torstai 6. marraskuuta 2014

Ajatuksia kosmologiasta ja kvanttifysiikasta

Hiukkasia tuntuu löytyvän lähes satamäärin. Kvanttifysiikassa on todettu se, että hiukkanen voi olla yhtä aikaa eri olotiloissa. Palauttaisin asian Albert Einsteinin perusyhtälöön E=mc2. Sehän tarkoittaa hiukkastasolla sitä, että energia voi hetkessä muuttua aineeksi ja taas takaisin. Kuvaisin tilannetta käsitteellä sähköistä rätinää tai värinää. Jotkut fyysikot ovat esittäneet, että meidän kolmen avaruusulottuvuuden + aika lisäksi ulottuvuuksia voi olla yhteensä toistakymmentä, joista osaa kutsutaan säikeiksi. Minä pitäisin niitä erilaisina energiatasoina, joilla energia voi tulla esiin erilaisina hiukkasina. 

Erikseen on sitten se, että maailmankaikkeuksia on todennäköisesti lukuisa määrä. Olen epäillyt singulariteetin olemassaoloa ja pidän lähtökohtana "alkusumua", jonka toisensa ohittaneet universumit ovat aiheuttaneet 13,819 miljardia vuotta sitten. Nyt on myös viitteitä siitä, ettei universumimme välttämättä laajenekaan loputtomasti, vaan vetäytyy lopulta kasaan. Sen saisi nähdäkseni aikaan se, että toisensa ohittaneet universumit loittonevat niin nopeasti, että niiden vetovoima rupeaa hiipumaan ja universumimme oma painovoima rupeaa lopulta vetämään sitä takaisin kasaan. Jotkut fyysikot/tähtitieteilijät ovat kuitenkin sitä mieltä, että laajeneminen johtuu oman universumimme tyhjiöenergiasta, joka kiihdytti laajenemista neljä miljardia vuotta  "alkuräjähdyksen" jälkeen.

Kaiken teoria

Perehdyttyäni nyt enemmän Stephen Hawkingin ja muiden yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan tutkijoiden ajatuksiin, joiden tavoitteena on kehittää kaiken teoria, mikä selittäisi maailmankaikkeuden synnyn ja mahdollisesti myös massan ja sähkövarauksen suuruuden selityksen ilman kosmologisia ja fysiikan vakioita, jatkan kosmologisen teoriani kehittelyä.

Jo 1900-luvun alkupuolelta lähtien on päästy vähitellen näkyvän maailmankaikkeuden sisään. Hiukkaskiihdyttimien ja -törmäyttimien tehon kasvaessa on löydetty raskaampia hiukkasia, jotka pysyvät "elossa" vain sekunnin miljoonasosan. Kevyemmät hiukkaset sen sijaan säilyvät miljardeja vuosia.

Näkyvässä maailmassa aine koostuu molekyyleistä, jotka ovat alkuaineiden atomien yhdisteitä. Alkuaineen atomi koostuu protoneista ja neutroneista, jotka muodostavat sen ytimen ja lisäksi sitä kiertävistä elektroneista. Protonit ja neutronit ovat hadroneita, joissa kummassakin on kolme kvarkkia. Kvarkit ovat ylös-kvarkki (u) ja alas-kvarkki (d). Kvarkeilla on ”väri”, sähkövaraus ja spin. Niitä pitää atomin ytimessä vahva värivoima gluoni. Elektronit ovat leptoneita, joita pitävät ytimen ympärillä väreilevässä "sumussa" bosoneihin kuuluvat heikon ydinvoiman fotonit. Fotonien karkailu näkyy meille valona. Leptoneihin kuuluu myös elektronin "aisapari" neutriino, joita karkaa avaruuteen fotonien matkassa ydinreaktioiden seurauksena. Hajoamistuotteina syntyy vielä lyhytikäisiä raskaita mesoneita.

