Suure Paugu järel valitses hetke Puhas Kaos
Ehkki pole keeruline järeldada, et universumi algplahvatus tekitas mõningast korralagedust, peavad teadlased kaosest rääkides siiski silmas midagi äärmiselt spetsiifilist. Kaootilises süsteemis võivad tillukesed muudatused põhjustada väga mastaapseid tagajärgi. Tihti kirjeldatakse seda näite najal, mida nimetatakse „liblikaefektiks“ — viidates, et Brasiilias tiiba liigutades võib liblikas põhjustada tuulispasa Texases.
Ehkki varasemad uurimused on andnud mõista, et meie universumi varajases nooruses valitses kaos, pakub värske teadustöö teadlaste sõnul selle tõestuseks raudse kinnituse, vahendab Space.com.
„Meie töö üldiseks tulemuseks on, et vastupidiselt sellele, mida on välja pakkunud mõned varasemad uurimused, peavad eri vaatlejad ometi nõustuma meie universumi kaootilise olemusega,” kommenteerib töö juhtiv autor Adilson Motter. „Nüüd oleme lõpuks täiesti kindlalt välja selgitanud, et see ongi kaootiline.”
Üleüldine kaos? Oleneb sellest, kes küsib
Varem on küsimusele, kas tärkav universum ikka oli kaootiline, saadud mitmesuguseid vastuseid. Mõned uurimused on andnud mõista, et vastus sõltub vaatleja koordinaatidest — konkreetses aja- ja ruumipunktis peatuva isiku tehtud mõõtmiste tulemused võivad erineda liikumise pealt sooritatud vaatlustest.
„Probleem on sisuliselt seotud tõigaga, et relativistlikus tähenduses erinevad vaatlejad kipuvad aega tajuma erinevalt. See tähendab konkreetselt seda, et sama probleemi uurivad eri teadlased teevad eri järeldusi,” selgitab Chicago loodeülikooli füüsik Motter.
Ent Motteri ja Rio de Janeiros tegutseva Brasiilia föderaalülikooli teadlase Katrin Gelferti arvutused tõestavad, et universumi antud omadus on vaatleja relativistlikest koordinaatidest absoluutselt sõltumatu. Taoline kindlus rajaneb Motteri arvutuste rakendamisel viimatistele kosmoloogilistele universumimudelitele. Kui nood mudelid osutuvad ebatäpseks, võib siiski selguda, et meie universum ei pruukinud sündida kaoses, hoiatas ta. Küll aga on uue töö valguses kõik vaatlejad ka selle tulemusega nõus.
„Peamine tulemus on, et nüüd on võimalik kaost universaalselt määratleda — sellise määratlusega, mis ei sõltu vaatlejast,” kirjutab uurimuses mitte osalenud Brasiilia Campinase osariikliku ülikooli füüsik Alberto Saa. „See on kaua aega püsinud probleem.”
Murdosa sekundist
Uue uurimuse kohaselt hakkas kaos universumis valitsema 10-astmel-miinus-43. sekundil (ehk 0,0000000000000000000000000000000000000000001 sekundit) pärast Suurt Pauku. Kesta sai see samuti vaid väga lühikest aega: vähemalt 10-astmel-miinus-36 sekundit.
Selle aja jooksul tegeles universum oma tillukesest, kuumast ja tihedast algusest suuremaks paisumisega. Teadlased nõustuvad, et suvalisel ajahetkel võisid selle kaks ruumimõõdet paisuda, samas kui kolmas tõmbus kokku. Ning too paisumine oli uue teadustöö kohaselt kõige tõenäolisemalt kaootiline, nagu ka universum ise.
„Kui üht kokkutõmbumistest ainult õige natuke muuta, oleks tulemuseks täiesti teistsugune paisumiste ja kokkutõmbumiste jada,” selgitab Motter.
Seda universumi varajast perioodi ei ole veel hästi mõistetud. Mõned teooriad pakuvad, et varajasele kaootilisele etapile järgnes kiire paisumise, nn inflatsiooni periood, mil universumi mõõtmed kahekordistusid enam kui sada korda sekundi murdosa vältel.
Motteri ja Gelferti avastuse üksikasjaline kokkuvõte ilmus ajakirja Communications in Mathematical Physics viimatises numbris.
Suur Krõmps?
Ehkki meie universum ei ole enam kaootiline, võib see taolisse seisundisse naasta, kui toimuma peaks hüpoteetiline Suur Krõmps (ingl Big Crunch).
Mõned kosmoloogilised mudelid ennustavad, et universumi paisumine jätkub lõpmatuseni, või et see aeglustub ajapikku. Samuti pole aga välistatud, et see paisub, misjärel protsess pöördub ning universum hakkab hoopis kokku tõmbuma.
Lõpptulemuseks oleks Suur Krõmps, mis on üsna sarnane Suurele Paugule, ainult et tagurpidi. Kui see juhtuma peaks, siis saab universumi lõpp — täpselt nagu alguski — olema kõike muud kui rahulik, ütlesid uurijad.
„Oleks huvitav, kui universum tulevikus jälle kollapseeruks,” ütleb Motter. „Meie uurimuse kontekstis saame me esitada küsimuse, kas taoline taaskollaps kujuneb kaootiliseks protsessiks või ei. Väga tõenäoliselt saaks see olema kaootiline.”
Jälgi Forte teadusuudiseid ka Twitteris!
