Sisällysluettelo piilottaa 1 «Tähteiden syntyvyys on romahtamassa» 2 «Jos sijoitat Jumalan sinne, missä se ei ole ristiriidassa tieteen kanssa, minulla ei ole mitään ongelmaa» 3 «Etsimme vielä muodostuneen Linnunradan jäännöksiä» 4 Universumi Tuntematon kirjoittanut Brian Schmidt

90-luvun viimeisen vuosikymmenen alussa tähtitieteilijät päättivät selvittää, mikä maailmankaikkeuden lopullinen kohtalo olisi. Jos kaikki alkoi isolla isolla painalluksella, yhdellä pisteellä, joka alkoi kasvaa nykyisiin ulottuvuuksiin, kuinka nopeasti maailmankaikkeus jatkaa laajenemistaan ​​tänään? Ja ennen kaikkea on miljardien galaksien painovoima, jonka voimme nähdä hidastavan sitä laajentumista? Voinko edes lopettaa sen? Brian Schmidt oli mies (tai yksi miehistä), joka onnistui vastaamaan näihin kysymyksiin. Ja hän teki sen vuoden 2000 kynnyksellä sensaatiomaisella ja odottamattomalla löytöllä, joka muuttaisi ikuisesti käsityksen siitä universumista, jossa elämme.

Itse asiassa Schmidt tajusi, että kaikkea hidastumatta yleismaailmallisen laajentumisen vauhti kiihtyy . Toisin sanoen, maailmankaikkeus, jossa elämme, kasvaa nopeammin ja nopeammin tuntemattoman voiman ohjaamana, jonka tiede on nimittänyt "pimeäksi energiaksi" yksityiskohtien puutteen vuoksi . Tämä "kiihtynyt laajentuminen" tekee universumin sisältävästä asiasta (galaksien ja tähtien muodossa) yhä enemmän hajallaan ja etäällä toisistaan. Loppujen lopuksi koko maailmankaikkeus sammuu ikuisesti, kun kaikki olemassa oleva aine on hajallaan valtavien etäisyyksien päässä jättimäisessä ja pimeässä tilassa. Löytö ansaitsi Schmidtille vuoden 2011 fysiikan Nobel-palkinnon, jonka hän jakoi kahden muun tutkijan, Adam Riessin ja Saúl Perlmutterin kanssa. Eilen Schmidt oli Madridissa luennoimassa kiihdytettyä maailmankaikkeutta BBVA-säätiössä. Siellä hän antoi haastattelun ABC: lle.

- Löytöksesi on paljastanut maailmankaikkeuden erittäin surullisen tulevaisuuden ... Onko se todellakin loppupää niin kylmä, yksinäinen ja pimeä?

- Kyllä. Kuten näemme, koko maailmankaikkeus on hiipumassa, aivan kuten kuuma kaasu, joka laajenee, kunnes se jäähtyy ja laimentuu kokonaan. Voimme sanoa, että maailmankaikkeudella oli jännittävä ja erittäin aktiivinen periaate, Big Bang, ja että sillä on tumma tulevaisuuden olemattomuuden tulevaisuus, jossa se palaa tyhjiin.

- Eikö ole vaihtoehtoa?

Jotkut ihmiset nauttivat ajatuksesta, että me tiedämme jo kaiken universumista. Mutta se ei ole sellaista. Esimerkiksi, onko ehkä muita maailmankaikkeuksia? Tai ehkä jotain tärkeää on paennut meistä toistaiseksi? Jotain, joka elvyttää maailmankaikkeutta, antaa sille takaisin sen voiman, joka sillä oli ...? Jos se on todella mahdollista, jos se on totta, sitä emme tiedä ...

- Vain kaksi vuosikymmentä sitten luulimme tietävämme, että maailmankaikkeuden muodostava asia on hidastumassa sen vakavuuden, laajentumisen ansiosta ja että tämä laajeneminen voisi jopa pysähtyä, mennä taaksepäin aloittaen supistumisvaiheen ...

- Kyllä, mutta se on osoittautunut olevan totta. Juuri sen tarkistamiseksi, 1990-luvulla alettiin laskea maailmankaikkeuden kokonaismassa, ja havaittiin, että näkemämme asia, joka muodostaa tähdet ja galaksit, oli tuskin 4, 5 kokonaismäärästä ... Toinen 25% on pimeää ainetta, jota emme voi nähdä tai havaita, ja loput, lähes 70%, jota kutsumme pimeäksi energiaksi, joka on tarkalleen vastuussa nopeutetusta laajentumisesta.

