Wikipedia

Maailmankaikkeus

avaruuden ja siinä olevan aineen ja energian muodostama kokonaisuus
Tämä on arkistoitu versio sivusta sellaisena, kuin se oli 31. toukokuuta 2013 kello 20.06 käyttäjän Tiiliskivi (keskustelu | muokkaukset) muokkauksen jälkeen. Sivu saattaa erota merkittävästi tuoreimmasta versiosta.
 Tätä artikkelia on pyydetty vertaisarvioitavaksi. Voit auttaa Wikipediaa lukemalla ensin vertaisarviointipyynnön ja sen jälkeen osallistumalla keskusteluun tai muokkaamalla tätä artikkelia.

Maailmankaikkeus (m.kreik. κόσμος (kosmos), lat. universum) eli universumi tarkoittaa avaruuden ja siinä olevan aineen ja energian muodostamaa kokonaisuutta, tai todellisuutta.[1] Maailmankaikkeuden havaittavissa oleva osa käsittää kaiken sen, mitä voidaan tutkia tieteellisin, lähinnä fysiikan menetelmin. Tähtitieteessä tätä havaintojen piirissä olevaa osaa luonnosta nimitetään havaittavaksi maailmankaikkeudeksi, arkikielessä avaruudeksi. Kaikkeuden syntyä, rakennetta ja kehitystä tutkiva tieteenala on nimeltään kosmologia.

Nykyään vallalla oleva käsitys maailmankaikkeuden synnystä ja kehityksestä on alkuräjähdysteoria. Teorian mukaan maailmankaikkeus syntyi äärimmäisen tiheästä ja kuumasta tilasta noin 13,82 miljardia vuotta[2][3] (13,82 Ga) sitten ja on siitä lähtien laajentunut jatkuvasti. Mittaukset ovat vahvistaneet tätä teoriaa. Havaittavan maailmankaikkeuden halkaisijaksi on arvioitu 93 miljardia valovuotta.[4] Maailmankaikkeuden lopullisesta kohtalosta ei olla toistaiseksi päästy varmuuteen. Tiedetään kuitenkin, että maailmankaikkeuden alun perin hidastuva laajenemistahti on muuttunut kiihtyväksi joitain miljardeja vuosia sitten. Todennäköisesti tulevaisuudessa maailmankaikkeus laajenee kohti aina vain viileämpää ja harvempaa olotilaa, mikä johtanee lopulta lämpökuolemaan.[5][6]

Käsityksen ja tutkimuksen historia

 
Hubble Ultra Deep Field -kuva, Hubble-avaruusteleskoopilla otettu syvä taivaan kuva. Syvin koskaan otettu taivaan kuva on Hubble Extreme Deep Field, tarkennus pieneen osaan Hubble Ultra Deep Fieldin keskellä.

Käsitys maailmankaikkeudesta on muuttunut voimakkaasti historian aikana. Ensimmäiset mallit olivat erilaisia myyttejä korkeamman voiman luomasta maailmankaikkeudesta. Tähtitieteellisten havaintovälineiden kehittyminen on johtanut yhä tarkentuvaan tieteelliseen maailmankuvaan aina maakeskisesta maailmankuvasta nykyaikaisiin malleihin, kuten yleiseen suhtellisuusteoriaan ja alkuräjähdysteoriaan. Käsitys maailmankaikkeudesta muuttuu edelleen uusien löytöjen valossa ja teorioita on useita.

Uskonnolliset myytit

Useissa kulttuureissa kautta historian esiintyy maailman tai maailmankaikkeuden synnystä kertovia luomismyyttejä. Yksi tyypillinen myytti on pirstoutuvasta alkumunasta syntyvä maailma.[7] Alkumunamyyttejä esiintyy uskomuksissa ja tarinoissa ympäri maailmaa, muun muassa Suomen kansalliseepoksessa Kalevalassa ja kiinalaisessa mytologiassa.[7]

Toinen yleinen myytti on maailman luova jumalolento, joka on aiheena muun muassa kreikkalaisessa mytologiassa[7] ja Raamatun luomiskertomuksessa. On olemassa myös myyttejä maailman syntymisestä vastakkaista sukupuolta olevian jumalolentojen kanssakäymisestä sekä eri aineiden ohjattuna tai kaoottisena järjestäytymisenä.[7]

