Koronavirus ja mustat aukot
Koronavirus yllätti ihmiset. Uusi tuntematon infektiotauti, covid-19 levisi nopeasti ympäri maailmaa pandemiana. Ihmisten välitön ensireaktio oli hamstraus. Monissa maissa kauppojen hyllyt tyhjenivät nopeasti vessapaperista ja paperinenäliinoista! USA oli poikkeus, siellä ostoryntäys kohdistui käsiaseisiin!
Toinen korona pandemian vaikutus ihmisten käyttäytymiseen liittyi karanteeninmääräyksistä johtuvaan kotona pysyttelemiseen. Aikaa jäi lukemiseen. Ylen ykköskanava ja Hesari olivat päivittäin täynnä koronauutisia. Tätä lajia en kaivannut enää enempää.
Kirjojen kerääjänä minulle on kertynyt lukemattomia – ei toki määrältään – vaan nimenomaan toistaiseksi vielä lukematta jääneitä kirjoja tai joihin olen halunnut syventyä uudestaan. Viimeisimpiin hankintoihini kuuluu erityisesti tähtitiedettä käsitteleviä kirjoja. Niinpä keräsin hyllystäni iltayölukemista varten sylillisen Stephen Hawkingin, Esko Valtaojan ja muiden teoksia.
Jotenkin tuntui luonnolliselta, että uusi tuntematon koronavirus herätti mielenkiintoni maailmankaikkeuden syntyä ja rakennetta koskeviin arvoituksiin. Maailmankaikkeutta koskevat tietomme ovat toki moninkertaisesti suuremmat kuin esi-isillämme, joiden havainnot perustuivat vain silmien näkökykyyn. Nykyisin käytössämme on monipuolinen valikoima teknisiä havaintovälineitä Kopernikuksen ja Galileon pienitehoiseen kaukoputkeen verrattuna. Lisäksi apunamme ovat kehittynyt luonnontiede, fysiikka, kvanttifysiikka ja ultratehokkaat tietokoneet, jotka ovat helpottaneet ja nopeuttaneet monimutkaisia matemaattisia ratkaisuja, joihin ihmisaivojen kapasiteetti ei riitä.
Esko Valtaoja on saavuttanut kuuluisuutta varsinaisen tieteenalansa erinomaisena ja kiinnostavana popularisoijana. Kysymykseen – Onko alkuräjähdys totta vai onko sekin vain uusi tieteen nimissä synnytetty myytti entisten luomismyyttien jatkoksi? Valtaoja tiivistää vastauksensa kosmologisena paradoksina: ”Aluksi ei ollut mitään ja sitten se räjähti!”
Tiede ei ollut kyennyt vastaamaan mitä räjähti ja oliko ennen tätä suurta alku pamausta, Big Bang, jonka synnyttämä havaitsemamme maailmankaikkeus on noin 13.8 miljardia vuotta vanha, epätarkkuus plus miinus 21 miljoonaa vuotta. Ongelmaksi muodostui, että aistihavainnoin määritellyn maailmamme muodostaa enimmäkseen pimeäksi energiaksi ja pimeäksi aineeksi nimitetty osa, ja lopuksi vain rahtunen oikeaa ainetta ja valon kaltaista energiaa. Mitä tämä pimeä energia ja pimeä aine ovat, sitä ei ole kyetty tähän mennessä selittämään. Tiedetään, että nämä pimeät voimat pitävät havaitsemaamme näkyvää maailmaa koossa ja vaikuttavat sen laajenemiseen. Pimeän aineen vaikutus havaittiin 1930-luvulla, sen massan arvioitiin olevan maailmankaikkeudessa viisi kertaa suurempi kuin kaikessa tunnetussa aineessa yhteensä.
Albert Einsteinin suhteellisuusteorian pohjalta vuonna l916 esitettiin teoria mustien aukkojen olemassa olosta, vaikka Einstein itse kielsi niiden todellisen olemassa olon. Sitten havaittiin, että suurten tähtien kulutettua sisäisen ydinreaktioita ylläpitävän polttoaineensa loppuun, ne luhistuvat äärettömän tiheäksi pisteeksi, jota nimitetään singulariteetiksi. Ensimmäinen kvasaari (”kvasistellaarinen radiolähde”) löydettiin vuonna 1963. Vuonna 1967 yhdysvaltalainen John Wheeler otti käyttöön nimityksen ”musta aukko” korvaamaan aiemmin käytetyn ”jäätynyt tähti”.
Englantilainen Stephen Hawking viimeisissä BBC:n Reith-luennoissaan (Radioitu 26. tammikuuta 2016 ja 3. helmikuuta 2016) käsitteli vuosien tutkimustyönsä kohdetta – mustat aukot. Einsteinin tavoin klassisen fysiikan lakien mukaan hän pyrki todistamaan, että musta aukko imee kaiken siihen syöksyvän termisen säteilyn, mutta ei voi säteillä mitään ulos. Hawking löi jopa parin tutkijatoverinsa kanssa vetoa, että informaatio katoaa mustissa aukoissa. Hän tunnusti myöhemmin hävinneensä vedon, kun oli keksinyt, miten informaatio voi säilyä. Hawking kollegoineen keskittyi kehittelemään uutta teoriaa, joka perustuu matemaattiseen ajatukseen, että informaatio voi tallentua tapahtumahorisonttiin ja muuntuu kaksiulotteiseksi hologrammiksi supertranslaationa tunnetussa prosessissa.
”Viestini siis on, että mustat aukot eivät ole niin mustia kuin niiden uskotellaan olevan. Ne eivät ole sellaisia ikuisia vankiloita kuin niiden aiemmin ajateltiin olevan. Mustasta aukosta on mahdollista päästä pois. Sekä tässä maailmankaikkeudessa että mahdollisesti toisessa”.
Hawkinginilta tutkimus jäi kesken. Mutta hänen kuolemansa jälkeen onnistuttiin saamaan monimutkaisen radioaaltosäteilyyn perustuva kuva mustasta aukosta. Se todistaa, että musta aukko säteilee ulos, mutta ei valoaaltoja vaan radioaaltoja.
Artikkelin otsikko ”Mustien aukkojen pehmeät karvat” viittaa epäsuorasti ranskalaisten polemisointiin termiä Musta aukko vastaan. Ranskan kielessä termi kuulostaa säädyttömältä!
Esko Valtaoja muistuttaa, että kauan ennen tieteellistä mustien aukkojen tutkimusta monet tieteiskirjailijat kuvasivat madonreikiä ja avaruuden portteja, joiden kautta ihmisten avaruusalukset tunkeutuvat toisiin maailmoihin kohdatakseen uudenlaisia elämänmuotoja. Toiset kuvasivat ulkoavaruuden tunkeilijoiden vierailuja maapallollemme, kuten esimerkiksi jokin aika sitten TV:ssä esitetyissä amerikkalaisissa scifi-filmeissä ”Indepence day”. Valtaoja on kuitenkin valmis lyömään vetoa, että kotigalaksimme eksoplaneetoilta on turha odottaa löytävämme puhekaveria.
Minun mielikuvaani mustat aukot toivat vertauksen maailmankaikkeuden mittakaavassa eräänlaisesta koronavirustapauksesta. Molemmissa riittää vielä paljon tutkittavaa. Jään odottamaan milloin joku Hawkingin seuraaja esittää matemaattisen kaavion miten omaa maailmankaikkeuttamme koossa pitävän pimeä energia ja pimeä massa ovat mustien aukkojen prässin läpi puristunutta säteilyä. Onko se lopulta kauan kaivattu kaiken teoria sitä en tiedä. Mutta uskon tieteen kehitykseen ja tämän tapahtuvan ennemmin tai myöhemmin. Samoin kuin olen luottavainen, että nykyinen koronaviruskin kesytetään uusille rokotteilla ja lääkkeillä. Koronakriisin aiheuttamista taloudellisistakin menetyksistä selviydytään.
Oiva Björkbacka