Arkisto


Koko tarina – lyhyesti kerrottuna

28.2.2015 klo 22.56, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Verkosta löytyy kaikkea mahdollista, varmaan siellä on jo kaikki mitä ihminen tietää, moneen kertaan ja kaikenlaisina versioina. Sieltä löytyy esimerkiksi tälläinen kooste, lyhyt ja ytimekäs; tässä on kaikki tärkeä mitä maapallolla on koskaan tapahtunut. Eli BBC:n kooste Maa-planeetan tärkeistä tapahtumista:
http://www.bbc.com/earth/bespoke/story/20150123-earths-25-biggest-turning-points/index.html
Ne 25 tärkeää tapahtumaa jotka aikanaan merkittävästi muuttivat kehityksen suuntaa planeetalla Maa on listattu tuolla sivulla. Tässä käännös, vapaasti muokattuna. Jos näyttää kovin tutulle listalle niin kannattaa kuitenkin vilkaista tuo viimeisin vaihe – ihan vain muistin virkistykseksi:
-Maan synty, 4,5 Miljardia vuotta sitten, 4,5 Ga (Giga annii)
-Elämän synty, ehkä n. 3,5 Ga
-Fotosynteesi – eli valoenergian talteenotto – tämä varhaisin versio ei vielä tuottanut happea, n. 3,4 Ga
-Laattatektoniikka – ehkä n. 3 Ga
-Hapen nousu ilmakehässä, happea tuottavan fotosynteesin seurauksena – 2,4 Ga
-Endosymbioosi – tällä tarkoittavat tumallisten solujen alkuperää – mutta tämän tapahtuman alkuperä on kyllä paljon monikutkaisempi kuin tuo mainittu endosymbioosi. Tuo sana nimittäin tarkoittaa vain mitokondrion, eli happea käyttävän hengityselimen tuloa solun sisälle. Isompi kysymys on että mistä koko sen solun genomi tuli. Vanhimpien tällaisten solujen jäljet löytyy n. 2,1 Miljardin vuoden takaa – mutta niitä on voinut olla olemassa paljon aikaisemmminkin.
-Suvullinen lisääntyminen – monimutkainen ja vaikea (siis geneettisesti kallis) toiminta josta sittemmin kuitenkin tuli merkittävää etua lajien säilymisen kannalta, ja se vakiintui käyttöön kaikille korkeammille eliöille. Alkoi joskus ennen 1,8 – 1,2 Ga
-Monisoluisuus joka jatkossa mahdollisti kaikenlaisten monimutkaisten eliöiden kehityksen – solukkojen erilaistumisen erilaisiksi ruumiinosiksi. Tämä kehittyi ensin kasveissa – ehkä jo n. 2 – 1 Ga
-Totaalijääkausi – jääpallomaa – joka kolme eri kertaa jäädytti Maan joko kokanaan tai lähes kokonaan jään peittämäksi palloksi. Ihme kyllä elämä sinnitteli hengissä näiden vaikeiden aikojen yli, mutta suuri osa lajeista ja yksilöistä kuoli. Tätä jatkui yli 200 miljoonan vuoden ajan, ajalla 850 – 635 Ma
-Kambrikauden räjähdys – totaalijääkausien jälkeen olot lämpenivät, ilmakehässä oli paljon happea, ja planeetalla paljon tyhjää tilaa. Tyhjä tila täyttyi hyvin nopeasti mitä kummallisimmilla monisoluisilla eliöillä, mönkijäisilla ja kaivajaisilla ja uiskeltelijolijoilla. Kaikki nykyiset eliökunnan pääjaksot ilmeistyivät lajistoon – (siis niveljalkaiset, nilviäiset, sienieläimet, madot, selkäjänteiset) ja lisäksi muita mielenkiintoisia kokeiluja jotka sittemmin katosivat… tapahtui 542 Ma.
-Kasvien nousu kuivalle maalle – tämähän edellytti sitä että ilmakehässä oli jo riittävästi happea (suunnilleen nykyinen taso) ja siitä syntyvä otsonikerros joka blokkasi UV-säteilyn. Tapahtui n. 465 Ma
-Ensimmäinen suuri joukkotuho – Ordovikiajalla tapahtunut globaali kylmeneminen johti voimakkaaseen jäätiköitymiseen, meren pinnan laskemiseen (vesi sitoutui jäähän) – rannikkovesien kuivumiseen. Nämä suuret muutokset johtivat siihen että 85% merien eliölajeista kuoli sukupuuttoon. Tämä tapahtui n. 445 Ma.
-hyönteiset ja hämähäkkieläimet – ja sitten pian myös lihaseväisistä kaloista kehityneet nelijalkaiset sammakkoeläimet ryömivät ylös vedestä ja asettuivat elämään kuivalle maalle. Tämä tapahtui n. 370 Ma.
-kylmien aikojen taas koettaessa – elettiin taas jääkautta – maalle siirtyneet sammakkoeläimet kehittivät paksun ja kuivumista kestävän nahkan , sisäinen hedelmöitys ja paksukuoriset munat. Ne muuttuivat matelijoiksi. Tämä tapahtui n. 320 Ma.
-mantereet ja niiden alustoina olevat mannerlaatat ovat seilanneet ympäri planeetan pintaa. Ne ovat vuorotellen kohdanneet, törmäilleet ja muodostaneet vuoristoja, muodostaneet isompia kuivia maalueita, ja sitten taas purjehtineet erilleen. Kaikista suurinta, eli kaikkien manner-alueiden yhteenliittymää kutsutaan Pangean supermantereeksi, ja sitä ympäröivää merta Panthalassaksi. Se muodostui n. 300ma, ja oli suurimmillana n. 175 Ma. Siitä erkaannuttuaan mantereet ajautuivat suunnilleen nykyisiin asemiinsa
-Permikauden päättyminen ajoitetaan kaikkien aikojen suurimpaan lajiston kuolemaan ja sukupuuttoon: n. 95% merien lajistosta ja 70% maalla elävistä lajeista katosi pois planeetalta. Tämän nopean joukkotuhon aiheutti ehkä suuri meteoriittitörmäys, tai ehkä Siperian laakoasaltti-purkaus, suuren hiilidioksimäärän purkautuminen ilmakehään ja sitä seuraava ilmastonmuutos (ydintalvi?). Tämä tapahtui 252 Ma.
-Triaskauden aikana kaikki eliömuodot kukoistivat ja monipuolistuivat: krokodiilit, dinosaurukset (näitä lajeja oli yli 550) , lentoliskot, joutsenliskot, kalaliskot – kasvitossa käpypalmut, neidonhiuspuut, havupuut. Ja sitten taas iski joku valtava joukkotuho. Sen aiheuttajaa ei tarkaan tiedetä – ehkä se oli asteroidi tai tulivuoren aiheuttama ilmastonmuutos – mutta noin puolet lajeista kuoli taas sukupuuttoon.
-höyhenpeitteisistä dinosuruksista kehittyivät linnut. Näistä kuuluisin on on Archaeopteryx, joka eli 150 Ma, mutta joitakin tätäkin vanhempia lintujen fossiileja tunnetaan.
-Kasvien kehitys on ollut oleellinen ylläpitävä tekijä koko eläinkunnan kehittymiselle: paljassiemeniset kasviet levittäytyivät kuivalle maalle jo 465 Ma, mutta koppisiemeniset kukkivat kasvit ilmestyivät vasta 130 Ma, ja heinäkasvit noin 70 Ma. Heinäkasvien myötä ilmestyi kuvaan savanni-ja aro-tyyppiset ekosysteemit.
-Noin 65,5 Ma iski viides Maan eliökuntaa kohdannut suuri joukkotuho: Jukatanin niemimaalle Meksikoon iskeytyi läpimitaltaan kymmenen kilometrin kokoinen adteroidi. Iskun aiheuttama tuhovoima nosti ilmakehään runsaasti kiveä ja pölyä, sytytti laajoja tulipaloja. Samaan aikaan tapahtui masssivinen Deccan basalttipurkaus maan toisella puolella. Yhdessä nämä aiheuttivat useita vuosia kestävän ydintalvi-ilmaston joka johti vaihtolämpöisten dinosaurusten sukupuuttoon.
-Dinosaurusten kadottua pääsivät kehittymään eteenpäin olemassa olevat pienet sekärankaiset – jyrsijät, ja kädelliset. Kädellisten linja tuotti myöhemmin apinat.
-fotosynteesikapasiteetti kasvaa kun C4 rektioreittiä käyttävät kasvit kehittyvät, n. 30 Ma.
-Kädellisistä kehittyy apinoiden linja n. 25 Ma. Apinoiden linjasta erkaantuu hominidi-linja noin 7 Ma.
-nykyinen ihmislaji kehittyy Afrikassa Homo heidelbergis-lajista n. 200 000 vuotta sitten

