Az Ősrobbanáson innen és túl


Létrehozva: 2013. január 30. 18:05:44 | Megtekintve: 2338x | Kategória: Mindenféle | Utolsó módosítás: 2013. január 31. 14:00:28 [VtSoftware]

Szerző: Mizsér István

Tartalomjegyzék:

ELŐSZÓ

I. FEJEZET (Mai álláspont és az ősi teremtésmítoszok)

II. FEJEZET (A lapos Földtől a táguló Világegyetemig)

III. FEJEZET (A táguló Viágegyetem)

IV. FEJEZET (Az anyag és a fekete lyuk)

V. FEJEZET (Az antianyag és a fekete lyuk)

VI. FEJEZET (Mi történt az ősrobbanás előtt?)

Ne fogjon senki könnyelműen
A húrok pengetésihez!...

Petőfi, 1947. január

Előszó

Aki veszi a bátorságot, hogy a Világegyetem "keletkezéséről", fejlődéséről és további sorsáról most kívánja gondolatait a Tisztelt Olvasóval megosztani, az annak tudatában tegye, hogy amit leír, azt a tudomány - lehet, hogy már a leírás pillanatában - egy szenzációs felfedezéssel megcáfolja.

Eleink ebből a szempontból időtállóbb gondolatokat fogalmazhattak meg, a technológiájuk fejletlensége folytán, tudományos cáfolattól nem kellett tartaniuk, a téma taglalása inkább a filozófia, mintsem a tudomány területéhez tartozott.

Rohamtempóban fejlődő világunkban, az egyre korszerűbb, egyre pontosabb eszközökkel végzett kutatások, megfigyelések folyamatosan alakítják az Univerzum "keletkezéséről" és fejlődéséről vallott nézeteinket.

Nagyon pontos elképzelések vannak arról, hogy az ősrobbanás utáni 10-43 másodperctől kezdve hogyan zajlottak le a folyamatok, amelyek a jelen állapot kialakulásához vezettek.

Elképzeléseket írtam, mert az eddigi bizonyítékok alátámasszák ugyan az elméletek helyességét, de nincs kizárva, hogy a megfigyeltek más fejlődési módot is megengednek, mint ahogyan az sem, hogy már minden lehetséges körülményről tudunk, elgondolásainkat már semmi nem változtathatja meg gyökeresen, csak pontosíthatja, kiegészítheti azt.

Amiért könyvem megírásába fogtam, annak oka az, hogy hiányzik valamennyi elméletből, hogy mi történt közvetlenül az ősrobbanás pillanatában, mi váltotta ki az ősrobbanást, és mi volt az ősrobbanás előtt.

Ameddig ez nincs tisztázva, semmivel nem vagyunk előrébb annál a felfogásnál, hogy a világot Isten teremtette. Tehette ezt az ősrobbanás pillanatában is, de ilyen erővel tehette bármikor, - akár tegnap is, - oly módon, hogy úgy tűnjön, mintha az ősrobbanás pillanatában tette volna.

Az elméletem szerint - amely nem biztos, hogy helyes, mert ez is csak egy elmélet - nincs szükség teremtőre, nincs szükség elvont fogalmakra a "kezdet" magyarázatához, az a jelenlegi tudásunkkal megmagyarázható, és nem mond ellent a megfigyeléseknek sem.

Azt kell csak elképzelni, hogy a Világegyetem térben és időben végtelen, geometriája euklédeszi, az anyag és energia a semmiből nem keletkezik, és nem is válik semmivé, az öröktől fogva létezik és egymásba kölcsönösen átalakulhat.

A tér, mint olyan nem "görbül" meg, annak nincs, nem is lehet tulajdonsága, csak a benne lévő anyagnak és energiának, nincs 11, vagy 27 dimenziója, amelyek felcsavarodtak, nincsenek bránok, vagy húrok, szuperhúrok, amelyeket "pengetni" lehetne a bevezető idézet szerint. A tér mindössze háromdimenziós, amely három dimenzió minden magyarázathoz bőségesen elegendő.

Az Istennel is az a probléma, hogy a semmiből ő sem keletkezhetett, a semmiből ő is csak semmit tudna teremteni. Ha pedig Isten öröktől fogva létezik, miért várt végtelen ideig, miért nem történt már meg réges-régen minden, miért tartunk még "csak" itt, miért nem fejeződött már be a Világegyetem fejlődése?

Könyvemben kifejtem, hogy a végtelen térben és a végtelen időben, hogyan tűnhet olybá a mi - látható, és állítólag egyre gyorsulva táguló - Világegyetemünk, mint amilyennek látjuk, és azt is, hogy mi volt - vagy inkább mi lehetett - az a pillanat, amelyet Ősrobbanásnak nevezünk, és azt is, hogy miért tartunk éppen "itt".

I. FEJEZET

Mai álláspont és az ősi teremtésmítoszok:

Ha a XXI. századi tudományos világképünket összehasonlítjuk a korai teremtésmítoszokkal, azt tapasztaljuk, hogy - a Teremtőn kívül - nagyjából ugyanott tartunk, mint őseink. Kezdetben nem volt semmi.

Sem tér, sem idő, sem anyag, sem fény, sem energia, sem pedig más, és ennek ellenére egyszer csak egy ősatom, rizsszem, golflabda, vagy valamilyen egészen kicsi méretű valamiből, ami nem is létezhetett sehol és semmikor, - mert ugye nem volt tér és idő sem - egy pillanat alatt megteremtődött a Világegyetem, az tele lett anyaggal és energiával.

A Tibeti teremtésmítosz első sorát olvasva, - ha nem tudnánk, hogy honnan az idézet - azt hihetnénk, hogy az a mai legkorszerűbb tudományos álláspont az Univerzum keletkezesét illetően. A terjedelmi korlátok miatt valamennyi teremtésmítoszból csak az első pár gondolatot idézem.

a.) AFRIKAI

Ezt az apám mesélte el nekem, ő meg az apjától hallotta; réges-régtől fogva, a világ kezdetétől száll így ez a történet.

A dolgok kezdetén, mindennek az elején, mikor még semmi se volt, se ember, se állat, se növény, se ég, se föld, semmi, semmi, de semmi, csak az Isten volt, és úgy hívták, hogy: Nzamé. És három Nzamé volt: Nzamé, Mebere és Nkva. Kezdetben teremtette Nzamé az eget és a földet. Az eget magának tartotta fenn. A földre pedig rálehelt, és lehelete nyomán megszületett a szárazföld és a víz, mindkettő a maga helyén.

b.) AZTÉK TEREMTÉSTORTÉNET

Az első istenpár - "a mi húsunk ura, és úrnője": Xochiquetzal - sokáig a tizenharmadik égben lakott, amelynek keletkezéséről soha senkinek nem sikerült semmit sem megtudnia. Négy fiuk született, a legidősebb volt a Vörös Tezcatlipoca, akit azért neveztek így, mert egészen vörös volt, amikor megszületett. A második volt a Fekete Tezcatlipoca - ez volt a legnagyobb és leggonoszabb mind közül, mert az övé volt a legnagyobb hatalom, és ő mindent tudott és többre volt képes, mint a másik három, mert ő minden létező középpontjában jött létre, és egészen fekete volt, amikor megszületett. A harmadik volt Quetzalcouatl, akit "Éjnek" és "Szélnek" is neveztek, negyedik és legfiatalabb volt Uitzilopochtli, akit "Kétfejű Kígyónak" is hívnak, és akit a mexicóiak legfőbb istenüknek tartottak.

c.) BIBLIA

1. Kezdetben teremté Isten az eget és a földet.

2. A föld pedig kietlen és puszta vala, és setétség vala a mélység színén, és az Isten Lelke lebeg vala a vizek felett.

3. És monda Isten: Legyen világosság: és lőn világosság.

4. És látá Isten, hogy jó a világosság; és elválasztá Isten a világosságot a setétségtől.

5. És nevezé Isten a világosságot nappalnak, és a setétséget nevezé éjszakának: és lőn este és lőn reggel, első nap.

6. És monda Isten: Legyen mennyezet a víz között, a mely elválassza a vizeket a vizektől.

7. Teremté tehát Isten a mennyezetet, és elválasztá a mennyezet alatt való vizeket, a mennyezet felett való vizektől.

8. És nevezé Isten a mennyezetet égnek: és lőn este, és lőn reggel, második nap.

d.) EGYIPTOM

Kezdetben nem volt sem ég, sem föld, sem élők, sem holtak nem voltak, az alkotó és romboló elemek is dermedt tétlenségben nyugodtak Nun isten örvénylő mélyén. Nun volt az őselem, az ősvíz formájában létező istenlény. Az ő alkotórészeiből keletkezett a mindenség. Az ősvíz tükrét sűrű sötétség borította, mert a fény szent forrása is Nun keblében pihent. És az istenek létrehozója, a hatalmas Nun megteremtette a napvilágot.

e.) GILGAMES

Midőn fönn az ég nevetlen
s alant a föld szintazonképp;
Apszu, az ős-kezdet, minden
dolgok teremtője-atyja
s Mummu-Tiámat ősanyánk még
vizeikkel egybemosódtak;
nem volt szárazföld se, láp se,
s egyike sem az isteneknek;
név nélkül szunnyadott a sors is,
betöltetlen várt a végzet -
Apszu s Mummu-Tiámat akkor
isteneket nemzettek s szültek:
szülték Lahmut s Lahamut.

f.) INDIAI TEREMTÉSTORTÉNET

A Világéjszaka sötét, mindent elborító, mozdulatlan tengerének színén összecsavarodva nyugodott Ananta, a Végtelenség Kígyója, s rajta álomba merülve pihent Visnu, a mindenség létesítője és fenntartója, az egyetlen hatalom. Bensejében a világ egész tartalma mint nyugvó gondolat derengett, rajta kívül nem volt élet, nem mozdult semmi. Álmában egyszerre megrezdült benne a gondolat, és Visnu felébredt. Kinyitotta szemét, és látott. Abban a szempillantásban megindult a mozgás az odáig nyugvó ősanyagban. Visnu létesítő akarata kisarjadt, és köldökéből egy lótusz nőtt elő. A lótusz széttárta szirmait, és íme, a lótusz kelyhében ült Brahmá, az Egynek Teremtő Ereje.

g.) ISZLÁM

Allah megparancsolta a víz felett lebegő párának, emelkedjék a magasba. És két nap alatt megalkotta az eget. Ezután elválasztotta az eget a földtől, és létrehozta a hét eget és a hét földet.

h.) JAPÁN TEREMTÉSTORTÉNET

Abban az időben, amikor a föld és az ég keletkezett, a magas égi mezőkön három istenség lakozott. Az istenek maguktól születtek, majd elrejtőztek. Később a föld óriás olajcseppként lebegett a víz színén, és úgy mozgott fel s alá, mint egy roppant medúza. Ekkor a bambusznád csírájából két újabb isten támadt, de ezek is elrejtőztek, és számos utódnak adtak életet. E dicső leszármazottak sarja volt az istenek atyja és anyja, Izanagi és Izanami. Az istenek őket bízták meg, hogy megszilárdítsák és megtermékenyítsék a kocsonyás, mozgó földet.

i.) KÍNAI

Kezdetben, amikor az ég és a föld még tojás alakú káosz volt, Pan Ku megszületett a tojásban, és itt élt tizennyolcezer esztendeig. És ekkor a Jang tiszta elemeiből megformálódott az ég, a Jin durvább elemeiből pedig a föld. Pan Ku a középpontban tartózkodott, és nap mint nap kilenc alkalommal alakult át: hol az ég, hol pedig a föld istene volt. Az ég naponta három méterrel emelkedett magasabbra, a föld három méterrel vastagodott. Így folytatódott ez tizennyolcezer éven át, míg az ég elérte a legnagyobb magasságot, és a föld a legnagyobb mélységet.

Pan Ku az élet kezdete. Ő az őse tizennyolcezer élőlénynek. Amikor Pan Ku meghalt, fejéből szent szirt lett, szeméből a nap és a hold, zsírjából a folyók és a tengerek, hajából és szőréből a fák és a növények. Pan Ku könnyeiből fakadt a Sárga Folyó és a Kék Folyam. Hangja alkotta a mennydörgést, lehelete a szelet, pillantása a villámot; az ég kiderült, amikor Pan Ku vidám volt, a rosszkedvétől elborult. Pan Ku volt a Jang és felesége a Jin, a teremtés férfi és női eleme.

j.) LAOSZI

Kezdetben még nem volt semmi, csak a nagy óceán. A víz fölött, a felhőkben alakot öltött az isten, de nem volt sem neve, sem feje, sem karja. És az isten a saját kebléből létrehozott egy másik istenséget, aki úgy nőtt ki belőle, mint az erdei gomba. És midőn az új istenség alakot kapott, hozzáfogott a teremtés művéhez. Az ős isten az új istenség egyik darabjából roppant rákot alkotott, és megparancsolta a ráknak merüljön a tenger alá, és tartsa hátán a földet. Ezután az istenségből megformált még egy kígyót, egy elefántot, és végül egy hatalmas pókot. És ráparancsolt a pókra, szőjön egy óriási hálót. A pók megszőtte a hálót, és az isten ebből a hálóból csinálta meg az ég boltozatát. És ebben az ősi időben létrejött az ég, a föld, a fű, és megszülettek az istenek és a szellemek.

k.) MAJA TEREMTÉSTORTÉNET

Elmélkedtek (az istenek), és íme, megvilágosodtak, megjelent az Ősfényhajnal, és terveikben megjelent az ember.

Ennek utána elgondolták a teremtést, elgondolták a fák és folyondárok növekedését, az élet születését és az ember alkotását és a sötétségben és fénytelen éjszakában ekképpen szerezte mindezt Égszíve, az, akit Hurakánnak mondanak...

Miképpen legyen élet, és miképpen jöjjön létre világosság? Kinek kell gondoskodnia táplálékról és betévő falatról?

- Jöjjön immár, és legyen! Népesüljön be az üresség!

- Húzódjanak félre a vizek, és hagyják el helyüket! Tűnjenek elő a szárazok, és szilárduljanak! Legyen!

l.) TIBETI
Kezdetben semmi sem létezett, sem tér, sem idő, sem valóság, sem jel, sem lét, sem nemlét. Ebből keletkezett minden, ami látható és tapintható.

Az első lény varázslatos átalakulási képességgel született. Megnevezte magát: "A Keletkező Világ Ura, Szent Győzedelmeskedő". És boldog volt, mert hatalma mindenre kiterjedt.

Ekkor a négy évszak még nem vált el egymástól, a nap, a hold, a bolygók és a csillagképek alig mozdultak, a mennydörgés, a villámlás, az eső, a jég, a fagy sem követték az évszakok változásait.

II. FEJEZET

A lapos Földtől a táguló Világegyetemig:

Az öntudatára ébredt ember, amikor a szaporodáson és az élelem megszerzésén kívül ráért a "nagyvilág" egyéb kérdésein is gondolkodni, azt látta, hogy - kisebb, nagyobb hegyektől eltekintve - a Föld lapos, amely a szintén lapos és sík óceánon úszik. A feje fölött egy félgömbön "felragasztva vannak" éjjel a csillagok és a Hold, nappal pedig a nap.

Később - már az ókorban - a Görögök, hajós nemzet révén megfigyelhették, hogy a tengeren közeledő hajóknak az árboca, a tengerről nézve pedig a hegyek csúcsa látszik először. Megfigyelték azt is, hogy a Föld holdfogyatkozáskor megfigyelhető árnyéka mindig kör alakú, márpedig csak egy gömb alakú tárgynak lehet minden irányban kör alakú az árnyéka.

Arisztotelész már a Krisztus előtti IV. században bizonyította a Föld gömbölyűségét azzal, hogy ha dél felé utazunk, a horizont fölött egyre magasabban látjuk a déli félteke csillagait.

Eratoszthenész (Kr.e. kb. 275-196) pedig már szinte tökéletesen - 6 ezreléknyi pontossággal - ki is számította a Föld kerületét.

Attól, hogy a Föld laposról gömb alakúra változott az idők során, még mindig megmaradt az ismert Világ középpontjának, minden a Föld körül keringett.

Ebbe a gyönyörű és egyenletes isteni keringésbe, csak a szabad szemmel látható bolygók (Merkúr, Vénusz, Mars, Jupiter, Szaturnusz) vittek be egy kis kellemetlenséget azzal, hogy ők mindig elbolyongtak valamerre.

Ez a ptolemaioszi geocentrikus - Földközéppontú - világkép egészen addig tartotta magát, amíg a technológia fejlődése lehetővé nem tette Galileinek (1564-1642), hogy a nemrég feltalált - és általa továbbfejlesztett - távcsővel fürkéssze az eget.

Ezzel a távcsővel 1610. januárjában felfedezte a Jupiter 4 holdját, az Iot, Európát, Kallisztót és a Ganümédészt - ezeket tiszteletére Galilei holdaknak nevezzük - amelyek időről időre eltűntek a Jupiter mögött, bizonyítva azt, hogy körülötte - és nem a Föld körül - keringenek. Ezzel megdőlt az a tévhit, hogy mindennek a Föld a központja, minden a Föld körül kering.

A Szaturnusz gyűrűit is ő észlelte először, bár távcsöve rossz képalkotásának köszönhetően, nem tudta kivenni, hogy gyűrűről van szó, helyette két holdnak vélte a gyűrűrendszert a bolygó két oldalán.

Galilei felfedezte azt is, hogy a Vénusz fázisai sokban hasonlítanak a holdfázisokra. A földről a Vénusz megvilágított félgömbje hasonló alakokat vesz fel, mind a holdé, és a bolygó nem látható, amikor az a nap túlsó oldalán van.

Ezzel bizonyította Kopernkiusz korábban - pusztán matematikai modellként - kidolgozott heliocentrikus (napközéppontú) elméletét, mely szerint a csillagok és bolygók, mind-mind a nap, és nem a föld körül keringenek. Távcsövével sikerült megállapítania azt is, hogy a tejút fehér sávja nem egybefüggő, azt távoli sok-sok csillag alkotja.

Állítása ellenkezett az egyház tanaival, perbe fogták, de VIII. Orbán pápával való barátsága megmentette az életét, tanait visszavonatták vele, és házi őrizetre ítélték 1633. június 22-én. E nap tiszteletére 327 évvel később megláttam a napvilágot.

Szintén Galilei állította először, hogy a Föld a Nap körül keringve saját tengelye körül is forog, bár ezek kísérleti bizonyítására a XIX. századig kellett várni.

A heliocentrikus világkép kidolgozásánál feltétlenül meg kell még említeni Galilei kortársát, a német Johannes Keplert, aki 1609 és 1619 között kidolgozta a bolygók mozgástörvényeit. E szerint a bolygók ellipszis alakú pályán keringenek a nap körül, amely az ellipszis egyik gyújtópontjában van. (Kepler I. törvénye)

A további Kepler-törvények a bolygók sebességére, naptól mért távolságuk és keringési idejük összefüggéseire adtak magyarázatot.

Most már nagyon szépen és kiszámíthatóan működött a Világegyetem, csak még az nem volt tudott, hogy miért keringenek pl. a bolygók a nap körül, vagy a holdak a bolygók körül.

Ennek magyarázatára Galilei halála után még közel ötven évet kellett várni, ekkor állt elő ugyanis Sir Isaac Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (A természetfilozófia matematikai alapelvei,1687), című művével, melyben leírja az egyetemes tömegvonzás, a gravitáció törvényét.

Newton bebizonyította, hogy az égitestek és a Földön lévő tárgyak mozgását ugyanazon természeti törvények határozzák meg.

Matematikai magyarázattal alátámasztotta Keplerbolygómozgási törvényeit, kiegészítve azzal, hogy a különböző égitestek nem csak elliptikus, de akár hiperbola- vagy parabolapályán is mozoghatnak.

A következő tudós, aki nagymértékben hozzájárult ahhoz, hogy a Világegyetem működését megértsük, már a XX. századi Albert Einstein volt, akinek munkásságáról részletesebben kell szólni.

Albert Einstein a múlt század legnagyobb tudósaként él a köztudatban, pedig voltak, vannak még olyan tudósok, akiknek tudósi teljesítménye semmivel nem marad el az övétől. Legyen elég itt csak a magyarokon (Teller Ede, Neumann János, Szilárd Leó) kívül Planck, Heisenberg, Pauli, Bohr, vagy Stephen W. Hawking nevét megemlíteni.

A felsorolásból Einstein és Hawking neve kimagaslik, ők a XX. Század Newtonai, de nem azért, mert a többiek "kisebb" tudósok lettek volna, hanem azért mert e két ember pusztán gondolati úton jutott koruk, korunk elméleti fizikájának a csúcsára.

Leültek, vagy lefeküdtek, gondolkodtak, és magyarázatot adtak a világegyetem működésére.

Einstein elmélete mára gyakorlattá vált, bár a mai napig rendszeresen jelennek meg cikkek, tanulmányok, hogy elméletét megcáfolták.

Igen. Bevallom én is, hogy az üres tér és az idő fogalmából mesterségesen - a kettő összekapcsolásával - alkotott harmadik fogalom, a téridő meggörbülését nem tudom elképzelni.

Azt azonban már igen, hogy a térben és időben haladó fénysugár, vagy anyagi test útja a gravitáció hatására eltér az egyenestől. Ez utóbbira már Newton megadta a magyarázatot, a fénnyel kapcsolatban pedig éppen Einstein állapította meg, hogy az nem csak hullám, hanem részecske természetű is.

Az igaz, hogy a foton nyugalmi tömege nulla, de hát mikor van egy foton nyugalomban? Amikor valamilyen objektum mellett elhalad a fény, akkor biztosan nem. Ha pedig akkor van tömege, akkor miért éppen rá nem hatna a gravitáció?

De most térjünk vissza erre az 1978. mácius 14-én a németországi Ulmban született nagyszerű emberhez, akinek a hitét a tudomány elég korán megingatta. Már gyermekfejjel rájött, hogy ami a bibliában írva van, az nem lehet igaz. Erről és Istennel kapcsolatos nézeteiről így ír:

"A hajszából az első kivezető utat a vallás mutatta, melyet a hagyományos nevelő-oktató gépezet minden gyermekbe beleplántált. Így lettem én is - noha vallástalan (zsidó) szülők gyermeke voltam - mélyen vallásos, ez azonban 12 éves koromban hirtelen véget ért. A népszerű tudományos művek olvasása során hamarosan meggyőződtem arról, hogy a bibliai történetek jó része nem lehet igaz. Ennek következményeként szinte fanatikus szabadgondolkodóvá váltam, amihez az az érzés társult, hogy az állam szántszándékkal hazudik az ifjúságnak. Ennek az élménynek az lett a következménye, hogy bizalmatlan lettem minden tekintéllyel szemben, szkeptikussá lettem a mindenkori társadalmi környezetben élő meggyőződésekkel szemben"

"Én egy mélységesen vallásos hitetlen vagyok; ez egy új vallásféle."

