Ligi sada aastat olid füüsikud veendunud, et suurema osa Universumist moodustavad kaks nähtamatut substantsi – tumeaine ja tumeenergia. Need pidid selgitama, miks galaktikad pöörlevad kiiremini, kui klassikalise füüsika järgi võimalik oleks, ning miks universum üha edasi paisub.
Nüüd aga arvavad mõned teadlased, et neid kahte nähtust ei pruugi üldse olemas olla. Kanada Ottawa ülikooli professor Rajendra Gupta pakub välja hoopis teistsuguse vaate Universumi ehitusele.
Gupta väitel võivad looduse põhijõud – näiteks gravitatsioon ja elektromagnetism – aja jooksul nõrgeneda, kui ruum paisub. See tähendab, et osa nähtustest, mida seni peeti salapärase tumeenergia või tumeaine tõendiks, võivad tegelikult olla lihtsalt füüsikaliste konstantide aeglase muutumise tagajärg.
Gupta sõnul ei näe me kosmost uurides mitte „nähtamatut energiat“, vaid vananevat Universumit, mille põhijõud tasapisi muutuvad. Nii oleks võimalik seletada nii Universumi kiirenevat paisumist kui ka ebaharilikult tugevat gravitatsiooni galaktikate äärealadel, ilma et peaks eeldama millegi olemasolu, mida me pole kunagi otseselt näinud.
Üks teooria kahe asemel
Siiani on füüsikud kasutanud eraldi mudeleid tumeenergia ja tumeaine kirjeldamiseks. Tumeenergia pidi seletama universumi kiirenevat paisumist, tumeaine aga lisagravitatsiooni galaktikates ja nende ümbruses. Gupta pakub välja lihtsustava lähenemise – ühe võrrandi, mis ei vaja mingeid „nähtamatuid“ lisakomponente.
Olulist rolli mängib tema teoorias parameeter, mida tähistatakse kreeka tähega α. See kirjeldab, kuidas looduse jõudude tugevus ajas muutub. Mõnes paigas – näiteks tihedalt tähti täis piirkondades – võib gravitatsioon olla veidi nõrgem, samas kui tühjemates alades mõnevõrra tugevam.
Niimoodi võivadki galaktikate servades asuvad tähed liikuda kiiremini mitte sellepärast, et seal oleks „lisamassi“, vaid sest gravitatsioon ise käitub piirkonniti pisut erinevalt.
Universum ilma väljamõeldud komponentideta
Selline vaatenurk võimaldab mõningaid astronoomia mõistatusi palju lihtsamalt selgitada. Üks neist on nn ebaharilikult „küps“ varajane Universum. Teleskoobid näitavad, et osa galaktikaid on välja kujunenud palju varem, kui praeguse standardmudeli järgi võimalik tunduks.
Teadlase hinnangul võib aja kulg Universumis olla teistsugune, kui oleme seni arvanud, juhul kui füüsikalised konstandid tõesti muutuvad. Sel juhul võiks Universumi tegelik vanus olla peaaegu kaks korda suurem praegu aktsepteeritud hinnangust. See annaks galaktikatele ja mustadele aukudele piisavalt aega loomulikuks tekkeks, ilma et peaks appi võtma salapäraseid lisajõude või seni tundmatuid mehhanisme.
Kas tumeaine on vaid eksitus?
Kui Gupta teooria peab paika, võib see põhimõtteliselt ümber kirjutada kogu kosmoloogia. Sellisel juhul ei oleks enam vaja otsida tumeaine osakesi, mille tuvastamiseks on aastakümnete jooksul kulutatud miljardeid dollareid, kuid edu pole siiani saavutatud.
Gupta viitab siinkohal nn Occami habemenoa printsiibile, mille järgi on lihtsaim selgitus sageli kõige tõenäolisem. Tema pakutud mudel püüabki asendada kaks hüpoteetilist nähtust ühe, teoreetiliselt ühtsema käsitlusega.
See ei tähenda siiski, et senine teadustöö oleks olnud väär. Nüüd tuleb tema ideed põhjalikult kontrollida nii vaatlusandmete kui ka täpsemate arvutuste abil. Sageli juhtub, et isegi valed eeldused viivad oluliste avastusteni ning lõplik tõde osutub sootuks teistsuguseks, kui algul arvata oskasime.
Gupta julge ettepanek meenutab, et isegi pärast sajandipikkuseid uuringuid on Universum endiselt saladustest tulvil. Ning võib-olla ongi suurim mõistatus meie enda katse seda kõike mõista.
