Blogit

Tiedetoimittaja Markus Hotakainen hämmästelee maailmankaikkeutta.

Avaruus, viimeinen korpimaa

Blogit Taivaan tähden 30.5.2016 09:05
Markus Hotakainen
Kirjoittaja on tiedetoimittaja ja tietokirjailija.
Andromeda_galaxy_2

Onko Andromedan galaksi tulevaisuuden matkakohde? Kuva: NASA/JPL-Caltech

Tai kuten Star Trek -televisiosarjan alkulause kuuluu: ”Space, the Final Frontier”.

Avaruus on valloittamistaan odottava ”rajaseutu” siinä missä tutkimattomat seudut menneinä vuosisatoina maapallolla. Valloitus ei kuitenkaan onnistu perinteisin keinoin hevosvaljakolla tai rautatiellä, eikä siihen riitä suurinkaan sinnikkyys.

Tekniikka asettaa omat haasteensa, mutta vaikka ne voitettaisiin, fysiikan lait tulevat aina vastaan. Avaruus on – kuten Douglas Adams toteaa Linnunradan käsikirjassa liftareille – iso. Tosi iso.

Jos unohdetaan näpertely Aurinkokunnassa ja tähdätään saman tien toisiin tähtiin, etäisyydet ovat valtavia, käytännössä käsittämättömiä. Lähin tähti eli Proxima Centauri on 4,2 valovuoden etäisyydellä. Tutummissa yksiköissä se on 39 707 810 150 400 kilometriä.

Sadan kilometrin tuntinopeudella ajomatka kestäisi yli 45 miljoonaa vuotta. Voyager 1, joka saavutti tähtienvälisen avaruuden muutama vuosi sitten, pääsisi perille noin 75 000 vuodessa. Edellyttäen, että se taivaltaisi oikeaan suuntaan kohti Proximaa.

Tällaisilla matka-ajoilla on turha haaveilla tähtienvälisistä lennoista, olisivatpa ne miehitettyjä tai miehittämättömiä. Ratkaisua ei löydy tieteisuniversumin poimuajosta tai mystisistä korkeammista ulottuvuuksista.

Sen sijaan apuun tulevat lahjomattomat fysiikan lait, juuri ne, jotka asettavat omat rajoituksensa avaruusmatkailulle.

Jos unohdetaan tekniset haasteet ja oletetaan, että jollain konstilla avaruusalus voidaan kiihdyttää lähelle valon nopeutta, matka-ajat lyhenevät huimasti. Valon nopeutta ei voi saavuttaa, koska se vaatisi ääretöntä energiaa, mutta periaatteessa riittää, kun pääsee riittävän lähelle.

Mikäli nopeus on 90 prosenttia valon nopeudesta, aluksessa aika hidastuu noin kertoimella kaksi. 99 prosenttisella valon nopeudella kerroin on seitsemän, ja jos nopeus saadaan nostettua 99,995 prosenttiin valon nopeudesta, kerroin on jo sata. Siitä eteenpäin kerroin kasvaa yhä vinhemmin.

Edellyttäen, että kaikki tekniset haasteet tosiaan on voitettu, teoriassa on mahdollista piipahtaa ihmisiän aikana jopa Andromedan galaksissa eli 2,5 miljoonan valovuoden etäisyydellä.

Ongelma on tietysti se, että aika hidastuu vain vauhdilla etenevässä avaruusaluksessa. Maassa aika kuluu tuttuun tahtiin. Kun alus palaisi naapurigalaksistamme, täällä olisi vierähtänyt yli viisi miljoonaa vuotta.