õhku jutumärke. Teooria loojaid püüti mõnitada, termin aga juurdus. Kui midagi uut tuleb maailmapilti, kukuvad füüsikud teravmeelitsema.
Niisiis leidsid astronoomid 1931. aastal, et Universum paisub. See ei tähendanud, justkui kasvanuks ta väljapoole mingist üli-ülitihkest moodustisest.13
VARAJANE
Ta ei laiunud mingisse suuremasse ruumi, kogu ruum oligi temas endas (lähemalt käsitleme seda pöörast vaatekohta ruumist 7. peatükis). On ka paisuva Universumi teooriaid ilma Suure Pauguta, neis aga eeldatakse ainese pidevat juurdeteket, muidu ei püsiks täheldatav tihedus.
Kui Universumil on algus, pärite kindlasti tema lõpu kohta. Vastuseks on vana sõber gravitatsioon.
Meenutage, et kui Suure Paugu kosmilises plahvatuses kogu aines paiskus laiali, töötab gravitatsioon sellele vastu. Iga aineosake Universumis tunneb gravitatsioonilist tõmmet, mis kisub kõike kokku. Mis järeldub sellest Universumi lõpu kohta? Mõtteid oli mitmesuguseid.
Ja nüüd tuleb midagi rabavat. Õige vastus on: ükski senine teooria polnud õige. Tõde, nii ehmatav kui see ka pole, on neljas salavõimalus, mida käsitlesid üksnes vähesed, sest see tundus üsna hull:
Mingi võimas ja müstiline jõud paisutab ruumi ennast, nõnda et Universum kasvab üha kärmemini.
Üksnes see on kooskõlas kõikide kõiksuse vaatlustega.
See küsimus näib olevat väga tähtis, kuid võite rahuneda. Tulevik, millest räägime, on kõigest hoolimata miljardite aastate taga. Teil on aega lõpetada oma bestsellerist romaan ning kirjutada veel järgmine. Küsimus on tähtis, sest leides vastuse, saame teada mõndagi Universumist. Mõnikord, püstitades sääraseid küsimusi, saame teada midagi olulist argielu tarvis. Kas te näiteks hoolite GPSist oma nutitelefonis? Too võlgneb tänu Einsteinile, kes küsis, mis juhtub, kui miski liigub valguse kiirusega (üsna harv sündmus Maa peal). Sellest võrsus relatiivsusteooria, milleta poleks GPSi.
Et ennustada Universumi saatust, oli vaja teada tema paisumise kiirust. Selle arvutasid nad meie lähedaste galaktikate eemaldumise kiiruse põhjal.
Esmalt peate mõistma, et paisuvas Universumis eemaldub kõik üksteisest, mitte kõiksuse tsentrist. Kujutlege end rosinana Universumi-suuruses rosinasaias. Kui sai küpseb, eemalduvad rosinad üksteisest, nende suurus aga ei muutu.
Et selgitada kõiksuse saatust, on vaja teada selle muutuse tempot, kas galaktikad eemalduvad üksteisest praegu sama väledalt kui miljardid aastad tagasi, aeglasemalt või kärmemini. On tarvis teada, kui kiiresti toimus eemaldumine minevikus, ja võrrelda seda nüüdsega.
Tulevikku ette ei näe, minevikku näevad astronoomid hõlpsasti. Et Universum on päratu suur ning valguse kiirus teada, võtab valguse meieni jõudmine kaua aega. Valgus väga kaugetelt tähtedelt on väga vana, samuti kui tema pakutav informatsioon. Selle valguse uurimine on pilguheit minevikku.
Samuti vastupidi. Kui väikesed rohelised mehikesed vaatavad oma teleskoobiga Maad, näevad nad seda minevikus.
Praegu vaatlevad nad aastatetagust sündmust (teadagi, mäherdust).
Niisiis, mida kaugemal miski on, seda vanemat valgust näeme ja seda sügavamale minevikku piilume. Siit järeldub, et kui näeme kaugeid objekte liikuvat mingi kiirusega ja lähemaid objekte teistsuguse kiirusega, võime järeldada, et asjade kiirus muutub aja jooksul. Kauge tähe kiirust mõõdetakse samaviisi kui politsei kihutajat, kellele ta trahvi teeb – Doppleri efekti kaudu. Mida nobedamalt täht eemaldub, seda punasem on tema valgus.