Varhaiset tieteelliset mallit

 
1700-luvun kaiverrus aurinkokeskisestä maailmankuvasta

Tähtitieteilijät tekivät tähtitieteellisiä havaintoja jo muinaisissa Kiinan ja Egyptin kulttuureissa.[8] Myös antiikin Kreikassa tehtiin havaintoihin perustuvaa, empiiristä tutkimusta maailmankaikkeudesta, ja siellä tähtitiede sai varsinaisen tieteen aseman.[8] Maakeskinen maailmankuva, johon muun muassa Aristoteles ja Ptolemaios uskoivat, oli yleinen käsitys. Mallissa maailmankaikkeuden (Aurinkokunnan) keskipisteeksi ajateltiin Maa, jota Aurinko ja muut planeetat kiersivät omilla kehillään. Uloimpana oli tähtien pallo. Vastakkaisiakin näkemyksiä esitettiin, ja esimerkiksi Aristarkhos uskoi Maan kiertävän Aurinkoa. Näkemykset eivät kuitenkaan saaneet maakeskistä maailmankuvaa suurempaa kannatusta.[8]

Ennen tieteellistä vallankumousta Aristoteleen ja Ptolemaioksen maakeskinen maailmankuva oli edelleen yleisesti hyväksytty malli maailmankaikkeudsta. 1500-luvulla[8] sen kuitenkin alkoi syrjäyttää aurinkokeskinen maailmankuva, jonka tunneituimpiin varhaisiin kannattajiin kuului puolalainen tähtitieteilijä Nikolaus Kopernikus. Myös kaukoputken keksiminen 1600-luvulla vaikutti maailmankuvaan, sillä vakiintui käsitys, että tähdet ovat Aurinkoon verrattavia taivaankappaleita. Tähän myötävaikutti suuresti Isaac Newtonin vuonna 1687 julkaisema teos Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.[9][10] Myöhempien aikojen tieteilijät omaksuivat nämä ajatukset. Newtonin fysiikan mukaan kaikkeuden ajateltiin olevan äärettömässä euklidisessa avaruudessa sijaitseva järjestelmä, jonka massapisteet (galaksit tai galaksijoukot) vaikuttavat toisiinsa vetovoimalain mukaisesti. Newtonin fysiikka riittää edelleen kaikkiin käytännön tarpeisiin.[11]

1900-luvun alkupuolella erityisesti Edwin Hubblen tekemien havaintojen perusteella selkeni myös näkemys siitä, että Linnunrata ei ole ainoa galaksi, ja maailmankaikkeus on paljon aiempia arvioita suurempi.[9] Oli tapahtunut muutos kaiken keskipisteenä olevasta Maasta siihen, että aurinkokuntamme, ja jopa galaksimme on vain häviävän pieni maailmankaikkeuden osa. Nykyaikainen kosmologia sai alkunsa, kun Albert Einstein esitti yleisen suhteellisuusteoriansa vuonna 1915. Kun yksittäisillä tähdillä ja galakseilla havaittiin spektriviivojen punasiirtymää, ilmiö tulkittiin etääntyvän liikkeen aiheuttamaksi Dopplerin ilmiöksi.[12] Näin syntyi nykyinen tieteellinen käsitys laajenevasta maailmankaikkeudesta. Nykyään tiedetään myös, että suurin osa galakseista on ryhmittynyt galaksijoukoiksi, jotka puolestaan muodostavat superjoukkoja ja edelleen useista superjoukosta koostuvia galaksimuureja, maailmankaikkeuden suurimpia tunnettuja rakenteita.[13]

Nykymalleja

Nykymalleissa kaikkia maailmankaikkeuden fysikaalisia ilmiöitä voidaan kuvailla neljällä perusvuorovaikutuksella: vahvalla vuorovaikutuksella, heikolla vuorovaikutuksella, sähkömagneettisella vuorovaikutuksella ja gravitaatiolla. Vain gravitaatio vaikuttaa merkittävästi maailmankaikkeuden suuren mittakaavan rakenteeseen, sillä vahvan ja heikon vuorovaikutuksen kantama riittää vaikuttamaan vain atomia pienempiin osasiin, ja suuren mittakaavan sähkömagneettiset varaukset kumoavat usein toisensa.[14]

Yleinen suhteellisuusteoria ja aika-avaruus

Pääartikkeli: Yleinen suhteellisuusteoria
 
Massa aiheuttaa aika-avaruuden kaareutumisen.

