Hyppää pääsisältöön

Valoa ja pimeää

Fyysikko Jim Al-Khalili ja prisma
Fyysikko Jim Al-Khalili ja prisma Kuva: BBC valoa ja pimeää

Fyysikko Jim Al-Khalili tutustuu valon tutkimuksen vaiheisiin.

Kaksiosaisessa dokumentissa Jim Al-Khalili kertoo, miten melkein kaikki, mitä universumista tiedämme, on opittu valon käyttäytymistä tutkimalla. Vasta viimeisten vuosikymmenten aikana on havaittu, että suurin osa maailmankaikkeudesta on kuitenkin näkymättömissä.

Osa 1: valo. Tarina alkaa 200-luvulta eKr., jolloin kreikkalainen matemaatikko Eukleides oivalsi valon kulkevan suoraan. Melkein kaksi vuosituhatta myöhemmin Italiassa Galileo Galilei muutti maailmankuvaamme rakentamalla teleskoopin, jonka linssit poikkeuttivat valon suoralta radaltaan ja paljastivat paikkamme kosmoksessa.

Jokainen uusi oivallus valon luonteesta on tuonut mukanaan myös uuden käsityksen maailmankaikkeudesta. Olemme nähneet yhä syvemmälle avaruuteen ja tutkineet tähtien rakennetta ja elinkaarta. 1670-luvulla tanskalainen astronomi Ole Roemer havaitsi valon nopeuden olevan äärellinen, ja sillä oli perustavanlaatuisia seurauksia. Mitä kauemmas katsomme avaruudessa, sitä kauemmas katsomme menneisyyteen. Vuonna 1964 havaittiin kosminen taustasäteily, joka on universumin vanhinta valoa. Sen kauemmas ei valolla näe.

Osa 2: pimeä. Ensimmäiset aavistukset siitä, että maailmankaikkeudessa saattaa olla enemmän kuin mitä näemme, saatiin vuonna 1846, jolloin havaittiin planeetta Neptunus. Sen löytäminen oli vaikeaa: neljän miljardin kilometrin päässä auringosta kiertävä kappale ei saa paljonkaan valoa osakseen eikä näin ollen erotu kuin äärimmäisen himmeästi. Tällaisessa hämärässä lepää valtaosa maailmankaikkeuden atomeista ylipäänsä.

1900-luvun puolivälissä tutkijat havaitsivat jotain vieläkin oudompaa: pimeän aineen, aineen joka ei ole vain pimeässä vaan jota kerta kaikkiaan ei ole mahdollista nähdä. Osoittautui, että galaksien muodostumisen ja koossa pysymisen selittämiseksi universumissa pitäisi olla neljä kertaa enemmän pimeää ainetta kuin normaalia, atomeista koostuvaa ainetta. 1990-luvulla pimeän aineen määrää mitattaessa havaittiin yhä suurempi mysteeri: pimeä energia, maailmankaikkeutta laajentava tekijä, jonka arvioidaan muodostavan 73 prosenttia koko universumista.

  • Valoa ja pimeää (Light & Dark), Britannia 2013. Tuotanto BBC
Kommentit

Yle Teema

Teema Twitterissä ja Facebookissa