Tasapainoista tietoa maailmankaikkeudesta

Kategoria: Astrofysiikka

Lyhyt pohdinta kaiken synnystä

Tämä lyhyt pohdinta pohjautuu Halton Arpin ja Walter Russellin työn yhdistämiseen.

Halton Arpin havaintoja galakseista

Galaksien ja punasiirtymän tutkimiseen erikoistunut Astronomi Halton Arp tutki galaksien ja kvasaarien punasiirtymiä​*​. Arp huomasi, että monet alhaisen punasiirtymän galaksit olivat aivan hyvin korkean punasiirtymän kvasaarien vieressä, ja ne vaikuttivat olevan yhteydessä toisiinsa. Tämän seurauksena hän päätteli, että kvasaarit ovat uusien galaksien ytimiä, jotka ovat lähtöisin emogalaksista. Toisin sanoen vaikuttaa siltä, että galaksit synnyttävät uusia galakseja.

Vierekkäin olevat Galaksi NGC 4319 ja kvasaari M 205. Kuva: NASA ja Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Harpin mukaan punasiirtymä ei kerrokaan kohteen liikkumisnopeudesta kohti tai meistä poispäin (doppler-tulkinta), vaan erilaisilla astronomisilla kohteilla on luontainen punasiirtymä. Mikäli Arp on oikeassa, niin tämä havainto romuttaa täysin alkuräjähdysteorian ja ymmärryksemme monista astronomisista etäisyyksistä.​†​

Ennen kuin menemme pidemmälle kaikkeuden synnyn pohdinnassa, niin tarkastellaan ensiksi potentiaalin varastoitumista massaksi (Russellin mukaan), jotta voimme ymmärtää, kuinka tämän periaatteen mukaan esimerkiksi tähdet ja galaksit voivat ylipäätään syntyä.

Energian varastoituminen ja purkautuminen

Aaltokenttien maksimaalinen paine on navoilla, kun taas maksimaalinen säteily on ekvaattorilla. Tästä johtuen kaikki auringot ja planeetat elinkaarensa aikana heittävät ekvaattorinsa kohdalta ulos renkaita. Jokainen massa alkaa renkaana ja palaa lopulta takaisin renkaaksi. Tällä tavalla muodostuneet renkaat ovat sentripetaalisella kiertymisellä muodostuneet palloiksi ja syntyneet planeetoiksi tai kuiksi. Nämä syntyneet kappaleet jatkavat miljoonia vuosia ”emokappaleensa” kiertämistä vähitellen hidastuvalla nopeudella ja muuttuvalla potentiaalilla.

Walter Russell, A New Concept of the Universe
Massa latautuu sähköisesti navoilta, ja lataus purkautuu ekvaattorilta. Kuva: University of Science & Philosophy / www.philosophy.org
Auringon aktiivisuus 12 kuukauden aikana. NASA’S Goddard Space Flight Center/SDO/S. Wiessinger
Saturnuksen revontulet. NASA

Yllä olevista kuvien perusteella Russellin periaatteelle massan latautumisesta ja purkautumisesta voidaan astronomisista havainnoissa löytää perusteita. Auringonpurkaukset tapahtuvat ekvaattorin suuntaisesti, eivätkä täysin sattumanvaraisissa paikoissa. Vastaavasti planeettojen revontulet havaitaan juuri planeettojen navoilla. Oliko Russell siis oikeassa sanoessaan, että massa latautuu navoilta, ja lataus purkaantuu ekvaattorilta? Mitä tämä käytännössä tarkoittaa?

Tästä pääsemme gravitaation käsitteeseen. Newtonin ja Einsteinin gravitaatio on aineen sisältä ulospäin vaikuttava voima. Newton ajatteli massan vaikuttavan muihin massoihin jonkin sisäisen ominaisuuden kautta, kun taas Einstein ajatteli massan vaikuttavan suoraan aika-avaruuteen.

Perinteisiä gravitaatio-käsityksiä Auringon synnylle on kritisoinut muun muassa professori Pierre-Marie Robitaille, jonka mukaan kaasu laajenee, mutta ei itsestään pysty alkaa kutistua. Kuinka siis tähdet syntyvät avaruuden suurissa molekyylipilvissä? Mikä saa kaasun yhtäkkiä toimimaan päin vastoin kuin se luontaisesti toimii?

Russellin kosmologiassa gravitaatio sen sijaan on ulkoapäin sisäänpäin työntävä voima. Asetelma on siis käänteinen​‡​. Auringot eivät siis synny kaasumolekyylien alkaessa vetää toisiaan puoleensa, vaan sähköinen voima alkaa kasata ainetta yhteen.

Ymmärtääkseni tämä ei kuitenkaan ole sama asia, kuin planeettojen pintagravitaatio, joka saa asiat pysymään planeetan pinnalla. Tämä liittyy Russellin mukaan siihen, että potentiaalit hakeutuvat kohti tasapainotilaa. Kiven massa ja potentiaali on paljon suurempi kuin veden tai ilman, joten se hakeutuu kohti kiinteää suuren potentiaalin maanpintaa.

Kaikki järjestelmät ovat kasvavia järjestelmiä

Walter Russell kirjoitti vuonna 1953 teoksessaan A New Concept of the Universe, että kaikki järjestelmät ovat kasvavia järjestelmiä. Russellin periaatteen mukaan aurinkokunnat ja galaksit laajenevat siis saman periaatteen mukaisesti. Kirjoitin asiasta aiemmin tässä artikkelissa:

Planeetat, auringot ja galaksit heittävät ekvaattoriltaan ulos renkaita (potentiaalin purkautuminen) , jotka kiertyvät sentripetaalisesti kuiksi ja auringoiksi.

Edellä mainitsin, että lataus purkautuu ekvaattorilta. tällä tavoin syntyy myös tähtiä kiertävät planeetat ja planeettoja kiertävät kuut. Halton Arpin havainnot ja teoria tukee tätä mielenkiintoisella tavalla galaktisessa mittakaavassa. Jos siis galaksit purkavat potentiaalinsa samalla tavoin ekvaattorin suuntaisesti ja synnyttävät aurinkokuntia sekä kvasaareja, joista syntyy uusia galaksia. Nämä uudet galaksit kasvavat ja synnyttävät taas uusia galakseja.

Sombrero galaksi. Kuva: NASA/ESA Hubble Space Telescope

Onko tämä näkyvä maailmankaikkeus siis syntynyt yhdestä emogalaksista, joka on synnyttänyt muut galaksit vai onko tällaisia syntynyt eri puolilla useampia? Russellin kosmologiassa pohjimmainen todellisuus ja samalla ainoa substanssi on liikkumaton, vailla rajoja, tilavuutta, loppua tai alkua oleva liikkumaton valo, joka samalla on yhtä kuin universaali mieli ja tietoisuus. Ilmiöt syntyvät tämän liikkumattoman valon polarisoituessa kahdeksi vastakkaiseksi painetilaksi.

Universaalin substanssin polarisoituminen kahdeksi vastakkaiseksi painetilaksi. Kuva: University of Science & Philosophy / www.philosophy.org

Jatkaessani tätä ajatusleikkiä päädyn lopulta pohtimaan, että mikäli kaikki on tällä tavoin syntynyt, niin alkoiko se ensiksi mikro vai makrotasolta? Alkoiko ensiksi tällä tavoin syntyä atomeja ja pienhiukkasia vai syntyikö ensiksi galakseja tai muita suuria struktuureja vai tapahtuiko tämä yhtä aikaa? Tässä vaiheessa aivoni menevät niin solmuun, että on paras jättää tämä toistaiseksi tähän.