Maailmankaikkeuden synnyn ja kehityksen selittämisessä on muodostunut ongelmaksi se, että sen massasta ja energiasta vain 0,5 % on tavallista näkyvää ainetta ja 4,1 % muuta tavallista ainetta ja säteilyä 0,005 %. Valtaosa on jotakin muuta, mitä ei havaita eikä pystytä vielä tutkimaan. Siitä on määritelty pimeäksi energiaksi 72,1 % ja pimeäksi aineeksi 23,3 %.

Nykyisillä hiukkaslaitteilla on löydetty raskaampia kvarkkeja lumo, outo, huippu ja pohja ja niitä vastaavat neutriinot. Välittäjähiukkasia eli bosoneita on mm. W-, W+, Zº ja uusimpana Higgsin bosoni, joka saattaisi olla sama kuin gravitoni ”raskaassa” kvanttimekaniikassa. Nämä pysyvät näkyvissä vain välähdyksen ajan, samoin kuin antihiukkaset, joita syntyy ydinreaktioissa. Näyttäisi siis siltä, ettei pimeä energia/aine voisi olla mitään näistä. Kuitenkin on toistaiseksi pysyttävä Einsteinin perusyhtälössä E=mc2.

"Kevyt" ja "raskas" kvanttimekaniikka

Keksin uuden ajatuksen, jota lähden jatkossa tutkimaan ja selvittelemään. Lähtökohtana olisi se yleisesti  hyväksytty näkemys siitä, että Kaiken teoria koostuisi yleisestä suhteellisuusteoriasta ja kvanttimekaniikasta, jossa säieteoria on vahvoilla. Oivallukseni on se, että kvanttimekaniikka jakautuu kahteen erilliseen tasoon, joista nykyisestä käytän nimitystä "kevyt" kvanttimekaniikka ja pimeää ainetta ja energiaa selittävästä "raskas" kvanttimekaniikka.

Ajatukseni perustana on se, että sekä "kevyt" että "raskas" kvanttimekaniikka toimisivat samoilla periaatteilla eli olisi kvarkkeja, leptoneita ja bosoneja, mutta ne ovat tyystin erilaisia kuin tavallisessa kvanttimekaniikassa. Fotoneja eli sähkömagneettista säteilyä ei voi olla, koska se ilman muuta näkyisi. Ennen kuin olen päässyt ajattelussa pitemmälle, ehdotan, että "raskas” kvanttimekaniikka perustuu gravitaatioon ja vaikuttava bosoni on gravitoni, jonka välityksellä pimeä aine/energia on yhteydessä "kevyeen" kvanttimekaniikkaan.

Pimeän aineen ja energian täytyy olla vastaavan jatkuvan muutosprosessin alaista kuin näkyvän aineen ja energian. Tämä vaikuttaa siihen, että maailmankaikkeutemme laajenee. Mielestäni tämä uusi ajatus vain vahvistaa käsitystäni multiversumista. Säikeitä eli energian väreilytiloja saattaa lopulta olla hyvinkin monta, mitkä mahdollistavat energian ja aineen lukuisat ilmenemismuodot. Jatkan teorian kehittelyä.




Pari vuotta ajatuksia alitajunnassa kypsyteltyäni olen tullut siihen tulokseen, että fysiikan yhtenäisteorian eli kaiken teorian täytyy perustua energian värähtelyyn, siis sen voimakkuuteen ja taajuuteen. Mitä siitä käytännössä seuraa, riippuu värähtelyn voimakkuudesta ja taajuudesta. Se johtaa tiettyyn resonointiin ja synkronointiin, jotka sitten ilmenevät erilaisina alkeishiukkasten esiintymismuotoina.

Higgsin bosoni on viimeisin alkeishiukkanen, joka on pystytty havaitsemaan. Paljon sitä raskaampia alkeishiukkasia, kuten gravitroni, jolle olen ennakoinut massaksi 20 376 GeV/c2 ja sen vastahiukkaselle antigravitronille 20 335 GeV/c2, saattaa joskus löytyä. Mutta muitakin alkeishiukkasia voi vielä löytyä, mutta saattaa olla, ettei mikään ihmisen käytössä oleva energia riitä niitä paljastamaan. Eihän ihminen pysty näkemään kuin tietyt valoaallot ja kuulemaan tietyt radioaallot.

