Universumi on täynnä selittämättömiä mysteerejä (Kuvalähde: NASA)

Tieteellisten legendojen mukaan brittiläinen fyysikko lordi Kelvin kertoi vuonna 1900, että fysiikassa ei tuolloin ollut löydettävissä mitään muuta ja että sen jälkeen tiede voitiin täydentää vain yhä tarkemmat mittaukset. Kelvin lausunnon torjuminen kesti kuitenkin muutaman vuosikymmenen.

Kahdenkymmenennen vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla kvanttifysiikan perusteita alettiin rakentaa sellaisin voimakkaiden nimien avulla kuin Einstein, Planck, Bohr ja Heinsenberg. Sen jälkeen kukaan ei uskaltautunut toistamaan, että me jo tiedämme kaiken maailmankaikkeudesta. Ja tieteellinen kehitys avaa yhä enemmän uusia ymmärrettäviä alueita.

Haluatko testin? Sillä silloin siirrymme arvoituksiin, joita tiede ei vielä ymmärrä täysin.

1. Tumma energia ja maailmankaikkeus

Vaikka painovoima työntää kaiken maailmankaikkeuden keskipisteeseen, se jatkaa kasvuaan. Tämän selittämiseksi astrofysiikit ovat ehdottaneet näkymättömän energian olemassaoloa, joka vastustaa painovoimaa.

Tätä energiaa kutsuttavana kosmologisena vakiona pidetään itsensä avaruuden luontaisena ominaisuutena. Avaruuden laajentuessa syntyy enemmän tilaa ja siten enemmän pimeää energiaa.

Ja ei vain sitä. Perustuen maailmankaikkeuden laajentumisnopeuden havaintoihin tutkijat arvioivat, että yli 70 prosenttia maailmankaikkeudesta koostuu tummasta energiasta. Kukaan ei kuitenkaan tiedä miten tämän energian läsnäolo todellisuudessa saada selville.

2. Pimeä aine muodostaa 84% maailmankaikkeudesta

Vielä yksi uteliaisuus universumiamme kohtaan: 84% universumissamme olevasta aineesta ei säteile tai edes absorboi valoa. Tummaa ainetta, kuten sitä kutsutaan, ei voida nähdä suoraan, eikä sitä voitu vielä havaita epäsuorasti. Tutkijat uskovat kuitenkin tämän asian olemassaoloon painovoimavaikutusten, jotka vaikuttavat maailmankaikkeuden säteilyyn ja rakenteeseen, sekä näkyvän aineen ansiosta.

Linnunrataa kiertävä tummansininen aine (Kuvalähde: ESO / L. Sidewalk)

Tämän tyyppisen aineen uskotaan koostuvan hiukkasista, joita kutsutaan WIMP: ksi, mikä tarkoittaa "heikosti vuorovaikutteisia massiivisia hiukkasia" vapaassa käännöksessä. Toistaiseksi mitään näistä hiukkasista ei ole kuitenkaan havaittu.

3. Onko olemassa rinnakkaisia ​​universumeja?

Laajennus ja uusien maailmankaikkeuksien luominen: punainen X osoittaa inflaation loppumisen (Kuvalähde: Alkaa räjähdyksellä)

Ja ikään kuin meillä ei enää olisi tarpeeksi ongelmia täällä maapallolla, tutkijat ovat keksineet käsitteen multiverse, toisin sanoen useita rinnakkaisia ​​universumeja, jotka elävät rinnakkain ilman kosketusta toisiinsa. Jos haluat tietää enemmän yhdestä tätä ajatusta tukevasta teoriasta, lue artikkeli "Rinnakkaisuniversumit: Mikä helvetti tämä on?"

4. Miksi materiaalia on enemmän kuin antimateria?

Tämä on yksi kysymyksistä, joihin vastaukseen ei ole kaukana vastausta. Tiedämme, että kun hiukkanen ainetta kohtaa vastineensa, nämä kaksi katoavat. Monet kuitenkin uskovat, että Ison räjähdyksen aikana muodostui sama määrä ainetta ja antimateriaa.

Mutta jos niin todella tapahtui, protonit olisi tuhottu antiprotoneilla, neutronit antineutonien kanssa ja niin edelleen. Universumia ei olisi luotu, etkä olisi täällä lukemassa tätä artikkelia. Joten on spekuloitu, että universumissa on paljon enemmän ainetta kuin antimateriaa. Mutta jos tämä on totta, kukaan ei voi selittää kuinka tai miksi kaikki tapahtui tällä tavalla.

5. Universumin kohtalo

Universumi laajenee. Mutta onko tällä prosessilla loppua? No, tähän mahdollisuuteen on joitain vastauksia, ja pohjimmiltaan se riippuu muuttujasta, jonka arvoa ei tunneta: aineen ja energian tiheyden mittauksesta avaruudessa. Tästä olisi mahdollista määritellä selvästi maailmankaikkeuden muoto.

Tumma energia voi määritellä maailmankaikkeuden tulevaisuuden (Kuvalähde: NASA)

Universumi voi olla suljettu, kuten pallon muoto, ja jos sellaista tummaa energiaa ei ole, se lopulta alkaa kutistua uudelleen, päinvastoin kuin Big Bang -prosessia kutsutaan Big Crunch -prosessiksi. Jos pimeää energiaa on olemassa, tämä pallomainen maailmankaikkeus laajenee ikuisesti.

Vaihtoehtoisesti maailmankaikkeus voi olla kaareva ja avoin, kuten ratsastushevosten satulan pinta. Jos näin on, maailmankaikkeus saattaa olla menossa kahteen prosessiin, jotka tunnetaan nimellä Big Freeze ja Big Rip, ts. Ensinnäkin, maailmankaikkeuden kiihtyminen lopulta tuhoaa galaksit ja tähdet, jättäen kylmän ja hylätyn aineen. Silloin kiihtyvyys kasvaisi niin suureksi, että se voisi jopa ylittää voiman, joka pitää atomin elementit paikoillaan, tuhoaen sen kokonaan.

Universumimme aikajana sen alusta lähtien (Kuvalähde: NASA)

Viimeinkin, maailmankaikkeudella voi olla tasomainen rakenne, samanlainen kuin taulukko, joka laajenee kaikkiin suuntiin. Jos pimeää energiaa ei ole tässä mallissa, maailmankaikkeus hidastaisi hitaasti laajentumisen kiihtyvyyttä, kunnes se loppuu kokonaan. Mutta jos pimeää energiaa on olemassa, kaikki tuhoutuisi isolla ripillä.

6. Mittaukset tuhoavat kvanttiaallat

Subatominen maailma on outo. Fysiikan lait ovat erilaisia ​​ja kaikki käyttäytyvät melko omituisesti standardiemme mukaan. Ensinnäkin, hiukkaset eivät käyttäydy pieninä palloina, vaan tietyn alueen valloittavina aalloina. Siten ominaisuudet, kuten hiukkasen sijainti ja nopeus, mitataan todennäköisyyksillä, arvoalueella, jonka hiukkas voi käyttää.

Odottamaton tapahtuu kuitenkin, kun joku yrittää mitata tarkasti yhtä sen ominaisuuksista: hiukkanen ei ole enää aaltofunktio, vaan vain yksi sijainti tai nopeus, esimerkiksi. Mutta miten ja miksi tämä aalto murtuu, kukaan ei tiedä.

Lähde: Elämän pienet mysteerit

* Alun perin lähetetty 5.7.2012.