Tähtitiede

Olen ollut kiinnostunut tähtitieteestä ja universumin rakenteesta. Ammattikoulu-uraani alkaessani minulla oli mahdollisuus opettaa fysiikkaa ja kemiaa ammattiaineiden lisäksi. Tämä opetti minua enemmän kuin aiempi opiskelu, koska piti selvittää asiat paremmin, jotta kykenisin opettamaan.

Olen lukemassa Heikki Ojan Universumi kirjaa (Ursa 2018), jossa mainitaan sivulla 9, että ”Vaikeinta ihmisten on varmasti hahmottaa maailmankaikkeus kokonaisuutena. Ehkä hankalin asia on siinä, että järkevän maailmakuvan muodostamiseksi täytyy luopua samanaikaisuuden käsitteestä. Kun arkielämässä mittaamme etäisyyksiä kartalta tai maastosta, näemme mittavan matkan molemmat päät yhtä aikaa. Tähtitieteessä tämä on mahdotonta. Mittavan matkan tämänpuoleinen pää on tietysti maapallolla ja hyvin hallinnassa, mutta se toinen pää on siellä jossakin, kaukana avaruudessa, valovuosien tai miljardien valovuosien päässä. Koska valo on nopein mahdollinen viestintuoja, ovat kaikki taivaalla näkyvät kohteet – planeetat, tähdet, galaksit – menneisyydessä, katsoipa niitä sitten paljaalla silmällä tai kaukoputkella. Taivaalla kimaltavat planeetat ovat minuutteja tai tunteja menneisyydessä, tähdet satoja tai tuhansia vuosia ja galaksit miljoonia tai miljardeja vuosia menneisyydessä, koska valon tulo niistä meille on kestänyt näin kauan. Kaukoputki on aikakone, jolla näemme yhä kauemmas ja kauemmas menneeseen aikaan… Tässä kirjassa puhutaan pääasiassa näkyvästä maailmankaikkeudesta, joka alkaa olla meille jo tuttu. Näkymätön maailmankaikkeus on sitten erikseen. Sen olemassaolo on varmistunut vasta vuosituhannen vaihteessa, ja sen tutkiminen on aivan alullaan.”

Reino Tuokko ”Luonnontieteiden etulinjalta” (WSOY 1967) lainaus sivulta 11: ”Punasiirtymää on pidetty todisteena siitä, että maailmankaikkeus laajenee. Vaihtoehtoisena tulkintana olisi luonnollisesti se, että kysymyksessä olisikin valon aallonpituuden yleinen piteneminen pitkillä matkoilla. Tämä tulkinta vastaisi suurin piirtein gravitaatiokentän vaikutusta valoon. Mössbauerin ilmiön avullahan on jo todettu, miten aallonpituus riippuu siitä, missä maapallon painovoimakentän pisteessä säteily syntyy. Voimakkaassa gravitaatiokentässä, siis tässä tapauksessa lähempänä maanpintaa, säteilyn aalto on pitempi kuin korkeammalla heikommassa gravitaatiokentässä. Tämä selitys on yleisen suhteellisuusteorian mukainen, kun taas sama ilmiö voidaan selittää myös erikoisen suhteellisuusteorian avulla. Silloin tulkinta on, että säteilyn energiaa kuluu fotonien irtautumiseen gravitaatiokentästä, koska fotoneilla on massa, johon gravitaatiokenttä vaikuttaa. Näin ollen ei ole vielä ehdotonta varmuutta siitä, että punasiirtymä merkitsee suuria pakonopeuksia, mutta tällaiseksi punasiirtymän synty normaalisti selitetään. Jos galaksit pakenevat meistä poispäin ja sitä suuremmalla nopeudella, mitä kauempana ne ovat, tämä merkitsee maailmankaikkeuden laajenemista räjähdysmäisesti. Olimmepa missä avaruuden osassa hyvänsä, meistä avaruuden laajetessa näyttäisi aina siltä, että kaukaiset kohteet pakenevat meitä. Belgialainen luonnontieteilijä Georges Lemaitre johti Einsteinin suhteellisuusteoriasta ratkaisun, jonka mukaan kaikkeus laajenee siinä olevan aineen vuoksi. Hän arveli, että aikoinaan räjähti alkuatomi, jonka pirstaleet nyt jatkavat kulkuaan koostuen matkansa varrella galakseiksi sekä näissä erillisiksi tähdiksi. G. Gamow kehitteli tätä räjähdysteoriaa edelleen. Hänen mukaansa alkuräjähdys tapahtui noin 12 miljardia vuotta sitten, sillä jos käännetään pakonopeudet vastakkaisiksi, siis lähestymisnopeuksiksi, niin massat kokoontuisivat yhteen 12 miljardin vuoden kuluttua. Englantilainen tähtitieteilijä Fred Hoyle taas työtovereineen kehitteli muuttumattoman avaruuden mallia. Sen mukaan avaruus on aina laajentunut. Galaksien poistuessa näköpiiristä syntyy uutta ainetta jatkuvasti ja tästä uudesta aineesta uusia galakseja.”

Dennis Overbye ”Kosmoksen yksinäiset – Tiede maailmankaikkeuden salaisuutta etsimässä” (Otava 1995), josta lainaus sivulta 21: ”Vuosisatojen ajan useimmat astronomit ja filosofit olivat olettaneet, että Linnunratana tuntemamme litistynyt tähtipilvi oli koko maailmankaikkeus, mutta he olivat olleet erimielisiä tähtien seassa havaittujen, tähtisumuiksi kutsuttujen sameiden pienten valoläiskien luonteesta. Ranskalainen komeettojen etsijä Charles Messier oli havainnut ne ensimmäisenä, ja kirkkaimmat niistä tunnettiin hänen antamillaan järjestysnumeroilla. Lähemmin tarkasteltaessa muutamat osoittautuivat tähtien välisiksi kaasupilviksi, joita tähdet valaisivat kuin lampunvarjostimia, ja toiset tiiviiksi tähtirykelmiksi. ’Kierteissumut’ sen sijaan pysyivät arvoituksina, kunnes suuria peilikaukoputkia alettiin vuosisatamme alkuvuosikymmeninä rakentaa Yhdysvaltain lounaisosien pimeille, kirkastaivaisille vuorenhuipuille. Suurimmalla kaukoputkella, joka oli sijoitettu Pasadenan yllä Kaliforniassa kohoavalle Mount Wilsonille, Hubble oli onnistunut toteamaan etäisyyksien joihinkin tähtisumuihin olevan satojen tuhansien valovuosien suuruusluokkaa. Heiveröisen näköiset sumut olivat yhtäkkiä osoittautuneet valtaviksi, kymmenien tuhansien valovuosien mittaisiksi ja miljardeja tähtiä käsittäväksi kokonaisuuksiksi – Linnunrataan verrattaviksi saarekkeiksi. Mitä kauemmas hän ulotti tutkimuksensa, sitä enemmän galakseja löytyi. Ne olivat levittäytyneet yli avaruuden kuin tomu. Hubble oli edelleen tehnyt vielä merkittävämmän havainnon: kaikki tähtisumut näyttivät karkaavan poispäin omastamme kuin niitä olisi puhallettu ulospäin, ilotulitusraketin kappaleiden lailla. Osoittautui, että Einsteinin silloin tuore yleinen suhteellisuusteoria, joka kuvasi painovoiman avaruuden kaarevuutena, ennusti – tai selitti – tämän oudon tilanteen. Avaruus ja aika laajenivat kuin ilmapallo; galaksit, Einsteinin matkalaiset, olivat vain hypänneet kyytiin. Maailmankaikkeus oli lennossa… amerikkalaistunut sveitsiläinen Fritz Zwicky, jolla oli kiinteän olomuodon fyysikon koulutus. Zwicky oli loistava, mutta hänellä oli niin paljon ideoita, että toisten oli lähes mahdotonta erotella hyvät huonoista. Yhtä hänen tärkeimmistä havainnoistaan – sitä, että 90 prosenttia maailmankaikkeuden aineesta näyttää olevan näkymätöntä – ei otettu vakavasti neljäänkymmeneen vuoteen. Hän keksi intuitiivisen järjestelmän, jota nimitti morfologiseksi astronomiaksi ja jonka avulla yritti arvata, millaiset galaksi- ja tähtityypit maailmankaikkeudessa olisivat mahdollisia…

Vuonna 1910 tähtitieteilijät Ejnar Hertzsprung ja Henry Norris Russell keksivät toisistaan riippumatta verrata tähtien magnitudeja niiden väreihin, siis lämpötiloihin. Kun he korjasivat tähtien näennäiset magnitudit (Tähtien kirkkauksien ilmoittamiseen käytetty järjestelmä periytyy muinaisilta kreikkalaisilta, jotka luokittelivat näkyvät tähdet viiteen luokkaan eli ’magnitudiin’. Ensimmäiseen magnitudiin kuuluivat taivaan kirkkaimmat tähdet, kuten säkenöivät Sirius ja Vega. Heikoimmat silmän erottamat kuuluivat viidenteen magnitudiin. Kun kaukoputken keksiminen 1600-luvulla toi näkyville entistä himmeämpiä tähtiä, järjestelmä standardisoitiin.) ottaen huomioon etäisyyden aiheuttamat erot (tai tarkastelivat suurta määrää yhtä kaukana, samassa tähtijoukossa olevia tähtiä), löytyi yksinkertainen yhteys: minkä kuumempi tähti, sen kirkkaampi se oli… Spektroskopian keksiminen tai löytäminen 1800-luvulla oli tieteelliseltä merkittävyydeltään samaa luokkaa kuin itse teleskoopin. Tähden tai muun valolähteen valo on harvoin ’puhdasta’. Yleensä se on eri aallonpituuksien sekoitus samoin kuin orkesterin musiikki on monien korkeiden ja matalien äänten sekoitus. Valon eri komponentit erotellaan spektroskopiassa prismalla tai diffraktiohilalla – samalla tavoin kuin vesipisarat hajottavat auringon valon sateenkaareksi – niin että fyysikko tai tähtitieteilijä voi todeta, mitä aallonpituuksia valossa esiintyy. Paljain silmin näkyvä valo koostuu sähkömagneettisista aalloista, joiden aallonpituudet vaihtelevat noin 4000 ångströmistä (0,00004 cm) spektrin sinisessä päässä noin 7000 ångströmin (0,00007 cm) punaisessa päässä… Spektriviivat saivat teoreettisen selityksen 1910- ja 1920-luvulla, kun kvanttimekaniikka syntyi. Tämän teorian mukaan atomit voivat emittoida tai absorboida energiaa vain tietyn kokoisina, kvanteiksi kutsuttuina annoksina; annosten suuruuden määrää atomien sisäinen rakenne. Toisin sanoen atomit voivat emittoida tai absorboida vain tiettyjä taajuuksia tai aallonpituuksia, jotka vastaavat noiden kvanttien energioita. Jos atomit ovat meidän ja valonlähteen välissä, kuten tähden ulkokerrosten atomit, ne absorboivat tietyt aallonpituudet itseensä, ja spektrissä näkyy niillä kohdilla tumma viiva…

Nuori radioastronomi oli Tom Matthews. Hän oli tullut Caltechiin vuonna 1956 väiteltyään tohtoriksi Harvadissa ja oli ollut mukana rakentamassa kahta kolmikymmen metristä lautasantennia Owens Valleyhin, Sierra Madresta itään. Niitä käyttäen hän pyrki paikantamaan entistä tarkemmin Cambridgen luettelon radiolähteet… Matthews poimi listastaan muita kirkkaita ja hyvin pieniä radiolähteitä arvellen, että ne voisivat osoittautua yhtä komeiksi kaukaisiksi galakseiksi. Hän löysi kymmenen. Yhtäkään niistä ei ollut tunnistettu valokuvista, koska niiden paikkoja ei vielä tunnettu tarpeeksi tarkasti. Matthews tutki National Geographic Societyn Palomar Sky Survey -kuvia – jotka muodostavat maailmankaikkeuden valokuvakartaston – löytämättä mitään, mikä olisi selvästi näyttänyt radiogalaksilta. Niinpä hän vei listan Sandagelle. Sandagen pitäisi valokuvata hänelle muutamia lupaavia alueita taivaalta 200 tuuman teleskoopilla… Kesän lopulla, elo-syyskuun havaintojaksonsa aikana Sandage suuntasi 200-tuumaisen teleskoopin Matthewsin antaminen Kolmion tähdistössä sijaitsevan lähteen 3C 48 koordinaattien mukaan… Matthews otti valotetun levyn ja merkitsi radiolähteen sijainnin tähtiin nähden. Koordinaatit osuivat täsmälleen pikkuruiseen 16. magnitudin pisteeseen, jossa suurennuslasin alla näkyi pieni häntä. Yksinäistä tähteä ei ollut koskaan aikaisemmin tunnistettu radiokohteeksi…

Kvanttifysiikka oli syntynyt 1900-luvun kolmena ensimmäisenä vuosikymmenenä ryhmätyönä, jossa tiedemiehet kautta Euroopan kamppailivat selittääkseen laboratorioissa atomin sisään porauduttaessa tehdyt havainnot. Kvanttiteorian mukaan mikroskooppisessa todellisuudessa vallitsi halvenemätön usva. Teorian nimi tuli siitä alussa olleesta yksinkertaisesta, mutta hämmentävästä havainnosta, että atomit absorboivat ja emittoivat energiaa vain tietyn kokoisina annoksina, joita kutsuttiin kvanteiksi latinan sanan quantus, ’paljonko’, mukaan. Pienimmässä mittakaavassa luonnossa vallitsi erikoislaatuinen dualismi aaltojen ja hiukkasten välillä. Esimerkiksi elektroni saattoi olosuhteista riippuen käyttäytyä kuin aalto tai kuin hiukkanen. Tämän dualismin hämmentävimpiä seurauksia oli tietoteoreettinen painajainen, epätarkkuusperiaate, joka näytti vetävän lopullisen rajan ihmiskunnan vuosisataiselle pyrkimykselle tuntea maailma yhä tarkemmin ja tarkemmin.

Vuonna 1979 sattui olemaan Albert Einsteinin syntymän satavuotispäivä – tuo vuosi oli täynnä juhlajulkaisuja ja seminaareja. Dicke ja Peebles päättivät, että elleivät he nyt käyttäisi puheenvuoroa, he eivät ehkä koskaan saisi tilaisuutta, ja niinpä he kirjoittivat artikkelin nimeltä ’Alkuräjähdyskodmologia – arvoituksia ja patenttilääkkeitä’, joka julkaistiin Hawkingin ja Werner Israelin toteuttamassa satavuotisjulkaisussa ja jota myös jaettiin ystäville… Ensimmäinen arvoitus oli, miksi maailmankaikkeus oli niin tasalaatuinen kuin se eittämättä oli. Kunhan katsottiin tarpeeksi kauas, niin kaikissa suunnissa oli galakseja hajallaan kuin pölyä, kuten Hubble oli todennut. Ne olivat muodostuneet samoista atomeista samoissa suhteissa ja noudattivat samoja lakeja sekoittuen suurimmassa mittakaavassa homogeeniseksi, sileäksi kokonaisuudeksi ja laajeten Sandagen mukaan samaa tahtia. Mikä vielä hämmästyttävämpää, alkuperäisen tulipallon tilaa edustava kosminen mikroaaltosäteily oli joka suunnassa tuhannesosaasteen tarkkuudella saman lämpöistä. Homogeenisuus oli mukava asia; ilman sitä kosmologia olisi ollut mahdotonta. Ongelmana oli se, miten maailmankaikkeus oli voinut tulla niin täydellisen homogeeniseksi. Todennäköisyys, että se olisi syntynyt toisenlaiseksi, oli käsittämättömän suuri… Tasapainoon johtava prosessi riippuu eri tilassa olevien kappaleiden tai alueiden välistä energianvaihdosta – lämpö virtaa kuumemmasta kylmempään. Mutta lämpö tai energia ei voi siirtyä valoa nopeammin. Siinä se ongelma oli. Taivaan eri suunnilta saapuvat mikroaallot tulivat paikoista, jotka olivat maailmankaikkeudessa niin kaukana erillään, ettei maailmankaikkeuden ikä riittänyt signaalin kulkuun niiden välillä – ei valon nopeudellakaan – niin että niiden ominaisuudet olisi voitu synkronoida. Siksi kosmologien täytyi olettaa maailmankaikkeuden syntyneen täydellisen tasalaatuisena – Luojan luomana.”

Niels Henrik David Bohr s. 7.10.1885, k. 18.11.1962 Kööpenhamina oli tanskalainen fyysikko. Bohr tunnetaan erityisesti yhtenä merkittävimmistä kvanttimekaniikan ja nykyaikaisen atomimallin kehittäjänä. Bohr sai vuonna 1922 Nobelin fysiikanpalkinnon atomin rakenteen selvittämisestä. Bohr osallistui niin sanottuun Manhattan-projektiin, jossa Yhdysvaltojen tavoite oli kehittää ydinase. Niels Bohrin pojalle Aage Niels Bohrille  on myös myönnetty Nobelin fysiikanpalkinto.

Tieteen Kuvalehti 18/2018 lainaus sivulta 59: ”Jos alkuräjähdys pitää paikkansa, universumi on loogisesti ajateltuna rajallinen – vaikkakin se tiettynä hetkenä on kasvanut äärettömän nopeasti. Havaintoja rajoittaa se, että valolla on äärellinen nopeus ja se taas määrää, kuinka kauas universumiin voidaan nähdä. Tähtitieteilijät puhuvat näkyvästä universumista, jonka he ovat laskeneet ulottuvan 46,6 miljardia valovuotta joka suuntaan Maasta. Koskaan ei saada tietää, mitä mahdollisesti on vielä sitä kauempana, koska niin kaukaa valo ei milloinkaan ehdi Maahan asti universumin laajenemisen vuoksi.”
Käy lukemassa Edwin Hubblen kirja ”The Realm of the Nebulae” vuodelta 1936:
https://archive.org/details/TheRealmOfTheNebulae

Käy lukemassa Joseph von Fraunhofer, William Hyde Wollaston: Prismatic and diffraction spectra. American Book Co. vuodelta 1899 seuraavasta linkistä:
https://books.google.fi/books?id=5GE3AAAAMAAJ&redir_esc=y

Allan Rex Sandage s.18.6.1926, k. 13.11.2010, oli yhdysvaltalainen tähtitieteilijä. Hän sai opetusta Edwin Hubblelta ja valmistui Illinois’n yliopistosta ja California Institute of Technologysta. Sandage tunnetaan ensisijaisesti hänen galaksien etäisyyksiä ja Hubblen vakion arvon havaintoihin perustuvasta määrittämistä. Sandage aloitti työnsä Palomarin observatoriossa. Hän oli 1950-luvulta lähtien kansainvälisesti huomattava tutkija ja julkaisi uransa aikana yli 500 tieteellistä artikkelia. Sandage kääntyi 60-vuotiaana kristinuskoon. Hän ei pitänyt tätä ristiriitaisena hänen tieteellisen elämäntyönsä kanssa.

Stephen William Hawking, syntyi 8.1.1942 Oxfordissa, Iso-Britanniassa ja kuoli 14.3.2018 oli brittiläinen teoreettinen fyysikko ja kosmologi. Hawking työskenteli Cambridgen yliopiston Lucas professorin virassa, jossa on aiemmin työskennellyt muun muassa Isaac Newton. Hän toimi Cambridgen yliopiston professorina vuodesta 1977 ja matematiikan professorina vuodesta 1979 lähtien. Hän jäi eläkkeelle syksyllä 2009. Eräät Hawkingin kosmologiaa käsittelevät teokset ovat menestyneet hyvin. Sen myötä hänellä on maine myös tieteen kansantajuistajana. Hawkingin vuonna 1988 julkaisema kirja Ajan lyhyt historia oli vuoden 1995 toukokuuhun mennessä ollut Sunday Times -lehden parhaiten myytyjen kirjojen luettelon kärjessä yhteensä 237 viikkoa, mikä rikkoi aiemman 184 viikon ennätyksen. Lainaus tästä kirjasta sivulta 18: ”Toinen äärettömän suurta ja staattista maailmankaikkeutta vastaan puhuva havainto tunnetaan Olbersin pradoksina, sillä saksalainen filosofi Heinrich Olbers esitti sen 1823. Tosin jo monet Newtonin aikalaiset olivat huomanneet saman ongelman eikä Olbers ollut ensimmäinen, joka pohti kysymystä perusteellisesti. Olbersin kirjoitus oli kuitenkin ensimmäinen, joka pantiin laajasti merkille. Olbersin paradoksissa lähdetään siitä, että jos maailmankaikkeus on ääretön ja muuttumaton, jokaisessa suunnassa on jokin tähti. Katsoi minne tahansa, aina edessä olisi tähden pinta, ja silloin koko taivaan pitäisi olla yhtä kirkas kuin Auringon pinta. Olbers selitti paradoksinsa sillä, että kaukaistentähtien valo on matkalla imeytynyt johonkin välissä olevaan aineeseen eikä siksi pääse täydellä kirkkaudella meille saakka. Todellisuudessa tämä väliaine kuumentuisi lopulta niin paljon, että alkaisi hehkua yhtä kirkkaasti kuin tähden pinta. Ainoa keino selittää tähtitaivaan tummuus oli olettaa, etteivät tähdet olleet loistaneet ikuisesti vaan syttyneet jonain tiettynä hetkenä menneisyydessä. Siinä tapauksessa valoa imevä väliaine ei olisi ehtinyt kuumentua riittävästi tai sitten kaikkien tähtien valo ei ollut vielä ehtinyt Maahan saakka. Tästä oletuksesta joudutaan heti kysymään, mikä sai tähdet syttymään juuri silloin kun ne syttyivät…

Laajeneva maailmankaikkeus oli 1900-luvun suurimpia maailmankuvaamme vaikuttaneita mullistuksia. On helppo jälkiviisaasti ihmetellä, miksi sitä ei aiemmin tultu ajatelleeksi. Newtonin ja monien muiden olisi pitänyt huomata, että painovoima vetäisi vakaaksi oletetun maailmankaikkeuden hyvin pian kasaan. Laajenevassa maailmankaikkeudessa asiat ovat kuitenkin toisin. Jos laajeneminen olisi hidasta, painovoima pääsisi ennen pitkää voitolle ja maailmankaikkeus alkaisi vetäytyä kokoon. Tarpeeksi suurella laajenemisvauhdilla painovoiman vaikutus ei enää riittäisi ja maailmankaikkeus jatkaisi laajenemistaan ikuisesti. Sitä voidaan verrata avaruusraketin lähettämiseen. Pienillä nopeuksilla raketti putoaa maahan, mutta kun nopeus nostetaan noin yhteentoista kilometriin sekunnissa. Maan vetovoima ei enää riitäkkään vetämään rakettia takaisin vaan se lentää tiehensä palaamatta koskaan. Tällainen maailmankaikkeus olisi voitu ennustaa Newtonin painovoimateorian pohjalta koska tahansa 1800-luvulla, 1700-luvulla ja jo 1600-luvun lopullakin…

Käsite musta aukko on varsin nuori. Sen keksi 1969 yhdysvaltalainen fyysikko John Wheeler kuvaillessaan erästä vanhaa ajatusta kahden vuosisadan takaa, jolloin oli vielä kaksi kilpailevaa valoteoriaa: Newtonin suosima teoria valohiukkasista ja toinen teoria, jossa valo oletettiin aaltoliikkeeksi. Nykyisin tiedämme että molemmat teoriat ovat oikeita, sillä kvanttifysiikan mukaan valo voi käyttäytyä sekä hiukkasten että aaltojen tapaan. Valon aaltoteoriassa jäi epäselväksi, miten painovoimakenttä vaikuttaa valoon. Valon hiukkasteoriassa sen sijaan voitiin olettaa, että painovoimakenttä vaikuttaa valoon samalla tavalla kuin tykinkuulaan, rakettiin tai planeettoihin. Aluksi valohiukkasten arveltiin kulkevan äärettömän nopeasti, jolloin painovoimakenttä ei hidastaisi niitä lainkaan, mutta Rømerin mitattua valolle äärellisen nopeuden kävi ilmeiseksi, että painovoima voisi vaikuttaa valoon. Tältä pohjalta Cambridgen yliopiston opettaja John Michell julkaisi 1783 Kuninkaallisen tiedeseuran sarjassa Philosophical Transactions of the Royal Society of London kirjoituksen, jossa hän osoitti että riittävän tiivis ja massiivinen tähti voisi painovoimallaan estää valoa karkaamasta avaruuteen: painovoima vetäisi tähden pinnalta lähteneen valon takaisin ennen kuin se olisi ehtinyt kovinkaan pitkälle. Micell arveli että tällaisia tähtiä saattoi olla paljon. Emme tietenkään pystyisi näkemään niitä, mutta niiden painovoiman voisimme havaita. Tällaisia kohteita kutsutaan nykyisin mustiksi aukoiksi, sillä juuri sellaisia ne ovat avaruudessa: valottomia syövereitä…

Luonnonlait näyttävät kertovan meille – tosin epätarkkuusperiaatteen sallimissa rajoissa – miten maailmankaikkeus muuttuu, jos tunnemme maailmankaikkeuden tilan jonain hetkenä joka voidaan valita vapaasti. Nämä luonnonlait on ehkä säätänyt Jumala, mutta näyttää siltä että lait laadittuaan Jumala jätti maailmankaikkeuden omiin oloihinsa eikä enää puuttunut asioihin. Mutta millaiseksi Jumala sitten asetti tuon alkuhetken? Mitkä ovat ajan alun ’reunaehdot’? Yksi vastaus on tietenkin se, että Jumala sommitteli maailmankaikkeuden alkuhetken sellaiseksi kuin halusi syistä, joita me ihmiset emme voi koskaan ymmärtää. Siihen kaikkivoivan olion kyvyt ilman muuta riittävät, mutta jos Jumala käynnisti maailmankaikkeuden näin käsittämättömällä tavalla, niin miksi Hän ei samalla laatinut helpommin tajuttavia luonnonlakeja? Tieteen historia osoittaa miten vähitellen on entistä paremmin opittu tajuamaan, etteivät ilmiöt tapahdu mielivaltaisesti vaan kaiken takana on tietty järjestys, oli se sitten jumalaista alkuperää tai ei.”

http://www.hawking.org.uk/
Don N. Page syntyi 1948 on kanadalainen fyysikko, joka työskentelee Albertan yliopistossa Kanadassa. Hänen työnsä keskittyvät kvanttikosmologiaan ja teoreettiseen painovoimafysiikkaan. Hän väitteli filosofian tohtoriksi vuonna 1976 Kalifornian teknillisessä yliopistossa (Caltech). Don Page asui Hawkingien kotona ja huolehti Stephenistä. Don Page on kuvaillut itseään uudestisyntyneeksi kristityksi.

Jakov Boris Zeldovitš oli syntynyt Minskissä 1914. Nuori Jakov päätti ryhtyä kemistiksi saadessaan työpaikan laboratorioapulaisena Hyödyllisten malmien käsittelyn instituutissa, koska juutalaisena hänellä oli haitta, joka vei paljon muita opiskelumahdollisuuksia.. Seitsemäntoista vuoden iässä hänet lähetettiin lähettinä Leningradin Fysikaalis-teknilliseen instituuttiin, jonne hän pääsi opiskelemaan. Viidessä vuodessa hän teki väitöskirjan ja sai Tieteiden kandidaatin arvon. Hänestä tuli kaasujen käyttäytymisen ja erityisesti palamisen asiantuntija, mikä johti hänet ydinaseen pariin. Ydinasetyö kehitti Zeldovitšista vähitellen fyysikon. Hän huomasi, ettei fysiikkaa ollutkaan tutkittu läpikotaisin. 50-luvulla hän kirjoitti hiukkasfysiikkaa käsitteleviä julkaisuja salaisessa kaupungissa. Zeldovitš otti alkuräjähdyksen alusta lähtien vakavammin kuin hänen länsimaiset virkaveljensä. Hän oli päätynyt näkemään maailmankaikkeuden jättiläismäisenä hiukkasfysiikan kokeena. Hiukkasfysiikassa alkeishiukkasia kiihdytettiin valtaviin energioihin ja törmäytettiin sitten yhteen, jolloin syntyi mikroskooppinen tulipallo. Siitä ulos sinkoavien pirstaleiden joukosta, fyysikot saattoivat etsiä uusia tai entistä alkeellisempia hiukkasia. Zeldovitš ajatteli, että tutkimalla alkuräjähdyksestä sinkoutuvia pirstaleita – galakseja, tähtiä, kiviä ja ihmisiä – tiede voisi löytää johtolankoja fysiikan ja maailmankaikkeuden luomisen syvällisimpiin lakeihin.

Eestiläinen astrofyysikko Jaan Einasto s. 1929 Tartossa pyrki analysoimaan galaksien jakaumaa niiden muutaman sadan punasiirtymän perusteella, jotka oli jo julkaistu – useimmat oli de Vaucouleursin luettelosta. Hän päätteli, että galaksien suuren mittakaavan järjestykseen sisältyi verkkomainen tai solumainen rakenne: toisiinsa kytkeytyvät galaksijonot ympäröivät valtavia tyhjiä avaruuden alueita. Einasto mainitsi tuloksistaan IAU:n kokouksessa vuonna 1976.

James Muirden ”Tähtitaivaan taskukirja” (WSOY 1990), josta lainaus sivulta 10: ”Nykyisellä jättiläiskaukoputkien aikakaudellakin harrastajat tekevät toisinaan merkittäviä löytöjä. Eräät niistä tehdään lähellä olevista kohteista, toiset taas kaukaisista avaruuden osista. Englantilainen harrastaja Roy Panther löysi rakentamallaan kaukoputkella uuden komeetan jouluiltana vuonna 1980. Toukokuun kolmantena päivänä vuonna 1986 australialainen harrastaja, pastori Robert Evans, tarkasteli kaukaista galaksia, kun hän huomasi siinä supernovan, räjähtävän tähden. Supernova tapahtuma on niin harvinainen, että ammattitähtitieteilijät käänsivät välittömästi kaukoputkensa sitä kohti. Myös planeetat ja Kuu ovat paljastaneet monia salaisuuksiaan nimenomaan tähtitieteen harrastajille.”

Tieteestä yleisesti jotakin

Tapio Puolimatka ”Usko, tiede ja evoluutio” (Kustannus Oy Uusi Tie 2009) lainaus sivulta 41: ”Ihmistä ohjaavat perusmielikuvat ovat vain osoittain tiedostettuja. Siksi ne saattavat hallita ihmisen ajattelua, perusteluja, päätelmiä ja ymmärrystä niin yksiulotteisesti, ettei ihminen pysty näkemään niille vaihtoehtoja. Voimakas mielikuva varjostaa tai rajoittaa ajattelua ja estää ihmisiä näkemästä tärkeitä puolia todellisuudesta. Mielikuva voi pitää ihmisen vangittuna tiettyyn näkemykseen ja estää vastakkaisen näkökannan ymmärtämisen. Mielikuvan vaikutus voi olla niin syvällä tiedostamattomassa, ettei ihminen itse hahmota sen ohjaavaa vaikutusta omaan ajatteluunsa. Kaksi ihmisryhmää saattaa argumentoida toistensa ohi, koska heitä elähdyttää kaksi erilaista perusmielikuvaa. (Taylor 2007; 556-557.) Taylorin mukaan naturalistisesti suljettu tieteellinen keskusteluavaruus perustuu ’illuusioon siitä, että suljettu näkökulma on rationaalisesti itsestään selvä’ (Taylor 2007; 556). Modernia tiedeyhteisöä hallitsee suljettu horisontaalinen maailmankuva, joka ei jätä tilaa Jumalan todellisuudelle, vaan pitää Jumalaa koskevaa tietoa mahdottomana saavuttaa, jopa mahdottomana ajatella. Aikamme tiedeyhteisössä on alettu pitää tällaista maailmankuvaa ’normaalina’ jopa siinä määrin, ettei sille enää pystytä näkemään vaihtoehtoja. Taylorin mukaan saamme etäisyyttä tähän naturalistisesti suljettuun maailmankuvaan muistaessamme, että 500 vuotta sitten eurooppalaista kulttuuria hallitsivat aivan päinvastaiset mielikuvat: silloin oli lähes mahdotonta ajatella, ettei Jumalaa olisi olemassa ja ettei maailma olisi Jumalan luoma.”