"Az a szó, hogy "isten", számomra semmi más, mint az emberi gyengeség kifejezése és terméke; a Biblia tiszteletreméltó, ám primitív és meglehetősen gyermeteg legendák gyűjteménye."

Einstein életútjával, pályájával és munkásságával nem kívánok foglalkozni, erről annyi könyv jelent már meg, hogy Dunát lehetne rekeszteni velük. Nóbel-díját sem azért a munkájáért - az általános relativitáselmélet - kapta, amely leginkább hozzájárult a Világegyetemünk működésének megismeréséhez.

Ez alapján 1917-ben Albert Einstein azt találta, hogy az univerzum vagy tágul, vagy összehúzódik, de nem lehet nyugalomban. Einstein nem hitt saját számításaiban, mert az Univerzumot állandónak tartotta, ezért bevezetett egyenleteibe egy ún. kozmológiai állandót, hogy kikerülje ezt a problémát. Aztán jött Edwin Hubble.

III. FEJEZET

A táguló Világegyetem:

Edwin Hubble a Wilson-hegyi Obszervatóriumhoz 1919-ben érkezett, amikor a 100 hüvelykes Hooker Teleszkóp építését befejezték. Ez volt akkor a világ legerősebb teleszkópja.

Hubble 1923-1924-es megfigyelései a Hooker Teleszkóppal minden kétséget kizáróan megerősítették, hogy a korábban megfigyelt elmosódott ködfoltok többsége nem része galaxisunknak, azok Tejútrendszeren kívüli galaxisok. A felfedezést 1924. december 30-án publikálta.

Edvin Hubble és Milton Humason 46 galaxist tanulmányozva megállapították, hogy a fényük - egy-két - kivételtől eltekintve vöröseltolódást mutat. A vöröseltolódások mértéke nem véletlenszerű, hanem arányos a galaxisok távolságával. Minél távolabbi a galaxis, annál nagyobb vöröseltolódást mértek.

A vöröseltolódásról tudták, hogy a fényt kibocsátó objektum távolodási sebességével arányosan nő, tehát a távolabbi galaxisok gyorsabban távolodnak tőlünk.

Amikor Einstein meghallotta Edwin Hubble felfedezését, azt mondta, hogy a kozmológiai állandó bevezetése élete legnagyobb tévedése volt.

1929-ben Hubble és Humason megfogalmazta a galaxisok Vöröseltolódás - Távolság közötti összefüggésének törvényét, amelyet ma egyszerűen csak Hubble-törvénynek nevezünk.

Ha a vöröseltolódást a távolodási sebesség következményének tekintjük, akkor a Hubble-törvény az általános relativitáselméletéből levezethető homogén, izotróp és táguló de Sitter univerzum egyik következménye.

De vöröseltolódás származhat még - ha hiszünk a semmi tulajdonságában - tér tágulásából és Einstein óta tudjuk, hogy létezik a gravitációs vöröseltolódás is.

Hubble és Humason bejelentése elvezetett a táguló univerzum széleskörű elismeréshez. A törvény leírja, hogy minél nagyobb a távolság két galaxis között, annál nagyobb a relatív távolodási sebesség közöttük. És ez igaz szinte valamennyi galaxisra. Már pedig, ha most minden galaxis távolodik mindegyiktől, akkor régen, közelebb kellett lenniük egymáshoz.

Ez a felfedezés vezetett később az Ősrobbanás elméletének kidolgozásához George Gamow által, bár az elnevezés Fred Hoyle-tól származik.

A galaxisok távolodása két dolgot is jelenthet. Az egyik - Lemaître, egy Belga pap - ősrobbanás-elmélete, amelyet George Gamow fejlesztett tovább.

A másik a Fred Hoyle-féle állandó állapotú (steady state) modell, mely szerint a galaxisok távolodásával új anyag jelenik meg, melynek hatására bármely két időpontban hasonlóan néz ki a világegyetem.

Az angolban használt "nagy robbanás" ("Big Bang") kifejezést 1949-ben Fred Hoyle alkotta meg gúnynévként Lemaître elméletére.

A kétféle elmélet támogatottsága eleinte egyenlő mértékű volt, de a kozmikus háttérsugárzás fedezése, a megfigyelt elemgyakoriság, a tágulással együtt az Ősrobbanás javára döntötték el a vitát.

A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás felfedezésének rövid története a Wikipédia alapján:

"A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás létezését George Gamow, Ralph Alpher és Robert Hermann jósolta meg 1948-ban.

Gamow és Alpher 1948-as eredménye nem talált nagy visszhangra, de >Robert Dicke és Jakov Zeldovics az 1960-as évek elején újra felfedezte. Az első publikált felismerés, amelyben a háttérsugárzás mint megfigyelhető jelenség szerepelt, két szovjet asztrofizikus - A. G. Doroskevics és Igor Novikov - 1964-es cikkében található. 1964-ben David Todd Wilkinson és Peter Roll, Dicke munkatársai a Princeton Egyetemen, egy Dicke-radiométer megalkotásába kezdtek, hogy megmérjék a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást. 1965-ben Arno Penzias és Robert Woodrow Wilson a Bell Telephone Laboratories Crawford Hill-i telephelyén egy Dicke-radiométert építettek, melyet rádiócsillagászat és műholdas kommunikáció céljaira szántak. Műszerük 3,5 K-es antennahőmérséklet-többlettel rendelkezett, amiről nem tudtak számot adni. Miután telefonhívást kapott Crawford Hill-ből, Dicke ezt mondta: "Fiúk, megelőztek minket." ("Boys, we\\\\\\\\\\\\\\\\\\'ve been scooped.") A princetoni és Crawford Hill-i csoportok találkozóján megállapították, hogy az antennahőmérséklet valóban a háttérsugárzás miatt van. Penzias és Wilson 1978-ban a felfedezésükért fizikai Nobel-díjat kaptak."

Igazságosabb lett volna Dicke-kal megosztva kapni, de a Nóbel-díj nem elméletekért jár, hanem a gyakorlati igazolásért. Ezért nem kapott eddig még Dr. Stephen Hawking sem. Ezek szerint a világegyetem egy végtelenül kicsi és forró állapotból fejlődött ki, amelyet ősrobbanásnak nevezünk, és mindez 13,7 milliárd évvel ezelőtt vette kezdetét.

A tudomány jelen pillanatban nagyjából itt tart. A vallás sem teljesít sokkal rosszabbul, hiszen nyugodtan betudhatjuk ezt a teremtő művének.

Tudósaink ezt az elméletet toldozzák-foldozzák a szükség szerint úgy, hogy az a jelenlegi, legújabb megfigyeléseknek megfeleljen.

1.) A Világegyetem inflációs modelljét Alan H. Guth dolgozta ki 1979-ben. Az infláció itt azt jelenti, hogy a korai szakaszban, billiomod másodperccel az Ősrobbanás után a Világegyetem gyorsulva tágult, egy mikroszkopikusan kicsiny térrész tágult szempillantásnyi idő alatt csillagászati méretűvé. Az inflációs modell érvényességére az első bizonyítékot a mikrohullámú háttérsugárzás nagy léptékben egyenletes eloszlása szolgáltatta. Az újabb "bizonyíték" a háttérsugárzás finom eltéréseinek feltárásából származik, bár ez az eltérés annyira minimális, hogy én inkább antibizonyítéknak nevezném.

2.) Paul Steinhardt és Neil Turok egy ciklikus univerzummodellt dolgoztak ki. Elméletük szerint a Világegyetem egy "nagy reccs" során összeroppan, majd egy Ősrobbanással új ciklusba kezd. A nagy reccs és a nagy bumm újra és úja végbemegy, az átalakulás pedig ingadozásokat kelt a mikrohullámú sugárzásban. Ez az elmélet tetszik ugyan, csak arra nem ad magyarázatot, hogy a nagy reccs után miért következik be ismét a nagy bumm.

3.) A változó fénysebesség elméletét (VFS) Joao Magueijo (Imperial College, London) dolgozta ki, mely szerint ha a fény a világegyetem történetének kezdetén a mainál lényegesen gyorsabban mozgott, majd elég gyorsan lelassult, akkor a horizont, a laposság és a lambda-probléma egy csapásra megoldódik. Találni olyan fénysebesség lassulási ütemeket, melyek mellett a legújabb tágulási problémák is kezelhetővé válnak.

Az új elmélet megalkotói szerint a tágulás kritikus értékétől való eltérés mértéke és a lambda erő nagysága egyaránt a fénysebesség négyzetével arányos, tehát a fénysebesség értékének gyors csökkenésével hosszú távon elhanyagolhatóvá válnak. A változó fénysebességre épített hipotézisnek az a nagy előnye az inflációelmélettel szemben, hogy nem kívánja meg ismeretlen, gravitációs taszító hatású anyagfajta létezését. Csak az univerzumban ma jelenlevő ismert anyaggal és sugárzásokkal számol. Az inflációelmélettel szemben megoldást kínál a lambda-problémára is.

Mi is ez a probléma?

Einstein azért vezette be egyenleteibe a lambda tényezőt (kozmológiai állandó), hogy az Univerzum állandó legyen. Amikor felfedezték, hogy a világegyetem tágul, akkor nem volt szükség tovább a lambdára.

A baj ott kezdődött, amikor megfigyelték, hogy a világegyetem gyorsulva tágul. Ekkor jött elő az antigravitációs hatású - taszító - ismeretlen anyag, vagy a vákuum energia, vagy sötét energia, amely a gyorsuló tágulást előidézi.

Csak megjegyzem, hogy amikor korunk kozmológusai és fizikusai nem találnak valamely problémára elfogadható magyarázatot, akkor mindig előveszik a sötét anyagot és energiát, és azt állítják, hogy az univerzumban megfigyelhető anyag az összes anyagnak az 5, vagy ha éppen úgy kell, akkor a 20 %-át teszi ki. Mindig éppen annyit, amennyit a probléma megoldása megkíván.

A problémát Joao Magueijo az alábbi módon szemlélteti, hogy közérthető legyen.

Egy bizonyos helyen van három személy, akiknek a közelében egy festékkel tele léggömb kipukkad, és mind a három személy ruhája festékes lesz. Ezután a három személy - gyalogosan - három különböző irányba indul el, majd amikor egy idő eltelte után megnézzük őket, azt találjuk, hogy az eredeti helyüktől olyan távol vannak, hogy annyi idő alatt nem juthattak el jelenlegi helyükre, de mivel mindegyik ruháján ugyanaz a festék van, a léggömb kipukkanásakor mégis csak egy helyen kellett lenniük.

A példában a léggömb kipukkanása jelzi az ősrobbanást, a gyaloglásuk sebessége a fénysebességet, a jelenlegi helyüket és azt, hogy mindannyian az eredeti helyen lévő festékkel szennyezettek, a világegyetem lenleg megfigyelhető állapotát szemlélteti.

Magyarán azt, hogy a Világegyetem - bármerre is nézünk - nagyjából minden irányban egyforma, tehát az eredetnek közösnek kellett lenni, de a távolságok olyan nagyok, hogy egyik helyről információ még a fény - jelenlegi - sebességével sem juthatott el.

Az elmélet kiküszöböli az inflációs modellnek azt a hibáját, hogy az ősrobbanás kezdetén a világegyetemnek a fénysebességnél gyorsabban kellett volna tágulnia. Nem tágult gyorsabban, csak a fénysebesség volt a kezdetekben nagyobb, így az információ eljuthatott egyik helyről a másikra úgy, hogy Einstein relativitás elméletét - a kezdetekre vonatkozóan - nem kell hatályon kívül helyezni.

A magyarázat és az elmélet ott hiányos, hogy nem ad magyarázatot arra, hogy ezt a fénysebesség változást mi okozhatta. Előfordulhat-e ismét ilyen. Mi történne, ha annyira lelassulna, hogy lassabb lenne, mint egy gyalogos sebessége? Mivel semmi nem haladhat a fénynél gyorsabban, minden összeomlana.

Bár az, hogy semmi nem haladhat a fénynél gyorsabban, ma már egyáltalán nem biztos. A CERN kutatói találtak olyan elemi részecskét, amely - ha csak nagyon kicsivel is, de előbb ért a kiindulási helyükről az érzékelőkbe, mint a fény. A különbség annyira minimális, hogy még mérési hiba is okozhatta. Ennek ellenőrzése még nem fejeződött be. (Amikor elkezdtem az írást, még ez volt a helyzet, de azóta kiderült, hogy mérési hibáról volt szó.)

Nagyjából ezek az elméletek magyarázzák a Világegyetem ősrobbanással történő keletkezését, jelenleg itt tartunk.

Nincs magyarázat a gyorsulva tágulás mellett, nincs magyarázat arra, hogy az ősrobbanáskor miért keletkezett több anyag, mint antianyag, nincs magyarázat arra, hogy mi volt az ősrobbanást kiváltó ok, noha ennek megtörténtét és a Világegyetem ilyetén való keletkezését jószerivel már senki - én sem - nem kérdőjelezi meg.

Természetesen akadnak olyanok, akik e hiányosságok - és más egyebek - miatt újra előveszik az állandó állapotú Világegyetem modellt, és elméletük látszólag cáfolja is azt, és egészen elképzelhetőnek tűnik. Illetve, ha nem is hisszük el az igazukat, arra mindenesetre jók, hogy kétségeink merüljenek fel az ősrobbanással kapcsolatban.

Csak példaként hozom fel Paul A. Laviolette elméletét - illetve annak néhány mozzanatát - arra, hogy az eddigi elméletek hiányosságaiból hogyan jut arra a következtetésre, hogy a Világegyetem öröktől fogva létezik, nem ősrobbanással keletkezett, hanem az anyag folyamatosan keletkezik a galaxisok középpontjában, stb.

Ő a kozmikus háttérsugárzás eredetét és annak szinte teljes izotrópiáját pontosan az ősrobbanás cáfolatára használja fel. Részben igaza van, de nem abban az értelemben, hogy nem volt ősrobbanás, hanem talán csak abban, hogy nem úgy történt, ahogyan azt jelenleg magyarázzák.

Állítása szerint, a kozmikus háttérsugárzás egyenletessége - eltekintve a szinte jelentéktelen ingadozásoktól - nem magyarázza meg pl. az ún. galaxis szuperhalmazok létrejöttét.

Ekkora struktúrák létrejöttéhez - tekintve az egyes galaxisok sebességét - nem volt elég idő az ősrobbanás óta eltelt 13,7 milliárd év. Ha galaxisok az Univerzumban minden irányban és mindenhol nagyjából egyenletes eloszlásban jöttek létre, ahhoz, hogy egy ilyen hatalmas rendszer összeálljon, a feltételezett ősrobbanástól eltelt idő sokszorosára lett volna szükség.

És ez bizony szerintem is így van. Na nem úgy, hogy nem történt ősrobbanás, hanem nem pontosan úgy, ahogyan eddig hittük.

Nézzük Dr. Stephen W. Havking elképzelését, amely a kezdeti lökést adta, hogy a Világegyetem keletkezéséről elmélkedjek.

A világegyetem eredete:


(*) 1987 júniusában Cambridge-ben, a Three Hundred Years of Gravity konferencián tartott előadás. A konferenciát abból az alkalomból rendezték, hogy Newton Principiája háromszáz éve jelent meg.


A világ keletkezésének problémája kissé hasonlít arra a kérdésre, hogy mi volt előbb, a tyúk, vagy a tojás. Más szavakkal: milyen természeti erő alkotta a világegyetemet, és mi alkotta a természeti erőt? Vagy az univerzum illetve az őt létrehozó természeti erő mindig is létezett? A legújabb időkig a kutatók azzal az érveléssel igyekeztek kitérni az ilyen kérdések elől, hogy ezek a dolgok inkább a metafizika vagy a vallás témakörébe tartoznak. Az utóbbi években azonban kiderült, hogy a természeti törvények valószínűleg a világegyetem kezdeti időszakára is érvényesek. Ebben az esetben az univerzum önálló, független képződmény, és a természeti törvények teljesen leírják.

A világegyetem keletkezéséről az emberiség általunk ismert történelmében állandóan vita folyt. Alapvetően két felfogás kristályosodott ki. Sok korai - pl. a zsidó, a keresztény és az iszlám - tanítás szerint a világot teremtették, mégpedig nem is olyan régen. (Ussher püspök a tizenhetedik században az Ótestamentumban szereplő emberek életkorának összeadásával kiszámította, hogy a világ teremtése Kr. e. 4004-re tehető.) A viszonylag nem régi eredet alátámasztásaként emlékeztetni szoktak arra a tényre, hogy az emberiség technikai és kulturális fejlődésen megy keresztül. Tudjuk, hogy valamely cselekedet vagy technikai fejlesztés kinek a nevéhez fűződik. Az érvelés szerint még nem létezhetünk nagyon régóta, mert különben már sokkal nagyobb haladást értünk volna el. A teremtés bibliai dátuma valóban nincs túl messze az utolsó jégkorszak végétől, amikor a modern ember megjelent.

Arisztotelész, a görög filozófus és sokan mások nem értettek egyet a világegyetem kezdetének gondolatával. Szerintük ez isteni beavatkozást tenne szükségessé. Azt vallották, hogy az univerzum mindig volt, és örökké létezni fog. Az olyan valamit, ami örökké létezik, tökéletesebbnek tartották annál, amit teremteni kell. Az emberiség fejlődésének tényére az volt a válaszuk, hogy periodikusan pusztító áradások és más természeti katasztrófák miatt az emberiségnek újra és újra mindent elölről kell kezdenie.

Mindkét elgondolásban közös, hogy a világegyetemet lényegében időben változatlannak tekintik. A világegyetemet vagy a jelenlegi formájában teremtették, vagy öröktől fogva ilyen. Ez természetesnek is tűnik, hiszen az emberi élet sőt, az emberiség egész eddigi történelme - olyan rövid, hogy a világegyetem változását alig lehet észrevenni ennyi idő alatt. Egy statikus, változatlan univerzumban valóban a metafizika vagy a vallás témakörébe tartozik az a kérdés, hogy a világegyetemet egy múltbeli időpontban teremtették-e, vagy örök idők óta létezik; az ilyen világegyetemet mindkét felfogás meg tudná magyarázni. A filozófus Immanuel Kant 1781-ben terjedelmes és nehezen érthető könyvet írt A tiszta ész kritikája címmel, amelyben arra a következtetésre jutott, hogy mind a világ teremtése, mind az ellenkezője mellett alapos indokokat lehet felsorakoztatni. Ahogy a mű címe is jelzi, következtetéseit kizárólag az értelem alapján vonta le, tehát a világegyetemre vonatkozó megfigyeléseket figyelmen kívül hagyta. Egy változatlan univerzumban mi értelme is lenne a megfigyelésnek?

A tizenkilencedik században azonban kezdtek felhalmozódni a Föld és a világmindenség időbeli változását igazoló bizonyítékok. A geológusok észrevették, hogy a kőzeteknek és a bennük talált kövületeknek száz- és ezermillió évvel korábban kellett keletkezniük. Ez sokkal távolabbi idő, mint amit a világ teremtésének hívei kiszámítottak. További bizonyítékot szolgáltat a termodinamika második főtétele, amelyet Ludwig Boltzmann fizikus fogalmazott meg. Eszerint a világegyetemben a teljes rendezetlenség (amelyet az ún. entrópiával lehet jellemezni) időben állandóan növekszik. Ez az emberi fejlődésre vonatkozó érveléssel együtt arra utal, hogy az univerzum csak véges idő óta létezhet, különben már elérte volna a teljes rendezetlenség állapotát, amelyben a hőmérséklet mindenhol azonos lenne.

A statikus univerzummal kapcsolatban egy másik probléma az, hogy Newton gravitációs törvénye szerint minden csillagra hat az összes többi csillag vonzó ereje. Hogyan lenne akkor lehetséges, hogy a csillagok mozdulatlanul, egymástól állandó távolságra helyezkedjenek el? Nem kellene egymásba zuhanniuk?

Newton tudatában volt ennek a problémának. Richard Bentley-nek, a kor kiemelkedő filozófusának írt levelében egyetértett azzal, hogy véges számú csillag nem lehet mozdulatlan, mert egyetlen pontba zuhannának. Azonban hozzátette, hogy végtelen sok csillag nem zuhanna egymásba, mert nem lenne egyetlen kitüntetett pont sem. Ez az érv jól mutatja azt a csapdát, amelybe a végtelen rendszerekre vonatkozó meggondoláskor beleeshetünk. Egy adott csillagra az összes többi csillag által gyakorolt erők összeadásakor különböző módszereket alkalmazva különböző eredményeket kaphatunk. Ma már tudjuk, hogy a helyes eljárás az, ha először véges sok csillagot magában foglaló tartományt veszünk csak figyelembe, majd hozzávetőleg egyenletes eloszlásban külső csillagokat adunk az előző tartományhoz. A véges sok csillagból álló rendszerben a csillagok egymásba zuhannak, és az újabb csillagok hozzáadása Newton törvényének megfelelően nem állítja meg az összeomlást. Következésképpen végtelen sok csillag sem maradhat mozdulatlan állapotban. Ha egy adott időpontban nem mozognak egymáshoz képest, akkor a közöttük ható vonzóerő hatására elkezdenek egymás felé zuhanni. Az is lehetséges, hogy egymástól távolodnak, ekkor a gravitáció hatására a távolodás sebessége állandóan csökken.

Az állandó, statikus univerzummal kapcsolatos fenti nehézségek ellenére a tizenhetedik, a tizennyolcadik és a tizenkilencedik században, valamint a huszadik század elején senki sem jutott arra a következtetésre, hogy a világegyetem fejlődésben van. Mind Newton, mind Einstein elszalasztotta azt a lehetőséget, hogy a világegyetem összehúzódását vagy tágulását megjósolja. Newtonnak semmit sem vethetünk a szemére, mert a világegyetem tágulására utaló felfedezés előtt kétszázötven évvel élt. Einstein azonban már rájöhetett volna. Az 1915-ben általa felállított általános relativitáselmélet megjósolja a világegyetem tágulását. De Einstein olyan szilárdan meg volt győződve a világegyetem változatlanságáról, hogy elméletébe inkább még egy tagot illesztett a Newtonnal való összhang megteremtésére és a gravitációs hatás kiegyensúlyozására.