Ympärillämme näkemämme kiinteän ja muun materian rakenne perustuu kahteen kvanttifysiikan periaatteeseen. Paulin poissulkemisperiaate tarkoittaa sitä, että elektronien kiertymien (spinien) pitäisi olla vastakkaisia, jotta elektronit voisivat olla päällekkäisiä. Heisenbergin epätarkkuusperiaate taas määrää sen, ettei hiukkasen sijaintia ja liikenopeutta voi määrittää samanaikaisesti.

Tämä saa minut ajattelemaan oman universumimme alkua ja loppua. Uskon vakaasti siihen, että universumimme on mukana paljon valtavammassa multiversumin rotaatiossa. Niin kuin oma aurinkokuntamme sa alkunsa 4,6 miljardia vuotta sitten suuren supernovan aiheuttamasta planetaarisesta sumusta, myös oma universumimme on syntynyt vastaavassa ulkoisten universunmien välisestä energiaräjähdyksestä. Myös loppu voi tulla miljardien vuosien kuluttua siten, että ulkopuolelta tuleva energiaräjähdys hajottaa universumistamme kaiken materian.

Kosmologien keskuudessa on Einsteinista lähtien aiheuttaneet kosmologiset ja muut fysikaaliset vakiot sillä, miksi ne niin hyvin tukevat älyllistä elämää. Omasta mielestäni on kyse elämän evoluutioon verrattavastabilmiöstä. Elinkelvottomat universumimuodot ovat hajonneet heti synnyttyään olemattomiin ja vain materiaa tuottamaan pystyneet muodot ovat jääneet jäljelle. Siinä on vastaukseni Jim Holtin kysymykseen: miksi on olemassa jotakin sen sijaan, ettei ole mitään.

Kaiken teoriani tai tässä vaiheessa vain ajatteluni perustuu energian värähtelyyn. Vain pienin osa on siitä meidän havaittavissa, mutta suurin osa ”pimeää” energiaa ja materiaa. Nekin ovat samanlaista energian värähtelyä, mutta emme ole pystyneet havaitsemaan niitä.

Otan esimerkiksi mustan aukon, joka on ollut hyvin yleinen ja merkityksellinen maailmankaikkeuden alusta lähtien. En edes hyväksy singulariteettia, vaan sen sijalla on ollut alusta lähtien musta aukko, joka liittyy multiversumiin eli lukuisiin maailmankaikkeuksiin.

Mustaa aukkoa ei ole pystytty määrittelemään muutoin kuin Stephen Hawking on määritellyt sen tapahtumahorisontissa tapahtuvan Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen mukaisen vähäisen aineen häviämisen, mikä lopulta johtaa satojen miljardien vuosien kuluessa mustan aukon hajoamiseen.

Maailmankaikkeudessa on ihmeellisiä asioita, kuten sähkömagneettisten kenttien muodostamat verkot galaksien ja galaksiryhmien ympärille, mikä vaikuttaa niiden koossapysymiseen.

Energian värähtelyajatuksen perusteella olen tullut mustien aukkojen kohdalla aivan uuteen tulokseen. Kaikki perusvoimat – vahva ydinvoima eli värivoima, heikko ydinvoima eli radioaktiivinen hajoaminen, sähkömagneettinen voima ja myös painovoima, joka on tähän asti pysynyt yhtenäisteorian ulkopuolella, on myös energian värähtelyä, mutta niin raskaalla tasolla, ettei sitä ole vielä kyetty määrittelemään.


Tästä seuraa mustan aukon tapauksessa se, että painovoima alistaa muut voimat ja estää niitä vaikuttamasta. Ne ovat käpertyneet niin kasaan, etteivät ne pysty näkymään mitenkään. Siksi voin väittää, että mustan aukon sisuksen lämpötila on lähellä absoluuttista nollaa eli nollaa Kelviniä. Mustan aukon sisusta ei voi miitenkään havainnoida, joten se näyttää tyhjiöltä. Ainoa mitä siitä voi havainnoida, on tapahtumahorisontti. Jätän matemaattisen todistamisen alan ammattimiehille.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti