Maailmankaikkeus ja Tellus

"Alussa oli Sana ja Sana oli Jumalan luona" "Kaikki syntyi Sanan voimalla" näin kertoo Johanneksen evankeliumin  maailmankaikkeuden alusta.

Jos ajattelen omaa alkuani ihmisenä tai fyysisen osani alkua, on sitä ennen tajuttava aika. Aristoteles ja Newton pitivät aikaa absoluuttisena; kahden tapahtuman välinen aikaero on mitattavissa. Valon nopeus on 300 000 km sekunnissa. Einstein määritti  ajan suhteelliseksi, suhteellisuusteorian mukaan valon nopeus on vakio riippumatta paikasta, havaitsijasta tai havaitsijan ja kohteen nopeudesta tai tilasta. Aika on aina suhteessa johonkin ei siis absoluuttinen ja mikään ei voi edetä valoa nopeammin, koska kaavan E=mc² mukaan lähestyttäessä valon nopeutta massa kasvaisi liian suureksi, mutta jos valon nopeus ylitettäisiin johtaisi se Einsteinin mukaan matkaamista menneisyyteen, jota Stephen Hawking  kuvailee Alice Martinin suomentamassa runossa:

Oli neitonen, Säde nimeltään, joka valoltakin karkas vikkelään. Hän suhteellinen oli matkalainen, ja palasi jo ennen lähtöään. 

Kun tarkkailemme avaruutta tarkkailemme kuitenkin usein menneisyyttä, näemme tähtiä ja galakseja niin kaukaa, että valo saapuu luoksemme vasta, kun ne ovat kenties lakanneet olemasta. Nykyisillä laitteilla kyetään havainnoimaan maailmankaikkeuden äärirajoja yli 13 miljardin vuoden takaa tulevia valohiukkasia tai -aaltoja siis tunnetun maailmankaikkeuden syntyhetkiin saakka.

Aika kuluu korkeammalla maanpinnalla kuten vuoristossa nopeammin kuin merenpinnan tasolla, se voidaan jopa havainnoida erityisellä tarkkuuskellolla, vaikka ero on niin pieni, ettei ihminen sitä kykenisi havaitsemaan, näin kertoo fyysikko Carlo Rovelli kirjassa Ajan luonne. Samaa ajatuskulkua noudatettaessa kerrostalon ylimmässä kerroksessa asuva on aina hieman vanhempi kuin alimmassa kerroksessa asuva, koska painovoima vaikuttaa sitä enemmän mitä lähempänä maata sijaitaan ja sekin vaikuttaa ajan suhteellisuuteen, tosin kun henkilöt tapaavat toisensa missä tahansa heidän aikansa muuttuu yhteiseksi.

Minussa ja maapallossa olevat hiukkaset saivat alkunsa erään ja eniten käytetyn nykyteorian ja havaintojen mukaan alkuräjähdyksessä 13,82 miljardia vuotta sitten; alkuräjähdyksen hetkellä maailmankaikkeuden oletetaan olleen pistemäinen, sen tilavuus oli nolla ja lämpötila ääretön, juuri ennen räjähdystä tila oli sellainen, että tuntemamme fysiikan lait eivät toimi ja aikaa ei ollut. Toinen Pietarin kirje 3:8 kertoo asian tavallaan,  minusta kuvaa singulariteettia - tilaa, jossa aikaa ei ole:" Mutta tämä yksi älköön olko teiltä salassa, että yksi päivä on Herran edessä niinkuin tuhat vuotta ja tuhat vuotta kuin yksi päivä" . Singulariteetti on astrofysiikassa aika-avaruuden vääristymä, jossa tuntemamme fysiikan lait eivät toimi, esimerkiksi mustan aukon keskipiste määritellään pisteeksi, jossa rajallinen massa on tiivistynyt äärettömän pieneksi pisteeksi ja jossa tiheys on ääretön. Tätä pistettä ympäröi tapahtumahorisontti, jonka sisällä pakonopeus ylittää valonnopeuden eikä edes säteily pääse pakenemaan sen ulkopuolelle, maailmankaikkeuden uskotaan olleen singulariteetti alkuräjähdyksen hetkellä.

Tiedän, koska olen syntynyt ja siitä on olemassa rekisteröity tieto, mutta keho, jonka "maaemo" antaa lainaksi on aika paljon vanhemmista osasista tehty. Ihmisenä kuulun Homo sukuun nykyihminen, joka on kehittynyt ihmisapinoista; latinan kielinen lajinimeni on Homo Sapiens ja lajini ikä on noin 300 000 vuotta vanha. Koostun 100 biljoonasta solusta ja 70 prosentia kehostani on vettä. Minulla on luuranko, hermoverkosto ja verenkierto, lihaksisto ja hengitysjärjestelmä, olen siis varsin monimutkainen ja toistaiseksi kuulun tietääkseni maanpäällä kehittyneimpään lajiin, siksi kykenen ajattelemaan alkuperääni ja etsiä syitä olemassaolooni ja tiedostaa missä elän tai olen. Enimmäkseen olen vetyä ja happea eli vettä, josta myös maapallo paljolti koostuu, peräisin vuosimiljoonien aikana planeettaan törmänneistä asteroideista ja komeetoista. Vettä on lähes kaikkialla maapallolla ja se on yksi elämän tärkeimmistä ehdoista täällä. Kehoni vety ja helium hiukkaset ovat 13,82 miljardin vuoden takaa samoin maapallon. Kehoni yksi DNA kertoo evoluutioni, sisältäen historia tietoa miljoonien vuosien takaa: DNA on nukleiinihappo, joka sisältää kaikkien eliöiden solujen materiaalin, eliöiden lisääntyessä geneettinen materiaali kopioituu ja välittyy jälkeläisille. DNA tutkimus on tuonut tietoa myös ihmisen sukupuuttoon kuolleiden sisarlajien neandertal ja denisovan ihmisen elämästä. Aluksi elämää oli vain meressä, 800 miljoonaa vuotta sitten kehittyivät ensimmäiset alkueläimet, selkärangattomat ilmestyivät 540 miljoonaa vuotta sitten, maakasvit 450 miljoonaa vuotta sitten, noin 200 miljoonaa vuotta sitten nisäkkäät, sisiliskot, dinosaurukset, kilpikonnat ja krokotiilit, kädelliset 75 miljoonaa vuotta sitten ja nykyihminen Afrikassa 100 000 vuotta sitten.

Maan arvioitu ikä on 4,5 miljardia vuotta. Kuulumme Aurinkokuntaan, maa on kolmas planeetta Auringosta. Maa tiivistyi vähitellen hiukkasista niin, että se kuumeni, miljardin vuoden kuluttua sisäosat olivat niin kuumia, että rauta alkoi sulaa ja valua kohti maan keskiosia. Maasta tuli planeetta, jossa on sisäydin, ulkoydin, vaippa ja kuori. Noin 3.8 miljardia vuotta sitten alkoivat mantereet syntyä, maassa on ollut aluksi kolme suurta mannerta; Columbia 1,9 miljardia vuotta sitten, Rodinia noin miljardi vuotta sitten ja Pangea 500 miljoonaa vuotta sitten. Tulivuorista maanpinnalle purkautui laavaa, josta vapautui vetyä ja happea muodostaen muiden kaasujen kanssa vesihöyryjä synnyttäen alkuilmakehän. Kun maapallo jäähtyi, vesihöyry tiivistyi vedeksi ja satoi maahan ja synnyttivät valtameret. Kasvihuoneilmiön vuoksi maapallon lämpötila oli korkea, mutta  hiilidioksidin määrä väheni happea tuottavien eläinten yleistymisen myötä. Maapallon ilmasto vähitellen jäähtyi runsaat kaksi miljardia vuotta sitten jäätikkövaiheeseen.

Nykykäsityksen mukaan maapallon historiassa on ollut useita erittäin lämpimän ilmastovaiheen jaksoja ja ainakin kuusi erillistä miljoonia vuosia kestänyttä kylmää jäätiköimisvaiheen aikakautta, jolloin napa-alueet joko toinen tai molemmat ovat olleet jäätikön peittämiä tai lähialueella laajoja mannerjäätiköitä. Nyt elämme viimeisimmän kylmän jäätiköimisvaiheen aikakautta, joka alkoi noin 30 miljoonaa vuotta sitten Etelämantereen jäätyä eristyksiin. Maapallolla on ollut lukuisia lajien joukkotuhoja johtuen erisyistä kuten ilmaston muutoksista, poikkeavista tapahtumista myös ulkoavaruudesta tulleista tapahtumista. Nykyisin ihmisen suuri määrä ja toiminta ovat eniten maapalloa muuttava tekijä, luonnon tuhoaminen ja ilman saasteet ovat tekijöitä, joihin pyritään nykyisin vaikuttamaan, jotta vielä luonnon monimuotoisuus ja lajien rikkaus säilyisi. Ilmaston lämpötila muutokset ovat kuitenkin kautta maapallon historian olleet suurempia, kuin ihminen nykytoimillaan on vaikuttanut, geologisen aineiston pohjalta on päätelty, että maapallon esimmäiset neljä miljardia vuotta ovat olleet hyvin lämpimiä, 4-8 astetta lämpimämpiä kuin nyt ja merenpintojen korkeuserot vaihdelleet jäätiköimisasteen mukaan. Ennen jääkausia vedenpinta oli 10-25 metriin korkeammalla kuin nykyisin, kun vielä eletään jaakautta osittain.

Dosentti Arto Luttisen mukaan maapallo jakautuu seitsemään suureen ja useaan pieneen mannerlaattaan, laatat ovat jatkuvassa liikkeessä ja muuttavat kokoaan ja muotoaan. Laattatektoninen teoria selittää keskeiset maata muokkaavat prosessit kuten maanjäristykset, tulivuoret ja vuorijonot. Mannerten liikunnot ovat vaikuttaneet ilmastoon sulkemalla tai avaamalla merivirroille väyliä. Litosfäärilaattojen liike on vaikuttanut ratkaisevalla tavalla elämän kehitykseen, elinympäristöjen monimuotoisuuteen, lajien syntyyn ja häviämiseen. Elämä perustuu hiilen kiertoon, laattatektoniikka palauttaa vulkanismin avulla kivien rapautumisessa kuluneen ja karbonaattimuodostumiin sidotun hiilen takaisin kiertoon. Tuliperäinen hiilidioksidi on myös vaikuttanut ratkaisevasti ilmaston kehitykseen ja saattanut estää maapallon täydellisen jäätiköitymisen. Vulkanismi on vaikuttanut lajien tuhoutumiseen kuten 60 miljoonaa vuotta sitten dinosaurusten häviämiseen ja 250 miljoonaa vuotta sitten Siperiassa 90-95 % lajeista. Elämän synty on ollut ratkaisevalla tavalla yhteydessä planeettamme geologiseen kehitykseen ja mahdollistanut ihmisenä elämisen tänä päivänä.

Arja Kolehmainen Fuengirola 19.03.2019

Lähteet: Wikipedia, Stephen Hawking Ajan lyhyt historia, Ilmasto-opas Ilmatieteen laitos, Esitelmä maapallosta  URSA ,Arto Luttinen Seppo Linnaluoto