-Ihminen on asuttanut kaikki mantereet, ja valjastanut suuren osan Maan pinta-alasta omaan käyttöönsä. Ihmisen toiminta on aiheuttanut kuudennen massatuhon ja laajan sukupuuttoaallon planeetalla, ja käynnistänyt historian nopeimman ilmastonmuutos prosessin. No, toisaalta – onhan ihminen myös ensimmäinen laji joka pystyy kartoittamaan ja kirjaamaan koko planeetan menneen hisorian – kait se sitten tietää mitä se tekee…. Vai tietääkö, oikeesti? Isossa mittakaavassa?

12 kommenttia “Koko tarina – lyhyesti kerrottuna”

  1. Kai Miljard sanoo:

    Hei Kirsi!
    BBC:n lista on ehkä riittävä maapallon historiaa ajatellen, mutta esittämääsi jatkokysymystä ajatellen riittämätön…Nykyisenkaltainen elämäntyyli ei olisi mahdollista, jos ihmisen historiassa ei olisi otettu käyttöön A: työkaluja/ metsästyksen apuvälineitä, sillä ne mahdollistivat tehokkaamman ravinnonhankkimisen ja sen hyödyntämisen. B: viestittäminen, sillä jos ajatellaan esim. pienriistan metsästämistä, tarvitaan siihenkin hyvää organisointia/ teamityöskentelyä joka ei onnistu ilman hyvää yhteistyötä. Tämä on tärkeää siksikin, että ihminen oli itsekkin suurenpien petojen mahdollinen ”päivällinen”. C: tulen valjastaminen, joka mahdollisti proteiinien tehokkaamman hyödyntämisen. D: maanviljelyksen keksiminen sekä karjan kesyttäminen joka taas antoi mahdollisuuden nykyisenkaltaiseen tehomaatalouteen. Tämä antoi mahdollisuuden kaupunkien syntymiseen, jossa osa sen yksilöistä pystyi erikoistumaan esim. tähtitieteeseen!

    ”Kait se sitten tietää mitä se tekee…. Vai tietääkö, oikeesti? Isossa mittakaavassa?”
    (lainaus erinomaisesta kysymyksestäsi)vastaus on valitettavasti HYVIN NEGATIIVINEN eli ei tiedä. Kaikki, jotka ovat olleet esim. taloyhtiön yhtiökokouksissa tietävät, kuinka hankalaa on päättää edes kohtuu yksinkertaisistakin asioista… puhumattakaan esim. piha-alueista ja niiden hoidosta, jotka eivät tuota mitään eli niistä koituu vain kuluja, mutta ovat luonnollisesti kaunistus hyvin hoidettuna.

    Isossa mittakaavassa ilmastosopimukset, napa-alueiden energiavarantojen hyödyntäminen tai esim. hiilidioksiinipäästöjen vähentäminen globaalisesti on todella vaikeaa, koska yksitäisillä valtioilla on kovin erillaiset intressit niiden suhteen.

    Esimerkiksi käy myös surullisen kuuluisa Talvivaaran kaivos. Luin jostakin, että suuresti arvostettu/ arvostamani Esko Valtaoja on sanonut, että Talvivaaraan ympäristötuhoja on liioiteiltu. No miten vain, mutta kyseisen kaivoksen toiminta on aiheuttanut/ tulee aiheuttamaan Suomen historian suuriman ympäristökatastrofin.
    Ihminen on myös aina voimakkaasti muokannut ympäristöään.On esim. aika yllättävää, että, Suomessa 1800-luvun alkupuolella metsäpinta-ala oli pienenpi, kuin nykyisin kaskeamisesta johtuen.

    Ymmärrämme maaailmankaikeudesta ja sen mekanismeista enemmän kuin koskaan aikaisemmin, mutta siitä huolimatta ekosysteemi maapallolla köyhtyy osittain ihmisen toiminnan seurauksena, johon olen kylläkin itsekkin osallinen omalla kulutuskäyttäytymiselläni.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hei Kai

      joo – näinhän se on. Kaikki mitä ihminen on lajina tehnyt, keksinyt ja pystynyt, on johtanut siihen missä nyt ollaan. Mutta nyt pitäis jotenkin oppia ja pystyä jo hallitsemaan tätä äärimmäisen moniulotteista vuorovaikutusten yhtälöä jotta ei kävisi hullusti, kaikille.

  2. Jukka Tiusanen sanoo:

    Kiitokset mieenkiintoisesta blokista, johon löysin Hesarin artikkelin kautta.
    Minua askarrutanut asia on elämän synty planeetallemme. Kerrotaan todistetun, että kaikki elämä on lähtöisin yhdestä ainoasta alkumolekyylistä.
    Elämä planeetallamme olisi syntynyt siis vain yhden kerran.
    Ajatellaanpa nuotion sytytystä, jos ei ensimmäisellä tikulla tärppää, raapaistaan toinen, kolmas jne.
    Näin on voinut käydä planeetallammekin, ensimmäinen – n:s yritys eivät ole jääneet henkiin.
    MUTTA, kun ensimmäinen itseään monistava molekyyli oli syntynyt, loppuivatko ”raapaisut”? Jos minkäänlaista ”älykästä suunnittelijaa” ei taustalla vaikuttanut, miksi yritykset olisivat loppuneet ?
    Eli onko alkusynty ollutkin jatkuva prosessi, joka on tapahtunut planeetallamme useissa eri paikoissa useita kertoja, esim meren syvyyksissä ? Ehkäpä tänäänkin.
    Se, että kaikki oliot voidaan genetiikan perustella johtaa samasta kantamuodosta, saattaakin johtua siitä, että on olemassa vain yksi mahdollinen koodi, joka synnyttää elämää.
    Jukka T.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Heii Jukka

      Nämä ovat hyviä kysymyksiä – mutta sellaisia että niihin ei olevastauksia olemassa. on mahdollista että elämä syntyi useita kertoja – mutta että ne varhaisemmat kuolivat pois. Olisivat voineet kuolla esim. viimeisimmässä kovassa asteroidipommituksessa – tai sitten siihen että vahvin kanditaatti nopeasti söi pois kaikki hekommat versiot. Tämä ainaki olisi tapahtunut – nimittäin vahvin näyttää aina valtaavan tilan heikommilta. Edelleen, nytkin — jos jossakin meren pohjassa syntyy sellaisia yhdisteitä jotka voisivat ehkä kehittyä elämän suuntaan niin varmasti siihen pian osuu paikalle jonkinlaisia eliöitä (todennäköisimmin bakteereita) joiden mielestä ne ovat hyvää ruokaa. Mutta muutenkin, elämä ei voi enää enää syntyä siksikään että sellaiset hauraat molekyylit eivät säilyisi hapellisissa olosuhteissa.

  3. Kosmos sanoo:

    Luin Paul Deviesin kirjasta Kolkko hiljaisuus, että viimeisen puolenmiljoonan vuoden aikana sukupuuttoaalloissa on ollut 62 miljoonan vuoden sykli. Tutkijat ovat löytäneet saman syklin Aurinkokunnan liikkeestä kun se nousee ja laskee Linnunradan tasossa. Linnunrata liikkuu Neitsyen suuntaan 200 km/s. Kun Aurinkokunta on Linnunratan tasosta ”ylhäällä” menosuunnassa, Linnunradan halo ei suojaa tappavalta kosmiselta säteilyltä ja seuraa joukkotuho.
    Lieneekö tuossa perää ja missä vaiheessa sykliä ollaan nyt. Mikä on Aurinkokunnan asema suhteessa Linnunradan tasoon ja menosuuntaan. Meinaan tällä hetkellä.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Kambrikauden jälkeen ISOJA sukupuuttoja on ollut yhteensä kuusi – tämä nyt käynnissä oleva on niistä suurin. Joistakin niistä tiedetään mistä ne aiheutuivat – eli tämä viimeisin on ihmisen aiheuttama, edellinen johtui siitä että 10 km kokoinen asteroidi paukahti maahan. Edellisten syitä ei varmuudella tiedetä. Jotkut ovat olleet äkillisiä, kuten Permi/Trias-kauden väliin sattuva (liian nopea säteilyn aiheuttamaksi), ja siitäkin arvellaan että se olisi johtunut sekä törmäyksestä että samanaikaisesta isosta basalttipurkauksesta. Niihin muihin näyttää liittyvän hyvin nopeat ilmaston muuutokset – joko voimakas jäätiköityminen ja sen aiheuttama merien kuivuminen, tai sitten jäätiköitymistä seuraava nopea lämpeneminen. Useissa niissä tuho on ollut ainakin yhtä suuri tai suurempi meri-eläinten kuin maa-eläinten kohdalla – joka mielestäni ei viittaisi kosmiseen säteilyyn… siis, ei ainakaan suoraan säteilyvaikutukseen. Olen kyllä kuullut teorian että tuo linnunradan tasosta poikkeaminen (tai sen läpi kulkeminen) ja sen aiheuttama kosmisen säteilyn lisääntyminen vaikuttaisi ILMASTOON. Jos niin on, niin se voi kyllä sitten aiheuttaa niitä sukupuuttoja, koska ne nimenomaan liittyvät voimakkaisiin ilmaston muutoksiin…

      Niin, ja kun kysyt että koska on seuraava tulossa – niin sehän on juuri nyt parhaillaan käynnissä. On ollut jo 10 000 vuotta.

  4. Auringon superpurkaukset riepottelivat muinaista maapalloa

    https://www.avaruus.fi/uutiset/maa-ja-lahiavaruus/auringon-superpurkaukset-riepottelivat-muinaista-maapalloa.html

    Nuokin ovat olleet vaikuttamassa tapahtumiin isosti!

    Ehkäpä oleellinen osa elämän syntymisessä!

    IkuistaLiikettä

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Todellinen hornankattila! Muuten, osoitus siitä että olosuhteet elämän synnyn aikoihin ovat olleet sellaiset mitä ei missään labrassa päästä toistamaan

  5. Metusalah sanoo:

    Raamattu alkaa sanoilla: ”Alussa Jumala loi taivaan ja maan.” Ja siitä sitten vaihe vaiheelta kaikki kerralla valmiiksi.
    Kirsin blogissaan esittämä tiivistelmä on maapallon ja elämän syntyhistoria pähkinänkuoressa; se sopisi huoneentauluksi meille kaikille luonnontieteistä kiinnostuneille. Kreationistit ja muut eri sortin uskovaiset eivät tällaisia yhteenvetoja lue, koska ne ovat liian ”epäortodoksisia” ja poikkeavat täysin kaksituhatta vuotta sitten kirjoitetuista kansantarinoista, joita miljoonat ihmiset ympäri maailman pitävät yhä tärkeimpinä maailmanselityksinä. Ihmeellistä mutta totta.
    Luonnontieteet ovat todistaneet meille, että maailmaa eliöineen ja eläimineen ei luotu kerralla, vaan ”luomistyö” jatkuu kaiken aikaa; eläinlajeja kuolee sukupuuttoon ja uusia syntyy; mantereet liikehtivät edelleen törmäten miljoonien vuosien saatossa toisiinsa jne. Kaikista maapallolla koskaan eläneistä eliölajeista 99% on kuollut sukupuuttoon, ja me nykyihmiset voimme seurata sen 1%:n elämänvaiheita, joka nykyisin on olemassa. Oma ihmislajimme mukaanlukien.
    Kaikki tämä huomioonottaen minulle on täysin käsittämätöntä se, miten suuri osa väestöstä ympäri maailman kääntää näille tosiasioille selkänsä ja uskoo mieluummin tuhansia vuosia sitten kirjoitettuihin maailmanselityksiin.

  6. Kosmos sanoo:

    Koko tarinassa ihmetyttää miten käsittämättömän hidasta elämän kehitys aluksi oli. Monisoluisten eliöiden kehittymiseen meni lähes kome miljardia vuotta. Sanoisinko 80 prosenttia käytettävänä olevasta ajasta.
    Toisaalta nisäkkäiden tavattoman suuri lajirunsaus on kehittynyt noin 70 miljoonassa vuodessa. Olisko pari prosenttia käytettävissä olleesta ajasta.
    Tuntuu käsittämättömältä, että hiirenkokoisista vikisiöistä ovat kehittyneet mammutit, sarvikuonot, valaat ja ihmiset niin nopeasti. Ihmisälyn kehittyminen on ollut vieläkin nopeampaa.
    Älyä ei kumminkaan kehittynyt merkittävissä määrin Australiassa ja Madakaskarilla samaan aikaan samassa ajassa.

    1. Metusalah sanoo:

      Hidastahan elämän kehitys on ollut, mutta olosuhteiden samankaltaisuus (katastrofeista huolimatta) on mahdollistanut hitaankin kehityksen. Toisaalta esimerkiksi hiiren ja elefantin genomit ovat 75%:sti samanlaiset. Ihmisen ja vaikkapa porkkanan genomeissa on myös hämmästyttävän paljon yhtäläisyyksiä. Eli kaikki elämä rakentuu lopulta samoista elementeistä. Aika on ilmeisestikin yksi perustekijä jota evoluutio tarvitsee, mutta sitähän aurinkokunnalla ja maapallolla on ollut tarjottavanaan yllin kyllin! 🙂

      1. Kosmos sanoo:

        Aikaa ja muutoksia elinympäristössä. Krokotiilinä oleminen on ollut niin hyvä idea, ettei niiden ole tarvinnut kovin paljon muuttua 200 miljoonassa vuodessa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Paras mahdollinen maailma

10.2.2015 klo 16.47, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Näin elävän olennon kannalta katsottuna, tämä olemassa oleva maailma – ja kaikki sen ominaisuudet ja historia – ovat todella hyvät, suorastaan parhaat mahdolliset. Kosminen kehitys kaikkine hienosäätöineen on tuottanut kaiken mitä maailmassa nyt on. Elämänkin.
Tässä kehityksessä oleellisen tärkeää oli – ensin – että maailma syntyi. Kaikki aine ja energia syntyivät tyhjästä, inflaation tuotteena. Maallikon mielestä tuo on yhtä kummallista (tai jopa kummallisempaa) kuin se että tänä päivänä elvytetään Euroopan taloutta painamalla lisää rahaa, ihan vain tyhjän päälle. No, tuon rahan varaan rakennetaan nyt kaikkea aineellista, investoidaan rakennuksiin ja tuotantoon. Nämä sitten alkavat elää omaa ja ihan todellista elämäänsä. Niin kait kävi tuon maailman syntyessäkin …
Inflaatioprosessisssa syntyvästä massasta ja energiasta erityivät vuorovaikutusvoimat: ensimmäisenä niistä erottui gravitaatio – tämä on edelleen omassa laatuluokassaan, sillä sitä ei vielä ole onnistuttu yhdistämään samaan kvanttifysikaaliseen kokonaisteoriaan muiden vuorovaikutsvoimien kanssa. Muita voimia ovat vahva, heikko ja sähkömagneettinen vuorovaikutus. Gravitaatio on synnyttänyt kaikki maailmankaikkeuden massiiviset rakenteteet, kuten planeetat, tähdet, galaksit ja galaksijoukot. Gravitaation suuruus on herkkä juttu: jos se olisi ollut vallitsevaa arvoaan pienempi, tähtiä ei olisi syntynyt, ja jos suurempi, olisi universumi luhistunut oman painonsa alle. Gravitaatio myös muuttuu tähden säteilyenergiaksi joka toimii energialähteenä planeettojen (mahdollisille) eliökunnille.
Vahvat ja heikot vuorovaikutukset vaikuttavat taas hyvin lyhyillä etäisyyksillä, alkeishiukkasten välillä. Vahvat vuorovaikutukset stabiloivat atomien ytimet: ne sitovat kvarkit toisiinsa ja muodostavat protoneita ja neutroneita. Ne myös ja pitävät koossa atomiytimiä sitomalla yhteen protoneita – jotka muutoin positiivisen sähkövarauksensa takia hylkisivät toisiaan – ne myös sitovat protonit atomiytimiin. Vahvan ydinvoima voimakkuus määrää siitä miten lujasti atomiytimet pysyvät kasassa, ja miten helposti ne yhtyvät raskaammiksi ytimiksi. Tämän voiman suuruuden ansiosta ydinreaktiot ovat tuottaneet raskaampia alkuaineita, esimerkiksi happea ja hiiltä, juuri niissä suhteissa kuin ne ovat tuottaneet. Heikot vuorovaikutukset vaikuttavat alkeishiukkasiin – leptoneihin ja kvarkkeihin – siten että ne voivat muuttaa niitä toisiksi hiukkasiksi – tämä on myös valttämätöntä atomiytimien fuusioituessa raskaammiski alkuaineiksi. Sähkömagneettiset vuorovaikutusten kautta taas protonien positiiviset ja elektoriniennegatiiviset varaukset neutraloivat toisensa ja pitävät koossa atomien rakennetta…

Maailmankaikkeuden ominaisuuksia määrittää myös koko joukko kosmisia vakioita – mm. keskitiheys, tiheysvaihteluiden voimakkuus, laajenemisnopeus (= Hubblen vakio), pimeän aineen ja energian määrä, näkyvän aineen ja energian määrä. Kaikkien näiden ominaisuuksiensa takia maailmankaikkeus on sitä mitä se on – kaikkien näiden takia se tuottaa uusia tähtiä, planeettakuntia, ja planeettoja elinkelpoisella alueella. Se tuotaa alkuaineita – kuten hiiltä, vetyä, typpeä ja happea – jotka voivat reagoida keskenään ja tuottaa molekyylejä, kemiaa missä elektronit siirtyvät molekyyliltä toisella ja kuljettavat mukanaan energiaa. Monimutkaisiin yhdisteisiin sitoutuva energia voi tuottaa ja pitää yllä hyvin korkeaa järjestystä. Tämä taas saattaa synnyttää monimutkaisia rakenteita ja niiden monimutkaisia toimintoja. Tämä kaikki yhdessä saattaa johtaa elämäksi kutsuttuun ilmiöön.
Niinkuin lasten ominaisuudet määräytyvät vanhemmilta saaduista perintötekijöistä, niin samalla tavalla elämän ominaisuudet ovat määrätyneet niistä lähtöaineista ja kosmisista ja kemiallisista lainalaisuuksita jotka ovat elämän synnyttäneet. Tämä maailmankaikkeus on ollut paras mahdollinen maailma – ainoa mahdollinen maailma – tuottamaan tällaista elämää – tuottamaan meidät, juuri sellaisina kuin me olemme.

14 kommenttia “Paras mahdollinen maailma”

  1. Metusalah sanoo:

    Kosmisesta inflaatiosta keskusteltaessa on oltava tarkkana termien kanssa, jotta puurot ja vellit eivät menisi sekaisin. Kuten Kirsikin blogissaan mainitsi, termillä ”inflaatio” tarkoitetaan yleensä valuutan arvon muutosta,(rahaa painetaan lisää tyhjän päälle) mutta asian ymmärrettävyyden parantamiseksi sana on nykyisin otettu mukaan myös kosmologiaan.
    Esimerkiksi Wikipedia kertoo: ”Kosminen inflaatio on kosmologian teoria, jonka mukaan maailmankaikkeus koki alkuräjähdystä seuraavien sekunnin murto-osien aikana tyhjiöenergian aiheuttaman eksponentiaalisen laajenemisen vaiheen.”
    Näinhän se ei tarkkaan ottaen mennyt, jos viimeisimmät teoriat luetaan huolellisesti, vaan ensin oli inflaatio ja vasta sen jälkeen alkuräjähdys. Aluksi siis syntyi ”tila”, jossa alkuräjähdys saattoi tapahtua, ja joka laajeni nykykäsityksen mukaan valoa nopeammin. Miten tämä oli mahdollista? Sen vuoksi, että vaikka tyhjiössä ei ole hiukkasia, siinä voi silti olla energiaa. Tämä tyhjiön energia laukesi sitten alkeishiukkasmassaksi. Tätä tapahtumaa kutsutaan alkuräjähdykseksi. Vaikka tapahtumat ajallisesti eroavat toisistaan vain sekunnin miljoonasosien verran, tapahtumajärjestys on tärkeä.
    Termi alkuräjähdys on myös harhaanjohtava, koska mikään ei varsinaisesti räjähtänyt. Oikeampi termi olisi vaikkapa ”aineen syntyhetki”. Filosofisesti voidaan pohtia sitäkin, onko meidän maallikoiden parempi olla miettimättä näitä asioita ja antaa kosmologien ja fyysikoiden hoitaa hypoteesit ja niiden selitysmallit oikeaksi harkitsemillaan foorumeilla.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hyvä Metusaleh,
      Kiitokset taas tarkoista kommenteista ja tekstini tarkentamisesta. Kirjoitinkin siellä hiukan huolimattomasti että ”Kaikki (maailman) aine ja energia syntyivät tyhjästä, inflaation tuotteena”, ja jäi mainitematta että siinä välissä tietysti oli se ”pieni alkuräjähdys” – tai ”aineen syntyhetki”, kuten sinä sanot, missä tyhjön energia muuttui säteilyenergiaksi ja aineeksi. Mutta varsinaisesti inflaatio oli se prosessi joka tuon energia-kokonaisuuden (ja sen myötä aineen – nehän ovat yksi ja sama asia, eri muodoissaan) synnytti. Siis, lyhyesti voinee sanoa, että
      ”Kaikki aine ja energia syntyivät tyhjästä, inflaation tuotteena”.