  1. ​*​
    Käsittelin tätä tarkemmin artikkelissa https://www.kosmologia.fi/2020/05/28/tappoiko-halton-arp-alkurajahdysteorian/
  2. ​†​
    Esimerkiksi kvasaarit eivät siis ole universumin laidalla olevia super energeettisiä kohteita, vaan ne ovat huomattavasti lähempänä ja selvästi vähäenergisempiä. Ne ovat kuitenkin suurempia kuin auringot, mutta pienempiä kuin galaksit.
  3. ​‡​
    Tätä voisi verrata ajatukseen maapallosta ja magneettikentästä. Kumpi tuli ennen? Alkoiko sähkömagneettinen kenttä kasaamaan ainetta planeetaksi vai alkoiko kasaantunut aine muodostaa magneettikentän ympärilleen?

Gravitaatiolinssi suurennuslasin alla

Yleinen suhteellisuusteoria ja massa

Valtavirta-kosmologian kulmakiven, Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaan, massalla on kyky kaareuttaa aika-avaruutta. Aika-avaruuden kaareutuminen aiheuttaa yleisessä suhteellisuusteoriassa gravitaation, joka ei siis ole voima, kuten Newtonin fysiikassa. Mitä suurempi massa on kyseessä, niin sitä suuremman kaareutumisen sen katsotaan aiheuttavan. Tämä voidaan visualisoida kaksiulotteisesti alla olevalla kuvalla, mutta käytännössä tämän ”kaareutumiskoordinaatiston” tulisi olla kolmiulotteinen.

Kaksiulotteinen visualisaatio aika-avaruuden kaareutumisesta. Wikipedia Commons. Created by User:Johnstone.

Toisin sanoen minkään voiman ei katsota vaikuttavan esimerkiksi putoavaan kiveen, vaan kivi seuraa kaareutunutta aika-avaruuden koordinaatistoa. Kunnollista mekanismia tälle kaareutumiselle ei ole koskaan kuitenkaan osattu antaa, ja esimerkiksi Wallace Thornhill on kritisoinut tätä käsitettä kysymällä, miten vailla ominaisuuksia oleva abstrakti käsite, avaruus voi ylipäätään kaareutua? ​1​

Gravitaatio ja valon taittuminen

Yleisen suhteellisuusteorian mukaan valo seuraa aika-avaruuden kaarevuutta. Einstein ei kuitenkaan ollut ensimmäinen, joka tätä ehdotti. Isaac Newton pohdiskeli samaa asiaa jo vuonna 1704 teoksessaan Opticks: ”Eivätkö kappaleet vaikuta valoon etäisyyden päästä, ja vaikutuksellaan taivuta valoa; ja eikö tämä vaikutus ole voimakkainta lyhimmällä etäisyydellä?”​2​

Gravitaation aiheuttama valon taittuminen oli aluksi puhtaasti hypoteettinen ajatus, mutta ajatus sai tukea havainnoista, joissa tähden tai galaksin huomattiin taivuttavan takana olevan kohteen valoa. Taipunut valo saattoi saada esimerkiksi Auringon takana olevan kohteen näkymään eri kohdassa kuin se oikeasti oli. Kyseinen ilmiö väitetysti ensimmäistä kertaa todistettiin Arthur Eddingtonin auringonpimennys-havainnolla, ja myöhemmin parempien teleskooppien avustuksella myös lukuisilla muilla havainnoilla. Tästä ilmiöstä tuli yleisen suhteellisuusteorian keskeisin todiste, ja sitä alettiin kutsua gravitaatiolinssiksi.

Eddingtonin kuva auringonpimennyksestä vuodelta 1919. F. W. Dyson, A. S. Eddington, and C. Davidson, Public domain, via Wikimedia Commons

Mistä tiedämme varmuudella, että kyseessä on gravitaation aiheuttama valon taipuminen, eikä esimerkiksi klassisen fysiikan optinen valon taittuminen? Suhteellisuusteorian kannattajat perustelevat asiaa sillä, että laskelmallisesti valon taittuminen esimerkiksi tähden ympärillä on suurempi​*​, kuin pelkkä optinen taittuminen voisi selittää.​2​ Kaikki eivät kuitenkaan ole olleet vakuuttuneita tästä selitysmallista.

Visualisaatio gravitaationlissistä, jossa kaukana olevan galaksin valo taittuu edessä olevan tähden gravitaatiokentässä. NASA.
Simulaatio galaksin edestä menevästä mustasta aukosta. Urbane Legend (optimised for web use by Alain r) Wikipedia commons.

Vaihtoehtoinen teoria valon taipumiselle

Artikkelissaan Lensing by Refraction…Not Gravity? Andrew Hall käsittelee vaihtoehtoista selitysmallia gravitaatiolinssinä pidetyille ilmiöille, joka selittää nämä havainnot ilman gravitaatiota. Hall viittaa muun muassa Institute of Engineering & Technologyn professori R.C. Guptan artikkeliin, jonka mukaan nämä ”gravitaatiolinssi-ilmiöt” voidaan selittää pelkällä klassisen fysiikan optisella taittumisella.​3​

Valon optinen taittuminen on hyvin tunnettu yleinen fysiikan ilmiö, jossa valo taittuu siirryttyään yhdestä väliaineesta toiseen eri tiheyksiseen väliaineeseen. Tämä pätee kaikkiin väliaineisiin, joita valo läpäisee. Oli kyseessä sitten vesi, ilma tai plasma. Professori Gupta artikkelissaan esittää, että tähden plasmasta koostuva atmosfääri on riittävä selittämään havainnot valon taittumisesta ilman hypoteettista gravitaation vaikutustakin. Guptan mukaan gravitaatiolinssi-selitys ei myöskään selitä havaittua valon diffraktiota, sillä gravitaation tulisi taivuttaa samalla tavalla kaikkia valon aallonpituuksia. Optiseen selitysmalliin tämä ilmiö sopii kuitenkin täydellisesti​†​. ​3​

Valon taittuminen vedessä. Veden alla oleva kynä näyttäytyy havaitsijalle eri kohdassa, kuin se oikeasti on. User:Theresa_knottderivative work: Gregors (talk) via Wikimedia Commons

Optinen taittuminen ja gravitaatiolinssin aiheuttama taivuttaminen eroavat toisistaan myös merkittävällä tavalla. Gravitaatiolinssissä ei ole yhtä fokusta, ja valon taipuminen on voimakkainta lähimpänä gravitaationlinssin keskusta (esim. Aurinko tai muu massiivinen kohde) ja heikointa reunoilla. Klassisen optiikan valon taittuminen päinvastoin on heikointa linssin keskellä ja voimakkainta sen reunoilla. Tämän faktan avulla voimme joissakin tapauksissa päätellä kummasta on kyse.​‡​

Juuri näin teki Tohtori Edward Dowdye, joka tutki valon taittumista Auringon atmosfäärissä. Dowdyen havainnot tukivat juuri valon optista taittumista, eivätkä gravitaatiolinssiä. Tämän lisäksi Dowdye kysyy erittäin oleellisen kysymyksen. Miksemme havaitse gravitaatiolinssivaikutusta galaksimme keskustan lähellä olevissa tähdissä, sillä yleisen suhteellisuusteoria-kosmologian mukaan galaksien keskustassa on musta aukko, jonka gravitaation tulisi aiheuttaa huomattavan gravitaatiolinssi-vaikutuksen lähellä oleville tähdille. Näin ei kuitenkaan tapahdu. Siitäkään huolimatta, että astronomit ovat seuranneet näitä tähtiä jo pidemmän aikaa, ja osa niistä on ehtinyt tehdä jo täyden kierroksen elliptisillä kiertoradoillaan galaksin ytimen ympäri. ​4​

Jälleen kerran meillä on esimerkki ilmiön tulkinnasta, joka on otettu varmana todisteena yleisestä suhteellisuusteoriasta sen sijaan, että annettaisiin tilaa myös muille selitysmalleille. Erityisesti kun toinen selitysmalli näyttää selittävän monet osaseikat ja havainnot paremmin kuin tämä eksoottinen standardi-malli, josta on tullut virallisen kosmologian kulmakivi. Asiaa korostaa vielä se tosiasia, että gravitaationlinssiä pidetään yhtenä parhaista yleisen suhteellisuusteorian todisteista. Tämänkin osoittautuessa yhdeksi valtavirtakosmologian illuusioksi, voidaan koko astrofysiikan vallitseva paradigma jälleen asettaa kyseenalaiseksi.


  1. ​*​
    Einsteinin teoria ennustaa valon taipumisen tähden ympärillä kaavalla 4GM/c2R, kun perinteisellä newtonilaisella mekaniikalla se olisi 2GM/c2R.
  2. ​†​
    Optisella taittumisella voidaan selittää myös niin kutsuttu ”Einsteinin risti”, jossa esimerkiksi tähden tai galaksin takana oleva kohde näkyykin monena kuvana tämän etualalla olevan kohteen ympärillä. Optinen taittuminen selittää paremmin myös sen, miksi Einsteinin ristissä valon taajuudet ovat muuttuneet ja kohde voi näkyä esimerkiksi sinisenä.
  3. ​‡​
    Täytyy kuitenkin ottaa huomioon, että esimerkiksi Auringon plasma-huntu eli korona on tiheämpää lähempänä Auringon pintaa ja heikkenee mentäessä ulos päin eli senkään optinen taittaminen ei toimi täysin samalla tavalla kuin yhdenmukaisen optisen linssin.
  1. 1.
    Thornhill W. Gravitational Waves. Holoscience. Published February 2016. Accessed November 2020. https://www.holoscience.com/wp/gravitational-waves/
  2. 2.
    Schneider P, Ehlers J, Falco EE. Gravitational Lenses. Springer; 1999.
  3. 3.
    Gupta RC. Bending of Light Near a Star and Gravitational Red/Blue Shift : Alternative Explanation Based on Refraction of Light. arxiv.org. Accessed November 2020. https://arxiv.org/ftp/physics/papers/0409/0409124.pdf
  4. 4.
    Dowdye E. Dr. Ed Dowdye: Solar Gravitation and Solar Plasma Wave Propagation Interaction | EU2014. Youtube. Published June 2014. https://www.youtube.com/watch?v=CnvOybT2WwU

LIGO ja oletetut gravitaatioaallot

Tulimme johtopäätökseen, joka oli hyvin huolestuttava. He eivät erottaneet signaalia melusta.

Emeritus professori Andrew Jackson

Syyskuun 14:sta päivänä vuonna 2015 Caltechin ja MIT:n tutkimusryhmä kertoi havainneensa gravitaatioaaltoja ensimmäistä kertaa historiassa. Havaitun signaalin sanottiin olevan lähtöisin kahden mustan aukon yhdistymisen aikaan saamasta gravitaatioaallosta. Myöhemmin tehtiin lukuisia havaintoja lisää, ja vuonna 2017 LIGO:n perustajat saivat Nobelin fysiikan palkinnon. Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria todistettiin jälleen kerran päteväksi.

Vai todistettiinko? Oliko kyseessä kiistaton tieteellinen havainto vai oliko kyseessä vain suuren luokan vahvistusharha, joka sai tutkijat tulkitsemaan tuloksia itselleen edullisella tavalla (varmistaen samalla jatkuvat rahahanat)? Käydään ensiksi läpi LIGO:n perusteet ja käsitellään tämän kritiikkiä.

Courtesy Caltech/MIT/LIGO Laboratory

Mikä LIGO?

LIGO eli Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory on Caltechin ja MIT:n käytössä oleva maailman suurin ja kallein ”gravitaatio-observatorio”, jonka pyrkimyksenä on gravitaatioaaltojen havaitseminen. LIGO koostuu kahdesta neljä kilometriä pitkästä varresta, jotka ovat 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Koska gravitaatioaaltojen ei katsota olevan sähkömagneettisella spektrillä, vaan aivan oma lajinsa, LIGO toimii täysin ”sokkona” ja eristettynä ympäristöstä.​1​

LIGO:n taustalla oleva teoria on sidoksissa Einsteinin yleiseen suhteellisuusteoriaan, jonka mukaan massalla on kyky aiheuttaa kaareutumista ja aaltoja aika-avaruudessa. Toisin sanoen gravitaatioaaltoja. Näitä aaltoja voidaan teoreettisesti havaita laser interferometrillä.

Interferometri. Caltech/MIT/LIGO Lab

Interferometri on tekninen väline, jossa on valonlähde, puoliläpäisevä peili (”säteen halkaisija”), peilejä ja sensori. Valonlähteestä lähtee lasersäde, joka jakaantuu puoli läpäisevässä peilissä kahdeksi säteeksi. Nämä säteet kimpoavat peileistä takaisin ja osuvat yhtä aikaa sensoriin, joka tallentaa muodostuneen interferenssikuvion​*​. Myös LIGO toimii tällä periaatteella, mutta se eroaa muista interferometreistä massiivisella koolla ja herkkyydellään.

Interferenssikuvio. Warren Leywon, CC BY-SA 4.0

Gravitaatioaallot ja interferometri

Teorian mukaan gravitaatioaallot saavat itse avaruuden venymään toiseen suuntaan ja supistumaan samalla toiseen suuntaan. Näin ollen LIGO:n toinen varsi teorian mukaan venyisi gravitaatioaallon aiheuttamana hetkellisesti toista vartta pidemmäksi, jonka vuoksi valoaallot eivät saapuisi sensoriin enää samaan aikaan. Tämä näkyisi interferenssikuviona. Gravitaation aiheuttama venyminen on Caltechin mukaan kuitenkin äärimmäisen minimaalista. Heidän mukaansa gravitaatioaallon aiheuttama LIGO:n varren venyminen voi olla niinkin vähäistä kuin 1/10000 protonin leveydestä (eli 10-19 m!).​2​

Massiivisena gravitaatioaaltojen lähteenä on oletetusti esimerkiksi kahden mustan aukon yhdistyminen, jonka LIGO väittää laitteillaan havainneen. 21. toukokuuta 2019 he havaitsivat signaalin (joka nimettiin GW190521:ksi), kahdella eri interferometrillä, joista toinen on 4 kilometriä pitkä Yhdysvalloissa sijaitseva ja toinen on 3 kilometrin pituinen Italiassa sijaitseva laite. Laitteet havaitsivat lyhytkestoisen, alle sekunnin kymmenesosan pituisen signaalin, joka muistuttaa neljää lyhyttä hytkymistä. Tutkijoiden mukaan GW190521:n loi lähde, joka on arviolta 5 gigaparsecin päässä. Tutkijat olettivat signaalin olevan peräisin kahden mustan aukon yhdistymisestä. ​3​

Kahdella eri interferometrillä yhtä aikaa havaittua signaalia kutsutaan ”multi-messenger eventiksi”. Tämä on erityisen haluttu tapahtuma, koska tällä voidaan parhaiten laskea mahdollisesta signaalista pois ympäristön häiriö, kuten seismisyys. Kahdella eri interferometrillä havaittu signaali ei kuitenkaan automaattisesti takaa sitä, että kyseessä on gravitaatioaallon aikaan saama signaali, vaan tutkijoiden tehtävänä jää aina signaalin tulkitseminen. LIGO:n tutkijaryhmä on ilmaissut hyvinkin itsevarmasti, että havainnot olivat gravitaatioaaltoja, mutta kaikki eivät ole olleet yhtä vakuuttuneita.