A világegyetem tágulását Edwin Hubble fedezte fel 1929-ben, és ez teljesen megváltoztatta a világegyetem eredetére vonatkozó vitát. Ha a galaxisok jelenlegi állapotából kiindulva az időt visszafelé futtatjuk, arra az eredményre jutunk, hogy valamikor tíz-húszmilliárd évvel ezelőtt kis térrészben összezsúfolva kellett elhelyezkedniük. Ebben az időpontban, amelyet ősrobbanásnak (Nagy Bummnak) nevezünk, a világegyetem sűrűségének és a téridő görbületének végtelennek kellett lennie, ilyen körülmények között pedig a tudomány általunk ismert törvényei érvényüket vesztik. Ez valóságos katasztrófa lenne a tudomány számára, mert azt jelentené, hogy a tudomány nem tudja leírni a világegyetem keletkezését. Mindössze annyit mondhatna, hogy a világegyetem olyan, amilyen ma, mert olyan volt akkor, amilyen volt. A tudomány nem lenne képes megmagyarázni, hogy a világ közvetlenül az ősrobbanás után miért volt olyan, amilyen volt.

Nem meglepő, hogy számos kutató elégedetlen volt ezzel a következtetéssel, és erőfeszítéseket tett, hogy az ősrobbanás szingularitásának és az idő kezdetének problémáját elkerülje. Az egyik ilyen próbálkozás az ún. állandó állapotú (steady state) modell, amely szerint a galaxisok egymástól való távolodása során a köztük lévő térben folyamatosan termelődő anyagból új galaxisok jönnek létre. Az állandó állapotú modell szerint az univerzum hozzávetőleg a mai állapotában örök idők óta létezett, és létezni fog.

Az állandó állapotú modell az általános relativitáselmélet módosítását követeli meg. A termelődő anyag mennyisége nagyon kis mértékű lenne, évente kb. egyetlen részecske köbkilométerenként, amely nem kerülne ellentmondásba a megfigyelésekkel. Az elmélet azt jósolta, hogy a galaxisok és hasonló objektumok sűrűsége mind térben, mind időben állandó. Martin Ryle csoportja Cambridge-ben azonban a Tejútrendszeren kívüli rádióforrások kutatása során azt találta, hogy sokkal több gyenge rádióforrás van, mint erős. Azt lehet várni, hogy nagy átlagban a gyenge rádióforrások a távoliak, amiből két lehetőség adódik: vagy az univerzum olyan tartományában vagyunk, ahol az erős források az átlagosnál ritkábbak, vagy amikor a rádióhullámok a távoli galaxisokból a múltban útjukra indultak felénk, a források sűrűsége nagyobb volt a mai értéknél. Azonban egyik lehetőség sem egyeztethető össze az állandó állapotú modellel, amely szerint a rádióforrások sűrűségének mind az időben, mind a térben állandónak kell lennie. Az elmélet sorsát végül az pecsételte meg, hogy 1965-ben Arno Penzias és Robert Wilson felfedezte a galaxisunktól távoli forrásból származó mikrohullámú háttérsugárzást. A háttérsugárzás spektruma olyan feketetest-sugárzásra utal, amelynek hőmérséklete mindössze 2,7 fokkal magasabb az abszolút zérus pontnál. A világegyetem hideg és sötét hely! Az állandó állapotú modellben semmilyen ésszerű mechanizmus sincs ilyen mikrohullámú háttérsugárzás magyarázatára, ezért ezt az elméletet el kellett vetnünk.

Két orosz kutató, Jevgenyij Lifsic és Iszaak Halatnyikov 1963-ban egy másfajta elméletet dolgozott ki az ősrobbanás szingularitásának elkerülésére. Szerintük végtelen sűrűség csak akkor lép fel, ha a galaxisok pontosan egymás felé közeledve illetve pontosan egymástól távolodva mozognak. Csak ebben az esetben kellett a múltban egyetlen pontban találkozniuk. Azonban a galaxisok kismértékű oldalirányú mozgást is végezhettek, így az is elképzelhető, hogy a világegyetemnek egy korábbi összehúzódási periódusa is létezett, amelynek során a galaxisok valahogy elkerülték az egymással való ütközést, és a világegyetem újra tágulni kezdett anélkül, hogy átment volna a végtelen sűrűségű állapoton.

Amikor Lifsic és Halatnyikov a fenti javaslatukat nyilvánosságra hozták, éppen megfelelő témát kerestem a Ph.D. téziseim kiegészítésére. Nagyon érdekelt, hogy vajon létezett-e az ősrobbanás-szingularitás, mert ez döntő jelentőségű a világegyetem keletkezésének megértése szempontjából. Roger Penrose-zal együtt az ilyen és ehhez hasonló problémák kezelésére egy matematikai eljárást dolgoztunk ki. Megmutattuk, hogy ha az általános relativitáselmélet helytálló, akkor minden ésszerű modellnek szingularitással kell kezdődnie. Vagyis a tudomány meg tudja mondani, hogy a világegyetemnek volt kezdete, de nem tudja megmondani, hogyan kellett az univerzumnak keletkeznie: ehhez már Istenhez kellene folyamodni.

Az általános relativitáselmélet ún. klasszikus elmélet: nem veszi figyelembe, hogy a részecskéknek nincs határozott helyzetük és sebességük, hanem kis tartományban "elkenve" kell elképzelnünk őket a kvantummechanika határozatlansági elve miatt, amely tiltja, hogy a részecske sebességét és helyzetét egyszerre pontosan mérhessük. Ez közönséges körülmények között nem játszik nagy szerepet, mert a téridő görbületének sugara a részecske helyzetének határozatlanságához képest nagyon nagy. A szingularitáselmélet azonban arra vezet, hogy a világegyetem jelenlegi tágulásának kezdetén a görbületi sugár nagyon kicsi is lehetett. Ebben az állapotban a határozatlansági elv nagyon fontossá válik. Az általános relativitáselmélet a szingularitás előrejelzésével saját érvényességi határát vonja meg. A világegyetem kezdetének tárgyalásához olyan új elméletre van szükség, amely összekapcsolja az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát.

Ez az elmélet a kvantumgravitáció. Még nem tudjuk, hogy a kvantumgravitáció végleges elmélete pontosan milyen formát fog ölteni. Napjainkban a legesélyesebb jelölt a szuperhúrelmélet, de még számos megoldatlan probléma létezik. Bizonyos tulajdonságokat azonban minden valamennyire is használható elmélettől elvárhatunk. Az egyik az az Einsteintől származó gondolat, hogy a gravitáció a benne foglalt anyag és energia miatt görbült vagy torzult téridővel írható le. Ebben a téridőben az objektumok az egyeneshez lehető legközelebb eső pályát követik. Mivel azonban a téridő görbült, a pályák hajlottnak tűnnek, mintha a gravitációs tér hatna.

A másik elem, amely a végleges elméletben várhatóan jelen lesz, Richard Feynmannak az a javaslata, hogy a kvantumelméletet a lehetőségek összegzésével fogalmazzuk meg. Ez röviden azt jelenti, hogy a részecskék a téridőben az összes lehetséges pályán, illetve az összes lehetséges történelmen végighaladnak. Minden pályához ill. történelemhez bizonyos valószínűség tartozik, amely a pálya alakjától függ. Ahhoz, hogy ez az elgondolás alkalmazható legyen, olyan történelmeket is figyelembe kell venni, amelyek a képzetes (imaginárius) időben zajlottak le, tehát nem a valós időben, amelyben az életünket érzékeljük. A képzetes idő úgy hangzik, mintha valamelyik fantasztikus regényből vettük volna át, pedig jól meghatározott matematikai fogalom. Bizonyos mértékig a valós időtengelyre merőleges időiránynak képzelhetjük el. Az összes meghatározott tulajdonságú részecsketörténelmek (például bizonyos pontokon való áthaladás) valószínűségének összegét képezzük, és az eredményt visszaextrapoláljuk a valós időbe, amelyben az életünk is zajlik. Ez nem éppen a kvantumelmélet legmegszokottabb tárgyalásmódja, de ugyanazt az eredményt adja.

A kvantumgravitáció esetében Feynman elképzelése a lehetőségek összegzéséről azt jelenti, hogy a világegyetem lehetséges történelmei, azaz különbözőképpen görbült téridők szerint kell összegezni. Ez a világegyetem és minden benne lévő objektum történelmét jelenti. Meg kell még határozni, hogy a lehetséges görbült téridők mely osztályát vesszük figyelembe az összegzésnél. Ez a választás határozza meg, hogy az univerzum milyen állapotban van. Ha a világegyetem állapotát meghatározó görbült téridőosztályok szingularitásokat tartalmazó tereket is magukban foglalnak, akkor az ilyen terek valószínűségét az elmélet nem határozza meg, a valószínűséget valamilyen önkényes módon kell hozzájuk rendelni. Vagyis a tudomány az ilyen szinguláris történelmek valószínűségét nem tudja megjósolni, tehát nem képes leírni a világegyetem viselkedését. Az is lehetséges azonban, hogy az univerzum olyan állapotban van, amelyet kizárólag nem szinguláris téridők szerinti összegzés határoz meg. Ebben az esetben a tudomány törvényei teljesen leírnák a világegyetemet; nem kellene az univerzumon kívüli hatóerőhöz folyamodni a kezdet megmagyarázásához. A világegyetem állapotának kizárólag nem szinguláris történelmek szerinti összegzéssel való meghatározása bizonyos értelemben annak a részeg embernek az esetéhez hasonlítható, aki a kulcsát egy lámpaoszlop alatt keresi: valószínűleg nem ott vesztette el, de ez az egyetlen hely, ahol reménye van arra, hogy megtalálja. A világegyetem talán nincs olyan állapotban, amelyet kizárólag nem szinguláris lehetőségek szerinti összegzés határoz meg, de ez az egyetlen állapot, amelyben a tudomány előrejelzést képes adni arról, hogy milyennek kellene lennie.

1983-ban Jim Hartle-lal azt javasoltuk, hogy a világegyetem állapotát a történelmek bizonyos osztálya szerinti összegzéssel kell meghatározni. Ez az osztály szingularitás nélküli görbült terekből áll, amelyek véges nagyságúak, de nincs határuk és nincsenek éleik. Hasonlóak a Föld felszínéhez, csak kettővel több dimenziójuk van. A Föld felszíne véges kiterjedésű, nincs szingularitása, nincs határa és nincsenek élei. Ezt kísérletileg is igazoltam. Körbeutaztam a Földet, és sehol sem estem le róla.

Hartle-lal javasolt hipotézisünket a következőképpen lehet körülírni: a világegyetem határfeltétele az, hogy nincs határa. A természeti törvények csak ebben a határok nélküli állapotban határozzák meg önmagukban az összes lehetséges történelem valószínűségét. Az ismert természeti törvények csak ebben az állapotban írják le a világegyetem viselkedését. Az univerzum bármely más állapotában a görbült téridők osztálya a történelmek szerinti összegben szingularitásokat magukban foglaló téridőket is tartalmaz. Az ilyen szinguláris történelmek valószínűségének meghatározásához az általunk ismert természeti törvényeken kívül fekvő elvekhez kellene fordulnunk, amely a világegyetemen kívüli dolog lenne, és nem tudnánk a világegyetemen belül értelmezni. Ha azonban az univerzum a határok nélküli állapotban van, akkor elvben, a határozatlansági reláció által jelentett korlátokon belül teljesen le tudjuk írni a viselkedését.

A tudomány számára nagyon kellemes körülményeket teremtene, ha a világegyetem a határok nélküli állapotban lenne. De hogyan tudjuk eldönteni, hogy ebben van-e? A válasz erre az, hogy a határok nélküli állapot hipotézise lehetőséget nyújt a világegyetem viselkedésére vonatkozó következtetések levonására. Ha ezeket az előrejelzéseket nem erősítik meg a megfigyelések, akkor arra a következtetésre kell jutnunk, hogy a világegyetem mégsem a határok nélküli állapotban van. Így a határok nélküli világegyetemre vonatkozó hipotézis a Karl Popper filozófus által definiált értelemben is jó tudományos elméletnek számít: kísérletekkel megcáfolható.

