Johdatus kosmologiaan

Kautta aikojen ihmiset ovat katsoneet taivaalle ja miettineet - mitä tuolla on? Jokaisella sivilisaatiolla, kulttuurilla ja uskonnolla on omat tarinat ja ideat maasta ja universumista. Filosofit ja tiedemiehet ovat yrittäneet löytää vastauksia kysymyksiin siitä, mistä kaikki tulee, mikä universumi on, mistä se on tehty ja miten me sovimme tähän kaikkeen. Osa on mennyt vielä pidemmälle, eikä ole tyytynyt vain miettimään menneisyyttä, vaan lisäksi yrittänyt ennustaa universumin tulevaisuutta. Kaikki nämä kysymykset maailmankaikkeuden alkuperästä, ominaisuuksista ja historiasta johtivat uuden tieteenhaaran, KOSMOLOGIAN, muodostumiseen.

Meidän ymmärryksemme kosmoksesta rajautuu siihen, mitä voimme havainnoida ja mitä voimme laskea sen perusteella, mitä jo tiedämme. Uudet läpimurrot ja teknologian kehitys saivat meidät muuttamaan teoriamme ja oletuksemme useita kertoja historiassa ja keksimään uusia lakeja ja periaatteita, joista moderni tieteellinen kosmologia koostuu. Eräät merkittävät kosmologian kehitykseen vaikuttaneet löydöt tehtiin 1900-luvun alussa. Aluksi oli Albert Einstein ja hänen yleinen suhteellisuusteoriansa. Kun Einstein yritti sovittaa teoriansa universumiin, hän päätyi uskomattomaan tulokseen: Toisin kuin kaikki luulivat, universumi ei ole vakaa!

Mutta hänen yhtälöitään lukuun ottamatta hänellä ei ollut todisteita tukemaan teoriaansa. Pian sen jälkeen amerikkalainen tähtitieteilijä Edwin Hubble huomasi, että on muitakin galakseja kuin Linnunrata. Hän keskitti tutkimuksensa niiden säteilemään valoon ja etäisyyksiin. Samaan aikaan belgialainen pappi ja tiedemies Georges Lemaître huomasi, että galaksit liikkuvat jatkuvasti kauemmas toisistaan. Ja mitä kauempana ne ovat, sitä nopeammin ne liikkuvat.

Hubblen tutkimukset vahvistivat Lemaîtren hypoteesin ja vahvistivat todisteita Einsteinin yhtälöille. Universumi laajenee. Näiden löydösten perusteella muotoiltiin niin kutsuttu HUBBLEN-LEMAÎTREN LAKI, joka on nykyään modernin kosmologian perusperiaate. Mutta Lemaître päätti mennä askeleen pidemmälle ja ehdotti, että jos maailmankaikkeus laajenee, sen on pakko olla ollut pienempi menneisyydessä. Hän väitti, että se olisi ollut niin pieni kuin piste ilman ulottuvuutta.

Kaikki aine, tila ja aika, oli keskittynyt tähän yhteen SINGULARITEETTIIN. Jossain kohtaa tämä piste alkoi laajeta, luoden tähtiä, planeettoja, galakseja - universumin, kuten me sen tunnemme. Tätä kutsumme ALKURÄJÄHDYSTEORIAKSI. Vaikka se kuulostaa uskomattomalta, tutkijoiden tekemät havainnot ja tutkimukset tukevat tätä teoriaa. Tieteilijät jatkavat maailmankaikkeuden tutkimusta modernin teknologian avulla: tietokoneiden, satelliittien ja kehittyneiden kaukoputkien.

Very Large Telescope Chilessä ja Hubble-avaruusteleskooppi Maan kiertoradalla mahdollistavat selkeiden kuvien näkemisen tähdistä ja muista kaukaisista taivaankannen kohteista. Osa tähdistä on niin kaukana, että niiden valolla kestää todella kauan kulkea Maahan asti. Tämän takia, kun katsomme niitä, katsomme itseasiassa universumin historiaan! Ja jopa vielä isompi kaukoputki, James Webb -avaruusteleskooppi, on suunniteltu laukaistavaksi avaruuteen. Tieteilijät toivovat, että sillä nähdään ensimmäisten galaksien muodostuminen ja saadaan lisää vihjeitä siitä, miten universumi kehittyi.

Kosmologia yhdistää tietoa eri tieteenaloilta sekä modernia teknologiaa, jotta voimme tutkia, analysoida ja oppia kosmoksesta. Meillä ei vieläkään ole varmoja vastauksia kysymyksiin universumin muodostumisesta, kehittymisestä tai tulevaisuudesta. Mutta päivä päivältä tutkimus auttaa meitä ymmärtämään sitä paremmin.