Alustan lopusta

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Maailmankaikkeus ilmeisestikin on, koska jotakin - kuten esimerkiksi tämä kirjoitus - on olemassa jossain mielessä. Onko se jotakin oikeasti olemassa olevaa vai vain virtuaalista, ziganttista liki nollasummapeliä (liki nolla epätarkkuusperiaatteen rajoissa), jää nähtäväksi - kuten eräs ikävuosiensa edellä oleva nelivuotias pohdiskelija kysyi: "äiti, ollaanks me suoraa lähetystä vai tullaanks me videolta"? Tämän kirjoituksen fyysiseen olemassaoloon on ehkä helppokin uskoa - valoa kuvaruudulta ja sen aikaansaamia reaktioita lukijan verkkokalvolla ja edelleen hermoimpulsseja aivoissa voidaan mitata, mutta missä mielessä ovat olemassa ajatelmat, joita se kenties lukijan tietoisuudessa herättää? Miten mitata niitä vertailukelpoisella tavalla? Miten määritellä tietoisuus?

Maailmankaikkeuden olemusta koskettelevat pohdinnat kiertyvät usein sen alkuun, jota tapahtumaa eivät kiellä enää kuin harvat iankaikkiseen staattisuuteen uskovat, vaikka omin silmin alun näkisivät - jos olisivat vähääkään viimeksi kuluneen vuosisadan kiistattomista luonnontieteellisistä tuloksista perillä, alkaen yleisestä suhteellisuusteoriasta. Staatikon olisi hyvä pysähtyä eksyessään vaikkapa kännykkää tai siihen sisäänrakennettua satelliittipaikanninta käyttäessään miettimään, miten huonosti kuuluisi Huitsin Nevadassa, jos kätösessä piipittävä laite ei ottaisi suhteellisuusteoriasta johdettuja tuloksia huomioon!

Alkuun uskovien joukko jakautuu karkeasti kreationisteihin ja tyhjästä nyhjäisyyn uskoviin. Kreationistien jumalan liikkumatila nollahetken ja tunnetun fysiikan välillä kapenee kääntäen verrannollisesti hiukkaskiihdyttimien tehonlisäykseen. Voi olla, että väli ei häviä koskaan, joten jumalalle jää ehkä aina jonkinlainen tila - ellei sitten jonkinlainen induktiivinen rajankäyntipäättely osoita epäsuorasti, että jokin fysiikka on ollut voimassa mielivaltaisen lähellä nollahetkeä. Tällöin mikä tahansa jumalan tarvitsema luomisen aika kääntyy jumalaa vastaan.

Voidaan tietysti kysyä, onko mielivaltaisen pienessä aikavälissä mieltä? Jokainen reaalilukujen lukusuoraan tutustunut koululainen mieltää helposti janan jatkuvuuden, mutta onko aika luonnossa jatkuva ilmiö? Entäpä jos aikakin on kvantittunut ja olevaisuutta - materian ja energian kvantteja ja niiden muodostamaa järjestymiskudelmaa - pitäisikin tarkastella peräkkäisinä ajanhetkinä (0,) 1, 2, 3, ... siten, että kudelma on ajan hetkellä 1 asennossa A(1) ja niin edelleen. Materian värähtely on luonteeltaan tällaista - kvarkkien spinit voivat osoittaa joko tähän tai tuohon suuntaan (ja ehkäpä molempiinkin?), mutta eivät mihinkään välillä. Tällöin ajanhetket seuraavat toisiaan näennäisen saumatta, mutta siitä huolimatta esim. mitattavaan aikaväliin 1 - 3 ei mahdu kuin yksi kudelman asento A(2). Maailmankaikkeus on siis sykkivä tila-automaatti, joka pysyy tietyssä tilassa aikakvantin ajan ja vaihtaa tilansa viiveettä seuraavaan tilaan fysiikan pakottamalla tavalla.

Suorilla todisteilla - siis paremman puutteessa korkeaenergisillä hiukkasilla tehdyillä törmäyskokeilla - ei ainakaan voida mennä mielivaltaisen lähelle nollahetkeä, sillä on välttämättä olemassa suurin nollaa suurempi ajanhetki, josta taaksepäin meneminen vaatisi kokeen, jossa tarvittava energia ylittäisi maailmankaikkeuden kokonaisenergian. Tai kuten matemaatikot asian ilmaisevat: tarvittava energia kasvaa yli kaikkien rajojen ja lähestyy siten äärettömyyttä. Ja äärettömyydet ovat äärellisen maailmankaikkeuden selittämisessä myrkkyä.

