top of page

Universumin hienosäädöt ja alkuräjähdyksen mysteeri

Universumimme on kiehtova ja monimutkainen kokonaisuus, jonka alkuperä ja rakenne ovat herättäneet tutkijoiden, filosofien ja tavallisten ihmisten mielenkiinnon läpi historian. Erityisesti kysymykset universumin hienosäädöstä ja sen syntyhetkestä – alkuräjähdyksestä – ovat olleet keskeisiä aiheita sekä tieteellisessä että maailmankatsomuksellisessa pohdinnassa. Tämä artikkeli sukeltaa syvälle näihin mysteereihin, tarkastellen universumin hienosäätöä ja alkuräjähdyksen roolia nykytieteen valossa sekä pohtien näiden ilmiöiden mahdollista alkuperää.





Johdanto aiheeseen


Alkuräjähdysteoria, joka esittää, että universumimme alkoi äärimmäisen tiiviistä ja kuumasta alkutilasta noin 13,8 miljardia vuotta sitten, on nykytieteen keskeinen selitysmalli universumin alkuperästä. Tämä teoria ei ainoastaan tarjoa selitystä universumin laajenemiselle ja kehitykselle, vaan se myös antaa perustan ymmärtää universumin rakennetta ja sen kehityksen dynamiikkaa.


Vieläkin hämmästyttävämpi havainto on kuitenkin se, että universumin perusominaisuudet – sen luonnonlait, alkeishiukkaset ja fysiikan perusvakiot – vaikuttavat olevan hienosäädettyjä elämän mahdollistamiseksi. Fysiikan vakiot, kuten gravitaatiovakio, hienorakennevakio ja kosmologinen vakio, ovat juuri sellaisia, että ne mahdollistavat tähtien, planeettojen ja lopulta elämän syntymisen. Jos nämä vakiot olisivat hieman erilaisia, universumi olisi hyvin erilainen, mahdollisesti jopa elämän kannalta mahdoton tai koko universumia ei olisi edes olemassa.


Tämä hienosäätö herättää syvällisiä kysymyksiä. Onko universumin hienosäätö pelkän sattuman tulosta, vai viittaako se johonkin syvällisempään todellisuuteen? Onko mahdollista, että maailmankaikkeus on osa suurempaa, käsittämättömämpää rakennetta tai prosessia, multiversumia? Vai onko, kuten jotkut filosofit ja teistit esittävät, universumin hienosäätö merkki älykkäästä suunnittelusta tai jopa yliluonnollisesta toimijasta?


Tässä artikkelissa käsittelemme näitä kysymyksiä ja tutkimme, mitä tiede voi paljastaa meille universumin hienosäädön ja alkuräjähdyksen alkuperästä. Tarkastelemme joitakin tieteellisiä näkemyksiä ja teorioita, jotka pyrkivät selittämään näitä ilmiöitä, samalla pohtien niiden filosofisia ja maailmankatsomuksellisia implikaatioita.



"Alkuräjähdys"-käsite väärinymmärrettynä


Monesti "alkuräjähdys" saatetaan mieltää jonkinlaiseksi kaoottiseksi räjähdykseksi, mutta tämä käsitys ei vastaa todellisuutta. Oikeammin kyseessä oli hienoviritteinen laajeneminen, jossa kaikki universumin aine ja energia laajenivat äärimmäisen tiiviistä ja energisestä alkutilasta. Tätä prosessia ohjasivat luonnonlait, jotka näyttävät olevan hienosäädetty elinkelpoisen universumin, eli elämän mahdollistajan, luomiseen.


Tieteilijä Casey Luskin listasi artikkelissaan "Id's Top Six – The Fine-Tuning of the Universe" maailmankaikkeuden hienosäätöjä ja niiden mittasuhteita seuraavasti:


Universumin elämää tukevat hienosäädöt:


  • Vahvan ydinvoiman voimakkuus on kriittinen: Jos se olisi hieman vahvempi, vetyä, elämän peruselementtiä, ei syntyisi. Jos se olisi heikompi, ainoastaan vety olisi olemassa.

