nii vähe teame. Ainult seda, et ta on olemas ja kus umbes. Ei tea, mis osakestest ta koosneb ega sedagi, kas ta üldse seisab koos osakestest. Pidagem silmas, et tuleb olla ettevaatlik, kohaldades ühe tavatu ainese ehitust Universumile tervikuna. 8
Edenemiseks tuleb uurida mõnesuguseid võimalusi ning nende järeldusi ja teha kontrollkatseid. On võimalik, et tumeaine koosneb tantsisklevatest purpursetest elevantidest, mis omakorda on tehtud kummalistest adumatutest osakestest, kuid seda on raske katseliselt kontrollida. Sestap ei ole see teaduse eesliinil.9
Lihtsaim on oletada, et tumeaine koosneb uuest, senini tundmatust osakesest, mis üpris nõrgalt interakteerub tavaainega. Miks vaid ühest osakesest? Nii on kõige lihtsam, sellest alustamegi. Võimalik, et nagu tavaaine, on tumeainegi tehtud mitut sorti osakestest; nende vahel võiks toimida mitut sorti vastastikmõjud, nõnda et on olemas tume keemia, tume bioloogia, tume elu ning tumedad kalkunid (hirmus küll!).
See osakese kandidaat kannab nime WIMP (lühend ingliskeelsest fraasist weakly interacting massive particle). Arvatavasti kasutab too vaid pisinatuke hüpoteetilist jõudu, mõjutamaks tavaainet, samaviisi kui neutriinod. On postuleeritud teisigi hüpoteese. Näiteks MACHO (massive astrophysical compact halo objects).
Kust teame, et tumeaine osakesed interakteeruvad tavaainega teiste jõududega peale gravitatsiooni? Ega teagi. Arvame vaid. Nii oleks neid sootuks kergem detekteerida. Üritame teha keerukaid katseid enne lausa võimatuid.
Füüsikud on teinud katseid, et avastada noid hüpoteetilisi tumeaine osakesi. Üks viis on anuma täitmine kokku surutud väärisgaasiga; anumat ümbritsevad andurid, mis käivituvad, kui ainuski gaasiaatom saab pihta tumeainega. Senini pole need eksperimendid andnud mingit märki tumeainest. Kummatigi jõuavad sellised katsed alles nüüd küllaldase suuruse ning tundlikkuseni.
Veel püütakse tumeainet tekitada osakeste kiirendil, mis kihutab tavaosakesed (prootonid või elektronid) meeletu kiiruseni ja juhib need siis kokku. Küllaltki jube, kuid laseb otsida kõiksusest uusi osakesi. Sellised kiirendid muundavad aine sorti. Kiirendid ei muuda aine sisestruktuuri, vaid tekitavad uut liiki ainest. Otsekui subaatomiline alkeemia (ilma naljata). Peaaegu võite tekitada igat sorti osakesi, aimamata, mida võite leida. Uuritakse põrkeid, lootes, et mõni neist võiks toota tumeaine osakesi.
Veel üks moodus on suunata teleskoobid sinna, kus arvatakse olevat tumeaine kuhjumeid. Lähim selline on meie galaktika keskmes. Seal võiks kaks tumepartiklit põrkuda ja vastastikku annihileeruda. Kui tumeainel on mingi moodus interakteeruda, võiks tema osakesed muunduda tavaaine osakesteks, samaviisi kui kaks tavaaine osakest annavad põrkudes tumeaine.10
Kui see juhtub küllalt sagedasti, võiksid tavaaine osakesed moodustada kuhjumi, mille energia- ning asendijaotus võiks viidata nende tekkele tumeaine osakestest. See nõuaks põhjalikku teadmist meie galaktika tsentris toimuvast, mis on omaette saladuste kogu.
Tumeaine viitab meie võhiklikkusele kõiksuse loomuse küsimuses. Oleme samas seisus kui koopainimestest teadlased Uuk ja Kruuk. Tumeaine on jäänud arvestamata käibivates Universumi mudelites. On hulgiti ainest, mis meid tõmbab, ent me ei tea, mis see on. Ega me võigi pretendeerida Universumi mõistmisele, adumata sellest lõviosa.
Enne kui lasete end hullutada veidrast ning saladuslikust tumeainest, küsigem: aga mis siis, kui ta on ohtlik?
Tumeaine moodustub millestki, mille kohta puudub vahetu kogemus. Ta on miskit, mida me pole näinud, ja ta võib toimida ettearvamatult.