Sikäli kun maailmankaikkeus ylipäätään on äärellinen. Vaikkei siinä reunaa olekaan, on sillä ainakin äärellinen tilavuus? On vaikea olla näin uskomatta: miten ihmeessä jokin äärellinen olisi jo voinut laajeta äärettömäksi äärellisessä, alkupaukusta alkaneessa ajassa? Onhan nimittäin laajenemisnopeus ainakin äärellinen - sittenkin, vaikka inflatorisessa vaiheessa ilmeisestikään edes valon nopeus ei rajana ollut? Energian siirtelyssä on valon nopeus ehdoton yläraja ja kausaliteetin takaaja, mutta se ei ilmeisestikään koskenut eikä koske itse avaruuden laajenemista. On selvää, että maailmankaikkeus on suurempi - kenties mielettömästi suurempi - kuin mitä kykenemme tällä hetkellä näkemään - laajeneehan horisonttimme kaiken aikaa, kun valo saapuu meille koko ajan yhä kaukaisemmista, ennen näkymättömistä kohteista. Mielenkiintoista on tietysti pohtia, miten suureksi inflatorinen vaihe oikeastaan kaikkeutemme venäytti ja miten iso osa siitä on toistaiseksi - ja pitemmän päälle, laajenemisen kiihtyessä, alunperinkin tahi ainakin myöhemmin lopullisesti horisonttimme ulkopuolella. Voisiko se olla peräti ääretön?

Jos voisi, seuraa siitä niinkin hulluja johtopäätöksiä kuten että kaikki vaihtoehdot toteutuvat ja vieläpä äärettömän monta kertaa. Siis sekin, että joku idiootti jossakin väittää tässä kohden, että kaikki vaihtoehdot toteutuvat, mutta vain äärellisen monta kertaa - joka johtaa ristiriitaan avaruuden äärettömyysväitteen kanssa ja siksi sen väittäjän on oltava idiootti...

Alusta on ollut puhetta jo pitkään. Loppu on jäänyt jostain syystä vähemmälle. Ehkä siksi, että se lähimmilläänkin on niin kovin kaukana alkuhetkeen verraten. Ehkä lopun pohdiskelu ei ole myöskään kovin mediaseksikästä verrattuna alkuaikojen inflaatioon, kvarkkipuuroon, materian ja taustasäteilyn muodostumiseen, läpinäkyvyyden (ent. valkeuden) tulemiseen ja seuranneeseen galaktiseen ilotulitukseen, jonka jätteistä meidätkin on kokoon keitetty. Kuten on myös keitetty omenakemppi ja rucola.

Loppu voi olla silti yhtä kutkuttava kuin alkukin. Oikeastaan tällä haavaa vähän haastavampikin, sillä alun uskotaan yleisesti olleen, mutta lopun tulemisesta ei olla kovinkaan varmoja. Riippuen tietysti siitä, mitä kukin lopulla tarkoittaa. Tässä se on tila, jossa viimeinenkin musta aukko on kokonaan höyrystynyt Hawkingin säteilyksi ja joka ainut pimeydessä vaeltava materiahiukkanen hajonnut omia aikojaan massattomiksi fotoneiksi, joiden aallonpituus kasvaa loputtomiin ja maailmankaikkeuden lämpötila lähestyy mielivaltaisen lähelle absoluuttista nollapistettä.

Vai mitenköhän tuossa loppujen lopuksi käynee? Minkä muodon maailmankaikkeus tuolla hetkellä saa, kun viimeinenkin gravitaatiota ympärilleen levittävä massallinen materiahiukkanen on hävinnyt? Ei ole gravitaatiota avaruutta käyristämässä, ja luonnon geometria yhtyy euklidiseen koulupojan geometriaan? Jossain mielessä maailmankaikkeus on tällöin täydellisesti murhattu - ei ole edes ruumista. Kaikki on muuttunut fotonien haipuvaksi hengeksi, siis eräässä mielessä kuolleeksi, mutta vielä olevaiseksi. Myös antimateria häviää, mutta ei suinkaan komeasti poksahtaen materian kanssa - sellaisiin tapaamisiin avaruus on aivan liian harva - vaan samalla lailla sisäsyntyisesti, sisäisen epävakauden ansiosta, eikä materiasta poikkeava käänteinen sähköisyys hajoamista estä.

Mikä on tuolloin kummallisen pimeän energian olemus massattomassa avaruudessa? Pimeä energiahan luo jonkinlaista laajenemista vauhdittavaa antigravitaatiota, mutta kun ei ole massaa - siis gravitaatiota, niin onko välttämättä antigravitaatiotakaan? Vai onko antigravitaatio jokin massasta riippumaton mutta ajan suhteen kasvava suure? Sehän voi johtaa massan häviämiseen paljon ennen kuin massa sisäsyntyisesti, omaa todistettua epävakauttaan vain omia aikojaan ja pikkuhiljaa hajoaisi. Koska antigravitaatio venyttää avaruutta alati kiihtyvällä vauhdilla, käy tuo kiihtyvyys jossain vaiheessa vahvemmaksi kuin massahiukkasten sisäinen koossapitävä voima ja alkeishiukkasetkin (protonit, neutronit, elektronit) hajoavat. Ja se hajoaminen ei ole vaatimaton tapahtuma: jos oletetaan, että maailmankaikkeus on laajenemisnopeudessaan homogeeninen, tapahtuu massan - sen, mitä sillä hetkellä on jäljellä - lopullinen hajoaminen samalla hetkellä kaikkialla, kun kiihtyvyys voittaa hiukkasten sisäisen koossapitävän voiman: tapahtuu käsittämätön materian loppurevähdys. On jopa laskettu, että se tapahtuu noin 30 minuutin kuluttua siitä, kun atomitkin ovat hajonneet alkeishiukkasiksi.

Jos loppurevähdyksen hajoamistuotteet ovat fotoneita niin hyvä on, materiaalisen lorun loppu on tullut. Jos ne ovat kvarkkeja - tällä hetkellä pienimpiä tunnettuja aineen rakenneosia, voidaan kysyä, revähtävätkö nekin jotenkin massattomaksi energiaksi - siis fotoneiksi? Vai onko kvarkin tilavuus niin pieni, ettei maailmankaikkeuden venyminen siihen enää vaikuta - jolloin siis tilavuuskin olisi kvantittunut ja laajeneminen olisikin laatikkoleikki, jossa alkeislaatikoiden määrä vain lisääntyy? Tällöinhän ei ehkä olisi meiltä edes enää puhua avaruus-ajan avaruudestakaan jatkumona? Kvarkkien pysyvyyteen on yhtä vaikea uskoa, kuin niistä koostuneen korkeammankaan tason materian pysyvyyteen. Voidaan kuvitella, että lopputuloksena on kuitenkin vain fotoneita, tavalla tai toisella. Jos näin ei olisi, selityksen on ehkä löydyttävä jostain säieteorian yli neljän menevistä ulottuvuuksista - 11:een astihan niitä nykyarvelun mukaan riittää.

Häviääpä materia sitten itsestään tai laajenemisen revähdyttämänä, ollaan ehkä tilanteessa, että olemassa on vain fotoneita, joiden aallonpituus kasvaa - ja siis maailmankaikkeuden lämpötila lähestyy absoluuttista nollaa. Tuleeko riittävän lähellä nollapistettä raja, jossa maailmankaikkeuden olevaisuuskin loppuu? Raja, johon laajenemisen ja taustasäteilyn dynamiikka pysähtyy yhtaikaa ajan kanssa (olemme siis laskeneet ajan kvantit lukuun N, ja N+1:tä ei ole) ja tapahtuu jokin jäykistymisen faasimuutos, avaruuden supratila, joka johtaa tyhjiöön - tilaan, josta kaikki alkoi ja ulottuvuudet häviävät. Tapahtuu se, jonka Pelle Peloton keksi jo Ankkalinnassa, maallisen materiaalisuuden aikana. Maailmankaikkeuden alun alkupommi sanoi PUM ja sille symmetrinen antipommi sanoo MUP imaistessaan ulottuvuudet itseensä. Jäljelle jää vain virtuaalista potentiaalienergiaansa noin nollaenergian ympärillä kihisevä tyhjyys. Tuolla hetkellä - jos sitä joku voisi tarkkailla - olisivat kaikki tyytyväisiä: fyysikoiden symmetriankaipuu täyttyisi (epätarkkuusperiaatteen sallimissa rajoissa, tietenkin) ja jumalan sana kävisi sen ainoan kerran toteen: tyhjästä olet sinä tullut, ja tyhjäksi on sinun jälleen tultava. Aamen.

Kommentit (1)

Vierailija

Liian pitkä aloitusviesti, ei kukaan jaksa lukea noin pitkää.

Mutta mitä on aine? Se on eräänlaista energiaa. Mitä ovat siis energia-alukset? Ainetta?

Uusimmat

Suosituimmat