Sündmuste kauguse määramine nõudis mõningast nupukat teaduspusimist.14
Kuidas näiteks eristada lähedast ähmast tähte kaugest heledast? Pikksilmas paistavad nad ühesuguse valgustäpina.
Siis avastati eri liik tähti, mis käitusid samamoodi kogu kosmoses. Tänu oma suurusele ja koostisele paisuvad nad ühtviisi. Jõudnud teatud suuruseni, nad plahvatavad, lõhkevad. Või kui kirjeldada pisut täpsemini, nad kukuvad kokku, aga teevad seda nii tormilise hooga, et sellest tuleneb võimas plahvatus, ja meie näeme, et nad lõhkevad lausa tormiliselt.15
Sääraseid plahvatavaid tähti kutsutakse 1a tüüpi supernoovadeks. Nood plahvatavad puha ühtmoodi. Seepärast, kui leidub mõni ähmane, teate, et too on kaugel, hele aga lähedal. Justkui oleks Universum pannud kõikjale märgised, et teaksime, kui päratu ja kohutav ta on (kõiksus on saladuslik, kuid mitte alandlik).
Astronoomid kutsuvad selliseid 1a tüüpi supernoovasid standardküünaldeks (etskae, kui romantilised!). Nende kaudu määravad nad, kui kaugel (ja kui vana) on mingi objekt. Doppleri nihkest määratakse objekti kiirus. Sedasi saab määrata Universumi paisumise tempot.
Varsti hakkasid kaks teadlasrühma võistlema Universumi paisumiskiiruse määramises. Supernoovadele pole hõlpus peale sattuda – peab pidevalt taevast jälgima, et leida tähti, mis järsku löövad helendama ja siis tumenevad. Aeganõudev ettevõtmine.
Teadlasrühmad oletasid, et Universumi paisumine kas aeglustub või jääb samaks. Nii oli mõistlik arvata. Kui Universum plahvatas ja gravitatsioon tirib kõike tagasi, jääb vaid kaks võimalust: kas võidab gravitatsioon või paisumine.
Uurides supernoovasid ja arvutades kõiksuse paisumistempot, oletati, et gravitatsioon võidab. Arvati, et kaugemad tähed (mille valgus tuleb möödanikust) eemalduvad kiiremini kui lähemad. Üllatuslikult täheldasid nad vastupidist: praegusajal eemalduvad tähed kiiremini. Teisisõnu, Universum paisub nüüd nobedamalt.
Vaatame hetkeks selle tulemuse ootamatust. Astronoomid pidasid silmas niihästi Universumi paisumist kui ka gravitatsioonilist kokkutõmmet. Lähemalt käsitleme 7. peatükis ilmaruumi, mis pole staatiline taust kõiksuse teatrile. Ta on füüsikaline objekt, mis võib koolduda massiivsete kehade ümbruses, lainetada gravitatsioonilainetes või ka avarduda. Osutub, et ta paisub, ja veel kiiresti. Miski avardab ilmaruumi, tõukab kõike väljapoole.
Täpsuse huvides olgu märgitud: vaatlustulemused näitasid, et alul kõik aeglustus, kuid viimasel viiel aastamiljardil kihutas miski plahvatava Universumi tükke üha kiiremini üksteisest eemale.
Seda tõukejõudu hakkasid füüsikud kutsuma tumeenergiaks. Kuna ta on nähtamatu, lisasid nad sõna “tume” ja “energia” sellepärast, et ta tõukab kõike laiali. Ja ta on sedavõrd valdav, et tema osaks on 68% kogu massist ja energiast kõiksuses.
Siiamaani oleme oma ringdiagrammi koostanud hoopis isemoodi. 5% on hinnang, kuid 27% tumeainet ja 68% tumedat energiat on kopsakas osa, neid ei saanud füüsikud huupi paika panna.
Kust me õieti teame, kui palju on kõiksuses noid tumedaid?
Ei saa kirjutada küllalt üli-sid, et kirjeldada tolle punkti tihedust. See oli kogu Universum ühes punktis koos.
Tõsi jah, moodustasime uue verbi.
Astronoomia: rohkem plahvatusi kui Michael Bay filmides. (Ameerika režissöör ja produtsent, "Pearl Harbor", "Armageddon" ja Transformerite filmisaaga – toim)
