Tänään postilaatikosta tömähti "Tieteen Kuvalehti 12/2009". Siinä oli vastaus kysymykseen. Kysyjä ihmetteli, miten ihmeessä parempien teleskooppien tarjoama kauemmas näkeminen tarkoittaa lähemmäs alkuräjähdystä näkemistä, kun jokainen universumin piste oli alkuräjähdyksessä mukana.
Kysymys oli sinänsä ihan hyvä, koska moni ajattelee että alkuräjähdys on tapahtunut universumin keskipisteessä, josta maa on sitten kaukana, koska on räjähtänyt siitä poispäin.
Sen sijaan lehden tarjoama vastaus ei tuntunut vastaavan itse kysymykseen. Se kyllä vastasi asianmukaisesti, että alkuräjähdys vertautuu siihen että kaikki todellisuus olisi ilmapallon kalvo, jota puhalletaan isommaksi. Tämä on toki paljon käytetty vertaus jolla yritetään valottaa alkuräjähdyksen luonnetta: Ei yksi piste, vaan koko pallon pinta joka laajetessa kasvaa. Pisteiden väliset etäisyydet kasvavat toisistaan samalla, kun palloa puhalletaan. Samalla tavalla universumille käy. Laajeneminen on kaikkialla. Alkuräjähdyksen paikkaan ei voi laittaa hyväkään UFO -matkaaja "i was there first" -lippua. Koska se on joka paikassa.
Mielestäni varsinainen kysymys koski kuitenkin näkemisen luonnetta. Mielestäni kysyjälle vastattiin kertomalla jo se, minkä hän kertoi tietävänsä. Mutta ei kerrottu syytä miksi.
Arkielämässä koemme että havaitsemme "reaaliajassa". tämä koskee niin kuuloaistia kuin näköaistiakin. Kun juttelemme toisen kanssa, emme koe että siinä olisi viivettä.
Äänen kohdalla erikoisuuksia alkaa kuitenkin putkahtamaan. Tästä malliesimerkki on se, miten lapsena - ja aikuisenakin - voidaan arvioida salaman etäisyyttä: Jos salama iskee lähelle, ääni ja välähdys ovat samanaikaisia, ja jos kaukana, välähdys tulee ennen ääntä. Syy tähän on se, että äänellä on viivettä. Ja valolla viive on erilainen. Me kaikki kuitenkin tiedämme että valolla on nopeus. Kun katsomme kissaa, emme näe kissaa vaan kissan kautta käväisseitä fotoneita. Tätä kautta siinäkin on viivettä. Se on vain pieni, niin pieni että arki -ihminen ei sitä huomaa. Kkuten välähdyksen ja jyrähdyksen välillä kun matka salaman iskupaikkaan on erityisen lyhyt.
Matkan kasvaessa etäisyys kasvaa. Saman tapaan kun kuulemme ukkosen jyrähdyksessä "kaiun menneisyydestä", joka on edennyt maan pinnalla äänen nopeudella, kasvaa "välittömän" ja "viiveen" määrä. Mitä kauemmin joudutaan odottamaan, sitä suurempi viive. Eli mitä suurempi etäisyys kahden pisteen välillä, sitä enemmän "menneisyyteen" kuullaan tai nähdään.
Mutta matkan kasvaessa tilanne tietysti muuttuu. Koska Andromedan galaksin etäisyys meistä on 2,5 miljoonaa valovuotta, valolla kuluu matkaan Andromedasta maassa olevan teleskoopintuijottajan silmään 2,5 miljoonaa vuotta. (Siksi sillä on sellainen nimi.) Tätä kautta me emme näe Andromedan galaksia siten kuin se nyt on. Vaan näemme sen sellaisena mitä se oli 2,5 miljoonaa vuotta sitten. Kun tarkemmilla teleskoopeilla nähdään kauemmas, on selvää että näemme kauemmas menneisyyteen.
Tätä kautta kysymys teleskoopilla tarkkailusta on oikeastaan se, että mitä muutakaan niillä voitaisiin tehdä kuin nähdä menneisyyteen?
Toki tässäkin on toinen jännittävä seuraus, jota ei aina tule mietittyä. Se on se, että alkuräjähdys antaa maksimietäisyyden jonne voidaan nähdä. Vaikka meillä olisi äärettömän tarkka kaukoputki, se ei voi havaita fotoneja jotka ovat vasta matkalla siihen. Tätä kautta ympärillämme on pallo, jonka sisällä voimme nähdä asioita. Eli on sellaisia etäisyyksiä, joista lähteneet fotonit ovat kerinneet meille asti. Tätä kautta on konkreettinen etäisyys, jonka sisällä voimme havainnoida mitään. Koska nykykäsityksen mukaan alkuräjähdys oli jotakuinkin 13,7 miljardia vuotta sitten, emme voi mitenkään nähdä 13,7 miljardia valovuotta kauemmas. Onneksi tämä "näkemisalueen kupla" etäytyy koko ajan meistä valon nopeudella.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti