Blogit

Tiedetoimittaja Markus Hotakainen hämmästelee maailmankaikkeutta.

Jokaisessa vappupallossa asuu pieni alkuräjähdys

Blogit Taivaan tähden 30.4.2018 11:27
Markus Hotakainen
Kirjoittaja on tiedetoimittaja ja tietokirjailija.

Ilman maailmankaikkeuden alkuhetkiä ei olisi vappupalloja – ei tosin vappuakaan. Kuva: Helen Warren/CC BY-SA 2.5

Katukuvassa näkyy taas hetken korkeita foliopallotorneja ja niiden liepeillä silmät loistaen vaikeaa valintaa tekeviä lapsia. Värikkäät vappupallot pysyvät ilmassa siksi, että niiden sisällä on viesti maailmankaikkeuden ensihetkiltä.

Takavuosikymmeninä vappupallojen noste saatiin aikaan vedyllä, joka on kaikkein kevein ja samalla maailmankaikkeuden yleisin alkuaine. Siinä oli kuitenkin omat vaaransa, sillä vety on hyvin räjähdysherkkä aine.

Muutamien kohtalokkaiden tapausten jälkeen vety alettiin korvata heliumilla, joka on toiseksi kevein ja samalla maailmankaikkeuden toiseksi yleisin alkuaine. Päinvastoin kuin kemiallisiin reaktioihin kärkkäästi kärttävä vety, helium karttaa kanssakäymistä muiden alkuaineiden kanssa.

Ja hommansa se hoitaa vappupalloissa melkein yhtä tehokkaasti kuin vety: heliumin aiheuttama noste on vain muutaman prosentin pienempi kuin vedyn.

Helium on yleisyydestään huolimatta ihmiskunnalle suhteellisen uusi tuttavuus. Ehkä sen alkuperälle on soveliasta, että sitä ei edes löydetty ensin Maasta vaan Auringosta.

Helium on maailmankaikkeuden toiseksi vanhin alkuaine.

Pierre Janssen, Joseph Lockyer ja Edward Frankland tutkivat vuonna 1868 Auringon spektriä ja huomasivat siinä merkkejä aiemmin tuntemattomasta alkuaineesta. Se sai Auringon kreikankielisen nimen Helios mukaan nimekseen helium.

Helium on paitsi toiseksi kevein ja toiseksi yleisin, myös maailmankaikkeuden toiseksi vanhin alkuaine. Vety on vielä vanhempaa, mutta vain pienen hetken.

Vetyä ja heliumia alkoi syntyä noin sekunti alkuräjähdyksen jälkeen eli noin 13 800 000 000 vuotta sitten. Vety-ytimet ovat pelkkiä protoneja, joten niitä ehti kertyä ultratiheästä ja -kuumasta ”alkukeitosta” jo ennen kuin protonit muodostivat ydinfuusiossa heliumia.

kolmessa minuutissa kaikki oli ohi. Vastasyntyneen maailmankaikkeuden lämpötila ja tiheys laskivat ja fuusioreaktio pysähtyi. Vedyn määräksi jäi 75 prosenttia maailmankaikkeuden tunnetun aineen massasta, heliumin osuudeksi noin 24 prosenttia ja litiumin sekä berylliumin vain miljardisosia.

Kaikki muut alkuaineet ovat syntyneet myöhemmin tähtien sisuksissa myllertäneissä ydinreaktioissa.

Jos vapun vietto työväen tai ylioppilaiden juhlana ei innosta, voi silloin nostaa maljan vallan mainiosti maailmankaikkeuden synnylle.