Mõelda, mäherdusi võimalusi see pakub!
Mis siis, kui tumeaine koosneb uuest osakeseliigist, mida võime tekitada kõrgenergiaga põrgutites? Või kui selle põhjal avastame uusi füüsikaseadusi ning vastastikmõjusid või vanade uusi mooduseid? Või kui uued teadmised lubavad käidelda tavaainet uutmoodi?
Kujutlege, et olete eluaeg mänginud mingit mängu, siis aga leiate järsku uued mänguviisid või mängunupud. Millise uue tehnika või teooria võiksite välja arendada tumeenergia mõistmisest!
Me ei saa tumeaine suhtes alatiseks pimedusse jääda. See, et ta on tume, ei tähenda veel, et ta pole oluline.
3. Mis on tumeenergia?
Teid hämmastaks, et kõik teie teadmised Universumist annaks vastuse vaid 5 protsendile tulnukatest taevarändurite tüüptesti küsimustest. Pole parata, teie võimalused astuda tulnukate ülikooli on üsna nigelad.11
Esitame siinkohal veel kord pildi meie Universumi tundmisest, seekord tulpdiagrammina (kahjuks on diagrammide moodused kasinad):
Kujutlege, et eluaeg arvasite, et elate oivalises ruumikas majas, kus kõik on olemas. Ühel päeval aga avastate, et see on üksnes alumised viis korrust sajakorruselisest luksuslikust kortermajast. Teie vaatenurk muutub järsult. 27 korrust on millegi pirakalt raske, kuid nähtamatu päralt. Kutsume seda tumeaineks. Naabrid võivad olla niihästi kenad kui ka veidrikud. Miskipärast nad väldivad teid trepikojas.
Tervenisti 68 korrust on laussaladus. Seda 68% Universumist kutsuvad füüsikud tumeenergiaks. See on tegelikkuse lõviosa, ja me ei tea selle kohta tühjagi.
Ärge pange imeks, et seda kutsutakse tumeenergiaks. Võiksime sellele anda mistahes nimetuse.12
Miks nii? Seepärast, et ei tea temast peaaegu muud kui seda, et ta sunnib Universumit üpris kärmesti paisuma.
Edasi võite küsida: “Kust me seda teame?” Vastus: juhtumisi. Õpetlased otsisid vastust sootuks teisele probleemile. Nad uurisid, millises tempos aeglustub Universumi paisumine, leidsid aga, et see üldsegi ei aeglustu, vaid hoopis üha kiireneb. Aeg on trepist üles minna ja uurida salapäraseid ülakorruseid.
Et taibata, kuivõrd totter on see, et enam kui kaks kolmandikku meie Universumi energiabüdžetist pandi paika sootuks muud uurides, mingem tagasi algprobleemi manu:
Kas Universumil oli algus või on ta eksisteerinud praegusel kujul kogu aeg?
Küsimus näib olevat lihtne, on aga tegelikult üsnagi sügav. Vaid sadakond aastat tagasi pidasid õpetlased ilmseks, et Universum on selline kui praegu olnud terve igaviku ja sääraseks jääbki. Muutuvale Universumile ei mõeldudki. Arvati, et kõik tähed ja planeedid eksisteerivad alalises liikumises otsekui lakke riputatud auto või tuba täis tiksuvaid kelli.
Ühel kenal päeval aga täheldasid astronoomid midagi ootamatut. Analüüsides valgust meid ümbritsevailt tähtedelt ja galaktikatest, järeldati, et kõik eemaldub üksteisest. Universum paisub.
Kui ta alaliselt paisub, on ta praegu suurem, kui ta olla võiks. Ajas tagasi mõeldes pidi Universum olema sootuks tilluke.
Avatus uuele on tarvilik, et mõelda Universumist ning meie kohast selles.
Selle raamatu kirjutamise ajal on teaduse rahastamine ennustamatu.
Kui kaks tavaaine osakest võivad moonduda kaheks tumeaine osakeseks, on võimalik ka pöördprotsess, milles kaks tumeaine osakest moonduvad kaheks tavaaine osakeseks.
See võib ka hea olla, sest nende ülikooli sööklas serveeritakse veidrat toitu.
Noh, peaaegu. „Tume pool“ (Jane Mayeri raamat "The Dark Side" terrorismist – toim) oli juba reserveeritud.