  • Heikon ydinvoiman herkkyys: Mikäli tämä voima olisi erilainen, tähdissä syntyvä helium ei riittäisi raskaiden alkuaineiden tuottamiseen, tai tähdet palaisivat liian nopeasti, estäen raskaiden alkuaineiden leviämisen universumiin.

  • Sähkömagneettisen voiman tasapaino: Jos tämä voima olisi hieman erilainen, atomisidokset ja siten monimutkaiset molekyylit eivät muodostuisi.

  • Gravitaatiovakion hienosäätö: Jos gravitaatiovakio olisi suurempi, tähdet palaisivat liian nopeasti; jos se olisi pienempi, tähtien syntyminen ja raskaiden alkuaineiden muodostuminen eivät olisi mahdollisia.



Hienosäädön mittasuhteet:


  • Gravitaatiovakio: yksi osa 10^34:stä

  • Sähkömagneettinen voima verrattuna gravitaatiovoimaan: yksi osa 10^37:stä

  • Kosmologinen vakio: yksi osa 10^120:stä

  • Universumin massatiheys: yksi osa 10^59:stä

  • Universumin laajenemisnopeus: yksi osa 10^55:stä

  • Alkuperäinen entropia: yksi osa 10^(10^123):stä



Vielä selvennyksenä niille, jotka eivät tunne matemaattisia merkintöjä, että esimerkiksi luku 10^34 tarkoittaa 10 potenssiin 34 eli 1+34 nollaa, siis todella isoa lukua. Suomessa loton päävoiton todennäköisyys on noin 1 mahdollisuus noin 8,6 miljoonasta. Miljoonassa on vain 6 nollaa. Maailmankaikkeuden hienosäätöjen todennäköisyyksiä kuvaavissa luvuissa on sen sijaan kymmeniä nollia eli puhutaan äärimmäisistä epätodennäköisyyksistä silloin kun valikoijana on sattuma.


Alkuperäisen entropian luku on täysin käsittämätön. 10 potenssiin 10 potenssiin 123. Tällaiset luvut ovat niin suuria, että ne ovat vaikeasti käsitettäviä ja ylittävät arkisen kokemuksemme mittakaavan.


Matemaattisesti ilmaistuna ensin lasketaan 10 potenssiin 123, mikä itsessään on jo uskomattoman suuri luku, ja tämän jälkeen otetaan luku 10 ja korotetaan se edellä laskettuun potenssiin. Tuloksena on luku, joka on niin suuri, että sitä käytetään usein esimerkkinä äärimmäisestä suuruudesta matemaattisissa ja fysiikallisissa yhteyksissä, erityisesti kun puhutaan todennäköisyyksistä tai universumin ominaisuuksista. Luku on niin suuri, ettei sille ole nimeä ja se ylittää huimasti maailmankaikkeudessa olevien protonien yhteenlasketun määrän.


Nämä hienosäädöt, erityisesti alkuperäisen entropian poikkeuksellisen tarkka tasapaino, viittaavat siihen, että universumin luonnonlait ja vakiot ovat syntyneet tarkoituksellisesta ja huolellisesta suunnittelusta, vihjaten älykkään suunnittelun mahdollisuuteen.



Universumin hienosäätöjen alkuperä?


Nobel-palkittu fyysikko Charles Townes'n mukaan älykäs suunnittelu näyttäisi olevan todellista tieteellisestä näkökulmasta. Jos fysiikan lait eivät olisi juuri tietynlaisia elämä, kuten me sen tunnemme, sekä itse universumi, ei voisi olla olemassa. Samaan johtopäätökseen ovat päätyneet monet muutkin fyysikot ja kosmologit.


Mutta kuten monet tutkijat sanovat, jotka lähestyvät asiaa naturalistisesta näkökulmasta, ei tämä ilmeinen älykäs suunnittelu ole ehdoton todiste Suunnittelijan olemassaolosta. Naturalistisissa selitysmalleissa suunnittelu on eräänlainen harhakuva, jolle on olemassa luonnollinen selitys. Miten universumin hienosäätöjä on yritetty selittää naturalistisesti?

Kiinnitetään huomio pariin selitysmalliin.



