Kosmilised ühendused: tumeaine ja dinosaurused

Järgnev on väljavõte sellest Tume aine ja dinosaurused , Lisa Randall.

'Tumeaine' ja 'dinosaurused' on sõnad, mida kuulete harva koos, välja arvatud võib-olla mänguväljakul, fantaasiamänguklubis või mõnes veel ilmumata Spielbergi filmis. Tumeaine on universumi tabamatu aine, mis interakteerub gravitatsiooni kaudu nagu tavaline aine, kuid mis ei kiirga ega neela valgust. Astronoomid tuvastavad selle gravitatsioonimõju, kuid sõna otseses mõttes ei näe seda. Dinosaurused seevastu… ma kahtlen, kas mul on vaja dinosauruseid selgitada. Nad olid domineerivad maismaaselgroogsed 231–66 miljonit aastat tagasi.

Kuigi nii tumeaine kui ka dinosaurused on üksteisest sõltumatult põnevad, võite mõistlikult eeldada, et see nähtamatu füüsiline aine ja see populaarne bioloogiline ikoon pole omavahel seotud. Ja see võib ka nii olla. Kuid universum on definitsiooni järgi üks entiteet ja põhimõtteliselt toimivad selle komponendid vastastikku. See raamat uurib spekulatiivset stsenaariumi, mille kohaselt minu kaastöötajad ja mina pakume, et tumeaine võis lõpuks (ja kaudselt) olla dinosauruse väljasuremise eest vastutav.

Paleontoloogid, geoloogid ja füüsikud on näidanud, et 66 miljonit aastat tagasi kukkus kosmosest Maale vähemalt kümne kilomeetri laiune objekt ja hävitas maapealsed dinosaurused koos kolmveerandi teistest planeedi liikidest. Objekt võis olla komeet Päikesesüsteemi äärealadelt, kuid keegi ei tea, miks see komeet nõrgalt seotud, kuid stabiilselt orbiidilt häiris.

Meie ettepanek on, et Päikese läbimisel Linnutee kesktasandist – tähtedest ja eredast tolmust, mida saab selges öötaevas vaadelda – kohtas Päikesesüsteem tumeaine ketast, mis nihutas kauge objekti, sadestades seeläbi. see kataklüsmiline mõju. Meie galaktilises läheduses ümbritseb suurem osa tumeainest meid tohutu sileda ja hajusa sfäärilise halo kujul.

Ma ütlen teile kohe, et ma ei tea veel, kas see idee on õige. See on ainult ootamatut tüüpi tumeaine, mis avaldaks mõõdetavat mõju elusolenditele (noh, tehniliselt ei ela enam). See raamat on lugu meie ebatavalisest ettepanekust just sellise üllatavalt mõjuka tumeaine kohta.

Kuid need spekulatiivsed ideed – nii provokatiivsed kui nad ka poleks – ei ole selle raamatu põhirõhk. Selle sisu jaoks on vähemalt sama oluline kui dinosauruseid hävitava komeedi lugu, kontekst ja seda hõlmav teadus, mis hõlmab kosmoloogia ja Päikesesüsteemi teaduse palju paremini väljakujunenud raamistikke. Mul on väga vedanud, et teemad, mida ma sageli uurin, suunavad mu uurimistööd suurte küsimuste poole, nagu mis on valmistatud, ruumi ja aja olemus ning kuidas kõik universumis arenes selliseks maailmaks, nagu me praegu näeme. Selles raamatus loodan ka sellest palju jagada.

Uurimistöös, mida ma kirjeldan, viisid mu õpingud mind teele, kus hakkasin laiemalt mõtlema kosmoloogiale, astrofüüsikale, geoloogiale ja isegi bioloogiale. Fookuses oli ikka põhifüüsika. Kuid olles kogu oma elu teinud tavapärasemat osakestefüüsikat – uurinud tuttava aine ehitusplokke, nagu paber või ekraan, millelt seda loed –, on mulle tundunud värskendav uurida, mida on teada – ja mis peagi saab teada – ka pimedast maailmast, aga ka põhiliste füüsikaliste protsesside mõjust Päikesesüsteemile ja Maale.

Tume aine ja dinosaurused selgitab meie praeguseid teadmisi universumist, Linnuteest, Päikesesüsteemist ning sellest, mis loob Maal elamiskõlbliku tsooni ja elu. Ma käsitlen tumeainet ja kosmost, kuid süvenen ka komeetide, asteroidide ning elu tekkimise ja väljasuremise teemasid, keskendudes eelkõige objektile, mis kukkus Maale, et tappa maapealsed dinosaurused – ja palju ülejäänud elu siin. Tahtsin, et see raamat annaks edasi palju uskumatuid seoseid, mis meid siia viisid, et saaksime praegu toimuvast sisukamalt aru saada. Mõeldes meie planeedile tänapäeval, võiksime ehk ka paremini mõista konteksti, milles see arenes.

Kui hakkasin keskenduma selle raamatu ideede aluseks olevatele kontseptsioonidele, ei tabanud mind aukartust ja võlusid mitte ainult meie praegused teadmised meie keskkonnast – kohalikust, päikeselisest, galaktilisest ja universaalsest, vaid ka sellest, kui palju me lõpuks mõistame. , meie juhuslikult pisikeselt ahvenalt siin Maal. Samuti olin rabatud paljudest seostest nähtuste vahel, mis lõpuks võimaldavad meil eksisteerida. Et olla selge, minu seisukoht ei ole religioosne. Ma ei tunne vajadust määrata eesmärki ega tähendust. Ometi ei saa ma jätta tundmata emotsioone, mida kipume nimetama religioosseteks, kui hakkame mõistma universumi tohutut suurust, meie minevikku ja seda, kuidas see kõik kokku sobib. See pakub igaühele vaatenurka igapäevaelu rumalustega toimetulemisel.

Tume aine ja dinosaurused: universumi hämmastav vastastikune seos

See uuem uurimus on tegelikult pannud mind vaatama maailmale ja paljudele universumi tükikestele, mis lõi Maa – ja meid – teisiti. Queensis üles kasvades nägin New Yorgi muljetavaldavaid hooneid, kuid mitte niivõrd loodust. See väike loodus, mida ma nägin, oli haritud parkideks või murualadeks – säilitades vähe vormist, mis oli enne inimeste saabumist. Kui aga kõnnite rannas, siis kõnnite maapealsetel olenditel – või vähemalt nende kaitsekatetel. Paekivikaljud, mida võite rannas või maal näha, koosnevad ka varem elanud olenditest, mis on pärit miljonite aastate tagant. Mäed tekkisid põrkuvatest tektoonilistest plaatidest ja neid liikumisi juhtiv sula magma on Maa tuuma lähedusse maetud radioaktiivse materjali tulemus. Meie energia pärines Päikese tuumaprotsessidest, ehkki seda on pärast esialgsete tuumareaktsioonide toimumist erineval viisil muudetud ja salvestatud. Paljud meie kasutatavad ressursid on raskemad elemendid, mis on pärit kosmosest ja mis on asteroidide või komeetide poolt Maa pinnale ladestunud. Mõned aminohapped ladestusid ka meteoroidide poolt – võib-olla tõid need elu – või eluseemned – Maale. Ja enne, kui see juhtus, varises tumeaine tükkideks, mille gravitatsioon tõmbas rohkem ainet – mis lõpuks muutusid galaktikateks, galaktikaparvedeks ja tähtedeks nagu meie Päike. Tavaline asi – nii tähtis kui see meile ka pole – ei räägi kogu lugu.

Kuigi võime kogeda illusiooni iseseisvast keskkonnast, tuletatakse meile iga päev päikesetõusu ajal ja igal õhtul, kui Kuu ja kaugemad tähed tulevad nähtavale, meelde, et meie planeet ei ole üksi. Tähed ja udukogud on täiendavad tõendid selle kohta, et me eksisteerime galaktikas, mis asub palju suuremas universumis. Me tiirleme päikesesüsteemis, kus aastaajad tuletavad meile veelgi meelde meie orientatsiooni ja paigutust selles. Meie aja mõõtmine päevades ja aastates tähistab meie ümbruse asjakohasust.

Alates Tume aine ja dinosaurused , Lisa Randall. Autoriõigus 2015, Lisa Randall. Väljavõte Ecco loal, HarperCollins Publishersi jäljend.