Einsteinin suhteellisuusteorian erheelle etsitään selitystä Turussakin

Tieteen yksi tärkein ominaisuus on se, että se etenee ja se etenee usein virheiden kautta. Pystyykö tämän päivän fysiikka kumoamaan joitain Einsteinin päätelmiä? Esimerkiksi maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen ei sovi suhteellisuusteoriaan.

Kotimaa
Taiteilijan näkemys auringonlaskusta maata muistuttavalla Gliese 667 Cc -planeetalla. Lähinnä planeettaa oleva tähti on Gliese 667 C ja kaksi sen oikealla puolella olevaa tähteä Gliese 667 A ja Gliese 667 B.
L. Calçada / ESO

Fysiikan tohtorikoulutettava Jaakko Vainiolla on kunnianhimoiset tavoitteet. Hän etsii erheitä, joita Einstein mahdollisesti teki.

– Voisi tiivistää, että teen oikein sitä, mitä Einstein teki väärin. Minulla on jo nuoresta ollut sellainen ajatus, että haluan selvittää, miten maailma makaa ja kenen kanssa, naurahtaa fysiikan tohtorikoulutettava Jaakko Vainio Turun yliopistosta.

Tiede etenee usein virheiden kautta

Tieteen yksi tärkein ominaisuus on se, että se etenee, ja se etenee usein virheiden kautta. Silloin kun Albert Einstein oli nuori, niin vakioajatteluna oli se, että valon täytyy edetä jonkun väliaineen eli eetterin kautta. Einsteinia ja muita sen ajan nuoria tutkijoita alkoi epäilyttää, että tällaista eetteriä ei ole edes olemassa. Ja tässä he osuivat oikeaan.

1990-luvulla havaittiin, että maailmankaikkeus ei ainoastaan laajene, vaan se laajenee nykykäsityksen mukaan kiihtyvällä nopeudella. Pikkuhiljaa Einsteinin meille rakentama maailmankaikkeuden kuvaus alkaa rapistua, eikä kaikki tunnukaan pitävän paikkaansa.

Nimenomaan tuo maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen on sellainen kysymys, johon ei vielä ole kunnollista selitystä olemassa.

Jaakko Vainio

– Moni asia Einsteinin teorioissa itse asiassa tarkentuu edelleen sillä tavalla, että se toimii yllättävän hyvin. Mutta nimenomaan tuo maailmankaikkeuden kiihtyvä laajeneminen on sellainen kysymys, johon ei vielä ole kunnollista selitystä olemassa. Aika usein mediassa kuulee termin ”pimeä energia”. Se ei vielä ole selitys, vaan se on nimitys, joka me annetaan niille mahdollisille selityksille, jotka voivat aiheuttaa kiihtyvän laajenemisen, selventää fysiikan tohtorikoulutettava Jaakko Vainio.

– Vastaavasti meillä on myös nimitys ”pimeä aine”. Pimeä tarkoittaa sitä, että emme tiedä tarkkaan, mitä siellä on. Tai voi sanoa ainakin niin, että tiedämme yhä useampia asioita, mitä siellä ei ainakaan ole. Ja tämä on sitä, mitä yritän omalta osaltani tehdä.

Vastaavaa tutkimusta tehdään tällä hetkellä kaikkialla maailmassa.

”Etsimme malleja, emme totuutta”

Ajatellaanko fysiikan asioita pelkästään matemaattisesti, vai pystyykö niitä visualisoimaan jollakin tavalla?

Ehkä joskus satojen vuosien kuluttua päästään johonkin lopputulokseen. Mutta matkan varrella saa aika monta jännää arvoitusta ratkaistua itsekin.

Jaakko Vainio

– Me yritämme ymmärtää, mitä matemaattiset asiat oikeasti tarkoittavat sen paperin ulkopuolella. Fysiikassa kaiken tiedon ja teorian pitäisi olla testattavissa. Jos me teemme teorian, joka näyttää hienolta ja selittää melkein kaiken, mutta sitä ei voida millään testata, niin sen hyöty on aika teoreettinen sen jälkeen. Me emme etsi totuutta, vaan pikemminkin malleja, jotka selittävät, miten maailman toimii ja mitä tapahtuu huomenna, kertoo Vainio.

– Tietysti tässä puhutaan sellaisista kysymyksistä, että ne eivät tule kaikki omana aikanaan selviämään ja me teemme vain oman osuutemme ja joku muu jatkaa siitä. Ehkä joskus satojen vuosien kuluttua päästään johonkin lopputulokseen. Mutta matkan varrella saa aika monta jännää arvoitusta ratkaistua itsekin.