- Ja mikä tuo tumma energia on?

- Oikeastaan ​​emme tiedä. Mutta huoleni tiedemiehenäni siitä, että hän käyttäytyy täsmälleen kuten Einsteinin ennustama kosminen vakio, vaikka todellisuudessa se on jotain hyvin erilaista. Mielestäni se ei ole sama, koska se on jotain, joka vaihtelee ajan myötä. Se on enemmän energiaan liittyvää kenttää, toimintamallissaan samankaltaisempi kuin Higgs-puu ja sen kenttä, mutta vaikeus tässä on, että se voi olla mahdoton vahvista tämä tosiasia ihmiskunnan, jopa koko sivilisaation aikana.

Sitten tämän pimeän energian olemassaolo on tekijä, jonka haluat lisätä edelliseen esimerkkiisi, että laajeneva maailmankaikkeus muistuttaa kuumaa kaasua, joka laajenee, jäähtyy ja laimentuu Emme vain tiedä, mitä vaikutusta tummalla energialla on laajentuvan maailmankaikkeuden tulevaisuuteen.

Tähteiden syntyvyys on romahtamassa

Se on oikein. Ainoa asia, jonka voimme ennustaa, on, että tämä vaikutus siirtyy pois Einsteinin ennusteista. Me, ihmiskunta, olemme kuitenkin erittäin nerokkaita, ja voi olla, että jollakin muulla tavalla voisimme ymmärtää, mikä tämä tumma energia on ja miten se toimii. Esimerkiksi, pystymme näkemään kuinka kieliteoria toimii, ja yhtäkkiä näemme painovoiman ja kvanttimekaniikan toimivan yhdessä Ehkä voimme tehdä jotain samanlaista tietää kuinka tumma energia toimii. Joskus tapahtuu odottamattomia asioita, joissa on yhtäkkiä kaikkea järkeä. Kuka tietää, vaikka se hetki ei ole vielä tullut.

Tällä hetkellä tähtiä syntyy edelleen ja uusia galakseja muodostuu. Eikö se anna kuvan normaaliudesta maailmankaikkeuden tulevaisuudessa?

Ei, ei ollenkaan. Itse asiassa uusien tähtien syntyvyys on romahtamassa. Ei mitään tekemistä sen kanssa, mikä oli muina menneinä aikoina. Suurin osa asioista, joiden täytyy tapahtua maailmankaikkeudessa, on jo tapahtunut. Esimerkiksi jos palaamme takaisin siihen aikaan, kun maailmankaikkeus oli 3000 miljoonaa vuotta vanha (nykyään se on 13 800), uusien tähtien lukumäärä oli kaksikymmentäkertainen, kuin tällä hetkellä annetaan . Silloinkin suurin osa tähdestämme omassa galaksissamme muodostui. On totta, että tänäkin päivänä tähtiä syntyy edelleen, mutta nopeudella, kuten sanon, paljon alhaisempi. Ja tämä vauhti jatkaa laskua tulevaisuudessa.

Miksi?

Koska alussa, kun galaksiamme oli muodostettu ja siinä olevat tähdet, siihen oli käytettävissä paljon kaasua (tosiasiassa vety on 99% maailmankaikkeuden tavallisesta aineesta). Mutta kun maailmankaikkeus jatkoi laajentumistaan ​​ja aine siirtyi irti toisistaan, kaasumäärä väheni, ja lähitulevaisuudessa se on kokonaan ohi, minkä kanssa että uusia tähtiä ei enää synty.

- Entä entiset satojen tai tuhansien galaksien muodostamat suuret klusterit, jotka sen sijaan, että siirtyvät pois, lähestyvät toisiaan? Ovatko ne vain paikallisia toiminnan ilmiöitä kuolevassa maailmankaikkeudessa?