      Kuitenkin pitää sanoa että olen kanssasi täysin eri mieltä siitä että onko meidän maallikoiden aiheellista keskustella näin juhlallisesta aiheesta kuin maailmankaikkeuden alkuhetkistä. Maailmankaikkeuden alku on yksi tieteellisen maailmankuvan kiehtovimmista kohteista, ja kaikilla on siihen lupa ja oikeus perehtyä, ja myös keskustella – myös maallikoilla. Suurella mielenkiinnolla olen itse – kuten ilmeisesti sinäkin – siihen tutustunut. Maallikolle myös aina jää tämä ihmettelemisen ja kyselemisen lupa – tuo yleisesti hyväksytty standardimallihan ei suinkaan edes selitä aukottomasti kaikkia maailmansynnyn vaiheita. Ja onhan se, kaikissa yksityiskohdissaan, maallikolle aika vaikeasti ymmärrettävissä – kuten esimerkiksi se mallin esittämä tosiasia että kaikki maailman olemassa oleva aine ja energia syntyy hetkessä laajenevan tyhjön energiana. Se että puhun rinnakkain tuosta suuresta ”inflaatiosta”, ja tämän päiväisestä talouselämän elvytystempusta – niin eri maailmoita kuin nämä asiat ovat – johtuu siitä että mielestäni tämä analogia oli aika huvittava. Erityisesti huvittava oli tämä elvytystemppu, kun Euroopan keskuspankki osti valtioiden velkakirjoja (taloudellisen) inflaation kiihdyttämiseksi: tyhjästä tehdään jotakin kogreettista, kokonainen talouskasvu. Mutta ei kait pitäisi pilailla vakavilla asioilla – sellaisiahan ne molemmat ovat, sekä maailman synty että talouselvytys. Vitsi ei oikein tainnut mennä edes perille…

      Mutta vakavammin puhuen: Tieteen pohtiminen – kokonaisen maailmankuvan ymmärtäminen ja keskusteleminen – kuuluu kaikille. Erityisesti astrobiologian tavoitteena on rakentaa eri luonnontieteistä kokonaista maailmankuvaa: selittää sitä minkälainen on se maailma jossa elämme, mitkä ovat sen tärkeät ominaisuudet ja parametrit jotka tekevät elämän mahdolliseksi, miten maailmassa vaikuttaa syyn ja seurauksen suhteet, joka kohdassa, ja miten ja miksi kaikki on kehittynyt niinkuin on kehittynyt. Maailmankaikkeuden perusparametrit ovat aika tärkeä tekijä siinä miksi maailma on sellainen kuin se on. Siitä huolimatta että tiede ei pohjimmiltaan pysty selittämään niiden alkuperää.
      Oikein hyvä juttu että kehittelet tuota alkurysäyksen termistöä – niin vaikeaa kuin tuota valtavaa tapahtumaa onkin sanoittaa. ”Aineen syntyhetki” voi olla hyvinkin parempi termi kuin alkuräjähdys – ainakin näin meidän maallikoiden kesken, mutta luulenpa että oikeat kosmologit pitäytyvät edelleen vakiintuneeseen termistöönsä.