Kuvituskuva kahden mustan aukon yhdistymisen aiheuttamista gravitaatioaalloista. Image credit: LIGO/T. Pyle

Kritiikki

Keskeisin ongelma LIGO:n gravitaatioaaltotutkimuksessa on juuri siinä, että oletettujen gravitaatioaaltojen signaalit ovat mitättömiä verrattuna taustakohinaan, joka voi aiheutua esimerkiksi seismisyydestä, lämpötilan vaihtelun aiheuttamasta liikkeestä tai muusta taustakohinasta. LIGO:n analyysin keskiössä on taustamelun eliminointi kahden eri interferometrin avustuksella. jättäen jäljelle residuaalisen signaalin, jonka oletetaan merkitsevän gravitaatioaaltoa.

Tämä ei kuitenkaan ole ongelmatonta, sillä kukaan ei varmuudella tiedä, miltä gravitaatioaallon aiheuttaman signaalin tulisi näyttää, mikäli niitä ylipäätään on olemassa. LIGO Caltechin mukaan heillä on olemassa monimutkaiset systeemit, joilla häiriösignaalit voidaan suodattaa pois, mutta heidän analyysinsä on saanut osakseen paljon kritiikkiä.

NewScientistin mukaan joukko signaalianalyysiin perehtyneitä fyysikkoja on tehnyt oman analyysinsä LIGO:n datasta. Ryhmän mukaan LIGO:n tutkijaryhmä on epäonnistunut antamaan vakuuttavaa esitystä minkään gravitaatio-tapahtuman havaitsemisesta. Ryhmän edustajan emeritysprofessori Andrew Jacksonin mukaan kyseessä on pelkkä illuusio. Jacksonin ryhmän analyysissä asteikolla 1-0​†​ ryhmä antaa vuoden 2015 gravitaatioaaltohavainnolle todennäköisyyden 0.000004. Toisin sanoen kyseessä miltei varmasti EI ollut gravitaatioaallon havaitseminen. ​4​

Tämä on LIGO:n tärkein tapa gravitaatioaaltosignaalin poimimiseksi taustamelusta. Mutta kun Jackson ja hänen tiiminsä tarkastelivat tietoja ensimmäisestä havaitsemisesta, heidän epäilynsä kasvoivat. Aluksi Jackson tulosti kaaviot kahdesta raaka-signaalista ja piti niitä päällekkäin ikkunalla. Hänen mielestään näiden kahden välillä oli jonkin verran korrelaatiota. Hän ja hänen tiiminsä saivat myöhemmin käsiksi LIGO-tutkijoiden julkaiseman taustadatan ja tekivät laskelman. He tarkistivat ja uudelleen tarkistivat. Mutta edelleen he havaitsivat, että Hanfordin ja Livingstonin ilmaisimien jäännösmeluilla oli yhteisiä piirteitä. ”Tulimme johtopäätökseen, joka oli hyvin huolestuttava”, Jackson sanoo. ”He eivät erottaneet signaalia melusta.”

NewScientist​4​

Lisäksi LIGO:a on kritisoitu siitä, että yli viidestäkymmenestä väitetystä signaalihavainnoista vuoden 2017 jälkeen ei ole ilmaantunut uusia multi-messenger tapahtumia​‡​. Yksi tällainen voi mennä jo tilastollisen sattuman piikkiin, eikä tilanne anna laisinkaan vakuuttavaa kuvaa koko tutkimuksesta. Lisäksi monia aluksi gravitaatiosignaaliksi luokiteltu on jälkeenpäin luokiteltu maapallolta lähtöisin olevaksi signaaliksi. Ongelmallisemmaksi tilanteen tekee vielä se, että tällaiset signaalit voivat näkyä yhtä aikaa myös useammassa interferometrissä ja ne voivat näyttää samalta, kuin gravitaatioaaltosignaalien oletetaan näyttävän, jolloin todellisen gravitaatioaallon löytämisen todistaminen menee miltei mahdottomaksi.​5​

Mitä tulee LIGO:n taustalla olevaan yleiseen suhteellisuusteoriaan, niin Wallace Thornhill kritisoi ylipäätään käsitettä ”aika-avaruudesta”. Kuinka aine voi kertoa avaruudelle ja ajalle kuinka kaareutua; mitä ajan kaareutuminen edes tarkoittaa, kun sillä ei ole fyysistä ulottuvuutta. Sana ”avaruus” vain tarkoittaa sijaintia kolmessa ulottuvuudessa. Kuinka voit kutoa ”aika-avaruuden kudoksen” ei-fyysisistä käsitteistä? Nämä sanat ovat täysin merkityksettömiä, Thornhill sanoo.​6​

Thornhill kritisoi voimakkaasti myös hämmästyttävällä varmuudella kerrottuja väitteitä LIGO:n signaalien alkuperästä. Väite, jonka mukaan tietty signaali on peräisin kahden mustan aukon yhdistymisestä etelätaivaan suunnalla 1.3 miljardia vuotta sitten, on täysin mahdotonta vahvistaa. Mitään näitä väitteitä ei voi todistaa. Tämä ei ole tiedettä.​6​

Kritiikin perusteella voidaan vetää johtopäätös, että kosmologia ja astrofysiikka on muuttunut scifiksi ja teatteriksi. Käytettäessä miljardeja rahaa näinkin hataralla pohjalla olevaan tutkimukseen, voidaan pohtia miten paljon tutkijoiden ja rahoittajien toiveet ja oletukset vaikuttavat tutkimustuloksiin? Vastaavasti sensaatio-otsikoita janoavat tiedelehdet ottavat tällaisen riemulla vastaan. Mutta missä ovat maltilliset ja kriittiset äänet, jotka haluavat suurempaa varmuutta ennen kuin aletaan julistaa uutta tieteellistä faktaa?

Vaarana tässä on jälleen kerran virheellisten pohjaoletusten kasaantuminen. Pahimmillaan virheelliset pohjaoletukset todistetaan virheellisesti kokeissa, jotka ovat niin massiivisia, ettei muut pysty niitä toisintamaan. Tieteen perusperiaate toistettavuus joutuu väistymään, ja olemme entistä enemmän kiinni vanhassa uskomusjärjestelmässä, jota on vaikea kumota ja mahdoton vahvistaa.


  1. ​*​
    Häiriö-kuvio
  2. ​†​
    Jossa 1 on täysin varma gravitaatioaaltosignaali ja 0 täysin varmasti EI ole kyseinen signaali.
  3. ​‡​
    Eli identtisiä signaaleja, jotka havaitaan samaan aikaan eri interferometreillä
  1. 1.
    LIGO C. What is LIGO? LIGO Caltech. Published 2020. Accessed 2020. https://www.ligo.caltech.edu/page/what-is-ligo
  2. 2.
    Caltech L. What is Interferometer. Caltech LIGO. Published 2020. Accessed November 5, 2020. https://www.ligo.caltech.edu/page/what-is-interferometer
  3. 3.
    News R. A “bang” in LIGO and Virgo detectors signals most massive gravitational-wave source yet. LIGO Caltech. Published September 2, 2020. Accessed 2020. https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20200902
  4. 4.
    Brooks M. Exclusive: Grave doubts over LIGO’s discovery of gravitational waves. NewScientist. Published October 31, 2018. Accessed November 6, 2020. https://www.newscientist.com/article/mg24032022-600-exclusive-grave-doubts-over-ligos-discovery-of-gravitational-waves/
  5. 5.
    Mozina M. Posts: 2109 Joined: Thu Feb 23, 2012 5:35 pm LIGO: Water water everywhere, but not a drop to drink. Thunderbolts.info. Published January 12, 2020. Accessed November 6, 2020. https://thunderbolts.info/forum3/phpBB3/viewtopic.php?f=3&t=159
  6. 6.
    Thornhill W. Gravitational Waves. Holoscience. Published February 26, 2016. Accessed November 6, 2020. https://www.holoscience.com/wp/gravitational-waves/

Veden synty sähkökemiallisena prosessina

Näytämme, että veden on mahdollista muodostua Maapallon luonnollisessa ympäristössä sen sijaan, että se olisi Maan ulkopuolista alkuperää.

John Tse
  • Mistä vesi on tullut maapallolle?
  • Miksi komeettojen hännissä voidaan havaita vettä, mutta komeettojen pinnalla vettä ei ole havaittu?
  • Onko kaikki vesi maapallon vesikierrossa vanhaa vai voiko sitä syntyä lisää?
Kuvaaja Rifqi Ramadhan palvelusta Pexels

Johdanto

Vesi eli H2O on kaikille tuttu kemiallinen yhdiste. Se on planeettamme yleisin yhdiste ja sitä pidetään hyvällä syyllä elämän edellytyksenä. Vesi koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä happiatomista, jotka muodostavat stabiilin molekyylin. Sen sijaan erotettuna vedyksi ja hapeksi nämä alkuaineet ovat herkästi reagoivia.

Vesikiertoa maapallolla kutsutaan hydrologiseksi kierroksi, jossa Auringon lämpövaikutus haihduttaa vettä ilmakehään, ilmakehässä vesi tiivistyy ja sataa maahan, josta se imeytyy lopulta maahan (osittain pohjavedeksi) ja aloittaa kiertonsa alusta.

Aleksi Kinnunen / Public domain

Veden alkuperä maapallolla on ollut pitkään suuri mysteeri, johon ei olla osattu antaa varmaa vastausta. Eri teorioita on useita, mutta yleisen tieteellisen käsityksen mukaan maapallo on syntynyt kuivana ja veden oletetaan vähitellen tulleen maapallolle vettä sisältävien komeettojen mukana tai vaihtoehtoisen teorian mukaan aurinkokuntaamme ympäröivästä muinaisesta kaasupilvestä (nebula), josta meidänkin planeettammekin oletetusti muotoutui. ​1​​*​

Meteoriittivesi?

Meteoriittiteoriaan maapallon veden alkuperänä on vaikea uskoa. Maapallolla on valtavasti vettä ja ajatus siitä, että kaikki se olisi tullut komeettojen mukana, kuulostaa epärealistiselta. Miksei esimerkiksi Marsissa, jossa muuten on suhteellisen samankaltaiset olosuhteet kuin maapallolla, ole sitten vastaavasti suurta määrää meteoriittien tuomaa vettä? Kuinka paljon vettä komeetoissa todistetusti edes on?

Astrofysiikassa komeettoja pidetään ”likaisina lumipalloina”, sillä niiden oletetaan olevan löyhästi kasassa olevia kasoja lunta, jäätä ja kiveä. ​2​ Kaikki tämä on kuitenkin vain oletusta pohjautuen havaintoihin komeettojen hännissä havaitulle vedelle. Jos spektrianalyysi havaitsee vesimolekyylejä komeetan hännässä, niin tarkoittaako se, että komeetan täytyy koostua suurelta osin vedestä?

Näin voisi helposti olettaa, mutta komeettojen pinnalla vettä ei kuitenkaan olla havaittu, vaikka komeettoja on päästy tutkimaan läheltä ja luotaimiakin ollaan komeetalle onnistuttu laskemaan​†​.

Likainen lumipallo vai kuiva murikka? ESA/Rosetta/NAVCAM.

Luotainten epäonnistuttua havaitsemaan vettä komeettojen pinnalla, asiantuntijat ovat tulleet siihen johtopäätökseen, että veden täytyy olla piilossa komeettojen sisällä, josta se suihkuaa avaruuteen. ​3​ Tämä johtopäätös on vallitseva näkemys siitäkin huolimatta, että vesimolekyylejä on havaittu esimerkiksi myös aurinkokunnan suurimmassa metallisessa komeetassa, 16 psyche:ssä.​‡​

Ongelmaan on olemassa toinenkin vaihtoehto, jota valtavirtatiede ei kuitenkaan syystä tai toisesta halua huomioida.

Sähkökemiallinen veden synty

Sähkökemiaan perehtynyt Tohtori Franklin Anariba esittää, että komeetoissa tapahtuu monimutkaisia sähkökemiallisia prosesseja. Nämä sähköiset prosessit tapahtuvat Auringon (+) ja komeetan (-) välisen sähköpotentiaalieron vaikutuksesta.

Komeettojen ytimet koostuvat pääasiassa siirtymämetalleista (esim. rauta, mangaani ja kupari) ja silikaatista (piidioksidi). Sähkövirran avulla näistä alkuaineista voi syntyä uusia yhdisteitä – mukaan lukien vettä – , joita voimme havaita esimerkiksi komeetan ympärillä tai sen plasmahännässä.

Anariban mukaan sähkökemiallinen malli ottaa huomioon

-Havaitun vetykaasupilven koman ympärillä
-Plasman syntymisen komeetalla (koma)
-Pölyhännän muodostumisen
-Ionisoituneen plasmahännän
-Ja äkillisen kaasun tuoton komeetoissa

Jos kivisillä (ja metallisilla) komeetoilla vettä voi sähkökemiallisen prosessin seurauksena syntyä spontaanisti, niin olisiko silloin mahdollista, että myös kuivana syntyneen maapallon vesi on lähtöisin samankaltaisista prosesseista?

Syntyikö maapallon vesi planeettamme sisällä?

Maapallon veden alkuperälle on ollut pitkään marginaalisia teorioita, joiden mukaan vesi syntyykin syvällä maapallon kuoren sisällä sen sijaan, että sillä olisi ulkopuolinen alkuperä.

Stephan Riessin (1898–1985) perustaman primary water-instituutin mukaan veden alkuperä on syvällä maapallon sisällä, jossa vettä on säilössä huomattavasti suurempi määrä kuin valtamerissä on yhteensä. Tätä vettä Riess kutsui primaarivedeksi, sillä tämän katsotaan olevan vettä, joka ei koskaan ole ollut mukana yleisesti tunnetussa veden kiertokulussa. Vähitellen noustessa pinnalle primaarivesi tulee osaksi toissijaista veden kiertoa. Riess toimi muun muassa kaivojen poraajana ja hänen mukaansa hän osasi löytää paikkoja, joista primaarivettä pääsee pinnalle.

Löytöni laitettiin käytännön kokeeseen etsimällä ja poraamalla lukuisia kaivoja. Saavutukset näistä testeistä oli 70 tuottavaa kaivoa 72 yrityksestä, kaikki on porattuna kovaan kallioon, ja kaikki sijaitsevat ongelma-alueilla, joita on yleisesti pidetty tuottamattomina.

Stephan Riess

Newscientist kertoi vuonna 2017 kanadalaisesta tutkimuksesta, jonka mukaan vettä syntyy maapallon kuoren sisällä 1400 asteen kuumuudessa ja valtavassa paineessa reagoiden piidioksidin ja nestemäisen vedyn kanssa​§​. Kyseisen artikkelin mukaan joissakin tutkimuksissa on esitetty, että maapallon sisässä on ”useamman valtameren verran” vettä vangittuna kvartsikiven sisässä.​4​

Lopuksi

Silikaatti eli piidioksidi eli kvartsi näyttää olevan yhteinen tekijä sekä sähkökemiallisesti vettä synnyttävissä komeetoissa että veden synnyssä maapallon sisällä. En osaa varmuudella sanoa onko maapallon sisäinen veden syntymisprosessi myös sähkökemiallinen, kuten komeetoissa. Se on kuitenkin tiedossa, että suuri paine saa aikaan mineraaleissa piezo-sähköä, joten tämän voisi olettaa olevan osatekijä lämpötilan ja paineen kanssa uuden veden syntymiselle.

Mikäli tämä on totta, maapallolla ei koskaan ole ollutkaan todellista vesikriisiä, vaan makeaa vettä on tarjolla enemmän kuin ihmiskunta edes tarvitsee. Se sijaitsee vain pohjavettä paljon syvemmällä ja siihen käsiksi pääsemiseksi tarvitsee vain porata syvempiä reikiä tai löytää alueita – kuten Riessin väitetään tehneen – joista primaarivesi pääsee kallion halkeamista nousemaan helposti pinnalle asti.

Lopuksi linkkaan tähän mielenkiintoisen videon (englanniksi), jossa Stephan Riess kommentoi Walter Russellin ajatuksia veden syntymisestä planeettojen sisällä.


  1. ​*​
    Tähän keskusteluun liittyy tieteellisessä keskustelussa isotoopit. Deuteriumin osuus normaalista vedystä on maapallon merissä samaa luokkaa, kuin komeettojen vedessä on havaittu. Tämän vuoksi on oletettu, että maapallon vesi on peräisin — ainakin osittain — astroroideista tai komeetoista.
  2. ​†​
    Esimerkiksi Rosetta tehtävä.
  3. ​‡​
    Kyseessä siis ei mikään likainen lumipallo!
  4. ​§​
    Huomaa, että piidioksidi (mineraalina kvartsi) on myös komeetoissa runsaasti esiintyvä aine. Voiko kyseessä olla samankaltainen prosessi?
  1. 1.
    Anderson P. How did Earth get it’s water? EarthSky. Published 2018. Accessed 2020. https://earthsky.org/space/origin-earths-water-asu-solar-nebula
  2. 2.
    Choi CQ. Comets: Facts About The “Dirty Snowballs” of Space. Space.com. Published 2017. Accessed September 7, 2020. https://www.space.com/53-comets-formation-discovery-and-exploration.html
  3. 3.
    Herkewitz W. 3 Surprising Comet Facts We’ve Already Learned from Rosetta. Popular Mechanics. Published 2014. Accessed September 7, 2020. https://www.popularmechanics.com/space/deep-space/a11020/3-surprising-comet-facts-weve-already-learned-from-rosetta-17066196/
  4. 4.
    Coghlan A. Planet Earth makes its own water from scratch deep in the mantle. NewScientist. Published 2017. Accessed 2020. https://www.newscientist.com/article/2119475-planet-earth-makes-its-own-water-from-scratch-deep-in-the-mantle/

Aurinkokuntien ja galaksien muodostuminen

Niin ylhäällä kuin alhaalla, ja niin alhaalla kuin ylhäällä.

Hermes Trismegistos

Johdanto

Fysiikan standardimallin (SM) selitys Auringon ja tähtien synnystä ja toiminnasta eroaa hyvin paljon sähköuniversumi- tai plasmakosmologia-malleista (SU ja PK). SM-teorian mukaan gravitaatio on maailmankaikkeuden keskeisin voima, joka vetää kaiken aineen yhteen. Sähkön rooli jää pieneen sivuosaan tällä kosmisessa näyttämöllä. SM:n mukaan auringot ovat muodostuneet vain sattumanvaraisissa paikoissa, missä gravitaatio on onnistunut vetämään tarpeeksi oikeanlaista ainetta yhteen muodostaen jollakin tuntemattomalla mekanismilla toimivan auringon.​1​

Erään tuoreen SM-teorian mukaan Linnunradan ja lähellä olevan kääpiögalaksi Sagittariuksen miljardeja vuosia sitten tapahtuneen yhteen törmäyksen aaltovaikutukset ovat mahdollisesti saaneet aikaan aurinkokuntien syntymistä (mukaan lukien meidän aurinkokuntamme) ja aiheuttaneen mahdollisesti jopa linnunradan tunnusomaisen spiraalirakenteen muodostumisen.​2​ Jos Linnunrata olisi ainoa spiraaligalaksi, niin tämä voisi olla vakuuttava selitys, mutta kun spiraaligalakseja on avaruudessa lukemattomia, jää tällainen selitys heikoksi.

Onko tämä kaikkeus siis vain sattumanvaraisten törmäysten aikaan saama kosminen vahinko, jossa ei ole mitään selkeää synty- ja toimintamekanismia vai onko olemassa myös vaihtoehtoinen teoria, joka voisi ymmärrettävällä tavalla selittää galaksien, tähtien ja planeettojen mekanismin? Aloitetaan SU/PK mallin historiallisella tarkastelulla.

Birkeland-virta

Christian Birkeland

Norjalainen fyysikko-tutkimusmatkailija Kristian Birkeland (1867–1917) esitti 1900-luvun alussa revontulien johtuvan voimakkaista sähkövirroista maapallon pohjoisnavalla. Testatakseen teoriaa Birkeland teki vuosina 1902–1903 tutkimusretkiä Norjan napa-alueelle ja havaitsi revontulien aikaan muutoksia kompassin suunnassa. ​3​

Birkeland testasi teoriaansa laboratoriossa Terella-kokeella. Terella​*​ oli vakuumikammiossa oleva metallinen pallo, johon johdettiin sähkövirtaa. Birkeland pyrki kokeella todistamaan revontulien syntymistä Auringosta peräisin olevalla sähkövirtauksella.

Birkelandin Terella-koe

Birkelandin teoria sai kuitenkin kunnollisen varmistuksen vasta kun napa-alueille laukaistut satelliitit todistivat Birkelandin teoretisoimien sähkövirtojen olemassaolon. Vuonna 1973 laukaistu laivaston satelliitti lensi matalalla kiertoradalla napa-alueiden yli ja sen magnetometri havaitsi kaksi suurta sähkövirtakerrosta. Toinen sähkökerroksista kulki alaspäin ja toinen ylöspäin.​4​

Ionosfäärin sähkövirtoja.

Viime vuosikymmenellä saimme todisteita Birkeland-virrasta myös muilta planeetoilta, kun Cassini-luotain havaitsi Saturnuksen ja Auringon välillä valtavan kierteisen ”magneettisen köyden”, jota UCL:n tutkijat kutsuvat ”flux transfer eventiksi”.​5​ UCL:n artikkelissa ei mainita kuitenkaan Kristian Birkelandia tai sähkövirtaa, jonka täytyy olla läsnä, sillä magneettikenttiä ei ole ilman sähkövirtaa.

Magneettinen ”köysi” Saturnuksen ja auringon välillä. Kuva: UCL.

Plasmakosmologian isä Hannes Alfvén

Hannes Alfvén

Tiesitkö?
Plasma koostuu ionisoituneesta kaasusta ja vapaista elektroneista. Ionisoituneessa kaasussa atomit ovat menettäneet elektroneja, jotka liikkuvat plasmassa vapaasti. Plasma reagoi herkästi sähköön ja magneettikenttiin.

Ruotsalainen nobel palkittu plasmafyysikko Hannes Alfvén tuki jo vuonna 1939 Birkelandin teoriaa aurinkotuulen aiheuttamista revontulista, mutta jatkoi Birkelandin teorista laajentamalla sähkön ja plasman vaikutukset myös lukuisiin muihinkin kosmisiin ilmiöihin.​6​

Plasmakosmologian isänä pidetty Alfvén argumentoi plasma-mallin käytännöllisyydestä astrofysiikassa, sillä toisin kuin perinteiset pelkkiin havaintoihin ja teoreettisiin laskelmiin pohjautuvat teoriat, plasman käyttäytyminen on skaalautuvaa ja sitä voidaan testata laboratoriossa. ​7​

Perinteiset näkemykset kosmiselle ympäristölle ovat perustuneet sähkömagneettisen spektrin visuaalisen oktaavin havaintoihin, ja viimeisen puolen vuosisadan aikana tätä on täydennetty infrapuna- ja radiohavainnoilla.

Avaruustutkimus on avannut koko spektrin. Erityisen tärkeitä ovat röntgen ja gamma-aalto alueet, joissa on havaittu lukuisia odottamattomia ilmiöitä. Säteilyt näissä alueissa ovat syntyneet luultavasti ensisijaisesti magnetisoidusta kosmisesta plasmasta.​7​

Hannes Alfvén

Alfvénin mukaan sähkövirta jakaa avaruutta osastoihin, joissa toisella puolella virtakerrosta voi olla täysin eri magnetisaatio, tiheys, lämpö ja kemiallinen koostumus​†​.​7​

Alfvén kirjoitti jo vuonna 1986, että avaruutta lävistää sähköisten filamenttien verkosto, joista esimerkkejä voimme nähdä Birkelandin virrassa, Auringon koronassa ja vastaavanlaisissa ”hydromagneettisissa shokki-rintamissa”. Nämä filamentit syntyvät yleensä ”pinne-efektinä”, ja ne siirtävät energiaa ja liikevoimaa pitkien matkojen päähän. Lisäksi sähkövirta muodostaa (plasmassa) useasti sähköisiä kaksoiskerroksia, joissa varautuneet hiukkaset voivat kiihtyä todella suuriin energiatasoihin.​7​

Monikerroksiset magneettikentän linjat ja virran reitit Birkelandin virrassa, joita voi kehittyä plasmassa.

Alfvénin plasmakosmologiaa ei oikein koskaan otettu vakavasti perinteisessä astrofysiikassa, eikä Alfvén saanut julkaistua papereitaan arvostetuissa tiedelehdissä. Nobelin palkinnosta huolimatta hän jäi ainakin kosmologian osalta muusta tiedeyhteisöstä täysin ulkopuoliseksi. Tästä huolimatta monet myöhemmän ajan paremmilla instrumenteilla tehdyt havainnot ovat osoittaneet lukuisia yhtymäkohtia Alfvénin ennustuksiin.

Galaksit ja auringot syntyvät Birkeland-virrassa

Vuosina 2009–2011 Herschel Space Observatory löysi verkoston toisiinsa kietoituneita filamentteja tähtien välisissä kaasupilvissä. Syntyvät tähdet ovat kuin helmiä näiden filamenttien muodostamissa kosmisissa helminauhoissa.​‡​ ​8,9​

Herschelin kuva G49 filamentistä. Kuva: NASA/JPL -Caltech
Taurus molekyylipilvi (plasma filamentti?). Kuva: ESO/APEX (MPIfR/ESO/OSO)/A. Hacar et al./Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin.

Nämä kosmiset filamentit ovat kymmeniä valovuosia pitkiä, ja erikoisena ominaisuutena ne ovat pituudesta riippumatta aina yhtä leveitä. Perinteisen selityksen mukaan nämä muodostuvat räjähtävien tähtien aiheuttamista pamahduksista​§​, joiden paineaallot muodostavat kaasuihin filamentteja. ​10​ Wallace Thornhill kuitenkin kyseenalaistaa tämän teorian:

Missä nämä räjähtävät tähdet ovat? Räjähdyksen tulisi muodostaa säteittäistä kaareutumista näihin filamentteihin. Nämä näyttävät enemmänkin pilvestä pilveen siirtyvien salamoiden aiheuttamilta kiemurtelevilta poluilta. Sitä ne itse asiassa kosmisella skaalalla ovatkin.​11​

Wallace Thornhill

Muuttumaton leveys pitkien etäisyyksien läpi johtuu sähkövirrasta, joka kulkee näiden Birkeland-filamenttien läpi. Jokainen filamentti muodostaa osan suuremmasta virtapiiristä. Virran täytyy olla virtapiirissä sama koko filamentissa, vaikka virran tiheys filamentissa voi vaihdella Bennetin nipistys​¶​-ilmiön seurauksena. Tästä johtuen molekyylipilvien sähkömagneettinen materian keräämisvaikutus, jota kutsutaan Marklundin konvektioksi, on yhtä suuri jokaisessa filamentissa, mikä selittää filamenttien muuttumattoman leveyden. ​11​

Wallace Thornhill

Tähdet muodostuvat filamenttien plasma-pinteeseen

Plasman pinneilmiö tarkoittaa sähköä johtavan filamentin magneettista puristumista.​12​ Tämä ilmiö on yleistä plasmassa, mutta sitä voi esiintyä myös muissa sähköä johtavissa kappaleissa, kuten viereisessä metalliputkessa, joka on rutistunut keskeltä suuren sähkövirran kuljettua sen läpi.


”Salamatikku”. Kuva: Brian James / CC BY-SA

Perusmekanismi plasma-pinteelle:

  1. Johdetaan valtava jännite fuusiopolttoaineella​#​ täytetyn putken läpi. Jos virta ylittää kaasun ionisaatio-pisteen, kaasu ionisoituu.
  2. Virta hyppää tämän välin läpi.
  3. Virta muodostaa itsensä suuntaisen magneettikentän. Tämä magneettikenttä vetää materiaa yhteen.
  4. Atomit voivat tulla tarpeeksi lähelle fuusioituakseen.
Plasma-nipistyksen perusmekanismi. Kuva: WikiHelper2134 at en.wikipedia / CC BY-SA

SU/PK malli argumentoi, että plasma-pinne tapahtuu myös makrotasolla interstellaarisissa (tähdet) ja intergalaktisissa (galaksit) Birkelandin virroissa. Argumentti perustuu laboratoriossa tehtyjen plasma-kokeiden ekstrapolaatiosta kosmisiin havaintoihin. Toisin sanoen monet avaruuden havainnot voidaan tulkita ja selittää yksinkertaisella plasmafysiikalla. Siitä huolimatta perinteinen astrofysiikka ei halua rehellisesti katsoa plasmafysiikan selitysmalleja, vaan pitää visusti kiinni omista eksoottisista teorioistaan. Yksi erinomainen esimerkki on The Twin Jet Nebula​**​, jossa on nähtävissä plasmalle tyypillinen kaksoiskerros sekä filamentin keskellä oleva pinne-vaikutus, johon on muodostunut tähti.

M2-9 The Twin Jet Nebula. Kaksikerroksinen plasma? Onko tämä esimerkki plasma-pinteestä? Kuva: ESA/Hubble & NASA

M2-9 Nebulan evoluutio 1989–2007. NASA GSFC, courtesy R. Corradi, M. Santander-Garcia ja B. Balick

Plasma-pinteen lisäksi tähtien syntymiselle SU/PK teoriassa oleellista on Marklundin konvektio, jonka mukaan kosminen plasma ei ole homogeeninen aine, vaan eri molekyylit erottautuvat plasmafilamentissa sisäkkäisiksi sylintereiksi niiden ionisaatiopotentiaalin mukaan.​13​ Käytännössä tämä tarkoittaa, että SU/PK mallissa Aurinko ei olekaan sisältä vetyä, vaan sillä on metallinen ydin!​11​

Marklundin konvektio. Molekyylit erottuvat plasmassa eri kehille niiden ionisaatiopotentiaalin mukaisesti. Raskaimmat molekyylit, kuten rauta (Fe), pii (Si) ja magnesium (Mg) ovat sisimmällä kehällä ja uloimmalla kehällä ovat helium (H), happi (O) ja typpi (N). Vasemmanpuolinen kuva: Wal Thornhill. Holoscience.com

Winston H. Bostickin laboratorio-galaksi

Winston Bostick (1916–1991) oli yhdysvaltalainen fyysikko, joka tutki plasman käyttäytymistä laboratoriossa. Bostick keksi ”plasmoidit” ja simuloi laboratoriossa plasman avulla galaksien syntymistä.

Bostickin käytti kokeissaan kahta plasma-pyssyä, joilla hän ampui plasmaa tyhjiössä. Kokeissaan Bostick huomasi, että ammuttaessa plasma-pyssyillä suoraan vastakkain, syntyneet plasmakappaleet kimpoavat toisistaan. Voimakkaan yhteentörmäyksen jälkeenkin plasmakappaleet säilyttävät identiteettinsä, joten näitä voidaan pitää ”plasmamagneettisina entiteetteinä” ja kutsua siispä plasmoideiksi.​14​

Bostickin plasmoideja. Magneettikentät aiheuttavat jarrutusilmiötä, joka saa plasmoidit vääntymään ja kiertymään.

Plasmoidien käyttäytyminen on erikoista, sillä magneettikentän jarrutusilmiö saa ne kiertymään ja vääntymään. Tästä huolimatta plasmafilamentit pysyvät erillisinä hydromagneettisina köysimäisinä sylintereinä. Tämä vaikuttaa hyvin paljon samankaltaiselta ilmiöltä, mitä ollaan havaittu Saturnuksen ja Auringon välillä.​5​

Bostickin mukaan plasman jarrutusilmiö saa laboratoriossa aikaan magneettikentän mukaisen plasmasuihkun, joka kaartuu kohti keskustaa. Kaksi plasmasuihkua saa aikaan plasmoidin, joka vastaa kaksihaaraista spiraaligalaksia, mutta useampi suihku saa aikaan useampihaaraisen spiraaligalaksin. Bostick esitti tämän toimivan samalla tavoin myös galaktisella skaalalla.​14​

Bostickin ”spiraaligalaksi”-plasmoidit

Pohdintoja

Tässä artikkelissa olen pyrkinyt esittämään, että sähkö- ja plasmamekaniikalla pystytään selittämään myös kosmisen skaalan ilmiöitä, kuten galaksien ja tähtien syntymistä. SU/PK mallissa sama kaava koostuu eri tasoilla. Galaksit muodostuvat supervoimakkaissa intergalaktisisissa Birkeland-virroissa plasmoideina, jotka saavat spiraalimuotonsa yksistään sähkön ja plasman toiminnasta johtuen​††​.

Galaksit toimivat tässä mallissa eräänlaisina sähkömuuntajina, jotka tiputtavat intergalaktisen sähkövirran pienemmäksi luoden pienempiä Birkeland-virtoja, joiden plasma-pinteessä syntyy tähtiä. Tähdet vastaavasti ovat interstellaaristen Birkeland-virtojen muuntajia, jotka tiputtavat latauksen planetaariselle tasolle ja lähettävät sähkövirtaa aurinkokuntansa planeetoille.

Max Planck instituutti teki vuonna 2005 supertietokoneella ja 25 teratavulla dataa kaikkien aikojen suurimman universumin historiallisen simulaation, jonka pyrkimyksenä oli osoittaa galaksien ja mustien aukkojen muodostumisen. Entäpä jos Max Planckin käsittelemä data onkin tulkittu väärin, eikä tämä simuloikaan todellisuudessa pimeän aineen levittäytymistä universumissa, vaan plasman ja sähkövirtojen levittäytymistä?

Millenium simulaatio. Kuva: Max Planck institut für astrophysik.

  1. ​*​
    Tarkoittaa ”pientä maata” latinaksi.
  2. ​†​
    Palaan tähän myöhemmin tässä artikkelissa käsitellessäni Marklundin konvektiota ja sen merkitystä esimerkiksi Auringon koostumukselle.
  3. ​‡​
    Juuri niin kuin H. Alfvén oli vuonna 1986 ja mahdollisesti jo aikaisemmin ennustanut.
  4. ​§​
    Käännetty sanoista ”sonic booms”.
  5. ​¶​
    Allekirjoittaneen käännös sanasta Bennett’s pinch. Tästä voidaan käyttää myös termiä Plasma Pinch.
  6. ​#​
    Tyypillisesti deuterium-kaasu.
  7. ​**​
    Perinteisen teorian mukaan tämä kuolemassa oleva tähti, joka on muuttunut punaiseksi jättiläiseksi ja singonnut materiaa kahteen suuntaan.
  8. ​††​
    Galaksien keskuksissa ei siis ole mustia aukkoja.

Lähteet

  1. 1.
    Clarage M. Special Feature: HOW STARS ARE FORMED. Youtube. Published 2020. https://www.youtube.com/watch?v=QNOk9y_E41I
  2. 2.
    European SA. Galactic crash may have triggered solar system formation. phys.org. Published 2020. Accessed May 26, 2020. https://phys.org/news/2020-05-galactic-triggered-solar-formation.html
  3. 3.
    Birkeland C. The Norwegian Aurora Polaris Expedition, 1902-1903. Vol 1. Christiania, H. Aschelhoug; 1908. https://archive.org/details/norwegianaurorap01chririch/page/n5/mode/2up
  4. 4.
    Stern DP. Electric Currents from Space. NASA. Accessed May 25, 2020. https://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wcurrent.html
  5. 5.
    UCL M& PS. Magnetic Rope observed for the first time between Saturn and the Sun. UCL. Published 2016. Accessed May 27, 2020. https://www.ucl.ac.uk/mathematical-physical-sciences/news/2016/jul/magnetic-rope-observed-first-time-between-saturn-and-sun
  6. 6.
    Alfvén H. Theory of Magnetic Storms and of the Aurorae. Vetenskapsakad Handl. 1939;18.
  7. 7.
    Alfvén H. Plasma Universe. Physica Scripta. Published online 1986:20–28.
  8. 8.
    Arzoumanian D. CHARACTERIZING INTERSTELLAR FILAMENTS WITH HERSCHEL IN IC 5146. ESA. Published 2011. Accessed May 25, 2020. https://sci.esa.int/web/herschel/-/48629-arzoumanian-d-et-al-2011
  9. 9.
    ESA H. Herschel views deep-space pearls on a cosmic string. ESA. Published 2009. Accessed May 25, 2020. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Herschel/Herschel_views_deep-space_pearls_on_a_cosmic_string
  10. 10.
    European SA. Herschel links star formation to sonic booms. phys.org. Published 2011. Accessed May 26, 2020. https://phys.org/news/2011-04-herschel-links-star-formation-sonic.html
  11. 11.
    Thornhill W. Stars in an Electric Universe. 2011 John Chappell Memorial Paper. Published online 2011:1-8. https://www.everythingselectric.com/product-category/free-eu-ebooks/page/2/?add-to-cart=5717
  12. 12.
    Phillips JA. Magnetic Fusion. LOS ALAMOS SCIENCE. Published online 1983. https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00285870.pdf
  13. 13.
    MARKLUND GT. Plasma convection in force-free magnetic fields as a mechanism for chemical separation in cosmical plasmas. Nature. Published online February 1979:370-371. doi:10.1038/277370b0
  14. 14.
    Bostick WH. Possible Hydromagnetic Simulation of Cosmical Phenomena in Laboratory. Reviews of modern physics. 1958;30(3):1090–1094. http://articles.adsabs.harvard.edu//full/seri/IAUS./0008//0001090.000.html

-Kaikki tämän artikkelin suomennokset ovat artikkelin kirjoittajan käsialaa.

Powered by WordPress & Theme by Anders Norén