Parhaiten gravitaatiota ja sen vaikutusta maailmankaikkeudessa kuvaa Albert Einsteinin vuonna 1915 esittämä (julkaistu 1916[15]) yleinen suhteellisuusteoria, joka on erityisen suhteellisuusteorian laajennus. Teoria selittää gravitaation kappaleiden massan aiheuttamana aika-avaruuden kaareutumisena,[16] ja on edelleen yksi modernin fysiikan keskeisimmistä kulmakivistä. Kuten Newtonin mekaniikassakin, myös yleisessä suhteellisuusteoriassa kappaleet pyrkivät "luonnostaan" kulkemaan suoraa rataa.[17] Yleisessä suhteellisuusteoriassa aika-avaruuden kaareutumista kuvaavat yhtälöt voidaan yksinkertaisimmillaan esittää muodossa
 
jossa G on aika-avaruuden kaareutuminen pisteessä ja T pisteessä sijaitseva massa ja sen ominaisuudet.[18] Tälläinen määritelmä on kuitenkin lähes hyödytön käytännön laskuissa, joten yhtälö jaetaankin usein kymmeneen monimutkaiseen Einsteinin kenttäyhtälöön, joista jokainen sisältää useita muuttujia.[18]

Suhteellisuusteoria kumosi 1800-luvulla yleisen teorian avaruuden täyttävästä eetteristä. Eetteriteoria selitti valon ja muun sähkömagneettisen säteilyn niin, että ne etenisivät eetterissä samaan tapaan kuin ääni ilmassa.[19] Suhteellisuusteorian mukaan fysiikan lait, kuten valonnopeuden arvo, ilmenevät samanlaisina kaikille havaitsijoille heidän liiketilastaan riippumatta.[20]

Suhteellisuusteorian mukaan massa ja energia kaareuttavat neliulotteista aika-avaruutta, minkä me havaitsemme gravitaationa. Tämä todistettiin vuonna 1919 tarkkailemalla Auringon lähellä olevien paikkojen siirtymistä auringonpimennyksen aikana: Auringon massa oli kaareuttanut aika-avaruutta, joten myös valonsäteiden kulkusuunta taittui hieman.[16][21][22]

Koska Einstein ei saanut yhtälöidensä käymään yksiin muuttumattoman maailmankaikkeuden (ns. jatkuva luominen)[23] kanssa, hän lisäsi niihin kosmologisen vakion, eräänlaisen vastagravitaation, joka venytti aika-avaruutta päinvastaiseen suuntaan.[24] Vaikka Einstein itse myöhemmin pitikin kosmologista vakiota pahana virheenä,[24] on kuitenkin löydetty pimeä energia, maailmankaikkeuden laajenemista vastustava voima, jonka olemassaoloa pidetään nykyään lähes varmana.[25] Tämän takia kosmologinen vakio sopiikin hyvin nykyfysiikkaan.[26]

Alkuräjähdysteoria ja laajeneva maailmankaikkeus

Pääartikkelit: Alkuräjähdys, Maailmankaikkeuden metrinen laajeneminen ja Maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen

Alkuräjähdysteoria on kosmologiassa yleiseti hyväksytty malli, jonka mukaan maailmankaikkeus syntyi äärimmäisen kuumasta ja tiheästä alkutilasta, Planckin epookista, noin 13,82 miljardia vuotta sitten. Tämän jälkeen maailmankaikkeus on laajennunut nykytilaansa. Laajenemisen alkuvaiheissa on mahdollisesti tapahtunut kosminen inflaatio, hyvin pienen ajanjakson kestänyt äärimmäisen nopea laajeneminen. Inflaatio selittäisi kosmisen taustasäteilyn lämpötilaerot. Nopean laajenemisen vaiheen takia ne eivät olisi ehtineet tasoittua.[27] Mahdollisen inflaation jälkeen laajeneminen oli ensimmäisten muutamien miljardien vuosien ajan hidastuvaa.[28] Nykyisin maailmankaikkeus vaikuttaisi laajenevan kiihtyvällä vauhdilla niin sanotun pimeän energian vaikutuksesta. Suurimman osan maailmankaikkeuden massaenergiasta uskotaan olevan juuri pimeää energiaa.[25]

 
Nykyinen näkemys maailmankaikkeuden alkuperästä ja laajenemisesta.

Ennen alkuräjähdysteorian syntyä maailmankaikkeuden oletettiin olevan vakaa ja muuttumaton. Albert Einstein lisäsi suhteellisuusteoriaansa kosmologisen vakion, joka piti kaikkeuden vakaana. Muutoin laskelmat ennustivat kaikkeuden romahtavan kasaan painovoiman vaikutuksesta.[24] Merkittävä askel alkuräjähdysteorian synnyssä tapahtui, kun Edwin Hubble havaitsi 1900-luvun alkupuolella galaksien lähettämän valon punasiirtymän, jonka perusteella kaikkeuden pääteltiin laajenevan.[12] Käytännössä siis Maasta poispäin liikkuvien galaksien valo on siirtynyt hieman kohti sähkömagneettisen spektrin ”punaista” päätä, ja Maata lähestyvien galaksien valo taas kohti ”sinistä” päätä: valtaosa kaikista galakseista oli punasiirtyneitä. Hubblen lain mukaan galaksien havaittu etääntymisnopeus on suoraan verrannollinen niiden etäisyyteen.[29] Painovoiman johdosta laajenemisen saattoi kuitenkin olettaa hidastuvan. Vakaa, laajeneva tai romahtava maailmankaikkeus riippui kaikkeuden massasta ja kriittisestä tiheydestä.[30]