Multiversumihypoteesi:


Joidenkin tiedemiesten mukaan voi olla olemassa lukemattomia muita universumeja, joissa fysiikan lait vaihtelevat. Tämä hypoteettinen multiversumi saattaisi selittää, miksi meidän universumimme näyttää olevan niin hienosäädetty. Tämä on kuitenkin spekulatiivinen ajatus, eikä sitä voida toistaiseksi todistaa.


Multiversumi on helppo ratkaisu vaikeaan ongelmaan, koska se tuo näyttämölle loputtoman määrän erilaisilla säätöarvoilla varustettuja maailmankaikkeuksia. Kun maailmankaikkeuksia on loputtomasti on väistämätöntä, että yksi niistä on sellainen kuin universumi, jossa me elämme. Rajaton määrä vaihtoehtoja tekee kaikkein epätodennäköisimmästäkin vaihtoehdosta todennäköisen.


Multiversumin idea on looginen, mutta looginen ei tarkoita sitä, että päätelmä olisi oikea. Jos jokin ajatus kuulostaa ensikuulemalta loogiselta, se ei tarkoita, että ajatus olisi totta. Kaikkein mielikuvituksellisimmankin päätelmän puolesta voi kehittää loogisen argumentointiketjun jos hallitsee retoriikan keinot ja osaa valita tietoa taitavasti.


Tai se, että jonkin asian olemassaolo on loogisesti mahdollista ei ole todiste siitä, että tuo asia on oikeasti olemassa. Esimerkiksi metsän menninkäisten olemassaolo on loogisesti mahdollista, mutta sen tueksi ei ole mitään vakuuttavia todisteita.


Logiikka tarkoittaa päättelyn johdonmukaisuutta, ei välttämättä sen totuudenmukaisuutta tai järkevyyttä. Loogisessa argumentissa on kyse siitä, että johtopäätökset seuraavat johdonmukaisesti argumentin premisseistä (lähtökohdista). Jos premissit ovat epätosia tai kyseenalaisia, myös loogisesti pätevä argumentti voi johtaa epätosiin tai järjettömiin johtopäätöksiin.


Multiversumi on eräänlainen 'aukkojen jumala' -argumentti, koska sillä tukitaan tieteellisessä tiedossamme olevat aukot. Se on helppo vastaus vaikeaan kysymykseen. Tieteelliseltä näkökannalta maailmankaikkeuden alkuperä on ratkaisematon kysymys. Saatavilla oleva tieteellinen data ei johda meitä väistämättä tiettyyn johtopäätökseen, vaan meidän täytyy turvautua myös filosofiseen päättelyyn löytääksemme nykytiedon valossa selitysvoimaisimman teorian universumin alkuperälle.



Luonnollinen determinismi ja predestinaatio


Determinismin mukaan kaikki, mikä tapahtuu, tapahtuu välttämättä, eikä mikään voisi tapahtua toisin. Predestinaatio taas tarkoittaa ennaltamääräystä.


Tässä kontekstissa "determinismi" viittaa ajatukseen, että universumin kaikki ominaisuudet ja tapahtumat ovat määräytyneet välttämättömillä laeilla, eikä sattuma ole merkittävä tekijä.

Maailmankaikkeutemme siis on sellainen kuin se on, koska sen on pakko olla sellainen.


Tämä näkökulma voi tarjota vaihtoehtoisen selityksen hienosäädölle ilman tarvetta vedota älykkääseen suunnitteluun, multiversumiin tai satunnaisuuteen. Kuitenkin, tässä näkemyksessä on myös useita haasteita ja ongelmia:


  1. Fysiikan lakien välttämättömyys: Determinismi edellyttäisi, että fysiikan lait itsessään ovat väistämättömiä tai välttämättömiä. Kuitenkin nykytiede ei kykene selittämään, miksi fysiikan lait ovat juuri sellaisia kuin ovat. Ei ole olemassa selkeää syytä, miksi universumin vakiot ovat niiden nykyisissä arvoissaan, eikä ole selvää, onko näille arvoille syvempi "välttämättömyyden" peruste.

  2. Alkuräjähdyksen alkuolosuhteet: Deterministinen selitys vaatisi myös, että alkuräjähdyksen alkuolosuhteet olisivat olleet väistämättömiä. Tämä on haasteellista, koska nykytietämys ei tarjoa selitystä sille, miksi alkuräjähdys tapahtui tai miksi sen alkuehdot olivat juuri sellaiset kuin olivat.

  3. Kvanttimekaniikan satunnaisuus: Kvanttimekaniikka, joka on yksi fysiikan perusteorioista, sisältää perustavanlaatuista satunnaisuutta, kuten hiukkasten tilojen epämääräisyyden. Tämä näyttäisi olevan ristiriidassa determinismin kanssa, jossa kaikki tapahtumat ovat ennustettavissa ja ennaltamääräytyneitä.

  4. Testattavuus ja falsifioitavuus: Deterministinen selitys universumin hienosäädölle olisi oltava testattava ja falsifioitava ollakseen tieteellisesti pätevä. Tämä on haastavaa, koska tarvittaisiin keinoja testata, miksi universumin lait ovat väistämättömiä.

  5. Filosofiset ja metafyysiset kysymykset: Determinismin soveltaminen universumin hienosäätöön herättää myös syvällisiä filosofisia ja metafyysisiä kysymyksiä, kuten vapaan tahdon ja sattuman olemassaoloon liittyviä kysymyksiä.


Kaiken kaikkiaan, vaikka determinismi tai predestinaatio tarjoavat mielenkiintoisen näkökulman maailmankaikkeuden hienosäätöön, ne jättävät avoimiksi useita tärkeitä kysymyksiä ja haasteita sekä tieteellisessä että filosofisessa mielessä. Se ei selitysvoimaltaan ole juuri multiversumia kummempi, koska kohdatessamme maailmankaikkeudessa jonkin toistaiseksi selitystä vailla olevan ilmiön, voimme aina vedota välttämättömyyteen.

Naturalistinen determinismi johtaa siis helposti tautologiaan tai kehäpäättelyyn, jonka mukaan asiat ovat tietyllä tavalla, koska ne vain ovat niin.


Jos sanotaan, että universumin hienosäätö on välttämätön ja että kaikki tapahtuu, koska sen täytyy tapahtua, tämä ei tarjoa syvällistä selitystä tai perustelua sille, miksi asiat ovat juuri niin kuin ovat. Sen sijaan, se vain vahvistaa tosiasian, että asiat ovat sellaisia kuin ovat, ilman että selitetään niiden alkuperää tai syitä.


Oletus, että kaikki on välttämätöntä, voi olla perusteltu filosofinen näkemys, mutta se ei ole tieteellinen selitys. Tieteessä pyritään ymmärtämään ja selittämään ilmiöitä niiden aiheuttajien ja mekanismien kautta, ei vain olettamalla niiden välttämättömyys.



Älykäs suunnittelu


Älykkään suunnittelun vaikutelmaa luonnossa ei oikeastaan kukaan tutkijoista kiellä, mutta siitä, että onko suunnittelu todellista vai ainoastaan näennäistä ollaan erimielisiä. Yksi syy miksi monet kokevat todellisen älykkään suunnittelun ongelmalliseksi on se, että se johtaa siihen päätelmään, että on olemassa myös Älykäs Suunnittelija eli jonkinlainen luonnon ylittävä Luoja. Tämä päätelmä ei sovi naturalistiseen metodologiaan.


Älykkään suunnittelun kannattajien argumentin ytimessä on yksinkertainen looginen päätelmä: Jos on suunnittelua, täytyy olla myös suunnittelija. Sama päätelmä esitettiin jo noin 2000 vuotta sitten Raamatussakin: "Jokainen rakennus on tietenkin jonkun rakentama"(Hepr. 3:4) Tämä on kieltämättä itsestäänselvä tosiasia, mutta soveltuuko se maailmankaikkeuteen?


Tässä looginen perustelu sen puolesta miksi maailmankaikkeudessa näkyvä suunnittelu on todellista ja merkki Suunnittelijan olemassaolosta:


  1. Premissi 1: Monimutkaiset ja tarkoituksenmukaiset järjestelmät edellyttävät suunnittelijaa. Tämä perustuu havaintoon, että kaikki tuntemamme monimutkaiset ja tarkoituksenmukaiset järjestelmät (kuten talot, tietokoneet, tai vaikka lentokoneet) ovat ihmisen eli älyllisen olennon suunnittelemia. Tämä on inhimillisen kokemuksen perusteella tehty looginen päätelmä: Funktionaalinen täsmennetty monimutkaisuus ja tarkoituksenmukaisuus ovat merkkejä älykkäästä suunnittelusta.

  2. Premissi 2: Universumi on monimutkainen ja tarkoituksenmukainen järjestelmä. Universumin hienosäätö, kuten fysiikan vakiot ja luonnonlait, jotka mahdollistavat elämän olemassaolon, ovat erittäin epätodennäköisiä ja näyttävät olevan tarkoituksenmukaisesti järjestettyjä. Esimerkiksi hienorakennevakio, gravitaatiovakio ja monet muut fysiikan perusvakiot ja ominaisuudet ovat äärimmäisen tarkasti säädettyjä elämän mahdollistamiseksi. Nämä fysikaaliset perusominaisuudet muodostavat perustan, jonka päälle rakentuu äärimmäisen monimutkainen toimintojen, rakenteiden ja ilmiöiden verkosto, jota kutsutaan universumiksi.

  3. Johtopäätös: Universumin hienosäätö viittaa älykkääseen suunnittelijaan. Ottaen huomioon, että kaikki tuntemamme funktionaaliset, monimutkaiset ja tarkoituksenmukaiset järjestelmät vaativat suunnittelijan, ja että universumi itse on monimutkainen ja tarkoituksenmukainen järjestelmä, on loogista päätellä, että universumi on älykkään suunnittelijan luoma.

Tämä argumentti perustuu vahvasti analogiaan ihmisen luomien monimutkaisten järjestelmien ja universumin välillä. Se pyrkii osoittamaan, että samoin kuin ihmisen suunnittelemat monimutkaiset järjestelmät vaativat älykkyyttä ja suunnitelmallisuutta, myös universumin monimutkaisuus ja tarkoituksenmukaisuus viittaavat suunnittelijan olemassaoloon.


On tärkeää huomata, että vaikka tämä argumentti on vakuuttava, looginen ja johdonmukainen älykkään suunnittelun näkökulmasta, sitä ei voida vahvistaa pelkästään nykyään saatavilla olevan tieteellisen datan avulla. Tieteelliset havainnot tarjoavat meille vain epäsuoria todisteita. Ei ole esimerkiksi olemassa tieteellistä laitetta, joka raottaisi verhoa fyysisen todellisuuden tuolle puolen, yliluonnolliseen ulottuvuuteen. Mutta eihän suora näkeminen ole koskaan ollut ainoa hyväksyttävä vahvistuskeino tieteessä. Suurin osa eksoplaneetoista on havaittu epäsuorasti sen perusteella miten ne vaikuttavat emotähteen. Niitä ei siis ole suoraan nähty kaukoputkella. Silti tähtitieteilijöille on selvää, että nuo planeetat ovat olemassa. Suorien havaintojen vaatimus on ominaisempaa maallikoille, jotka eivät tunne tieteellisen tutkimuksen periaatteita tai jotka eivät ole pysähtyneet pohtimaan toimivia rationaalisen päättelyn keinoja. Jos suora havaitseminen olisi ainoa keino todistaa jonkin asian olemassaolo, todistettujen asioiden määrä kutistuisi huomattavasti.


Se mitä tiedämme maailmankaikkeuden hienosäädöistä on täysin johdonmukaista sen kanssa, että universumin taustalla on todellinen älykäs toimija. Samaa päätelmää tukee myös muut todistelinjat. Mutta jätän aiheen käsittelyn tällä kertaa tähän.

Iloitaan luonnon ihmeellisyyksien tutkimisesta!


Terveisin,


Okulaarinen tieteilijä

Kommentare


bottom of page