Tähtitieteen historiasta jotakin

Digi IRT Kerrotaan: ”Tähdet ovat aina kiinnostaneet ihmistä. Muinaiset egyptiläiset käyttivät tietojaan tähdistä pääasiassa ajanlaskuun. Babyloniassa kehittyi astrologia, jonka avulla yritettiin ennustaa tähdistä tulevaisuutta, mm. tarkkailemalla planeettojen ja muiden tähtien keskinäistä asemaa. Planeettojen ja tähtien radoista ja erilaisista taivaan ilmiöistä saatiinkin varsin runsaasti tietoa. Nykyisen tähtitieteen, astronomian, juuret ovat babylonialaisten tähtientutkimuksessa, jota kreikkalaiset ja roomalaiset kehittivät edelleen. Jes. 47:13:ssa mainitaan babylonialaiset tähtientutkijat, ”taivaan mittaajat, tähtien tähystäjät”, jotka jokaisen uuden kuun aikaan ilmoittavat ylpeän Baabelin osaksi tulevan kohtalon. Kaldealaiset kehittivät babylonialaista astrologiaa ja astronomiaa, ja sana ”kaldealainen” saikin usein merkityksen ’viisas mies’ tai ’astrologi’, ks. esim. Dan. 2:2, 5:7. UT:ssakin mainitaan itämaiden viisaat miehet, joista käytettiin nimitystä mágoi, Matt. 2:1 jne. (käänn. ”tietäjät”). Jotkut ovat tulkinneet heidän näkemänsä tähden Jupiter- ja Saturnus-planeetan näennäiseksi yhtymäksi Kalojen tähtikuviossa v. 7 ennen ajanlaskumme alkua. Ilmaisun ”itäisillä mailla”, voidaan katsoa myös merkitsevän ’nousussa’, ts. tähdennousussa aamunsarastuksessa (ns. ”heliakkinen nousu”). Idästä ja itäisistä maista käytetään muissa kohdissa. Toinen mahdollisuus on käsittää asia niin, että tuo tähti oli jumalallinen (enkeli-) ilmestys eli aivan jotakin muuta kuin tavallinen tähtitieteellinen ilmiö. Tämä selitys tulee luonnostaan mieleen lukiessa kuvausta tähdestä ja sen kulusta. Olennaista Raamatun kuvauksessa tähdistä on, että ne kuuluvat Jumalan luomakuntaan, 1Moos. 1:14-18, Ps. 8:4, 74:16, 136:7-9, Job 9:9, Aam. 5:8. Ne ovat täydellisesti Hänen valvonnassaan, Job 9:7, 38:31,32, Ps. 147:4, Jes. 40:26, Jer. 31:35. Tähdet on luotu Herran, Luojan, ylistykseksi, Ps. 148:3. ”Sotajoukkojen Jumalana”.

V. A. Heiskanen ”Tähtitiede” (WSOY 1948), josta lainaus sivulta 10: ”Kiintoisaa on todeta, miten suureksi kiinalaiset käsittivät avaruuden. Heidän mukaansa Maan ja taivaan väli oli 80 000 Iitä (Ii on kiinalainen mitta, ehkä n. 600m), joten siis kilometreissä lausuttuna Maan ja taivaan väli on 48 000 km… Erikoisen kiintoisa on tieto siitä, että kuuluisa kiinalainen tähtitieteilijä Chang Heng (78-139 jKr.) laati kartan tähtitaivaasta, jossa on ei vähempää kuin 124 aina näkyvää tähteä, 320 nimeltä mainittua tähteä, 2500 suurempaa eli valovoimaisempaa ja 11 520 pienempää eli heikompivaloista tähteä, eli yhteensä 14 464 tähteä… Kiinalaisessa tähtitieteessä tapahtui tärkeä kehitys, kun 1600-luvulla jesuiittatähtitieteilijöitä kutsuttiin Pekingiin uudistamaan kiinalaista tähtitiedettä ja ajanlaskua.”

John Fennin uutiskirjeestä lainaus: ”Ignatius Antiokialainen oli apostoli Johanneksen opetuslapsi ja kuoli marttyyrikuoleman noin 30 vuotta sen jälkeen, kun Johannes kuoli vanhuuteen. (Ignatius heitettiin leijonille ja ne raatelivat hänet kuoliaaksi Roomassa.) Hän oli kirjoittanut, että tähti oli ilmaantunut Neitsyen tähtikuviossa ja siihen liittyvässä tähtikuviossa Comassa (Suomessa nimi on Bereniken hiukset), Halutussa (neitsyen pojassa). Hän sanoi: ”Se kimalteli säteilevästi kaikkien tähtien yläpuolella.” (Minulla on opetussarja nimeltä ’The Gospel in the Stars’ eli ’Evankeliumi tähdissä’, jonka mukana tulee vihkonen, jos olette kiinnostuneita oppimaan todelliset tähtimerkit.)

Tähtiteorioihin antavat oman panoksensa nämä: Ptolemaios, noin 150 vuotta Jeesuksen jälkeen, sanoi, että tähti oli vain heikosti nähtävissä hänen aikanaan. Hänen aikansa jälkeen ei ole mitään mainintaa siitä. Siitä on myös kirjoittanut historioitsija Josefus, että suunnilleen niihin aikoihin, jotka liitettiin Jeesuksen syntymään, tapahtui toistuvia Saturnuksen ja Jupiterin konjunktioita Kalojen tähtikuviossa, jonka tiedettiin silloin olevan yhdistetty Israeliin. Halleyn komeetta oli näkyvä vuonna 12 eKr., egyptiläiset asiakirjat osoittavat tähden ilmaantuneen 5-2 eKr., ja kiinalaiset raportoivat kirkkaasta uudesta tähdestä 4 eKr. Ja tätä on vielä niin paljon lisää!

Näyttäisi siltä, että tähti ilmaantui suunnilleen Jeesuksen syntymän aikoihin, mutta että se himmeni näkyvistä, niin ettei se ole nähtävissä meidän päivinämme. Tämä tekee joistakin moderneista teorioista melko epätäydellisiä, sillä ne katsovat taaksepäin sen ajan tähtiä ja planeettoja, mutta eivät voi mitenkään tehdä laskelmia tähdestä, joka oli hetkellisesti näkyvä siihen aikaan maailman historiassa, mutta ei ole enää.

Tarkoitukseni tämän tähtiä koskevan taustoituksen antamisessa ei ole selvittää, mikä Betlehemin tähti oli, vaan osoittaa se, että Rooma näki asioita tähdissä ja planeetoissa, jotka saivat heidät luulemaan Augustusta jumalalliseksi kuninkaaksi. Saatana aina väärentää totuuden, ja Israel odotti Totista. Kuka ajattelisi, että Messias, maailmankaikkeuden Luoja, syntyisi tallissa palatsin sijasta? Jeesus todella on, mitä Hän väitti olevansa: ”Minä olen hiljainen ja nöyrä sydämeltä.” (Matt.11:29)”Galileo Galilei ”Sidereus Nuncius” (Ursan julkaisuja  1999) josta suomentajan Raimo Lahden johdannosta tämä lainaus: ”Galilein liikeoppi ja Keplerin antama planeettaliikkeen teoria muodostivat kaksi kulmakiveä, joille Newton myöhemmin 1600-luvulla rakensi synteesinsä. Yksi tämän historiallisen tapahtumasarjan monista juurista löytyy Galilein kaukoputkihavainnoista, joiden ensimmäinen hedelmä oli teos Siderus Nuncius. Sidereus Nuncius ilmestyi maaliskuun 13. päivänä 1610. Ilmestymispäivä sijaitsee kutakuinkin keskellä noin kaksi vuotta kestänyttä tapahtumasarjaa, joka merkitsi yhtä tieteen historian suurimmista uudistuksista: kaukoputken omaksumisesta tähtimaailmasta suoritettavien havaintojen tekoon. Uudistuksen merkitys korostui erityisesti sen takia, että se sattui keskelle maailmankatsomuksellista mullistusta, jossa maakeskeinen kosmologia ja aristoteelinen fysiikka korvautuivat kohti omaa aikaamme kulkevilla ajatuskuvioilla… Tähtitiede lakkasi olemasta akateemisten oppineiden yksityisaluetta; käden taitoa ja kärsivällisyyttä omaavat itseoppineet pääsivät sen alalla maineeseen.” Toinen lainaus sivulta 52: ”kolmannet havaintoni koskevat itse Linnunradan olemusta ja ainesta. Kaukoputken avulla sitä voi tarkastella aisteille niin avautuvana, että kaikki filosofeja vuosisatojen ajat kiusanneet riidat on ratkaistu ja silmien tarjoavalla varmuudella tehty tyhjiksi; näin meidät on vapautettu minisanaisista väittelyistä. Linnunrata ei todellakaan ole muuta kuin lukemattomien parviksi ryhmittyneiden tähtien mininaisuus. Mihin sen alueeseen näkölasin suuntaakin, välittömästi sankka tähtien parvi tarjoutuu katseellemme. Monet niistä ovat melko suuria ja tuiki selvästi näkyviä, kun taas pienempien lukumäärä on kertakaikkisesti tutkimaton.”

Hannu Karttunen on kirjoittanut kirjan ”Tähtitiedettä kivikaudesta kuulentoihin” (Ursa 2003), Kari Enqvist ”Johdatus suhteellisuusteoriaan” (Ursa).

Arthur Koestler ”Vedenjakajalla – Johannes Keplerin elämäkerta” (WSOY 1961), josta lainaus sivulta 34: ”Hän valmistui Tübingenin yliopiston humanistisesta tiedekunnasta kahdenkymmenen ikäisenä. Jatkaen sitten valitsemaansa uraa hän kirjoittautui jumaluusopilliseen tiedekuntaan. Siellä hän opiskeli lähes neljä vuotta, mutta ennen kuin hän ehti suorittaa loppututkintonsa, kohtalo astui väliin. Jumaluusopin kandidaatille tarjottiin yllättäen matematiikan ja tähtitieteen opettajan paikka Grazissa, itävaltalaisen Steiermarkin provinssin pääkaupungissa. Steiermarkia hallitsi katolinen Habsburgin sukuinen ruhtinas huolimatta sen pääasiallisesti protestanttisesta asujaimistosta. Grazissa oli tämän mukaisesti sekä katolinen yliopisto että myös protestanttinen koulu. Kun v. 1593 jälkimmäisen matematikus kuoli, koulun johto pyysi, kuten usein ennenkin, protestanttista Tübingenin yliopistoa suosittelemaan jotakuta kandidaattia. Tübingenin johtokunta suositteli Kepleriä. Ehkäpä he halusivat päästä eroon tästä rettelöivästä nuoresta miehestä, joka oli kannattanut kalvinistisia ajatuksia sekä puolustanut Kopernikusta julkisessa väittelyssä. Hänestä tulisi huono pappi, mutta hyvä matematiikan opettaja… Keplerin vastaus oli, että auringosta lähti voima, joka pakotti planeetat kiertämään rataansa. Ulommat planeetat liikkuivat hitaammin, koska tämä voima heikkeni etäisyyden kasvaessa ’niinkuin valonkin voimalle käy’. Lienee vaikea arvostaa liiaksi tämän ajatuksen mullistavaa merkitystä. Ensimmäisen kerran antiikin jälkeen yritettiin nyt löytää fysikaalinen syy aurinkokunnan liikkeisiin sen sijaan että olisi vain kuviteltu näitä geometrisesti. Näin oli saavuttu kohtaan, jossa tähtitiede ja fysiikka jälleen kohtaavat toisensa oltuaan erossa kaksi vuosituhatta. Tämän jälleen yhtyminen tuotti räjähdysmäisiä tuloksia. Se johti Keplerin kolmeen lakiin, joiden pohjalle Newton sitten rakensi nykyaikaisen maailmankaikkeuden… Aristoteleen fysiikka, joka oli tehnyt mahdottomaksi taivaan ilmiöiden järjenperäisen käsittelyn, oli häviämäisillään, mutta se jätti vain tyhjiön jälkeensä… Nuori Habsburgin arkkiherttua Ferdinand (myöhemmin keisari Ferdinand II) oli päättänyt puhdistaa itävallan maakunnat luterilaisesta harhaopista. Kesällä 1598 Keplerin koulu suljettiin ja syyskuussa määrättiin kaikki luterilaiset papit ja opettajat poistumaan Itävallasta kahdeksan päivän kuluessa hengen menettämisen uhalla…

Sillä välin Rudolf II oli nimittänyt Tykon keisarilliseksi matematikukseksi ja tämä oli asettunut asumaan lähelle Prahaa. Keplerin kauan odottama tilaisuus koitti, kun muuan paroni Hoffmann, keisarin neuvonantaja, palasi Grazista Prahaan ja suostui ottamaan Keplerin mukaansa. Keplerin lähtö Tykoa tapaamaan on historiallisen onnenpotkun ansiosta helppo muistaa: se tapahtui tammikuun 1. päivänä vuonna 1600… Johannes Kepler oli epäonnistuneesta perheestä lähtöisin oleva köyhä tutkija, Tyko Brahe taas oli Tanskan maasta kotoisin oleva Grand seigneuer, mahtailevien ja haaveellisten tanskalaisten aatelismiesten jälkeläinen. Hänen isänsä oli ollut Helsingborgin linnan päällikkö… Hän matkusti edelleen Linziin selvittääkseen asiansa siellä, sitten takaisin Prahaan, jonne perhe saapui hänen luokseen, ja heinäkuussa hän saapui perheensä kanssa Saganiin… Tietenkään ei Saganissa ollut kirjapainoa, joten hänen oli lähdettävä jälleen matkoille hankkiakseen kirjasimia, koneistoa ja painajia. Tähän kului lähes puolitoista hänen elämänsä kahdesta viimeisestä vuodesta, jotka hän vietti Saganissa… Kun uusi kirjapaino oli joulukuussa 1629 pystytetty Keplerin omaan asuntoon, hän ryhtyi (apulaisensa Bartschin kanssa, jonka hän oli pakottanut menemään naimisiin tyttärensä Susannan kanssa) tuottoisaan yritykseen : efemeridien (saadaan yksityiskohtaiset tiedot planeettain liikkeistä tiettynä vuonna)  julkaisemiseen vuosille 1629-36.”

Raimo Lehti, Tapio Markkanen, Jan Rydman ”Isaac Newton – jättiläisen hartioilla” (Ursa 1988) lainaus sivulta 11: ”Isaac Newton syntyi keskosena joulupäivänä 1642 vanhaa lukua Lincolnshiren kreivikunnassa Woolsthorpen tilalla… Jälkimaailma kunnioittaa Isaac Newtonia hänen matemaattisten, fysikaalisten ja tähtitieellisten saavutustensa takia. Mutta hänen kiinnostuksensa piiri oli verrattomasti laajempi. Vuosikymmenet hän ahkeroi alkemian parissa. Hän tutki myös historiaa, erityisesti ajanlaskua ja historianajoitusongelmia, jumaluusoppia, varsinkin apokalyptisia profetioita, ja kielitiedettäkin… Newton toimi Cambridgessa professorina, kun hän vuosina 1684-1687 kirjoitti Principia-teoksensa… Kun fysiikassa opimme kuvailemaan erilaisia liikkeitä, joudutaan lähtökohdaksi asettamaan jokin vertausjärjestelmä eli koordinaatisto, jonka avulla määritetään liikkuvan kappaleen paikka. Lisäksi tarvitaan kello tai ehkä useampia kelloja, joiden avulla määritetään eri liikevaiheita vastaavat ajanhetket. Liike tapahtuu paikassa ja ajassa – tai sanokaamme avaruudessa ja ajassa, koska kaikkien mahdollisten paikkojen kokonaisuutta nimitetään avaruudeksi… Newton kuvaa Jumalan läsnäoloa lisäten: Hän on aina ja on kaikkialla läsnä, ja koska hän on aina ja kaikkialla, hän muodostaa ajan ja avaruuden… Kun aineen maailma ajateltiin täysin deterministiseksi eli täysin lainalaiseksi, syntyi sielunelämän sovittamisessa maailmankuvaan tiettyjä pulmia. Tämä koskee erityisesti vapaan tahdon ongelmaa. Ihmisenhän tulisi voida tahdonratkaisuillaan vaikuttaa maailman tapahtumiin. René Descartes ratkaisi sielunelämään liittyvät pulmat jakamalla maailman kahteen täysin riippumattomaan osaan: aineen maailmaan ja hengen maailmaan. Näiden todellisuuden komponenttien keskinäisestä suhteesta tuli kuitenkin ongelma, jonka ratkaisua etsittiin ns. psykofyysisestä parallelismista; aineen maailma ja siitä kokonaan erillinen hengen maailma kuvastuivat toisiinsa siten, että niiden tapahtumia voitiin sanoa yhdensuuntaisiksi.”

