Universum täis üllatusi
Universum täis üllatusi
VAID umbes sajandi eest uskusid teadlased, et meie Linnutee galaktika moodustabki kogu universumi. 20. sajandi jooksul on aga astronoomia, füüsika ja tehnika vallas tehtud tohutuid edusamme, mis on paljastanud kosmose hämmastavad mõõtmed. Ent mõned neist avastustest näitavad, kuivõrd vähe me tegelikult universumist teame. Näiteks viimastel aastakümnetel on astronoomid hakanud mõistma, et üle 90 protsendi universumist on neile veel täielik mõistatus. Peale selle on need avastused kõigutanud teadlaste arusaamu lausa füüsika alustaladest. Loomulikult pole sellises maailmapildi kõikumalöömises midagi uut.
Näiteks 19. sajandi lõpul täheldasid füüsikud valguse kiiruses midagi kummalist. Nad märkasid, et vaatleja suhtes on valguse kiirus alati sama ega sõltu vaatleja liikumiskiirusest. Kuid see tundus olevat vastuolus terve mõistusega. Selle probleemi lahendas 1905. aastal Albert Einstein oma erirelatiivsusteooriaga, kui ta näitas, et kaugus (pikkus), aeg ja mass pole absoluutsed. Seejärel, aastal 1907, kui Einsteinile turgatas pähe tema sõnul „elu kõige õnnelikum mõte”, hakkas ta arendama oma üldrelatiivsusteooriat, mille ta avaldas aastal 1916. Selles revolutsioonilises töös selgitas Einstein, kuidas raskusjõud, ruum ja aeg üksteist vastastikku mõjutavad ning arendas edasi Isaac Newtoni füüsika printsiipe.
Paisuv universum
Teadaolevatele tõenditele tuginedes arvas Einstein, et universum on staatiline – et see ei paisu ega tõmbu kokku. Kuid Ameerika astronoom Edwin Hubble tõendas 1929. aastal, et universum paisub.
Hubble tõi selgust ka ammusesse müsteeriumi öötaeva ähmaste valguslaikude kohta, mida nimetati udukogudeks, kuna sarnanesid gaasipilvedega. Kuid kas kõik need udukogud kuuluvad meie galaktikasse või väljapoole, nagu oletas Briti astronoom William Herschel (1738–1822) umbes sajand varem?
Kui Hubble mõõtis esimest korda ühe sellise udukogu, Andromeeda tähtkujus paikneva Suure Udu kaugust, tuli ta järeldusele, et tegemist on hoopis miljoni valgusaasta kaugusel oleva galaktikaga. * Nõnda asetus Suur Udu selgelt väljapoole Linnuteed, mille diameeter on „vaid” 100 000 valgusaastat. Mõõtes teiste udukogude kaugusi, hoomas Hubble kosmose päratuid mõõtmeid ning vallandas revolutsiooni astronoomias ja kosmoloogias. *
Peatselt pärast seda avastaski Hubble, et universum paisub, sest ta pani tähele, et kauged galaktikad eemalduvad meist. Samuti täheldas ta, et mida kaugem galaktika, seda kiiremini see eemaldub. Nendest tähelepanekutest võib järeldada, et universum oli minevikus väiksem kui praegu. Kui Hubble avaldas 1929. aastal oma murrangulise töö, rajas ta tee Suure Paugu teooriale, mille kohaselt sai universum alguse kosmilisest plahvatusest umbes 13 miljardit aastat tagasi. Kuid pilt universumist pole veel sugugi terviklik.
Kui kiire on paisumine?
Alates Hubble’i aegadest on astronoomid püüdnud võimalikult täpselt mõõta universumi paisumiskiirust, millele viidatakse kui Hubble’i konstandile. Miks on see nii tähtis? Kui astronoomid oskaksid arvestada, kui kiiresti universum paisub, saaksid nad nende andmete põhjal arvestada ka universumi vanust. Lisaks võib paisumiskiirusel olla märkimisväärne mõju tulevikule. Mismoodi? On näiteks arvestatud, et kui universum paisuks liiga aeglaselt, siis võiks gravitatsiooniline külgetõmbejõud viimaks põhjustada universumi kokkutõmbumise, Suure Kollapsi. Kui aga paisumine oleks liiga kiire, võiks universum igavesti paisuda ja täielikult laiali hajuda.
Samal ajal kui järjest täpsemad mõõtmised on andnud vastuseid mõningatele küsimustele, kerkib esile üha uusi, mis heidavad kahtlust meie praegustele arusaamadele ainest ja fundamentaalsetest loodusjõududest.
Tumeenergia ja tumeaine
Aastal 1998 leidsid teadlased, kes analüüsisid üht tüüpi supernoovade ehk plahvatavate tähtede heledust, tõendi universumi kiirenevast paisumisest! * Esialgu olid teadlased skeptilised, kuid peagi saadi lisatõendeid. Loomulikult huvitas teadlasi, missugune energia põhjustab sellist kiirenevat paisumist. Esiteks paistis see olevat vastuolus gravitatsiooniga ja teiseks ei läinud see kokku kehtivate teooriatega. Seega hakati seda tundmatut energiat nimetama tumeenergiaks. See võib moodustada ligi 75 protsenti universumist.