Ha a megfigyelések nem egyeznek az előrejelzésekkel, akkor tudni fogjuk, hogy a lehetséges történelmek osztályában szingularitásoknak kell előfordulniuk. De ez lenne minden, amit ismernénk. Nem tudnánk kiszámítani a szinguláris történelmek valószínűségét, így nem tudnánk leírni a világegyetem viselkedését. Azt gondolhatnánk, hogy ez nem számít sokat, ha csak az ősrobbanáskor lépett fel szingularitás; végtére is ez tíz- vagy húszmilliárd évvel ezelőtt történt. Ha viszont az univerzum viselkedésének leírása meghiúsul az ősrobbanás erős gravitációs terében, akkor minden összeroppanó csillag esetében is meghiúsul ez pedig a mi galaxisunkban is hetente számos alkalommal előfordulhat. Előrejelzéseink - még az időjárásjelentések szintjéhez képest is - szegényesek lennének.

Természetesen azt is mondhatjuk, hogy nem kell sokat törődni azzal, ha a leírás megbízhatósága néhány távoli csillag esetében megszűnik. De a kvantumelméletben minden, ami nem kifejezetten tilos, megtörténhet és meg is történik. Ha tehát a lehetséges történelmek osztálya szingularitásokat is tartalmaz, ezek a szingularitások nemcsak az ősrobbanáskor és nemcsak távoli csillagokban fordulhatnak elő, hanem bárhol megtörténhetnek. Vagyis semmilyen viselkedést sem tudnánk leírni. Következésképpen az, hogy mégis képesek vagyunk események előrejelzésére, kísérleti bizonyítékot jelent arra, hogy nincsenek szingularitások és megerősíti a határok nélküliség hipotézisét.

Milyen előrejelzéseket szolgáltat az univerzumra a határok nélküliség hipotézise? Először is meg kell állapítanunk, hogy az idő mértékeként használt minden mennyiségnek van egy legnagyobb és egy legkisebb értéke, mert az univerzum összes lehetséges történelme véges kiterjedésű. Ebből az következik, hogy a világegyetemnek van kezdete és vége. A kezdetet a valós időben az ősrobbanás szingularitása jelenti. A képzetes (imaginárius) időben azonban a kezdet nem jelent szingularitást, hanem inkább olyan, mint a Földön az Északi-sark. Ha a Föld felületén a szélességi fokokat az időhöz hasonlítjuk, akkor azt mondhatjuk, hogy a földfelszín az Északi-sarkon kezdődik. De az Északi-sark a földfelszín egy teljesen közönséges pontja. Semmi különleges nincs benne, és ugyanazok a törvények érvényesek az Északi-sarkon, mint a Föld bármely más pontján. Hasonlóképpen az az esemény, amelyet "a világegyetem képzetes időben vett kezdetének" tekintünk, a téridő teljesen közönséges pontja, amelyben a tudományos törvények ugyanúgy érvényesek, mint bárhol másutt.

A Föld felszínének analógiája alapján azt várnánk, hogy az univerzum vége hasonló a kezdetéhez, ahogy az Északi-sark is hasonló a Déli-sarkhoz. Azonban az Északi- és a Déli-sark a képzetes időben felel meg a világegyetem kezdetének és végének, nem az általunk tapasztalt valós időben. Ha a képzetes időben végrehajtott lehetőségek szerinti összegzés eredményét extrapoláljuk a valós időbe, akkor a világegyetem kezdete nagyon is eltérő lehet a végétől.

Jonathan Halliwell-lel közelítő számítást végeztünk a határok nélküliség feltételéből adódó következményekre. A világegyetemet tökéletesen sima és egyenletes háttérként kezeltük, amelyhez kis sűrűségingadozások járulnak. A valós időben úgy tűnne, hogy a világegyetem nagyon kis sugarú tágulásba kezd. Kezdetben a tágulás ún. inflációs folyamat: a világegyetem mérete a másodperc törtrésze alatt megduplázódna, hasonlóan ahhoz, ahogy bizonyos országokban az árak évente megduplázódnak. A gazdasági infláció világrekordját valószínűleg Németország tartja, ahol az első világháború után egy kenyér ára kevesebb mint egy márkáról néhány hónap alatt több millió márkára emelkedett. De még ez is eltörpülne ahhoz az inflációhoz képest, amely a korai univerzumban lezajlott: a világegyetem mérete a másodperc töredéke alatt legalább millió-millió-millió-millió-milliószorosára növekedett. Ez természetesen még a jelenlegi kormányzat előtt történt.

Az infláció abból a szempontból hasznos volt, hogy nagy léptékben sima és egyenletes világegyetemet hozott létre és éppen csak azzal a kritikus sebességgel tágult, amellyel az összeroppanást elkerülte. Az infláció azért is jó volt, mert szó szerint szinte a semmiből létrehozta mindazt, amit az univerzum tartalmaz. Amikor az univerzum egyetlen pont volt, mint az Északi-sark, semmi sem volt benne. Az általunk megfigyelhető univerzumban azonban már tíz a nyolcvanadikon részecske található. Honnan származhat ez a sok részecske? A válasz a következő: a relativitáselmélet és a kvantummechanika megengedi, hogy energiából részecske-antirészecske párok nyugalmi energiája, sugárzásból anyag keletkezzen. De honnan származik az az energia, amelyből az anyag keletkezett? Az univerzum gravitációs energiájából, kölcsönbe! A világegyetemnek negatív gravitációs energia formájában nagy tartozásai vannak, amelyet pontosan kiegyenlít az anyag nyugalmi energiájának formájában jelen levő pozitív energia. Az inflációs periódus alatt az univerzum súlyos kölcsönöket vett fel a gravitációs energiától, hogy finanszírozni tudja az anyagképződés nyugalmi energiáját. Az eredmény a Keynes-féle közgazdaságtan diadala: egy anyagi objektumokkal teli, életerős, táguló világegyetem. A gravitációs energiának való tartozást pedig a világegyetem végéig nem kell visszafizetni!

A korai univerzum nem lehetett tökéletesen homogén és egyenletes, mert ez ellentmondana a kvantummechanika határozatlansági elvének: az egyenletes sűrűségtől bizonyos eltéréseknek kellett létezniük. A határok nélküliség hipotézise szerint ezeknek a sűrűségkülönbségeknek alapállapotban kellett kezdődniük, tehát olyan kicsik voltak, amennyire csak lehetséges, összhangban a határozatlansági elvvel. Az inflációs folyamat alatt viszont a különbségek felerősödtek. Az inflációs tágulás időszakát követően olyan világegyetem jött létre, amely egyes helyein gyorsabban tágult, mint más helyeken. A lassabb tágulás tartományaiban az anyag gravitációs vonzása még tovább lassította a tágulást. Ezekben a tartományokban a tágulás megszűnt, majd összehúzódás következett be, végül galaxisok és csillagok keletkeztek. A határok nélküliség hipotézise tehát számot tud adni a körülöttünk tapasztalt bonyolult struktúrákról. Azonban egyetlen előrejelzést sem ad az univerzumra, hanem a különböző valószínűségű, lehetséges történelmek egy egész családját szolgáltatja. Talán olyan lehetséges történelem is létezik, amelyben a legutóbbi választást a Munkáspárt nyerte meg Nagy-Britanniában, bár a valószínűsége bizonyára meglehetősen kicsi.

A határok nélküliség hipotézise Isten szerepére is messzemenő következtetéseket tartalmaz. Jelenleg széles körben elfogadott, hogy a világegyetem jól meghatározott törvények szerint fejlődik. Ezeket a törvényeket talán Isten rendelte el, de úgy tűnik, hogy a törvényeket azóta érintetlenül hagyja és nem avatkozik a világ folyásába. A közelmúltig azt gondolták, hogy ezek a törvények nem érvényesek a világegyetem kezdetére. Az óraművet Isten húzta fel, és tetszése szerint indította el. A világegyetem jelenlegi állapota abból adódna, hogy Isten hogyan választotta meg a kezdeti feltételeket.

Más lenne azonban a helyzet, ha a határok nélküliség feltétele vagy valami hasonló lenne érvényes. Ebben az esetben a fizikai törvények a világegyetem kezdetekor is érvényben maradnának, és Isten a kezdeti feltételeket sem választhatná meg szabadon. Ellenben szabadon választhatná meg a világegyetem természeti törvényeit. De nem maradna túl sok választási lehetősége. Talán csak kevés ellentmondás nélküli törvény van, amely olyan hozzánk hasonló bonyolult lények kifejlődéséhez vezet, akik Isten természetére vonatkozó kérdéseket tudnak megfogalmazni.

De ha csak egyetlen lehetséges törvénykészlet létezik, az is csupán egyenletekből álló együttes. Mi lehel az egyenletekbe lelket, és mi teszi lehetővé, hogy az univerzum eseményeinek lefolyását meghatározzák? A végleges egyesített elmélet vajon olyan kényszerítő erejű, hogy a saját maga létét is előidézi? A tudomány talán megoldja az univerzum keletkezésének problémáját, de nem tud választ adni arra a kérdésre: mi lehet az oka annak, hogy egyáltalán létezik a világegyetem? Erre a kérdésre én sem tudok válaszolni.

Érdemes lenne még Hawking professzortól idézni az anyag - antianyag problámakörét érintő vélekedését is. Az ősrobbanás során elvileg az anyagnak és az antianyagnak nagyjából egyenlő mértékben kellett volna keletkeznie.

Ebben az esetben az anyag és az antianyag egy nagy robbanásban megsemmisíti egymást és anyag helyett a Világegyetem csak sugárzásal lenne tele. Nem ezt látjuk, hanem azt, hogy az tele van anyaggal is. Szerinte valamiért az anyag túlsúlyba került az antianyaggal szemben, és amit most látunk anyagot, az, az a mennyiség, amely annihiláció után megmaradt.

Magyarán nincs magyarázat arra, hogy miért keletkezett több anyag, mint antianyag.

A szingularitás elkerülését - amikor a fizika törvényei nem érvényesek - a képzetes idő bevezetésével - ami amúgy is csak egy matematikai fogalom, és a nevéből is következik, hogy nem valós, hanem képzetes - elképzelt - próbálja megmagyarázni.

További érdekes magyarázattal szolgál más műveiben arra is, hogy miért éppen 13,7 milliárd évvel ezelőtt következett be az ősrobbanás.

Az antropikus elv - S. Hawking megfogalmazásában - "azon elképzelés, amely szerint a Világegyetem azért olyan, amilyennek látjuk, mert ha más lenne, akkor nem létezhetnének benne olyan lények, akik képesek megfigyelni"

Azaz, ha nem 13,7 milliárd éve következett volna be, hanem mondjuk 10 milliárd évvel ezelőtt, akkor még nem lennénk itt, nem tudnánk feltenni a kérdést, hogy miért ilyen a Világegyetem.

Ennek van ún gyenge és erős változata is, de a lényegen egyik sem változtat.

Ez körülbelül olyan, mintha egy Budapestről Hatvanba tartó vonaton azzal magyaráznánk, hogy Hatvan városának épületeit látjuk, hogy pontosan egy órával ezelőtt indultunk 60 km/órás sebességgel. Magyarán ezért nem Aszódot, vagy már Pásztót látjuk az ablakon kitekintve. Szerintem ez minden, csak nem magyarázat.

Megfigyelve a professzor műveit, egy valamit mindig gondosan kerül.

Mi volt az ősrobbanás előtt, mi váltotta ki?