- Nuo klusterit, näiden suurten klustereiden kyky houkutella uusia jäseniä, heikkenevät dramaattisesti, jälleen maailmankaikkeuden laajenemisen vuoksi. Nämä klusterit ovat edelleen olemassa vielä pitkään, mutta joka kerta kauempana toisistaan, kunnes ne ovat täysin eristyneitä ja sammuvat yksi kerrallaan kuluttaessaan käytettävissään olevaa materiaalia. Universumin laajamittainen rakenne muistuttaa verkon rakennetta, jossa solmut ovat galaksien klustereita, mutta laajennus venyttää kyseistä verkkoa, hajottaa sen ja siirtää pois kaikki fragmentit. Kaikki tähän mennessä tehdyt havainnot ovat johdonmukaisia ​​tämän tulevaisuuden kanssa.

- Kun hän kohtasi tulokset ensimmäistä kertaa, mitä kukaan ei odottanut, mikä oli ensimmäinen asia, jonka hän ajatteli?

- No, ensin ajattelin olevan virhe. Ja vietin pitkiä kuukausia tarkistaaksesi kaiken löytääkseen tämän virheen. Olin vakuuttunut, ettei se voinut olla totta. Mutta kun ajan myötä vakuutin itselleni, ettei siinä ollut virhettä, ajattelin, että ehkä puuttui jokin pala palapelissä, jotain tärkeätä ja mitä en ollut korjannut. Idea maailmankaikkeudesta, joka oli täysin täynnä outoa energiaa, joka ajaa sen ulos, oli jotain vaikeaa sulavaa.

- Kuinka kauan kestää täysin vakuuttaa itsesi tuloksista?

- No, tajusin, että havaintoni olivat oikeat vuonna 1998. Mutta olin edelleen huolissani siitä, että puuttuin joitain keskeisiä tietoja, jotka muuttaisivat näitä tuloksia täysin. Kaksi vuotta myöhemmin, vuonna 2000, muut ryhmät pääsivät samoihin johtopäätöksiin ja vahvistivat, että maailmankaikkeus on todellakin täynnä tummaa energiaa. Kun tämä tapahtui, hengitin helpotusta. Koska olin oikeassa. Sen jälkeen sadat uudet kokeet vahvistivat uudestaan ​​ja uudestaan, että maailmankaikkeuden laajeneminen on yhä nopeampaa.

- Onko mahdollista laskea, milloin tämä lopullinen tapahtuu?

- 500 miljoonan vuoden sisällä maasta ei ole mahdollista erottaa yhtä galaksia. Itse asiassa galaksi, joka on lähinnä meitämme, on sitten samalla etäisyydellä kuin kaukana olevat galaksit, joita tänään voimme nähdä. Galaktinen naapurimme Andromeda on jo sulautunut omaan galaksiimme ja molemmat muodostavat yhden. 500 miljoonan vuoden sisällä lähimmissä galakseissa on siirtyminen kohti kymmenen punaista, mikä on pisimmällä mitä voimme nähdä tänään.

- Ja sen jälkeen?

- Sitten, kaukaisessa tulevaisuudessa, näiden galaksien punasiirtymisellä on taipumus äärettömyyteen ja ne kaikki ovat teknisesti havaittavissa riippumatta siitä, mitä tekniikkaa sitten on ... Ne ovat yksinkertaisesti niin kaukana ja muuttuvat edelleen niin nopeasti, että niitä on mahdotonta nähdä. . Siitä hetkestä lähtien jokaisella galaksilla tai galaksiryhmällä on vain omat voimansa, ja ne kulutetaan vähitellen, kunnes viimeisen tähden polttoaine on käytetty loppuun ja ajanjaksoon, joka voi kestää satoja miljardeja vuotta. Siihen mennessä maailmankaikkeudesta on tullut todella tylsä ​​paikka.

- Oletko uskonnollinen henkilö?

- En. En ole uskonnollinen, mutta en ole ateisti, ainakaan ei sanan suppeassa merkityksessä. Kuvailen itseäni militantti agnostikkona, minulla ei ole syytä uskoa, että on olemassa jumala, eikä se ole minulle tärkeätä. Siksi, jos en tunne häntä enkä tarvitse häntä, se on jotain, joka ei koske minua.

- Entä miljoonat uskovat maailmassa?

«Jos laitat Jumalan sinne, missä et ole ristiriidassa tieteen kanssa, minulla ei ole mitään ongelmaa»

- Mitä tulee uskovaisiin ihmisiin, ja jos sijoitan Jumalan paikkaan, joka ei ole ristiriidassa tieteen kanssa, minulla ei ole mitään ongelmaa. Kuvittele esimerkiksi, että uskot, että Jumala loi maailmankaikkeuden, että hän loi Ison räjähdyksen. En voi sanoa, että olet väärässä, koska se ei ole todistettavissa eikä siksi ole ristiriidassa sen kanssa, mitä tiede osoittaa. Siksi, jos usko on jotain erittäin tärkeää monille ihmisille ja he uskovat Jumalan olemassaoloon, minusta ei ole tarvetta kieltää sitä pelkästään sen takia, että en voi tehdä sitä. Mutta jos uskot Jumalaan ja haluat pakottaa tuon idean, niin meillä on ongelma, koska pakotat arvot minua ja muita vastaan, ja uskon, että jokaisella pitäisi olla oma kyky nähdä maailmankaikkeus sellaisena kuin se on. Sitten mielelläni keskustelen esimerkiksi jonkun kanssa, joka uskoo, että Jumala loi Universumin 4004 vuotta ennen Kristusta, ja yritän selittää, miksi se ei ollut niin.

- Kuitenkin se, mitä olet huomannut, on juuri se, kuinka maailmankaikkeuden loppu tulee olemaan, kaiken aseman ...

- Kyllä, kaiken päättyminen, mutta on mahdollista, että Jumalalla on jokin muu piilotettu maailmankaikkeus ... Ja vaikka se olisi, se ei vaikuttaisi meihin, ja siksi se ei ole myöskään minusta tärkeä asia.

- Nyt kun mainitset sen, tämän maailmankaikkeuden lopun ei tarvitse vaikuttaa muiden mahdollisten universumien kehitykseen ...

- Se on mahdollista, mutta sitä emme tiedä vielä. Ja tässä ainoa asia, jota emme voi selittää, on Ison räjähdyksen hetki, mutta kaikki seuraava. Voimme kuvitella, että iso räjähdys syntyi kvanttivaihteluista, mutta silloin kysymys olisi kyseisen vaihtelun alkuperästä, ja jos tähän vastataan myös, aina tulee uusi kysymys siitä, mikä loi mikä heilahtelua aiheutti jne. ...

- Luuletko, että siellä on ”uusi fysiikka”, joka odottaa edelleen löytämistä?

- Olen hyvin varma, että niin on. Joka kerta kun ihmiskunta on alkanut ymmärtää jotain, hän on tajunnut olevansa väärässä. Toisaalta, emme vieläkään ymmärrä pimeää energiaa, joten fysiikkaa, joka selittää pimeän energian, ei ole vielä löydetty, ja olen vakuuttunut siitä, että se tulee olemaan vallankumouksellinen ja että se muuttaa täysin tapaa, jolla näemme maailmankaikkeuden.

- Itse asiassa, me tiedämme edelleen hyvin vähän universumista ... Onko mahdollista, että olemme kaikessa väärässä?

- On totta, että suurin osa maailmankaikkeudesta on vielä selitettävissä. Mutta on myös niin, että löydetty ei mitätöi sitä, mikä oli jo tiedossa. Esimerkiksi Newtonin lait ovat edelleen erittäin voimassa, huolimatta kaikesta, joka tuli myöhemmin. Ja sama koskee Einsteiniä. Siksi uskon, että kun tumma aine ja energia selitetään, se ei tarkoita, että se, mitä tiedämme nyt, ei ole yhtä pätevä.

- Mitä työskentelet tällä hetkellä?

- Useilla aloilla. Toisaalta jatkan työskentelyä maailmankaikkeuden laajentamiseksi ja ymmärtääkseni, missä määrin Einsteinin lait heijastuvat luonnossa. Se on noin 25% toiminnastani. Toisaalta olen myös osa projektia, jolla etsitään planeettoja muiden aurinkokuntien ympärillä. Työskentelen seurantaohjelmassa, joka kohdistuu tähtiin ja galakseihin, jotka näkyvät eteläiseltä pallonpuoliskolta (asun Australiassa). Ohjelman nimi on Skymapper. Yritän myös ymmärtää kuinka maailmankaikkeus tuli sellaiseksi kuin se on nykyään. Siksi yritän löytää vanhimmat tähdet, joita on olemassa, ensimmäiset, jotka muodostuivat varhaisessa maailmankaikkeudessa ja josta kaikki alkoi. Tähän kysymykseen haluaisin vastata seuraavien kymmenen tai viidentoista vuoden aikana.