  2. Metusalah sanoo:

    Taisin ilmaista itseäni vähän huolimattomasti, koska tarkoitukseni ei ollut kritisoida Kirsiä blogin aiheesta, vaan jäävätä itseni (ja tasoiseni) maallikkona ottamaan kantaa aiheeseen, joka tosiasiassa ylittää kompetenssini rajat. Pidän Kirsiä ammattitutkijana ja hänellä on suvereeni oikeus kirjoittaa palstallaan mistä aiheesta haluaa. Lisäksi hänen aiheensa ovat järjestään hyvin mielenkiintoisia.
    Hiukkasfysiikka universumin syntyhetkineen edustaa jo sellaista tiedon aluetta, johon maallikkoymmärryksellä varustetulla ihmisellä ei ole varaa heittäytyä ainakaan väittelemään. Lukiessani jotakin kosmologiaa käsittelevää kirjaa joudun usein toteamaan itsekseni: Näin se asia kai sitten on, kun kerran itseäni fiksumpi kirjoittaja on tällaiseen tulokseen päätynyt.
    Jatka vain kiinnostavien aiheittesi parissa ihan vapaasti Kirsi, vaikka niiden kommentointisuosio ei ihan keskiolutjuttujen tasolle nousisikaan. Tiedän, että moni lukee niitä kiinnostuneena, mutta aiheen haastavuuden vuoksi moni ei ”uskalla” dialogiin heittäytyä.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hei Metusaleh!
      Kiitos taas tästä! Sorry että ymmärsin vähän väärin – näytti siltä että olisit sanonut että meidän tavallisten maallikkojen ei pidä puuttua tuohon kosmologien ”kaikista pyhimpään” aiheeseen. Itse olen sitä mieltä että puututaan vaan! Ja hienoa että sinäkin puutut! Jos ollaan ihan väärässä niin oikaiskoot sitten – sitähän varten nämä keskustelupalstat ovat olemassa. Itseäni kiehtoo se ulottuvuus miten paljon näissä kosmologisissa teorioissa näyttää vielä olevan ”tuntematonta aluetta” – siis sitä tiedon ”pimeää massaa” joka ei noilla tunnetuilla teorioilla (suhteellisuus- ja kvantti- ja niin edelleen) näytä ihan avautuvan. Kosmologitkin itse myöntävät suunnilleen joka toisen kysymyksen kohdalla että ”tätä ei vielä tiedetä” – vaikka sitten toisaalta ovat sitä mieltä että suunnilleen tämä homma jo hyvinkin ymmärretään. Noissa ”suurissa fyysikoissakin” on joitakin sellaisia tyyppejä jotka uskaltavat joskus ehdotella uusiakin teorioita (joista jotkut voivat olla tietysti ihan pimeitäkin…). Itse aikanaan ihastuin kovasti Paul Daviesin kirjaan ”Fifth miracle” (jo vuodelta 1998)- jossa hän pohtii sitä mistä voi syntya se valtava informaatiomäärä (toiminnallista tai merkityksellistä informaatiota kantava satunnaisuus) mitä elämän synty tarvitsee. Davies päätyy ehdottelemaan että maailmankaikkeudessa voi vaikuttaa lainalaisuuksia – esimerkiksi jonkinlainen ”comlexity law” – joka toimisi riittävän moniosaisissa ja komplekseissa systeemeissä niin että ne omien sisäisten vuorovaikutustensa ja takaisinkytkentöjensä kautta alkavat itse rakentaa (feed in) omaa sisäistä kompleksisuuttaan. Hänen mukaansa tämä voisi olla elämä synnyn takana – mutta vaikuttaa myös monissa muissa esim. informaatioteorian jutuissa – tietokonepeleissä, yhteiskunnassa, taloudessa, — ja itse ajattelen että se voisi vaikuttaa monissa ”moniulotteisissa verkostoissa” — niitähän on vaikka mitä, monenlaisia (systeemibiologia ekosysteemit, sää ja ilmasto, talous, kait nuo galaksitkin ovat, aika monimutkaisia?). Davies myös spekuloi, tosin hyvin löysästi, että tuo informaatio voisi jotenkin syntyä kvanttifysiikan lainalaisuuksien kautta (äh – se meni yli hilseen). Jokatapauksessa, ajattelen että ne kysymykset mitä hän siinä kirjassa keskustelee, 17 vuotta sitten, ovat yhä avoimia ja ajankohtaisia – mutta tosi harvat tiedemiehet uskaltavat tai osaavat esittää edes mitään hypoteeseja tuollaisiin isoihin ”ratkaisemattomiin”…

      Davies toteaa tuossa kirjassaan että jos joku henkilö olettaa ja uskoo että elämä on yleistä maailmankaikkeudessa niin se samalla uskoo ja olettaa jonkun tuollaisen lainalaisuuden olemassaoloon. Ja niin se on. Uskon varainen juttu, tällä hetkellä!!

  3. Harry sanoo:

    Sinisellä taivaalla kulkee valkoisia pilviä, äsken oli rankka sadekuuro ja yläpuolella on jakaranda ja lämpöä on mielestäni mukavat 32 astetta. Kuulen areenasta että siellä kotimaassa on hieman viileämpää. Täällä kun kyselee ihmisten oloa niin he eivät vaihtaisi tropiikin valoa ja pimeitä lämpimiä öitä mihinkään. Eivät voi käsittää pakkasta. Siellä kotisuomessa toivotaan lunta ja revontulia ja valoisia kesäöitä. Niitä useimmat suomalaiset eivät vaihtaisi mihinkään. Oma maa se on kullan kallis, kuitenkin. Monasti siihen vaikuttaa se että siinä on tullut eläneeksi ja sen heikompien puolien kanssa on tottunut elämään ja sitä paitsi, ehkä paremmista olosuhteista tai paikoista ei ole edes kokemusta tai kunnolla edes tietoa. Mitäs jos meidän maailmankaikkeuden suhteen on samoin. Se on selvästi sopiva elämän syntyyn, mutta kun pohdistellaan joidenkin parametrien tiukkuutta tai rajallisuutta ei huomatakaan tai edes tiedetä että voisi olla jotenkin toisella tavalla säädetty maailmankaikkeus, joku toinen yhdistelmä, joka sekin olisi sopiva tai jopa sopivampi elämälle, ehkä toisenlaiselle elämälle. Ajatukset lentää. Ehkä emme kuitenkaan koskaan löydä sitä.
    Pidän kyllä jakarandoista ja ne eivät kasva Suomessa.

  4. Kosmos sanoo:

    ”Tämä maailmankaikkeus on ollut paras mahdollinen maailma – ainoa mahdollinen maailma – tuottamaan tällaista elämää – tuottamaan meidät, juuri sellaisina kuin me olemme.” Kirsi Lehto

    Tiedon puuttuessa kallistun sille kannalle, että tämä maailmankaikkeus on ainoa mahdollinen. Kun näin ajattelee, ei tarvitse pohtia hienosäätöjä.

    Tämä maailmankaikkeus on voinut tuottaa muunkinlaista elämää kuin meidän tuntema ja voi tuottaa jatkossakin.

    ”Kaikki aine ja energia syntyivät tyhjästä, inflaation tuotteena. ” Kirsi Lehto

    Eppäillä tuota soppii… Maailma on ollut olemassa aina. Ei ole olemassa sellaista mahdollisuutta kuin tyhjä, ei mitään.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hyvä Kosmos,

      Joo, siinä olet kyllä oikeassa että maailma on ehkä ainoa mahdollinen – ainakin ainoa mistä me voimme mitään tietää. Siis tämä muiden mahdollisuuksien pohtiminen lienee aika turhaa touhua… Mutta kumma juttu että kaikki meni niinkuin meni. Maailma on sellainen kuin on, ja sen seurauksena elämä on sellaista kuin se on.