Blaise Pascal s. 19.6.1623 Clermont-Ferrand, k. 19.8.1662 Pariisi, oli ranskalainen matemaatikko, fyysikko ja uskonnollinen filosofi. Hän edisti luonnontiedettä mm. rakentamalla mekaanisia laskimia, kehittämällä todennäköisyysteoriaa, tutkimalla nesteiden ja kaasujen virtausta ja selventämällä muiden muassa paineen ja tyhjiön käsitteitä.

Albert Einsteinin vaikutus tekniikkaan arkipäivän tasolla on ollut merkittävä. Jo vuonna 1917 Einstein esitteli stimuloidun emission, joka myöhemmin toteutettiin laserina. Valokennojen toiminta perustuu valosähköiseen ilmiöön, jonka Einstein selitti ja loi siten pohjan sen kehittämiselle aurinkokennojen ja ovisilmien kaltaisiin käytännön sovelluksiin. Lisäksi Einsteinin keskeinen oivallus oli se, että valo kvanttiutuu luonnostaan. Tämä loi pohjaa kvanttimekaniikalle, jota käytetään sellaisenaan esimerkiksi kemiassa proteiinien laskostumisen simulointiin lääkekehitystä varten sekä elektroniikkatutkimuksessa. Suhteellisuusteorian merkittävä käyttökohde on GPS-paikannus. Suoranaista hyötyä tavoittelemattoman perustutkimuksen ulkopuolella Einstein myös paransi jääkaapin toimintaa kehittämällä tehokkaampia lämpöpumppuja.

Tähtitaivaan tutkiminen

Risto Heikkilä ”Voiko Linnunradalla kävellä? Avaruus on ihmeellinen 2” (Päivä 2010), josta lainaus sivulta 129: ”Tähdistä ja tähtitieteestä kiinnostuneena ajattelet ehkä, että sinun pitäisi saada oma kaukoputki. Mutta ihan ensiksi kannattaa opetella tuntemaan tähtitaivas kunnolla. Tee se hyvän tähtikartan avulla. Karttoja on jokaisessa hyvin varustetussa kirjakaupassa, tai voit tilata sen Tähtitieteellisestä yhdistyksestä Ursasta, jonka toimipiste on Helsingissä. Etsi ulkoa sellainen paikka, jossa on mahdollisimman pimeää ja ainakin eteläiselle taivaalle esteetön näköala. Jos aiot löytää planeettoja, olisi hyvä että myös jompikumpi ilmansuunta – itä tai länsi – olisi vapaa. Aina parempi tietysti, jos molemmat ovat. Monesti planeetat näkyvät vain noustessaan tai laskiessaan. Jos et tiedä, mihin suuntaan nuo ilmansuunnat ovat, ota mukaasi kompassi ja määritä ne sen avulla. Tiedät, missä on pohjoinen, jos tunnet Otavan. Sen avulla pystyt määrittämään muutkin suunnat. Käänny kohti etelää ja nosta kartta pääsi yläpuolelle. Silloin se ja tähtitaivas ylläsi vastaavat toisiaan… Tavallisin kiikarin malli on 7 x 50. Se tarkoittaa, että siinä on 7-kertainen suurennus ja linssin läpimitta on 50 millimetriä. Tämänkokoinen linssi kerää yli 50 kertaa enemmän valoa kuin pimeään sopeutunut ihmissilmä. Hyvin tavallinen on myös 10 x 50 -kiikari… Pienestä suurennuksesta huolimatta kiikarilla erottaa Kuun kraaterit ja Jupiterin kuut. Myös Linnunrata hajoaa yksittäisiksi tähdiksi, ja monet avoimet joukot, kuten Seulaset, näkyvät hienosti.” 
Katso: https://www.ursa.fi/taivaalla/tahtikartta/

Professori Jaakko Tuominen on kirjoittanut kirjan ”Aurinkokunnan arvoitus” (Otava 1953), josta lainaus sivulta 61: ”Merkurius tunnetaan jo muinaisista ajoista. Siitä on olemassa muistiin merkittyjä havaintoja jo vuodelta 264 eKr. Aluksi tähtitieteilijät luulivat, että kysymyksessä oli eri tähti, kun Merkurius näkyi iltatähtenä ja aamutähtenä. Se oli nimittäin niin lähellä aurinkoa, että se voidaan nähdä paljain silmin vain joko juuri ennen auringon nousua tai välittömästi auringonlaskun jälkeen. Jonkin aikaa kreikkalaiset kutsuivat Merkuriusta aamutähtenä Apolloksi ja iltatähtenä Merkuriukseksi. Auringon läheisyyden takia Merkurius voidaan sitä paitsi vain suhteellisen harvoin nähdä paljain silmin. Kerrotaan esim. ettei Kopernikus ollut nähnyt Merkuriusta. Suomessa Merkuriuksen näkeminen paljain silmin on vaikeaa, koska aurinko meillä laskee niin loivasti. Maalis-huhtikuussa sekä syys-lokakuussa Merkurius voidaan nähdä varmimmin ja tällöinkin vain, mikäli se sattuu olemaan erityisen kaukana auringosta, so. sen elongaatio sattuu olemaan suuri. Kirkkaimmillaan Merkurius on melkein yhtä kirkas kuin kirkkain kiintotähti Sirius… Henkilö, joka ensi kertaa katselee Merkuriusta kaukoputkella, kiinnittää tietysti ensin huomionsa sen puolikuuta muistuttavaan muotoon. Koska nimittäin Merkurius on lähempänä aurinkoa – josta se saa valonsa – kuin maa, näkyy sen valaistusta puolesta vain osa meille. Yleensä tämä planeetta on niin lähellä aurinkoa, että havaintoja siitä voidaan tehdä vain päiväsaikaan. Tällöin aurinko on sopivalla tavalla himmennettävä pois. Jos sää on erityisen edullinen, voidaan havaita yksityiskohtia Merkuriuksen pinnassa.”
Joulukuussa voi tarkkailla Kolmion galaksia. Kolmion tähdistöstä nimensä saanut galaksi on kaukaisin niistä kolmesta galaksista, jotka saattavat näkyä pohjoisilta leveysasteilta ilman kaukoputkea. Kolmion galaksi näkyy noin 40 astetta horisontin yläpuolella lounaassa.

Venuksen, Marsin, Saturnuksen kuvaaminen vaatii aika tehokkaan peilikaukoputken, sekä x- ja y-koordinaatistossa seuraavan moottorijalustan. Kohde pakenee vallan nopeasti okulaarista, parissa kolmessa sekunnissa. Lisäksi kuvaukset yleensä tehdään öisin varhain keväällä ja syyskuussa jolloin ilmakehän inversiot vähäisiä (lämpövärinä). Lisäksi jotta vältytään valosaasteelta, kuvaukset syrjäisillä seuduilla. Kameran runko kiinnitettään erityissovitteella kaukoputkeen. Työskentely vaatii tarkkuutta ja maltillisuutta. Etukäteen selvitettävä kohteen nousu ja laskuajat, sekä sääolot. Lisätietoja Jorma Mäntylän toimittamasta ”Tähtivalokuvaus – digitaalinen harrastajakuvaus” (Ursa 2005).
Messier 81 galaksin kierteishaarat erottuvat selkeimmin kaukoputkella, mutta galaksia voi tarkastella myös kiikarilla. Galaksi löytyy zenitistä, eli toisin sanoen suoraan katsojan yläpuolelta, vähän Otavan tähtikuviosta puolenyön aikaan länteen 75 astetta horisontin yllä pohjoisessa.
https://www.ursa.fi/kauppa/kaukoputken-ostajan-opas/

Käy katsomassa Youtube selvitys universumista, tekstitetty Suomeksi…
https://youtu.be/Iy7NzjCmUf0

Raamattua olen lukenut kymmeniä kertoja kannesta kanteen, jossa puhutaan maailman luomisesta, kun Jumala puhui mitä tahtoi ajattomuuden tilassa, sillä hän aina on ollut, on ja tulee olemaan olemassa ja loi näkyvän maailmankaikkeuden sanallaan, joka sisälsi ajan ja fyysiset lainalaisuudet, eli kyseessä on alkupamaus, jossa aika lähti kulkemaan maailmakaikkeudessa liikkeelle valon nopeudella. Raamattu puhuu, että näkymätön ja ajaton henkimaailma on todellisempi kuin näkyvä maailmankaikkeus, jossa elämme hetken aikaa. Raamatussa ei puhuta mitään maan olevan pannukakku tai mitään muutakaan epätieteellistä.

