Hurja teoria: Alkuräjähdys synnytti myös antimateriasta koostuvan antiuniversumin, jossa aika kulkee taaksepäin

Kosmologi Syksy Räsänen ei liputa puolesta eikä vastaan.

maailmankaikkeus
antiuniversumi
Uuden teorian mukaan alkuräjähdys synnytti sekä oman maailmankaikkeutemme että antimaailmankaikkeuden.L. Boyle/Perimeter Institute for Theoretical Physics

Uuden häkellyttävän teorian mukaan lähes 14 miljardia vuotta sitten sattunut alkuräjähdys ei synnyttänyt vain omaa universumiamme, vaan myös eräänlaisen "antiuniversumin".

Tämä antiuniversumi olisi peilikuva omastamme: siellä aika kuluu taaksepäin ja se koostuu pääosin antimateriasta, kun omassamme materia on ylivoimaisesti niskan päällä.

Uuden teorian ovat kehittäneet kolme Kanadassa toimivaa teoreettista fyysikkoa, Latham Boyle, Kieran Finn ja Neil Turok. Heidän teoriansa on julkaistu Physical Review Lettersissä (siirryt toiseen palveluun) ja siitä uutisoi muun muassa Physicsworld. (siirryt toiseen palveluun)

Tutkijat perustavat ajatuksensa niin sanottuun CPT-symmetriaan. Kyseessä on fysiikan laki, jonka mukaan ilmiö on mahdollinen myös peilikuvanaan. Näin voi olla, jos hiukkasten tilalla on antihiukkasia, oikea ja vasen vaihtavat paikkaa (samoin ylös ja alas, eteen ja taakse) samoin kuin menneisyys ja tulevaisuus.

Neil Turokin ja kumppaneiden mukaan antiuniversumi laajenisi ajassa taaksepäin alkuräjähdyksen jälkeen. Siis samaan tapaan kuin oma universumimme päinvastaiseen suuntaan. Myös sen muut ominaisuudet olisivat oman universumimme peilikuvia.

Tutkijat: Kosminen inflaatio ja pimeä aine selittyisivät teorialla

Tutkijat myöntävät, että heidän teoriansa ei ole vielä valmis, vaan se vaatii vielä lisätutkimusta. Heidän mielestään se kuitenkin selittää hyvin eräitä ilmiöitä, jotka ovat toistaiseksi jääneet arvoituksiksi.

Esimerkiksi alkuräjähdystä seuranneen nopean laajenemisen vaiheen eli niin sanotun kosmisen inflaation tuloksena maailmankaikkeus on varsin samankaltainen kaikkialla.

Ilmiön on arveltu olevan seurausta tietynlaisista kentistä, joihin liittyy alkeishiukkasia, joita ei ole vielä löydetty.

Turokin mielestä fysiikkaa hallitsee liiaksi ajatus, että uusi ilmiö voidaan selittää vielä löytämättömällä hiukkasella tai kentällä. Uusi teoria ei hänen mukaansa sellaisia edellyttäisi.

Turok katsoo teorian selättävän myös pimeän aineen arvoituksen. Pimeä aine muodostaa suuren osan universumin massasta, mutta sitä ei ole havaittu suoraan. Kanadalaisryhmän teoriaan sisältyvä steriili neutriino selittäisi hyvin tämänkin arvoituksen, hän sanoo.

Syksy Räsänen: Villiä spekulaatiota

– Kanadalaistutkimus on spekulaatiota siitä, mitä saattaa olla, mutta ei todista vielä mitään universumista tai antiuniversumista, sanoo kosmologi Syksy Räsänen Helsingin yliopistosta.

Syksy Räsänen
Syksy RäsänenJukka Lintinen / Yle

Räsänen ei varsinaisesti tyrmää ajatusta, mutta sanoo, että se voi pitää paikkansa tai voi olla pitämättä paikkansa, ja se voi johtaa johonkin tai olla johtamatta. Fysiikassa on paljon tällaisia spekulatiivisia ideoita, mikä on hyvä, hän lisää.

Räsänen jakaa tieteellisen tutkimuksen kolmeen eri kategoriaan.

Ensiksi on tärkeintä ymmärtää se, mikä tiedetään vankasti ja on järkevän epäilyn ulkopuolella. Toiseen kategoriaan kuuluvat tutkimukset, jotka ovat tieteen eturintamaa: vaikka niihin liittyy vielä epäselvyyttä, sisältävät ne jo käsityksen, mistä on kyse.

Kolmanteen luokkaan kuuluu tutkimus, joka on villiä spekulaatiota.

Villeissä spekulaatioissa ei ole sinänsä mitään vikaa.

Syksy Räsänen

– Tämä tutkimus on tätä osastoa, Räsänen sanoo. Villeissä spekulaatioissa ei ole sinänsä mitään vikaa, hän korostaa

Räsänen: Ei varsinaisesti uutta

Esimerkiksi CPT-symmetria on Räsäsen mukaan kaikkien hiukkasfysiikan teorioiden hyvin tunnettu ominaisuus. Tässä tutkimuksessa CPT-symmetriaa on sovellettu koko maailmankaikkeuteen.

Tähän liittyen Räsäsen mielestä tutkimuksen konkreettisin havainto koskee pimeää ainetta. Toisaalta kanadalaistutkimuksen ajatus, että se perustuisi steriiliin neutriinoon on vanha idea, jossa ei ole juuri uutta. Kyseessä on yksi versio vanhasta ideasta, hän sanoo.

Entä ajatus kentästä ja vielä löytämättömästä hiukkasesta, jotka liittyvät kosmiseen inflaatioon?

Visualisointi alkuräjähdyksestä.
Nasan perinteiseen teoriaan perustuva visualisointi maailmankaikkeuden evoluutiosta alkuräjähdyksestä lähtien.Nasa

Räsäsen mukaan väite siitä, ettei hiukkasta ole vielä löydetty, on sikäli harhaanjohtava, että yksi vahva ehdokas – Higgsin hiukkanen – on löydetty. Toisaalta muitakin ehdokkaita hiukkaseksi on runsaasti.

Turok onkin Räsäsen mukaan inflaatioteorian kriitikko, joka mielellään tökkii sitä tikulla. Inflaatioteoria on kuitenkin varsin vahvalla pohjalla. Inflaatio on ennustanut oikein kosmisen mikroaaltotaustan ja galaksien ominaisuudet yksityiskohtia myöten.

Myös Räsänen kallistuu inflaatioteorian suuntaan.

– Inflaatioteoria ehdottomasti paras tämänhetkinen selitys tehdyille havainnoille. Ehkä huomenna joku keksii paremman selityksen, mutta toistaiseksi inflaatioteoria ollut hyvin menestynyt. Silti ei ole vielä täysin kirkossa kuulutettua, että juuri inflaatio on vastuussa näistä rakenteen siemenistä.