- Ja miten aiot tehdä sen?

«Etsimme Linnunradan jäänteitä, jotka ovat vielä muodostumassa»

- Yksi SkyMapper-ohjelman toiminnoista on tarkalleen selvittää, mitkä ovat ja missä ovat galaksin meidän Linnunradan vanhimmat tähdet. Etsimme Linnunradan fossiilisia muistomerkkejä, jotka ovat vielä muodostumassa. Niinpä ymmärrämme kuinka sironneita tähtiä ryhmiteltiin yhteen lopulta muodostaen sen, mikä on nyt galaksiamme. Ja minun on sanottava, että olemme oikealla tiellä ja että olemme hyvin lähellä tutkimuksen loppuun saattamista tulevina kuukausina, jossa ilmoitamme galaksissamme vanhimpien tähtien löytämisestä.

- Kuinka vanha?

- Nämä tähdet ovat noin 13 000 miljoonaa vuotta vanhoja, melkein yhtä paljon kuin koko maailmankaikkeus ja paljon enemmän kuin Linnunrata. Itse asiassa ne ovat niin vanhoja, että muodostuivat suoraan alkuperäisestä Big Bang -materiaalista.

- Eli he ovat ensimmäisen sukupolven tähtiä ...

- Toistaiseksi kukaan ei ole vielä löytänyt ensimmäisen sukupolven tähtiä. En voi vieläkään varmistaa, että meidän on. Toistaiseksi eniten haluamme löytää toisen sukupolven tähdet, ts. Ne, jotka on muodostettu ensimmäisen sukupolven jo kuolleiden tähtien materiaalista. Ja mielestäni meillä on tähti, joka on muodostettu suoraan ensimmäisen sukupolven yhden tähden jäännöksistä, mikä on kiehtovaa. Mutta mitä yritämme tehdä, ei löydy yhtään, vaan monet näistä tähtiistä, riittävät ymmärtämään tilastollisesti, kuinka galaksit muodostuivat. Olemme vasta tämän suuren projektin alussa.

- Kuinka paikallistat nuo tähdet?

- Voimakkaammin räjähtävät tähdet tuottavat gammasäteilyn aaltoja (GRB), joka on yksi suurimmista energialähteistä koko maailmankaikkeudessa. Etsimme jälleen kaikkein kauimpana olevia räjähdyksiä, jotka voimme löytää, tunnetun maailmankaikkeuden rajoissa. Kun tämä valo kulkee maailmankaikkeuden läpi ja saapuu meihin, se tuo meille tietoa siitä, millainen maailmankaikkeus oli tuon räjähdyksen aikaan. Ja näemme esimerkiksi, että laajentumisaste oli aiemmin alhaisempi, mikä vahvistaa tuloksemme jälleen. Pohjimmiltaan yritämme selvittää, millainen maailmankaikkeus oli samana ajanjaksona, kun nuo ensimmäiset tähdet syntyivät. Toisin sanoen käytämme gammasätepurskeita muinaisen maailmankaikkeuden valaistamiseen.

- Nämä ovat todella monimutkaisia ​​hankkeita toteutettavaksi ...

- Tosiaankin. Siksi haluan edistää tiivistä yhteistyötä monien maiden välillä, jotka opiskelevat varhaista maailmankaikkeutta. Kilpailu on hyvä, mutta tämä tehtävä on jotain, joka on ratkaistava yhdessä. Se on liian suuri, jotta yksi joukkue voi tehdä sen yksin.

- Haluatko lisätä jotain loppuun?

- Kyllä, se, että minulla on etuoikeus pystyä omistautumaan tähtitiedelle. Ja yksi astronomiaan rakastuneista asioista on sen universaalisuus. Menen Afrikkaan, Eurooppaan, Aasiaan ... Minne tahansa ymmärtää tämän käsitteen. Ja siksi aion, että lähitulevaisuudessa kaikki tällä alalla tehtävät ponnistelut toteutetaan yhdessä. Ja se toimii yhdessä, kun ymmärrämme todella ympäröivän maailmankaikkeuden ja sen paikan, jonka me siinä olemme.

Tuntematon maailmankaikkeus, kirjoittanut Brian Schmidt