Kikerüli a kérdés megválaszolását azzal, hogy minden - tér, idő, anyag, energia - 13,7 milliárd évvel ezelőtt jött létre, így nincs értelme arról értekezni, hogy mi volt az idő létrejötte előtt, mert nem volt semmi.

Mi is ezzel a baj?

- Ha nem volt tér, hol jött létre az ősrobbanás?

- Ha nem volt idő, miért éppen 13,7 milliárd évvel ezelőtt következett be?

- Ha nem volt anyag és energia, most honnan van?

Az első kettővel nem foglalkozik, azzal az indokkal, hogy azzal nincs értelme foglalkozni. Lehet, hogy valkiket ez kielégít, én azonban nem tartom tudományos magyarázatnak, amit el lehetne fogadni.

Az anyag és energia kérdését azzal zárja rövidre - mint az idézetben is olvasható - Amikor az univerzum egyetlen pont volt, mint az Északi-sark, semmi sem volt benne. Az általunk megfigyelhető univerzumban azonban már tíz a nyolcvanadikon részecske található. Honnan származhat ez a sok részecske? A válasz a következő: a relativitáselmélet és a kvantummechanika megengedi, hogy energiából részecske-antirészecske párok nyugalmi energiája, sugárzásból anyag keletkezzen. De honnan származik az az energia, amelyből az anyag keletkezett? Az univerzum gravitációs energiájából, kölcsönbe! A világegyetemnek negatív gravitációs energia formájában nagy tartozásai vannak, amelyet pontosan kiegyenlít az anyag nyugalmi energiájának formájában jelen levő pozitív energia. - hogy az anyag és energia pozitív összességét a negatív gravitációs energia lenullázza, azaz a Világegyetem össszenergiája nulla, azaz nem kellett a keletkezéséhez sem anyag, sem energia.

Ezzel csak két probléma van.

- Ki mérte meg ezeket az értékekket ekkora pontossággal?

- Ha tényleg nulla az összenergia a Világegyetemben, 13,7 milliárd évvel ezelőtt mi váltotta ki azt, hogy a Világegyetem a semmiből - és sehol - egy ősrobbanás keretein belül létrejöjjön?

Osszegezve az eddigieket visszajutottunk az elejére. Van egy elfogadható keletkezési elméletünk - az ősrobbanás modell - kisebb, nagyobb hiányosságokkal, de a kezdetekre és a miértekre nincs magyarázat.

A következő fejezetekben erre próbálok magyarázatot találni.

IV. FEJEZET

Az anyag és a fekete lyuk.

Anyagi világunk - beleértve az élőlényeket is - "csillagporból" jött létre. A csillagokban és a csillagok halálakor létrejött elemekből és az azokból összekapcsolódott molekulákból van minden, amit anyagnak nevezünk. A legegyszerűbb hidrogén atomtól a legbonyolultabb szerves molekuláig -
közvetetten - minden a csillagok terméke.

A legegyszerűbb hidrogén atomtól eltekintve a periódusos rendszer összes eleme ugyanazokból az elemi részecskékből épül fel. Középen összetömörülve pozitív töltésel rendelkező protonok és semleges neutronok alkotják az atommamgot, majd "nagy" üres tér következik, és utána gömbszimmetrikus elektronhéjakon keringenek az atommag körül a negatív töltésű elektronok. Az egyes elemek közötti különbség csak az elemi részecskék eltérő számából adódik.

A hasonlat kedvéért képzeljünk el egy golflabdát egy stadion közepén. A golflabda az atommag, az elektoronok pedig a stadion szélén lévő, és ott keringő muslincák.

De hogyan jött létre a hidrogén és hogyan jöttek létre a hidrogénnél nehezebb elemek? Hogyan működik ez a kozmikus "elemgyár"?

A magyarázatot a csillagászat tudománya és a megfigyelések adják.

Még nem megyünk vissza az ősrobbanás előtti időkig, most csak azt gondoljuk el - ez az egyszerűbb - hogy a kezdet kezdetén az ősrobbanáskor egy nagyon kicsi méretű térben lévő elfajult állapotú anyag - valamilyen quark leves - elképzelhetetlen hőmérsékleten hirtelen tágulni kezdett.

(Nincs szükség a fénysebességnél nagyobb ütemű tágulásra, vagy a jelenleginél jóval nagyobb fénysebességre sem, de ezt majd később fejtem ki.)

Ez az anyag a tágulás és a hűlés következtében előbb elemi részecskékké állt össze, majd amikor ezek létrejöttek, és tovább csökkent a hőmérséklet kialakultak a legegyszerűbb elemek, a hidrogén és izotópjai, valamint a hélium.

A magyarázat innen már közvetlen megfigyeléseken alapul. Olyan főleg hidrogénből álló szoláris ködök tanulmányozásából, ahol jelenleg is zajlik a csillagkeletkezés. Azért írtam, hogy "főleg hidrogénből", mert ezekben a ködökben már jelen van - jelen lehet - egy korábbi csillagkeletkezés és pusztulás végterméke is, de azért a zöme hidrogénfelhő. Az első generációs csillagoknál még csak a hidrogén és hélium lehetett jelen a felhőben.

Valamilyen külső hatás - egy csillag közeli elhaladása, egy közeli szupernóva robbanás, stb - következtében a felhő egy része, vagy egésze, - vagy egy felhőben több helyen - a felhő anyaga gravitációs kollapszusba (összeomlás) kezd.

Amint a gravitáció hatására összeálló és összetömörödő protocsillagban a hőmérséklet és a nyomás eléri azt a szintet, amelyen a hidrogén fúziója beindul, a csillag felfénylik, és valódi csillaggá válik.

A sorsát ettől kezdve a kezdeti tömege határozza meg, majd a fizika és kémia törvényeinek megfelelően "éli le életét". Élete végén vagy fehér törpe, vagy neutroncsillag, vagy fekete lyuk lesz belőle. Nekünk az elmélet szempontjából csak a fekete lyuk számít.

Az elméletileg bizonyított "Hawking sugázrás" miatt a fekete lyuk tömege elhanyagolható mértékben csökkenhet ugyan, de sokkal nagyobb a valószínűsége, hogy a fekete lyukak összeolvadásával - és a beléjük hulló anyag miatt - egyre nagyobb és nagyobb tömegű feketelyukak jönnek létre, amelyek mindent magukba kebeleznek, majd a végén a tömegvonzás következtében egyre csak híznak-híznak, míg el nem fogy az összes fekete lyukon kívüli anyag.

Persze sokat segítene az elméleten - de így sem zárja ki - ha a Világegyetem egyre gyorsuló tágulása, csak a megfigyelésekből levont téves következtetéseken alapulna, és a gravitáció győzedelmeskedne minden felett.

Ez a következtetés - gyorsulva tágulásra váltás valamikor a múltban - pár év alatt felfedezett és tanulmányozott - a megfigyelhető galaxisok számához mérten elenyésző számú - Ia típusú szupernova megfigyelési adataiból származik.

Az Ia típusú szupernóvák felrobbanásukkor "mindig azonos tömeggel rendelkeznek, a robbanás energiája is mindig pontosan egyforma". (Az idézőjel szükségességét később fejtem ki.) Így standard gyertyaként szolgálnak a szülőgalaxisuk távolságának megállapításához, hiszen tudjuk mekkora az abszolút fényességük, meg tudjuk mérni a látszó fényességüket, és a szülőgalaxisuk vöröseltolódásból a galkaxis távolodási sebességét.

Ez így mind-mind nagyon szép és jó, de!!!

- Mi a bizonyíték az Ia típusú szupernóvák gömbszimmetrikus robbanására? A robbanáskor ledobott anyag megfigyeléséből (hogyan, milyen irányban terjed) éppen arra van bizonyíték, hogy ez nem így történik.

- Ebből következően miből lehet olyan következtetést levonni, hogy éppen a látóirányunkba eső felfénylés abszolút mértéke mindig azonos?

- A megfigyelések csekély száma, az, hogy az egyes Ia típusú szupernóvák mind-mind más galaxisban fénylettek fel, és a megfigyelési idő rövidsége (pár év) inkább azt támasszák alá, hogy a megfigyelési adatokból téves következtetések lettek levonva.

- Ezen szupernóvák látszó fényessége - a szülőgalaxis vöröseltolódásának adataiból a Hubble állandóval számított távolodási sebességet figyelembevéve - a vártnál mindig halványabb. A kutatók szerint ez bizonyítja azt, hogy a Világegyetem valamikor a múltban átváltott gyorsuló tágulásra.

E felfedezésért kapott 2011-ben Nóbel-díjat megosztva két csillagász (fele részben Saul Perlmutter (University of California Berkeley), fele részben pedig megosztva Adam G. Riess (Johns Hopkins University, Baltimore) és Brian P. Schmidt (Australian National University) kapták,) a távoli szupernóvákkal kapcsolatos kutatási eredményeikért.

Az Origó cikke:

"A kutatók 1998-ban távoli szupernóva-robbanások segítségével kimutatták, hogy az Univerzum a korábban feltételezett lassuló helyett jelenleg gyorsuló ütemben tágul. A kezdeti pillanatot jelentő Nagy Bumm (Ősrobbanás) után hosszú ideig lassuló volt a tágulás, de később (becslések alapján 5-6 milliárd évvel ezelőtt) gyorsulóba váltott, a feltételezések alapján a sötét vagy láthatatlan energia hatására.

A láthatatlan energia (avagy sötét energia) nem tévesztendő össze a szintén kevéssé ismert láthatatlan, avagy sötét tömeggel. Utóbbit sajátos, ma még ismeretlen részecskék alkotják, és azoknak csak gravitációs hatása érzékelhető - ami a "hagyományos anyaghoz" hasonlóan vonzó jellegű. Ezzel ellentétben a láthatatlan energia olyasmi, amely antigravitációsan hat, azaz taszít magától mindent. Mai ismereteink alapján a látható anyag a Világegyetem mintegy 4%-át, a láthatatlan tömeg 23%-át, a sötét energia pedig 73%-át teheti ki."

- Szerintem ez csak azt bizonyítja, hogy nem biztos, hogy éppen a látóirányunkba volt a legnagyobb mértékű robbanás, vagy a fénynek valamilyen közegen kellett áthaladni, amíg a szemünkbe ért és a halványodást ez okozta. Esetleg mindkét tényező is közrejátszhatott.

- A jelenleg megfigyelhető szupernóva maradványok - mindegy, hogy milyen tipusú volt a szupernóva - éppen arra szolgálnak bizonyítékot, hogy a robbanás nem gömbszimmetrikusan zajlott le. A legkülönfélébb alakú maradványokat lehet megfigyelni, és még amelyik a látóirányunkból kör alakúnak is látszik, az sem bizonyíték a gömbszimmetrikus robbanásra. Pl. egy rugby-labda alakú maradvány - ha a hossztengelye éppen a látóirányunkba mutat - kör alakúnak látszik, felénk, és ezzel ellentétes irányba volt a legnagyobb a robbanás, míg a többi irányban jóval kisebb. Ha abból indulunk ki, hogy felénk összesen csak 1 irány van, míg másfelé végtelenül sok, már nem is olyan meglepő, hogy halványabbnak látjuk a szupernóvákat, mint azt elvárnánk.

- Mi van azokkal a szupernóvákkal, mint amilyen az SN2003fg?