      Kirsi

      1. Kosmos sanoo:

        Tyhjästä syntymistä epäilen entropian eli epäjärjestyksen lisääntymisen perusteella. Jos maailman alkuunpäin mennessä epäjärjestyksen määrä vähenee, miten maailma on voinut alussa joutua suuren järjestyksen tilaan?

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          … Tämäpä se kumma juttu juuri onkin . Miten on syntynyt järjestystä – (ainetta, informaatiota) sekä maailman alussa, että elämän alussa.
          Paul Davies spekuloi että tällaisen tendenssin takana pitäisi olla jonkinlainen universaali complexity law. Mutta sellaista ei tunneta. Vaikka kyllä kait maailmassa on paljonkin sellaista mitä ei tunneta.

          1. Kosmos sanoo:

            Olen lukenut Paul Deviesin kirjan Kultakutrin arvoitus(muutkin Deviesin suomennetut teokset), mutta siitä on jo vuosia. En muista mitä vaihtoehtoja Devies listasi kirjan lopussa, esittämäänsä kysymykseen: miksi maailmankaikkeus on bioystävälline?
            Onko kukaan muu tietokirjailija pohtinut aihetta yhtä monipuolisesti?

          2. Kirsi Lehto sanoo:

            … VasItseasiassa, koko astrobiologien ammattikunta (tai siis kaikki ne jotke eri luonnontieteiden kautta miettivät elämän mahdollisuutta maailmankaikkeudessa) miettivät juuri tätä peruskyymystä: onko maailmankaikkeus bioystävällinen, vaiko epäystävällinen. Ja jos on, niin miksi.

        2. Kirsi Lehto sanoo:

          … Tämä maailman alun kysymys – syntyikö maailma tyhjästä: Tähän kysymykseen olen ihan turhaan koskaan ottanut mitään kantaa- olisi kuulunut vain sanoa että ”en tiedä”. Eikä kukaan muukaan tiedä. Tietämättömyydessäni olen heitänyt ihan vääränlaista arvailua, sanonut että se on syntynyt tyhjästä. Olen nimittäin joskus ”ennen vanhaan” oppimut ja ymmärtänyt väärin, luulemaan että se kosmologien puhuma ”singulariteetti” tarkoittaisi ”tyhjää”. Mutta ei kait se oikeasti tarkoita mitään – kun ei kukaan tiedä minkälaisesta tilasta se maailman alku (inflaatio ja alkuräjähdys) käynnistyivät. siis, mistä maailmankaikkeus sai alkunsa – en tiedä.

  5. Kosmos sanoo:

    Toisaalta voi ajatella niinkin, että universumi on elämälle vihamielinen paikka.
    Avaruus on kylmä, lämpötila on vain kolme astetta absoluuttisen nollan yläpuolella (-270 C) ja täynnä elämää tappavaa säteilyä. Supernovat ja gammapurkaukset voivat tuhota elämän jopa tuhansien valovuosien alueelta. Maan kaltaisia elämälle suotuisia paikkoja näyttää olevan harvassa, ehkäpä satojen, vaiko tuhansien valovuosien päässä toisistaan.
    Maassa ilmakehä ja magneettikenttä on hyvä suojapanssari säteilyä ja pienempiä kiveniskuja vastaan. Silti jatkuvana uhkana ovat isot asteroidit ja komeetat, suuret tulivuorten purkaukset ja ilmastonmuutokset. Näiden vihan Maa on saanut tuta monta monituista kertaa. Maapallo on pitkiä aikoja ollut jääpallo.
    Eikä joukkotuhojen tuhkasta välttämättä verso nopeasti uusi uljas älykäs elämänmuoto. Maan esimerkin perusteella elämä voi pysytellä pakteeritasolla miljardeja vuosia.
    Näitä ajattelin kun luin tänä viikonloppuna Kari Enqvistin kirjaa Valo ja varjo.
    Synkistelyä Kari keventää huovismaisella huumorilla.

    ”Sikäli kuin tiedämme, vuosimiljardien merielämä ei hengen korkeuksiin kohonnut vaan jätti jälkeensä kaupunkien raunioiden ja kirjoitettujen annaalien sijaan vain kivettyneitä trilobiittejä ja kotilon kuoria. Meri ei toiminut minkään korkeamman älyn hautomona. Lähes neljä evoluution vuosimiljardia on tuottanut ainoastaan vähäjärkisinä toljottavia kaloja. Tänäkin päivänä meren mensakerholaiset ovat kuivan maan paluumuuttajia. Tämä kertoo meille, etta planeettojen historiankirjoissa voi
    helposti vierähtää miljardeja vuosia ilman ainuttakaan television tietokilpailua.
    Meri on varmaankin elämän kehto, mutta se voi myös olla älyn hauta. Elämä voi helposti jäädä sen vangiksi. Evoluutiolla ei nimittäin ole mitään erityistä suuntaa.” -Kari Enqvist: Valo ja varjo, Pyhä ja pyhitetty.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hyvä Kosmos!
      Juuri näin! Vihamieliselle paremminkin näyttää elämää kohtaan, tämä maailmankaikkeus – ei ole helppoa eikä todennäköistä että kaikki sattuis sattumaan juuri niin että elämä lähtisi käyntiin, ja sitten vielä kohoaiai korkammalle ajattelun tasolle. Niin että ehkäpä ollaan aikoita kummajaisia tässä maailmankaikkeudessa. Mutta Mistäs Tämänkään Tietää!!! Jos olisi olemassa joku lainalaisuus joka jotenkin edesauttaisi monimutkaisuuden syntyä niin sitten olisi mahdollisuudet jo heti paremmat… Vaikeeta!

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *