepler-teleskooppi on tähän mennessä havainnut jo yli 2300 planeettaa muiden tähtien ympäriltä.

Kivikautisessa naudankallossa on reikä, jonka kuva näyttää sen sekä otsaluun ulko- että sisäpuolelta. Janan pituus vastaa kymmentä senttimetriä. Kuva: Fernando Ramirez Rozzi
Kivikautisessa naudankallossa on reikä, jonka kuva näyttää sen sekä otsaluun ulko- että sisäpuolelta. Janan pituus vastaa kymmentä senttimetriä. Kuva: Fernando Ramirez Rozzi

Länsi-Ranskasta löydetyssä yli 5 000 vuotta vanhassa lehmän kallossa oleva reikä on mitä todennäköisimmin porattu tarkoituksella.

Kallonporaus on ikivanha toimenpide. Esimerkiksi migreenin ja epilepsian uskottiin aiheutuvan pään sisällä mekastavista pahoista hengistä, ja kun kalloon porattiin tai raaputettiin reikä, nämä pirut pääsivät liihottelemaan matkoihinsa.

Arkeologinen todistusaineisto osoittaa, että ihmiset porasivat reikiä toistensa päihin jo yli 8 000 vuotta sitten. Toimenpiteestä jopa selvittiin hengissä jo kivikaudella.

Useassa vanhassa kallossa näkyy, että porausreikä on luutunut umpeen. Potilas on siis elänyt ainakin jonkin aikaa toimenpiteen jälkeen.

Nyt Ranskasta löydetty yli 5 000 vuotta vanha lehmän kallo viittaa siihen, että ihmiset ovat kenties harjoitelleet operaatiota eläimillä. Lehmän kallossa on ammottava reikä, jonka ympärillä on selvästi samanlaisia raapimisjälkiä kuin porauksen läpikäyneiden ihmisten päässä.

Atlantin rannalla Länsi-Ranskassa on muinoin ollut kivikautista asutusta, ja lehmän kallo kaivettiin siellä esille jo 1970–1980-luvun kaivauksissa.

Reiän ajateltiin tuolloin syntyneen kamppailussa toisen eläimen kanssa. Kenties toinen sarvipää oli puhkaissut lehmäparan kallon.

Kallon alun perin löytänyt tutkija pyysi kuitenkin muutama vuosi sitten kahta tutkijaa vilkaisemaan reikää lähemmin.

”Näimme hyvin nopeasti, että reikä on syntynyt kallonporauksesta. Se ei ole sarven jälki”, kertoo tutkija Fernando Ramirez Rozzi LiveScience-verkkolehdelle.

Totuus paljastui viimeistään elektronimikroskoopin alla, kun tutkijat näkivät kivityökalujen aiheuttamat raapimisjäljet reiän ympärillä.

Muinaiset ihmiset ovat siis ehkä harjoitelleet kallonporausta lehmällä. Tai kenties lehmäparka on kärsinyt jostain sairaudesta, jota on yritetty parantaa poraamalla sen päähän reikä.

Ei tiedetä, oliko lehmä elossa, kun reikä tehtiin. Joka tapauksessa se ei ole elänyt kovin pitkään operaation jälkeen, sillä reikä ei ole luutunut lainkaan.

Tutkijat pohtivat myös, olisiko reikä tehty osana jotain rituaalia. Heidän mielestään on kuitenkin todennäköisintä, että lehmä on toiminut aloittelevan kallonporaajan harjoituspotilaana ennen kuin vaarallista tekniikkaa on lähdetty soveltamaan ihmiseen.

Ranskasta on aiemmin löytynyt myös villisian kallo, jossa on samankaltainen reikä.

Tutkimuksen julkaisi Scientific Reports.