Tumeenergia pole aga ainus hiljuti avastatud saladuslik fenomen. 1980. aastatel leidsid erinevaid galaktikaid uurivad teadlased kinnitust veel ühele hämmastavale nähtusele. Uuritavad galaktikad, ka meie enda Linnutee, paistsid pöörlevat liiga kiiresti, et koos püsida. Ilmselt pidi neid mõjutama mingi aine gravitatsiooniline külgetõmbejõud. Kuid mis laadi aine? Teadlastel polnud sellest õrna aimugi ja nii hakati seda kutsuma tumeaineks, kuna see ei neela ega kiirga mõõdetavat kiirgust. * Kui palju on universumis tumeainet? Arvestuste kohaselt võib seda olla üle 22 protsendi universumi massist.
Mõtle järgnevale: praeguste arvestuste kohaselt on tavalist ainet umbes 4 protsenti universumi massist. Kaks suurt tundmatut – tumeaine ja tumeenergia – paistavad võtvat enda alla ülejäänu. Seega on 96 protsenti universumi koostisest veel täielik müsteerium. *
Lõputu otsiskelu
Teadus tegeleb vastuste otsimisega, kuid liigagi sageli viivad vastused uute mõistatusteni. See tuletab meelde tõsiasja, mis on kirjas Piiblis Koguja 3:11: „Kõik on ta [Jumal] omal ajal hästi teinud; ta on nende südamesse pannud ka igaviku, ometi ilma et inimene mõistaks Jumala tehtud tööd algusest lõpuni” (meie kursiiv).
Loomulikult on meil praegu oma lühikese eluea tõttu võimalik omandada vaid piiratud hulgal teadmisi ning enamik neist on spekulatiivsed ja võivad muutuda. Ent see on ainult ajutiselt nii, sest Jumal on tõotanud anda jumalakartlikele inimestele lõputu elu paradiisis maal, kus nad saavad uurida tema loomistööd igavesti ja ammutada niimoodi paikapidavaid teadmisi. (Laul 37:11, 29; Luuka 23:43.)
Seepärast pole meil vaja karta spekulatsioone universumi viimsepäeva kohta. Lõppude lõpuks on teadus meid ümbritseva reaalsuse uurimisel alles lapsekingades, samal ajal kui Looja teab sellest kõike (Ilmutuse 4:11).
[Allmärkused]
^ lõik 7 Eesti astronoom Ernst Öpik „määras 1921–22 Andromeeda tähesüsteemi kauguse ja tõestas, et spiraaludud on kauged galaktikad”. („Astronoomialeksikon”.)
^ lõik 7 Astronoomia uurib taevakehasid ja kosmilist ainet. Kosmoloogia, mis on astronoomia harusid, uurib „Universumi kui terviku ehitust ja arenemist ning seda määravaid printsiipe ja füüsikaseadusi”. („Väike entsüklopeedia”, 2006.) „Kosmoloogid püüavad selgitada, kuidas universum moodustus, kuidas see arenes ning mis võib sellest saada tulevikus.” („The World Book Encyclopedia”.)
^ lõik 13 Plahvatavaid tähti kutsutakse Ia-tüüpi supernoovadeks ja nende heledus võib kasvada lühikese aja jooksul võrreldavaks miljardi päikese omaga. Astronoomid kasutavad selliseid supernoovasid mõõtmise etalonina.
^ lõik 14 Tumeaine postuleeriti 1930-ndatel aastatel ja kinnitati 1980-ndatel. Tänapäeval mõõdavad astronoomid tumeaine võimalikku kogust galaktikaparves, vaadeldes seda, kuidas galaktikaparv painutab kaugematelt objektidelt tulevat valgust.
^ lõik 15 Aasta 2009 on nimetatud rahvusvaheliseks astronoomia aastaks, ja sellega tähistatakse 400 aasta möödumist ajast, mil Galileo Galilei ehitas esimese astronoomilise teleskoobi.
[Kast lk 17]
VAATA AUKARTUSES ÜLES
Kui üks vanaaja jumalateenija vaatas üles selgesse saastamata öötaevasse, tundis ta harrast aukartust, mille ta pani laulusõnadesse. Laulus 8:4, 5 on kirjas: „Kui ma näen su taevast, su sõrmede tööd, kuud ja tähti, mis sa oled rajanud, siis mis on inimene, et sa temale mõtled, ja inimese poeg, et sa tema eest hoolitsed?” Sellel laulukirjutajal polnud ei teleskoope ega spetsiaalseid kaameraid. Kui palju enam peaksime siis veel meie aukartust tundma!
[Joonis lk 18]
(Kujundatud teksti vaata trükitud väljaandest.)
74% tumeenergiat
22% tumeainet
4% tavalist ainet
[Pildi allikaviide lk 16]
Taust: Based on NASA photo
[Pildi allikaviide lk 18]
Taust: Based on NASA photo