- A megfigyelésekből azt lehetett megállapítani, hogy Ia tipusú robbanás történt, de a felrobbant szupernóva tömege meghaladta a naptömeg kétszeresét is, amely jóval nagyobb, mint az 1,44 naptömeg, azaz a Chandrasekar határt jelentősen meghaladja. Az Ia tipusú szupernóva robbanásoknak úgy kell bekövetkezni, hogy egy többes rendszer fehér törpe tagja anyagot "szipkáz" el a kisérő csillagtól, és amikor tömege eléri a Chandrasekhar határt, bekövetkezik a szupernóvarobbanás, ezért a robbanásnak mindig egyforma mértékűnek kellene lennie.

- Mivel ez az anyagáramlás zöme a két csillag keringési síkjában következik be, így már a fehér törpébe való anyagbeáramlás sem gömbszimmetrikus. Maga a robbanás miért lenne az? Mi van akkor, ha a kisérőről akkor szakad le egy nagyobb anyagmennyiség, és akkor kebelezi be a fehér törpe, amikor a tömege már csak hajszálnyira van a Chandrashekar határtól? Ha hirtelen egy fél naptömegű anyagot fog be a fehér törpe, a robbanáskori tömege máris jelentősen meghaladja az említett határt.

- Mi van akkor, ha pl. egy kettős rendszer mindkét tagja egy 1,3 naptömegű fehér törpe és ez a két csillag olvad össze folyamatos egymásba spirálozással? Akkor a kiinduló tömeg, már 2,6 naptömeg, az összeolvadáskor még csak nem is hasonlít a gömbre, így a bekövetkező robbanás jóval nagyobb lesz, mint normál esetben, de ha ez a robbanás is gömbszimmetrikus lenne, az már inkább a csodák közé tartozna, mint a lehetséges események közé.

Ezek miatt az a véleményem, hogy a Nóbel-díj odaítélése téves megfigyeléseken alapuló, tévesen levont következtetések miatt egy kissé elhamarkodottan történt, talán azért mert végre ezzel látták bizonyítottnak a sötét energia létezését, és ezt a bizonyítékot már nagyon akarta a tudományos világ.

Tehát maradjunk szigorúan a tényeknél. Egyelőre nincs bizonyíték sem a gyorsulva, sem a lassulva táguló világegyetemre, az általános tömegvonzásból pedig az következik, hogy a tágulásnak lassulnia kell, egy idővel az irányának meg kell fordulnia, és valamennyi anyagnak vissza kell jutni oda, ahonnan az ősrobbanáskor szétvetődött. Az, hogy ez Newton általános tömegvonzás, vagy Einsten általános relativitás elmélete alapján történik-e, a végeredmény szempontjából teljesen mindegy.

A végeredmény - valamikor - egy hatalmas tömegű fekete lyuk lesz, ehhez "illő" esemény-horizonttal valahol a térben.

Az, hogy ennek a fekete lyuknak a szerkezete milyen, forgó, vagy nem forgó fekete lyuk, az már szintén teljesen mindegy.

A belsejében nincs szingularitás, mert ott a fizika törvényei érvényüket veszítik, csak ha kívülről valaki megfigyelhetné, az azt tapasztalná, hogy az óriási fekete lyuk úgy viselkedik, mintha a tömege annak középpontjában lenne, egy végtelenül kicsi térrészben. Ez azonban korántsem biztos, hogy így van. Bármely test gravitációs hatása úgy jelentkezik, mintha a tömege annak központjában - egyetlenegy végtelenül kicsi pontban - lenne koncentrálva, holott tudjuk, hogy ez a Föld esetében sincs így.

Annyi a különbség, hogy a Földet látjuk, és látjuk, hogy nem egy végtelenül kicsi pontról van szó.

Probléma akkor sincs, ha a Világegyetemünk gyorsulva tágul, - csak ide már segítségül kell hívni az eddig "még nem világos" antigravitációs hatású sötét energiát.

Úgy néz ki ugyanais, hogy ez a galaxis szuperhalmazokra nem igaz, azok továbra is együtt vannak, és azok összeomlása szintén szép nagy fekete lyukakat eredményez, csak nem egyet, hanem többet, és azok - ha már gravitációsan nem kötődnek egymáshoz - szabadon "mehetnek" a szélrózsa minden irányába.

Magyarán a végére van egy olyan világegyetemünk az eddig ismert Világegyetemből, amely egy hatalmas - mindent anyagot magába foglaló - fekete lyukból áll, vagy több kisebből. Ez már lényegtelen.

V. FEJEZET

Az antianyag és a fekete lyuk.

Az előző fejezetet egy az egyben leírhatnám az alábbi - vastagítva jelzett - módosításokkal.

Egy másik anyagi világ - beleértve az élőlényeket is - "csillagporból" jött létre. A csillagokban és a csillagok halálakor létrejött elemekből és az azokból összekapcsolódott molekulákból van minden, amit anyagnak nevezünk. A legegyszerűbb hidrogén atomtól a legbonyolultabb szerves molekuláig - közvetetten - minden a csillagok terméke.

A legegyszerűbb hidrogén atomtól eltekintve a periódusos rendszer összes eleme ugyanazokból az elemi részecskékből épül fel. Középen összetömörülve negatív töltésel rendelkező protonok és semleges neutronok alkotják az atommamgot, majd "nagy" üres tér következik, és utána gömbszimmetrikus elektronhéjakon keringenek az atommag körül a pozitív töltésű elektronok. Az egyes elemek közötti különbség csak az elemi részecskék eltérő számából adódik.

Innentől kezdve minden ugyanúgy zajlik, mint az előző fejezetben, nincs semmi különbség. Ha ebben a világban élnénk, az előzőben lévő anyagot neveznénk antianyagnak, de mivel mi a másikban élünk, így ezt nevezzük annak, mert a mi anyagunkkal - a töltéseket tekintve - ellentétes tulajdonságokat mutat, de más különbség nincs.

A fejezet az előző fejezet befejező gondolatával ér véget:

"Magyarán a végére van egy olyan másik világegyetem az eddig még nem ismert Világegyetemből, amely egy hatalmas - mindent antianyagot magába foglaló - fekete lyukból áll, vagy több kisebből. Ez már lényegtelen."

VI. FEJEZET

Mi történt az ősrobbanás előtt?

Láthatjuk, hogy idővel a végtelen Világegyetemben - nem az, amit most annak hívunk, és amit jelenleg megfigyelhetünk, hanem az azon túli térben - számtalan anyag és antianyag feketelyuk fog megjelenni. Ha két azonos fajtájú találkozik, akkor összeolvad és egy nagyobb feketelyuk jön belőle létre.

Amennyiben egy-egy azonos tömegű anyag és antianyag feketelyuk találkozik össze a végtelen térben, elképzelhetetlen méretű robbanás fog bekövetkezni, amelyben az anyag és antianyag kölcsönösen megsemmisíti egymást.

A robbanás mértékére legyen elegendő az, hogy néhány gramm anyag és antianyag találkozásakor a hirosímai atombomba robbanással megegyező mértékű robbanás következne be.

Mekkora robbanás lehet az olyan, amikor az ismert Világegyetem anyagától nagyobb tömegű anyag és antianyag feketelyuk "találkozik össze"? Ez már egészen biztosan elegendő energia a ma megfigyelt mennyiségű anyag jelenleg is minden irányban megfigyelhető távolodásához.

Ehhez csak az kellett, hogy a két feketelyuk tömege - a jelenleg megfigyelhető mennyiségű anyag tömegével - eltérjen egymástól.

A hatalmas robbanásban ez maradt meg, a többlet anyag és antianyag kölcsönösen megsemmisítette egymást szétrobbantva a fekete lyukat, és szétszórva a maradék anyagot.

  1. Ez magyarázatot ad arra, hogy a mi - megfigyelhető - Világegyetümünkben miért van anyag, és miért nincs antianyag.
  2. Megmagyarázza, hogy miért következett be akkora mértékű robbanás - látszólag - egy pontban, amelynek maradványsugárzása még jelenleg is észlelhető, és amely elegendő volt a ma megfigyeelhető Világegyetem létrejöttéhez, és magyarázatot ad annak ma ismert tulajdonságaira is.
  3. Megmagyarázza az ún. horizont problémát is. Az előzőekben kifejtettek szerint a fekete lyukak belülről nem "üresek", anyag (antianyag) van bennük, és sem a tömeg, sem az anyag nem koncentrálódik egy ún. szinguláris pontba. Csak addig, amíg fel nem robban, kívülről úgy tűnik, mintha minden egy pontban lett volna eredetileg, és hirtelen - a fénysebességnél gyorsabban - tágult volna egy szempillantás alatt - inflációsan. Nem történt semmi más, csak megszűnt az eseményhorizont, és ahol eddig nem látszott semmi, ott hirtelen megjelent az anyag. Megmagyarázza, hogy miért egyforma - nagy léptékben - minden irányban a világegyetem, és magyarázatot ad a nagyobb struktúrák kialakulására is.
  4. Osszességében ez az elmélet magyarázatot talál azokra a problémákra, amelyekre az ősrobbanás hagyományos modellje - semmiből, semmikor és sehol kiindulva - nem tudott választ adni, de meghagyja mindazokat a bizonyítékokat, amelyek az ősrobbanással történő keletkezést bizonyítják. Nem utolsósorban választ ad arra, hogy mi váltotta ki magát az ősrobbanást.
  5. Megmagyarázza a z = 6, vagy annál nagyobb vöröseltolódású quazárok létét, amelyek az ősrobbanást követő 1 milliárd éven belül már jelen voltak, és amelyeknek a középpontjában 1-10 milliárd naptömegű fekete lyukak vannak. A robbanás ugyanis nem lehetett tökéletes, a kezdeti fekete lyuk a robbanás következtében nem csak megszűnhetett, hanem abból több kisebb fekete lyuk is létrejöhetett, amelyeket ma pl. quazárként is láthatunk.

És egy felfedezés, amelyre már vártam, mert az elméletem szerint ennek így kell lennie:

  1. Az univerzumunk a Vulpecula csillagkép felé lévő tengely irányában gyorsabban tágul, mint a többi irányban. Ezt a tényt Alexander Kashlinsky fedezte fel, aki azzal magyarázza, hogy abban az irányban a mi univerzumunkon túl egy másik univerzum tömegvonzása fejti ki a hatását. Egy másik tudós, Christos Tsagas a Thessaloniki Arisztotelész Egyetem kozmológusa ezt azzal magyarázza, hogy a mi galaxisunk is sodródik a többivel az egyik irányba, - no fene, eddig azt hittem, hogy a miénk az áll a világmindenség közepén - így saját mozgásunk vonalán gyorsabbnak tűnik a tágulás. Ezt a jelenséget ún. "sötét folyam"-nak keresztelték, amelynek létezését a kezdeti nem gömbszimmetrikus - laikus elméletem szerinti - ősrobbanás szerint nem is lehet másként.

Még néhány gondolat lesz, arról, hogy miért nem tágul gyorsulva a világegyetemünk, és miért szükségszerű, annak összeomlása egyetlen fekete lyukká, - "nagy reccs" - de még az információ, és anyag-gyüjtés fázisában vagyok.

Ettől függetlenül azt hiszem, hogy az már érthető az eddig leírtakból, hogy anyag, energia, tér és idő mindig is volt, van és lesz, mint ahogyan ősrobbanások is szükségképpen be fognak következni, de nem a ciklikus univerzum-modell alapján, amelynél ugyanaz az univerzum robban szét, majd omlik össze, és így tovább a végtelenségig.

Kulcsszavak: Univerzum, Ősrobbanás


Támogasd az oldalt!

Hozzászólások

Nincs hozzászólás...

Legyél Te az első aki kinyilvánítod a véleményed!
Felhasználónév:
e-Mail cím:
Üzeneted szövege: