Maailmankaikkeuden alku (kirja)

Maailmankaikkeuden alku on John D. Barrown vuonna 1993 ilmestynyt kirja kosmologiasta. Kirja käsittelee kosmologian peruskysymyksiä: maailmankaikkeuden alkutilaa, alkuräjähdystä, kaikkeuden laajenemista, alkeishiukkasten fysiikkaa, singulariteetteja, havaintoja kaikkeudesta, aineen ja energian luonnetta, lisäulottuvuuksien kysymystä ja näiden vaihtoehtoisia teorioita.

Kaikkeuden alkutila 

Kaikkeuden alkutilan tutkimus perustuu nykytilan havaintoihin. Menneisyyttä ekstrapoloidaan nykytilasta, jotta saataisiin tietoa alkutilasta.

Osa tekstistä käsittelee varsinaisen alun kysymystä riippumatta alkutilasta. Suurin osa tekstistä olettaa, että kaikkeus alkoi alkuräjähdyksestä noin 14 miljardia vuotta sitten. Toinen teoria esittää, että varsinaista alkuhetkeä ei ole, vaan aika jatkuu taaksepäin ikuisesti.

Kaikkeuden laajeneminen 

Nykytiedon perusteella voimme havaita kaikkeudesta vain sen osan, mitä valo on ehtinyt kulkea alkupisteestä nykyhetkeen mennessä. Teoreettinen maksimi on siis noin 14 miljardia valovuotta. On havaittu, että kaikkeus laajenee. Laajeneminen ei ole pelkästään sitä, että kappaleet liikkuvat toisistaan poispäin. Kaikki kappaleet näyttävät etääntyvän toisistaan ikään kuin avaruus laajenisi. Tämä havaitaan punasiirtymänä, joka on merkki siitä, että havaittu kohde kulkee poispäin. Kaikkeutta voidaan eräissä malleissa ajatella ilmapallon pintana. Kun ilmapallo laajenee, kaikki pisteet pallon pinnalla etääntyvät toisistaan.

Eräät kosmologian teoriat eivät oleta tämän olevan koko kaikkeus. Kaikkeus voisi olla suurempi kuin tämä. Tämän lisäksi kaikkeuksia voisi olla useampia ja erilaisia.

Fysiikan lait ja vakiot 

Eräs kirjan keskeinen teema on mahdollisuus elämän synnystä. Kirjassa ei oleteta, että tämä kaikkeus olisi ainoa tai että muita kaikkeuksia olisi olemassa. Sen sijaan kirjassa esitetään, että fysiikan lait ja luonnonvakiot täytyvät olla kaikkeudessa sopivat, jotta siellä voi syntyä elämää kuten maapallolla. Esimerkiksi painovoima ei voi olla liian vahva, tai muussa tapauksessa kaikkeus supistuisi kokoon ennen kuin elämää voisi syntyä.

Ulottuvuudet 

Kirjan loppu käsittelee lisäulottuvuuksien mahdollisuutta. Kirja esittää, että on fysikaalisia syitä sen puolesta, että tämän kaikkeuden fysikaalisilla laeilla ja vakioilla ei voisi olla suuria tilaulottuvuuksia havaitun kolmen ulottuvuuden lisäksi. Tietyt luonnolliset mekanismit eivät toimisi sopivalla tavalla. Kirjassa esitetään, että yli kolmessa ulottuvuudessa ei voisi olla vakaita atomeja eikä vakaita kiertoratoja auringon ympäri. Kuitenkin lisäulottuvuuksia saattaisi olla olemassa, mutta nämä olisivat niin pieniä, että niiden löytäminen kokeiden perusteella olisi hyvin vaikeaa.

Lähteet 

 

Kirjat tähtitieteestä
Vuoden 1993 kirjat