1990-luvun lopulla tehtiin mittauksia hyvin kaukaisten supernovien etenemisnopeudesta poispäin Maasta. Tulokset viittasivat yllättäen viittasivat siihen, että maailmankaikkeuden laajeneminen ei hidastuisikaan vaan kiihtyisi.[28] Läpimurto oli merkittävä, ja viittasi myös siihen, että maailmankaikkeuden lopullisena kohtalona olisi lämpökuolema. Aivan viime vuosina uudemmat luotaimet, kuten WMAP[31] ja Planck[2], ovat kartoittaneet kosmista taustasäteilyä ja vahvistaneet nämä havainnot. Maailmankaikkeus lienee vielä alkuvaiheissaan laajennunut Hubblen lain mukaisesti, ja kiihtyvä laajeneminen olisi alkanut noin 5 miljardia vuotta sitten.[28] Maailmankaikkeutta koskeviin malleihin on sittemmin lisätty pimeän energian, maailmankaikkeuden laajenemista vastustavan voiman, käsite. Uusimpien havaintojen mukaan pimeää energiaa olisi noin 68,3 % maailmankaikkeuden massaenergiasta.[2]

Maailmankaikkeuden laajeneminen tapahtuu valonnopeutta nopeammin, mikä on täysin mahdollista yleisen suhteellisuusteorian mukaan. Tästä seuraa myös, että Maasta kaukaisimmat galaksit etääntyvät siitä valonnopeutta nopeammalla vauhdilla.[32]

Useat kaikkeudet

On olemassa myös useita teorioita multiversumista, jonka mukaan maailmankaikkeutemme olisi vain osa suurempaa kaikkeuksien kokonaisuutta. Vaikkakin joitain mahdollisia viitteitä on löydetty,[33] muiden maailmankaikkeuksien olemassaoloa ei ole kuitenkaan kokeellisin menetelmin pystytty varmistamaan. Vaikka näin tapahtuisikin, muiden maailmankaikkeuksien tarkempi tutkimus olisi käytännössä mahdotonta.[33]

Yleisiä ominaisuuksia

Koostumus

 
Nykyinen käsitys maailmankaikkeuden koostumuksesta. Vain 4,9 % maailmankaikkeuden massaenergiasta otaksutaan koostuvan tavallisesta aineesta, kuten tähdistä ja tähtienvälisestä kaasusta.

Maailmankaikkeuden tiheydeksi on arvioitu 9,9 x 10−30 g/cm3, mikä vastaa 5,9 protonia kuutiosenttimetrillä.[34] Nykykäsityksen mukaan vain 4,9 % maailmankaikkeuden massaenergiasta koostuu tavallisesta aineesta, 26,8 % pimeästä aineesta ja 63,8 % pimeästä energiasta.[2] Pimeän aineen ja pimeän energian tarkempi luonne on edelleen tuntematon. Pimeä aine on gravitaation vaikutuksen alaista, joten se hidastaa maailmankaikkeuden laajenemista. Pimeä energia puolestaan kiihdyttää sitä. Jos kaikkeuden aineen keskimääräinen tiheys ylittää niin sanotun kriittisen tiheyden, noin 1,1 x 10−29 g/cm3, avaruus on äärellinen ja ennen pitkää sen laajeneminen pysähtyy.[6]

Maailmankaikkeuden tavallisesta aineesta arvioidaan noin 75 % olevan vedyn isotooppeja, 25 % heliumin isotooppeja ja alle 1 % muita alkuaineita.[35] Vety ja helium muodostuivat jo maailmankaikkeuden varhaisimpien vaiheiden korkeissa lämpötiloissa, mutta raskaammat alkuaineet rautaan saakka syntyvät tähtien sisäosien ydinreaktioissa,[35] rautaa raskaammat alkuaineet taas supernovaräjähdyksissä. Suurin osa maailmankaikkeuden tavallisesta aineesta on tähdissä, joita uusimpien arvioiden mukaan maailmankaikkeudessa saattaa olla jopa 300 000 triljoonaa (3 × 1023). Arvio on noin kolminkertainen aiempiin verrattuna, ja perustuu uusiin tutkimuksiin punaisten kääpiöiden yleisyydestä.[36][37]

Maailmankaikkeudessa on selvästi enemmän tavallista ainetta kuin antiainetta. Tämän syytä ei täysin tunneta, sillä uskotaan, että alkuräjähdyksessä materiaa ja antiainetta olisi syntynyt sama määrä. Aine ja antiaine eivät kuitenkaan täysin annihiloineet toisiaan, vaan ainetta, mistä nyt havaitsemamme maailmankaikkeuden rakenteet koostuvat, jäi yli. Tätä aineen suurempaa määrää on yritetty selittää ns. CP-rikolla.[38]

Ikä, koko ja muoto

Pääartikkelit: Maailmankaikkeuden ikä ja Maailmankaikkeuden muoto

Tämänhetkinen paras arvio maailmankaikkeuden iästä on Planck -luotaimen keräämien tietojen mukaan 13,82 miljardia vuotta.[2] Maailmankaikkeuden ikä on mahdollista arvioida tutkimalla maailmankaikkeuden aineen ja energian tiheyttä kosmisesta taustasäteilystä. Jos tiheys tunnetaan, voidaan laskea, kuinka nopeasti maailmankaikkeus laajenee ja tästä edelleen, milloin laajeneminen olisi alkanut.[39]

Maailmankaikkeuden koko on tuntematon, mutta sitä arvioidessa on tärkeää erottaa toisistaan havaittava maailmankaikkeus ja koko maailmankaikkeus. Havaittava maailmankaikkeus tarkoittaa sitä aluetta, joista saapuva valo on ehtinyt saavuttaa Maan: kaikki tietomme maailmankaikkeudesta perustuu tästä alueesta tehtyihin havaintoihin. On yleinen harhaluulo,[40] että havaittavan maailmankaikkeuden säde oli siis 13,82 miljardia valovuotta. Näin ei kuitenkaan todellisuudessa ole, vaan säde on noin 46,5 miljardia valovuotta.[4][40] Tämä johtuu siitä, että maailmankaikkeuden laajenemisen johdosta ne kohteet, joiden havaitsemme olevan 13,82 miljardin valovuoden päässä, ovat ehtineet liikkua kauemmaksi sinä aikana, kun valo saavuttaa Maan. Valon saavutettua kohteet ovat siis todellisuudessa 46,5 miljardin valovuoden päässä, mikä on havaittavan maailmankaikkeuden säde. Koska maailmankaikkeus laajenee valoa nopeammin,[32] myös havaittavan maailmankaikkeuden raja loittonee meistä valoa nopeammin, tarkalleen sanottuna 6,5-kertaista valonnopeutta.[4]

 
Maailmankaikkeuden muoto on sidoksissa sen tiheyden ja kriittisen tiheyden suhteeseen, jota merkitään kirjaimella Ω.[41] Ylhäältä alas: suljettu, avoin ja laakea maailmankaikkeus.

On kuitenkin tärkeää huomata, että vaikka havaittava maailmankaikkeutemme kasvaa, maailmankaikkeuden laajenemisesta johtuen sen sisälle jäävien kohteiden määrä vähenee.[42][40] Yli 16 miljardin valovuoden päässä olevista kohteista saapuva valo ei koskaan saavuta meitä, sillä Maan etäisyys kohteisiin kasvaa liian nopeasti.[40] Tätä voidaan verrata mustan aukon tapahtumahorisonttiin: myös havaittavalla maailmankaikkeudella on tietynlainen tapahtumahorisontti, jonka läpi tietoa ei pääse.[42][40][43] Tästä johtuu myös, että 2 biljoonan vuoden kuluttua emme kykene enää havaitsemaan galakseja Neitsyen superjoukon ulkopuolella, mikä tekisi tutkimuksen maailmankaikkeuden suuren mittakaavan rakenteesta mahdottomaksi.[43]

Maailmankaikkeuden muodolla puolestaan viitataan usein havaittavan maailmankaikkeuden muotoon eli paikalliseen geometriaan, sillä kaikkeuden globaalin geometrian tutkiminen voi olla meille mahdotonta. Maailmankaikkeuden muoto on selkeässä yhteydessä sen tiheyden ja kriittisen tiheyden suhteeseen, ja näin ollen myös sen laajenemiseen ja lopulliseen kohtaloon.[41] Mikäli maailmankaikkeuden tiheys on yli kriittisen tiheyden (Ω0>1), maailmankaikkeus on on suljettu ja positiivisesti kaareutunut, kuten pallo. Jos tiheys taas on alle kriittisen tiheyden (Ω0<1), maailmankaikkeus on avoin ja negatiivisesti kaareutunut, kuten satula. Mikäli tiheys on tismalleen sama kuin kriittinen tiheys (Ω0=1), maailmankaikkeus on laakea ja muistuttaa muodoltaan paperia.[41][44]

Perusvuorovaikutukset ja luonnonlait

Perusvuorovaikutus Suhteellinen voimakkuus[45]
(Pyöristettynä lähimpään kymmenen potenssiin)
Gravitaatio
1
Heikko vuorovaikutus
1033
Sähkömagneettinen
1037
Vahva vuorovaikutus
1039

Maailmankaikkeudessa vaikuttaa neljä tunnettua perusvuorovaikutusta: vahva vuorovaikutus, heikko vuorovaikutus, sähkömagneettinen vuorovaikutus ja gravitaatio.[14] Näistä voimista heikon ja vahvan vuorovaikutuksen kantama on hyvin rajallinen, ja ne rajautuvat atomiytimen sisäpuolelle: vahva vuorovaikutus sitoo atomin ytimen kvarkit toisiinsa ja heikko vuorovaikutus puolestaan aiheuttaa radioaktiivisuuden.[14] Gravitaation ja sähkömagneettisen vuorovaikutuksen kantama puolestaan on ääretön,[14] vaikka ne pitkillä etäisyyksillä heikkenevätkin. Suuressa mittakaavassa kaikkeuden sähkömagneettiset vuorovaikutukset kuitenkin usein kumoavat toisensa,[14] joten suuren mittakaavan rakennetta hallitsee voimista ylivoimaisesti heikoin, gravitaatio.[14][45]

Hiukkastasolla perusvuorovaikutusten välittymistä voidaan kuvata mittabosonien, vuorovaikutuksia välittävien hiukkasten, vaihdolla.[46] Vahvan vuorovaikutuksen välittäjähiukkanen on gluoni, sähkömagneettisen fotoni ja heikon W- ja Z-bosonit. On esitetty, että myös gravitaatiolla olisi oma välittäjähiukkasensa, gravitoni. Hiukkasta ei kuitenkaan ole koskaan havaittu johtuen gravitaatiovoiman heikkoidesta suhteessa muihin voimiin.[46]

Alkuräjähdysteorian mukaan maailmankaikkeuden ensimmäisinä olemassaolon hetkinä olosuhteet olivat lämpötilan ja energiatiheyden kannalta sellaiset, että kaikki perusvoimat gravitaatiota lukuunottamatta olivat sulautuneet yhdeksi, samaksi voimaksi.[14][47] Noin 10-35 sekunnin kuluttua alkuräjähdykestä vahva ydinvoima irtautui omaksi voimakseen ja noin 10-10 sekunnin kuluttua loput kaksi voimaa.[14] Näin maailmankaikkeuden suuri yhtenäisepookki oli päättynyt. Viime aikoina on pyritty kehittämään ns. suurta yhtenäisteoriaa, joka selittäisi nämä kolme vuorovaikutusta yhtenä ja samana voimana.[14] Tästä puolestaan voitaisiin edetä ns. kaiken teoriaan, joka yhdistäisi saman teorian alle myös gravitaation. Toistaiseksi vuorovaikutusten yhdistämisessä yhden teorian alle ei olla onnistuttu, vaikka lukuisia ehdokasteorioita onkin runsaasti.[48]

Visuaalinen esitys

 
Maan sijainti havaittavassa maailmankaikkeudessa (Maa > Aurinkokunta > Lähimmät tähdet > Linnunrata > Paikallinen ryhmä > Neitsyen superjoukko > Lähimmät superjoukot > Havaittava maailmankaikkeus) (Suurenna)

Katso myös

Lähteet

Viitteet

  1. ↑ Kielitoimiston sanakirja. Kotimaisten kielten tutkimuskeskuksen julkaisuja 132. Internet-versio MOT Kielitoimiston sanakirja 1.0. Helsinki: Kotimaisten kielten tutkimuskeskus ja Kielikone Oy, 2004. ISBN 952-5446-11-5.
  2. ↑ a b c d e Planck reveals an almost perfect Universe 21.3.2013. Euroopan avaruusjärjestö. Viitattu 22.3.2013. (englanniksi)
  3. ↑ Sakari Nummila: Maailmankaikkeus on 50 miljoonaa vuotta luultua vanhempi Tähdet ja avaruus. 22.3.2013. Viitattu 13.4.2013.
  4. ↑ a b c Itzhak Bars ja John Terning: Extra Dimensions in Space and Time books.google.com. Tammikuu 2009. Viitattu 1.4.2012. (englanniksi)
  5. ↑ Miten kaikki päättyy? Tieteen Kuvalehti. 5.3.2012. Bonnier. Viitattu 24.4.2013.
  6. ↑ a b WMAP - Fate of the Universe WMAP's Universe. 21.12.2012. NASA. Viitattu 22.4.2013. (englanniksi)
  7. ↑ a b c d Doyle, Bernard: Creation myths Encyclopedia Mythica. Viitattu 24.4.2013. (englanniksi)
  8. ↑ a b c d Nicolson & Moore 1992, s. 5
  9. ↑ a b Nicolson & Moore 1992, s. 8
  10. ↑ Newton, Sir Isaac (1642-1727) (Tietokanta) Turun yliopisto. Viitattu 24.4.2013.
  11. ↑ Nicolson ja Moore 1992, s. 101
  12. ↑ a b Hawking 2001, s. 75–76.
  13. ↑ Bharadwaj, Somnath; Bhavsar, Suketu & Sheth, Jatush: A Determination of the Deflection of Light by the Sun's Gravitational Field. (Kpl 1) The Astrophysical Journal, 1.5.2004, nro 606, s. 25. Yhdysvallat: Artikkelin verkkoversio (pdf). Viitattu 24.4.2013. (englanniksi)
  14. ↑ a b c d e f g h i Nicolson & Moore 1992, s. 118-119
  15. ↑ Nobel-säätiö: The Nobel Prize in Physics 1921 - Albert Einstein nobelprize.org. Viitattu 21.3.2013. (englanniksi)
  16. ↑ a b Yleinen suhteellisuusteoria (Tietokanta) Turun yliopisto. Viitattu 22.4.2013.
  17. ↑ Hawking 2001, s. 34
  18. ↑ a b Where “now” depends on how heavy you are black-holes.org. 2011. Viitattu 31.5.2013. (englanniksi)
  19. ↑ Hawking 2001, s. 4
  20. ↑ Hawking 2001, s. 9.
  21. ↑ Hawking 2001, s. 20-21
  22. ↑ F. W. Dyson, A. S. Eddington & C. Davidson: A Determination of the Deflection of Light by the Sun's Gravitational Field, from Observations Made at the Total Eclipse of May 29, 1919 (pdf) 1.1.1920. Royal Society of London. Viitattu 24.4.2013. (englanniksi)
  23. ↑ Nicolson ja Moore, s. 108
  24. ↑ a b c Hawking 2001, s. 21.
  25. ↑ a b Suominen, Mikko: Pimeän energian olemassaolo on 99,996-prosenttisen varmaa Tähdet ja avaruus. 14.9.2012. Viitattu 13.4.2013.
  26. ↑ Carroll, Sean: The Cosmological Constant (kappale 4.5) Living Reviews in Relativity. 2001. Viitattu 24.4.2013. (englanniksi)
  27. ↑ Hawking 2001, s. 92.
  28. ↑ a b c Lars Bergström, Olga Botner, Lars Brink ja Börje Johansson: Information for the Public: Written in the Stars (PDF) Nobel-säätiö. Viitattu 26.4.2013. (englanniksi)
  29. ↑ Nicolson & Moore 1992, s. 106
  30. ↑ Nicolson & Moore 1992, s. 114.
  31. ↑ WMAP - Wilkinson Microwave Anisotropy Probe 12.12.2012. NASA. Viitattu 24.4.2013. (englanniksi)
  32. ↑ a b Is the universe expanding faster than the speed of light? Curious about Astronomy. 16.10.2007. Viitattu 13.4.2013. (englanniksi)
  33. ↑ a b Jason Palmer: 'Multiverse' theory suggested by microwave background BBC News. 3.8.2011. BBC. Viitattu 22.4.2013. (englanniksi)
  34. ↑ WMAP - Content of the Universe WMAP's Universe. 21.12.2012. NASA. Viitattu 26.5.2013. (englanniksi)
  35. ↑ a b Cosmic abundance of the elements and nucleosynthesis (pdf) web.archive.org. 3.2.2005. Viitattu 22.4.2013. (englanniksi)
  36. ↑ Tuomas Hyytiä: Uusi havainto kolminkertaisti arviot universumin tähtimäärästä: Luku nyt 300 000 000 000 000 000 000 000 Tekniikka & Talous. 2.12.2010. Viitattu 23.5.2013.
  37. ↑ Charles Q. Choi: Discovery May Triple the Number of Stars In the Universe 1.12.2010. Space.com. Viitattu 23.5.2013. (englanniksi)
  38. ↑ Big Bang Science: Antimatter 28.10.2003. Particle Physics and Astronomy Research Council. Viitattu 24.5.2013. (englanniksi)
  39. ↑ WMAP - Age of the Universe WMAP's Universe. 21.12.2012. NASA. Viitattu 31.5.2013. (englanniksi)
  40. ↑ a b c d e Charles H. Lineweaver ja Tamara M. Davis: Misconceptions about the Big Bang (pdf) Scientific American. 21.2.2005. Viitattu 24.5.2013. (englanniksi)
  41. ↑ a b c WMAP - Shape of the Universe WMAP's Universe. 21.12.2012. NASA. Viitattu 24.5.2013. (englanniksi)
  42. ↑ a b Hawking 2001, s. 120
  43. ↑ a b Lawrence M. Krauss ja Glenn D. Starkman: [http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/9902/9902189v1.pdf Life, The Universe, and Nothing: Life and Death in an Ever-Expanding Universe] (pdf) (Kpl 1) 12.2.2009. Case Western Reserve University. Viitattu 24.5.2013. (englanniksi)
  44. ↑ Nicolson & Moore 1992, s. 115
  45. ↑ a b Rod Nave: Coupling Constants for the Fundamental Forces Georgia State University. Viitattu 23.5.2013. (englanniksi)
  46. ↑ a b The science of matter, space and time: What is the world made of? Science at Fermilab. 25.3.2004. Fermilab. Viitattu 31.3.2013. (englanniksi)
  47. ↑ Hawking 2001, s. 78
  48. ↑ Tähtinen, Leena: Kohti kaiken teoriaa. Tiede, 8.12.2008, nro 12/2008. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 31.5.2013.

Kirjallisuutta

  • Adams, Fred: Elämää multiversumissa. (Our living multiverse: A book of Genesis in 0+7 chapters, 2004.) Suomentanut J. Pekka Mäkelä. Helsinki: Like, 2004. ISBN 952-471-392-6.
  • Adams, Fred & Laughlin, Greg: Maailmankaikkeuden elämäkerta: Ikuisuuden fysiikkaa. (Five ages of the universe: Inside the physics of eternity, 1999.) Suomentanut J. Pekka Mäkelä. Helsinki: Like, 2002. ISBN 952-471-018-8.
  • Enqvist, Kari: Kosmoksen hahmo. Helsinki: WSOY, 2003. ISBN 951-0-27916-1.
  • Hawking, Stephen W.: Ajan lyhyt historia. (The illustrated A brief history of time, 1996.) Tarkistettu ja täydennetty, kuvitettu laitos. Suomentanut Risto Varteva. Porvoo Helsinki Juva: WSOY, 2000 (5. painos 2005). ISBN 951-0-19440-9.
  • Hawking, Stephen W. & Mlodinow, Leonard: Ajan lyhyempi historia. (A briefer history of time, 2005.) Suomentanut Arja Hokkanen. Helsinki: WSOY, 2008. ISBN 978-951-0-33523-9.
  • Hawking, Stephen W. & Mlodinow, Leonard: Suuri suunnitelma. (The grand design, 2010.) Suomentanut Markus Hotakainen. Helsinki: WSOY, 2011. ISBN 978-951-0-38205-9.
  • Karttunen, Hannu ym.: Tähtitieteen perusteet. 5. laitos. Helsinki: Ursa, 2010. ISBN 978-952-5329-82-7.
  • May, Brian & Moore, Patrick & Lintott, Chris: Bang! Maailmankaikkeuden historia. (Bang! The complete history of the universe, 2007.) Suomentanut Raine Karjalainen. Helsingissä: Ajatus, 2007. ISBN 978-951-20-7418-1.
  • Morrison, Philip & Phylis & The Office of Charles and Ray Eames: Maailmankaikkeuden mitat: Kirja maailmankaikkeuden kohteiden suhteellisesta koosta ja nollan lisäämisen vaikutuksesta. (Powers of ten, 1982.) Suomentanut Hannu Karttunen. Helsinki: Ursa, 2001. ISBN 952-5329-12-7. Teoksen verkkosivut. Video youtube.com. (englanniksi)
  • Teerikorpi, Pekka: Miljoonan vuoden yksinäisyys: Kertomus maailmankaikkeuden ymmärtämisestä. Helsinki: Otava, 2007. ISBN 978-951-1-22183-8.
  • Teerikorpi, Pekka & Valtonen, Mauri: Kosmos: Maailmamme muuttuva kuva. Helsinki: Ursa, 1988. ISBN 951-9269-43-6.

Aiheesta muualla

 
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta maailmankaikkeus.

 

Malline:Link GA¨

Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Maailmankaikkeus&oldid=13294508”