Havaintojen tekemisen historiasta jotakin

Kolumbus – Pokien vuosikirja (Sveitsiläisen nuorten vuosikirjan Columbus – Unterhaltung und wissen XVII ja XIX osasta toimittanut Pertti Jotuni WSOY 1969) lainaus sivulta 180: ”Mutta menneiden aikojen kansat, joiden tieto perustui välittömiin havaintoihin ja kokemuksiin, muodostivat maailmankuvansa sen perusteella, mitä silmä näki. Heille Maa oli aloillaan oleva, pyöreä levy, jonka yläpuolella kaartui taivaan kansi. Siinä kiersivät kehäänsä valot: Aurinko, Kuu ja tähdet. Ei tullut mieleenkään tuumia, oliko tuo käsitys oikea, sillä sellaiselta maailma näytti. Jo lähes viisi vuosituhatta sitten babylonialaiset – samoin kuin kiinalaiset, intialaiset ja egyptiläiset – tarkkailivat tähtien nousua ja laskua. Babylonialaisten käsityksen mukaan taivaassa asui jumalallisia olentoja, jotka vallitsivat ihmisten kohtaloita. Kaikella, niin myös taivaan tähdillä, oli uskonnollinen merkitys. Silloiset papit pystyivät jo aika tarkkoihin avaruusmittauksiin, niin että he saattoivat ennustaa auringon- ja kuunpimennyksiä ja eräitä muitakin ilmiöitä, mutta he pitivät tietonsa omina salaisuuksinaan. Kansan käsityksen mukaan Maa oli ontto vuori, joka ui syvien vetten päällä. Sen yläpuolella kohosi kiinteä luja kupu, jonka ylemmät vedet peittivät. Ne tihkuivat sateena taivaankannen läpi, alemmat vedet taas kohosivat lähteisiin ja pyrkivät ilmaan suihkulähteinä. Aurinko, Kuu ja tähdet vaelsivat pitkin taivaan kantta, astuivat esiin itäisestä portista ja poistuivat läntisestä.

Uskonnollisten käsitysten lisäksi myös runolliset mielikuvat ja jumalaistarut vaikuttivat muinaisajan maailmankuvaan. Egyptiläiset näkivät taivaalla lehmän, joka seisoi nelikulmaisella maalevyllä vatsa täynnä tähtiä. Myöhemmin uskottiin, että taivaaksi kaareutui taivaan jumalatar, joka kosketti vain sormenpäillään ja varpaittensa kärjillä Maan horisonttia. Taivaan jumalattaren jalkojen juuressa makasi Maan jumala. Auringon ja Kuun jumala purjehtivat laivoillaan pitkin korkeuksissa virtaavaa jokea, heillä oli eri portit, joista he tulivat ja lähtivät. Seitsemännellä vuosisadalla eKr. kreikkalainen filosofi Thales, kotoisin Miletoksesta, piti taivasta kristallimaljana ja maata laakeana levynä, joka ui kuin laiva valtavassa meressä. Jo sata vuotta aikaisemmin oli kreikkalainen runoilija Hesiodos kirjoittanut teoksen maailman synnystä ja jumalten polveutumisesta. Hän kuvaa siinä kaunopuheisesti, kuinka aurinko lännessä horisonttiin laskettuaan ui Okeanoksen halki itään ja vesimatkan kirkastamana nousee seuraavana aamuna uusin voimin taas taivaalle. Muinaiskreikkalaiset kuvasivat Okeanosta valtavaksi virraksi, joka ympäröi koko maalevyä ja merta. Intian vanhoilla hinduilla oli vielä runollisempi maailmankuva. Neljä norsua seisoo jättiläiskilpikonnan selkäkilven päällä ja kantaa selässään maailmaa. Kreikkalainen filosofi Anaksimandros oli ensimmäinen oppinut, joka ei uskonut Maan olevan levyn muotoinen. Hänen mielestään Maa oli lieriön muotoinen patsas, joka leijui ilmassa maailmankaikkeuden keskipisteessä. Maata ei mikään pidä kiinni eikä se seiso minkään päällä. Se ei putoa koska sijaitsee aivan keskipisteessä, samasta syystä se ei liioin kallistu mihinkään suuntaan… Jo kuudennen esikristillisen vuosisadan lopulla alkoi kuitenkin päästä voitolle se käsitys, että Maa on vapaasti ilmassa leijuva pallo. Yhä useampien mielestä tuntui näet järjenvastaiselta, että Aurinko, Kuu ja planeetat tekisivät joka päivä täyden kierroksen Maan ympäri. Kaikki selittyi paljon yksinkertaisemmin, kun oletettiin, että päivittäinen kiertoliike onkin näköharhaa ja johtuu siitä, että Maa itse liikkuu… Koska antiikin kreikkalaiset eivät voineet kuvitella, että mikään kappale voisi leijua irrallaan putoamatta maahan, heidän mielestään tähtiä kannattamassa täytyi olla näkymättömiä tukilaitteita…”

Kuumatka

James B. Irwin ja William A. Emerson Jr. ”Kuumatka” (Ristin Voitto 1977), josta lainaus sivulta 16: ”Tunsin Kuussa murskaavalla tavalla Jumalan läsnäolon. Tunsin Hänen Henkensä liikkuvan lähempänä minua kuin koskaan Maassa, suorastaan minun sisälläni. Se oli merkillinen kokemus. En mitenkään muuttanut tapojani. Rukoilin samoihin aikoihin päivästä kuin Maassakin, levolle mennessäni lyhyen iltarukouksen ja aamurukouksen heti herättyäni. Mutta Kuussa ollessani minä tunsin Jumalan olevan lähellä koko ajan, niin että tuntui aivan luonnolliselta pyytää Hänen apuaan teknisissäkin kysymyksissä. En tarkoita mitään epämääräistä Jumalan johdatuksen tuntua. Tarkoitan, että tunsin Jumalan olevan läsnä yliluonnollisella tavalla. Jos tarvitsisin Hänen apuaan, sen kuin vain pyysin sitä. En ole muuten ainoa astronautti, joka on tuntenut samoin Kuussa ja avaruudessa. Olemme kaikki kokeneet samantapaista, mutta me ilmaisemme kukin tunteemme omalla persoonallisella tavallamme. Jokainen on tuntenut pystyvänsä tehokkaampaan työhön avaruudessa kuin Maassa. Jokainen on kokenut saavansa aivan uudenlaisia sielunvoimia. Ajatus juoksi avaruudessa selkeästi. Olimme melkein selvänäköisyyden rajoilla. Useammin kuin kerran tiesin etukäteen, mitä Dave Scott aikoi sanoa. Minulle tuli jo sellainen tunne, että osaisin lukea hänen ajatuksensa. Apollo 14:n kuumodulin ohjaaja Ed Mitchell. Olen keskustellut hänen kanssaan kokemuksista Kuussa. Hänkin myöntää kokeneensa merkillistä selvänäköisyyttä ja jonkin tuntemattoman voiman läheisyyttä. Ed on perustanut sielutieteellisen säätiön, jonka tarkoituksena on löytää tieteellinen selitys avaruudessa koettuun Kaikkivaltiaan läsnäoloon.”

Linkkejä:

http://www.avaruus.fi

Kirjallisuutta:

V. A. Heiskanen ”Tähtitiede” (WSOY 1948)
Albert Einstein ”Fysiikan kehitys Newtonista kvanttiteoriaan (1962)
Arthur Koestler ”Johannes Keplerin elämäkerta” (WSOY 1961)
Kenneth Gatland, Arthur C. Clarke ”Kohti avaruutta: avaruuden valloituksen historia” (Karisto 1982)
John Taylor ”Mustat aukot – tuhoutuuko maailmankaikkeus?” (Uusi kirjakerho 1977)
Carl B. Bayer ”Tieteiden kuningatar” (Art House 1994)
Pertti Jotuni ”Välilasku kuuhun: avaruudentutkimuksen vaiheita Sputnikista Apolloon” (Kirjayhtymä 1969)
Peter Lancaster Brown ”Jokamiehen tähtitiedettä” (Otava 1979)
James B. Irwin, William A. Emerson Jr. ”Kuumatka” (Ristin Voitto 1977)
Lenonardo da Vincin muistiinpanot:
https://www.vam.ac.uk/articles/explore-leonardo-da-vinci-codex-forster-i#?c=&m=&s=&cv=
http://luominen.fi/