Onko avaruus ääretön ja ikuinen?

1820-luvulla saksalainen tähtitieteilijä Heinrich Olbers esitti itsestään selvältä kuulostavan kysymyksen, joka sittemmin tuli tunnetuksi Olbersin paradoksina: miksi yötaivas on pimeä? Äkkiseltään asia tuntuu harvinaisen yksiselitteiseltä. Jos aurinko on taivaanrannan takana, on tietenkin pimeää. Niin helposti öinen pimeys ei kuitenkaan selity. 1800-luvun alkupuolella ja vielä pitkään sen jälkeenkin maailmankaikkeutta pidettiin ikuisena ja äärettömänä. Maailmankaikkeus ei ole syntynyt tiettynä ajanhetkenä vaan on ollut aina olemassa, ja se ulottuu kaikissa suunnissa äärettömän kauas. Vaikka sellainen maailmankaikkeus olisi periaatteessa yksinkertainen – ei alkua eikä loppua sen kummemmin ajassa kuin avaruudessakaan – pimeän yötaivaan selittäminen olisi vaikeaa. Äärettömässä ja ikuisessa maailmankaikkeudessa näkyisi joka suunnassa tähtiä. Ne olisivat samalla tavalla pieniä valopisteitä kuin tuntemallamme yötaivaalla, mutta jos tähtiä olisi äärettömän paljon ja jos niiden valo olisi voinut matkata äärettömän kauan kohti Maata, pieniä valopisteitä olisi taivaalla vieri vieressä. Taivas olisi silloin yhtä kirkas kuin tähden pinta – sekä päivällä että yöllä. Pimeää tötaivasta yritettiin selittää esimerkiksi tähtienvälisellä pölyllä, joka himmentäisi kaukaisten tähtien valoa. Äärettömän vanhassa maailmankaikkeudessa valoa imevä pölykin olisi ehtinyt kuumentua ja alkaa säteillä jo kauan sitten, joten siitä ei ollut selitykseksi. Todellinen syy selvisi vasta, kun maailmankaikkeus osoittautui äärellisen ikäiseksi. Se on syntynyt noin 13,7 miljardia vuotta sitten, joten tähtiä ei voi olla äärettömän kaukana eikä tähtien valo ole voinut matkata Maahan äärettömän kauan. Me näemme vain osan maailmankaikkeudesta ja sen tähdistä. Maailmankaikkeuden syntyä, kehitystä ja tulevaisuutta tulevaisuutta tutkivat kosmologit käyttävät nykyisin tutkimusvälineinään sähkömagneettisen säteilyn kaikilla aallonpituuksilla toimivia kaukoputkia ja teleskooppeja sekä avaruudessa kiertäviä satelliitteja. Kuitenkin jo pelkkä silmäys öiselle taivaalle kertoo keskeisiä asioita maailmankaikkeudesta: se ei ole ikuinen eikä ääretön.

Juttuja samasta aiheesta