Az Univerzum
A kozmolgia jelenlegi elmlete szerint az Univerzum egy gigszi robbansban szletett meg. Az idk folyamn felfvdott mint egy lggmb. Ezt a gmbt a ngydimenzis trben kell elkpzelni.A gmb fellete a mi hromdimenzis Univerzumunk. Mi ebben az brzolsban csak mint ktdimenzis lnyek vagyunk s a gmb belseje szmunkra rzkelhetetlen, hiszen a gmb felletn lnk, ezt rzkeljk mi hromdimenzis trknt. A robbans a gmb kzppontjban trtnt 14 millird vvel ezeltt. Az Univerzum ngydimenzis tert szfrikus trnek nevezik, aminek mi csak a hromdimenzis vetlett rzkeljk, ezrt lehetetlen megjellni a vilgunkban az srobbans pontjt.(Megjegyzs: a robbans kifejezs flrertsekre vezethet, mert nem egy mr meglv trben trtnt a robbans - ahogyan mi a robbanst a tapasztalataink alapjn gondoljuk - hanem maga a tr tgult robbansszeren, ahol a tgul tren kvl nincs semmi, amiben tgulhatna, azaz nmagban tgult.) Ebben az elkpzelsben az Univerzum mrete vges, hiszen egy gmbnek a fellett egy vges szmmal meg lehet adni, de egyben hatrtalan is, hiszen nincsen pereme. Brmeddig lehetne egy irnyban menni, sohasem rnnk a vgre. Teht nem llhatna el olyan szituci, hogy elrkeztnk az Univerzum vgre s nzzk meg, hogy mi van azon tl. Ez ennlfogva lehetetlen.A fentiekbl az is kvetkezik, hogy elegend ideig menve egy irnyba, visszarkezhetnnk oda,ahonnan elindultunk. Feltve, hogy a ngydimenzis gmb sugara jelenleg 14 millird fnyv,a gmb egy fkrnek hossza a sugr 2Pi-szerese, azaz kb. 90 millird fnyv, amit a fny sebessgvel utazva csaknem 90 millird v alatt tudnnk megtenni. Ez elgg remnytelen utazsnak tnik, plne azt is figyelembe vve, hogy ez alatt az id alatt a gmb tovbb tgul ami lehetetlenn tenn a visszarkezst. Azaz a gmb nagyobb mrtkben tgul mint ahogyan meg tudnnk tenni a fkrnyi utat. Jobb, ha lemondunk errl a prblkozsrl.A fenti bra azt sugallja, hogy az Univerzum zrt, ezrt jl szemlltethet egy gmbfellettel.Amennyiben az Univerzum nem zrt, akkor egy sk vagy hiperboloid fellettel lehetne szemlltetni.Ezekben az esetekben a felletek vgtelenek, azaz a fenti krbejrs eleve lehetetlen,a vgtelensgig mehetnnk egy irnyban s soha nem lenne vge az utazsnak.A tovbbiakban, pusztn a jobb brzolhatsga miatt, a zrt Univerzum modellt szemlltetem. Az brn berajzolt ktdimenzis csillagszok mindegyike szmra gy tnik, mintha lenne a vilg kzppontjban, hiszen a gmbfellet brmely pontjt tekintve ez a csalka ltszat addik.Ha a gmb felletre pttyket rajzolnnk - amelyek a galaxisoknak felelnek meg - s a gmbt mint lggmbt egyre nagyobbra fjnnk, akkor ahogy n a gmb fellete ezek a pttyk mind tvolodnak egymstl. Minl tvolabb van kt ptty egymstl, annl gyorsabb ez a tvolods.Ezt szlelik a csillagszok manapsg, amibl arra lehet kvetkeztetni, hogy a vilgunk jelenleg is tgul. Ezt a tgulst az idben visszafele vettve - mintegy leeresztve a lggmbt - addik az, hogy valamikor egy pontbl kellett kiindulnia az egsznek. Ez volt a Nagy Bumm pillanata. Itt megjegyzem a fenti kvetkeztets abbl a felttelezsbl indul ki, hogy az Univerzum homogn s izotrp s a vilg azonos tpus anyagbl ll. Ezt nevezik kozmolgiai elvnek.gy tnik, hogy ez igaz is az ltalunk belthat vilgrszre, de krds hogy vajon az egsz vilgra nzve is igaz-e? Mert, ha nem igaz, akkor baj van az egy pontbl val robbanssal.Jobb hjn fogadjuk el igaznak a kozmolgiai elvet.
Az hogy valami egy paramter szerint homogn, azt jelenti, hogy brmely azonos nagysg rszt kivlasztva belle a rszek az adott paramter tekintetben azonos rtket mutatnak. Ha az brn paramternek pl. a kis ngyzetek sznt tekintjk, akkor ez homogenitst mutat. Az Univerzum esetben a paramterek a galaxisok eloszlsa s az anyag tpusa, ami azt jelenti, hogy nagylptkben (galaxis-klaszter mret kockkat tekintve) ugyanolyannak tnik a vilg. Nincsenek nagyon eltr tartomnyok. Nincsenek pl. klaszter mret res kockk vagy galaxisokkal telezsfolt tartomnyok. De olyan tartomnyokat sem szleltek mg, ahol nem ugyanolyan tpus anyag lenne, mint a krnyezetnkben.
Az izotrpia pedig az irny szerinti hasonlsgot jelenti, azaz brmilyen irnyba tekintve az Univerzum brmely pontjbl, a kp hasonl lenne. Brhol is lenne a Fldnk az Univerzumban, krlnzve a vilgba hasonl kpet ltnnk (ez szintn nagylptkben rtend). Az izotrpia jl lemrhet a kozmikus httr-sugrzs mrsbl, amely brmilyen irnybl mrve gyakorlatilag azonos rtket mutat. Az a rendkvl csekly ingadozs, amely mgis kimutathat ppen a kozmikus sugrzs elindulsakor meglv kis hmrskleti differencikra utal, amely szksges volt a csomsodsok majd ksbb a galaxisok ltrejtthez.
Ha a csillagszok egy gi objektumot nznek, akkor annak tvolsgtl fggen az idben is visszaltnak a mltba. Ez azrt van mert a fnysebessg vges nagysg rtke miatt a fnynek idre van szksge ahhoz, hogy a tvoli objektumrl hozznk elrjen. Ez nemcsak nagy tvolsgokra igaz, akkor is egy mltbeli arcunkat ltjuk, amikor a tkrbe nznk. Nagy tvolsgok esetn a fny utazsi ideje is nagy. Az Univerzum mrett tekintve nagy mrtkegysget kell vlasztanunk a tvolsgok mrsre. Ezt a mrtkegysget fnyvnek nevezzk, ami az a tvolsg amit a fny egy v alatt befut. Tekintve, hogy a fny sebessge kb. 300000 km/s, a csillagszati mrtkegysg igen nagy tvolsgot jelent. A fnysebessg fenti rtke vkuumban rtend, bizonyos anyagokban a fny ennl jval kisebb sebessggel is haladhat. St ma mr ott tartanak a ksrleti fizikusok, hogy egszen le tudjk cskkenteni a fny sebessgt, akr meg is tudjk lltani egy kis idre.
Mindezt kvantumfizikai hatsok alapjn az abszolt zr fok kzelben tudjk elrni. Itt emltem meg azt is, hogy amikor arrl rok miszerint a fnysebessgnl nagyobb sebessg nem ltezik, akkor ez szintn a vkuumban rtend. Ugyanis lehetsges olyan atomfizikai ksrletet ltrehozni, amikor pl. vzben a keletkezett elemi rszecskk gyorsabban haladnak a fotonnl.
Ezt a jelensget nevezik Cserenkov-sugrzsnak. Ez ahhoz hasonl optikai jelensg, mint amikor a szupersznikus replgp lehagyja a sajt hangjt hangtlcsrt kpezve, hangrobbans keletkezik. A fnyvben megadott tvolsg azt is kifejezi, hogy a megfigyelt objektumrl hny vvel ezeltt indult el a fny. Egyre tvolabbra nzve, egyre visszbb ltunk a mltba. A lggmb analgia szerint ez azt jelenti, hogy egyre kisebb sugar lggmb felletekre ltunk vissza. Jelenleg bizonyos mrsekkel mr a 10-13 millird fnyv tvolsg krl jrnak, ami egyben ugyanannyi vvel korbbi idt is jelent a jelenhez kpest. De egyben azt is jelenti, hogy a Nagy Bumm-hoz egyre kzelt llapotok vizsglata is lehetv vlik. Azt mondhatjuk, hogy a Nagy Bumm kb. 14 millird vvel ezeltt volt, de azt nem hogy akkor a Nagy Bumm tlnk 14 millird fnyv tvolsgra van, hiszen a Nagy Bumm a szfrikus trben trtnt ami kvl esik a mi vals vilgunkon, a szmunkra megszokott tvolsgokat pedig csak ebben a vilgban rtelmezzk. De fel lehet fogni ezt a krdst gy is, hogy a gmbfellet minden pontja egyszer a Nagy Bumm-ban volt, s ebbl a szempontbl nincs kitntetett pontja az Univerzumnak. Ezrt az Univerzum brmely pontja tekinthet a Nagy Bumm pontjaknt is. Azaz, mindentt ott van s mg sincs sehol.
A Nagy Bumm-ot persze optikai mdon soha sem fogjuk megltni, mert egy tvolsg utn eltnik a fny, ugyanis az Univerzumnak volt egy stt korszaka, amikor az els csillagok mg nem fnylettek fel. A Nagy Bumm pedig mg azeltt volt, igaz mr nem tlsgosan sok idvel azeltt. A rdi-hullmok tartomnyban esetleg a fentinl tovbb is lehet ltni, de a nukleo-szintzist megelz idszak mr amiatt sem szlelhet mert akkor mg az atomok sem lteztek, azaz valjban nem volt masszv anyag amit ltni lehetne. Ha a stt korszakon valahogyan tl lehetne ltni optikai mdon, akkor lthatnk a robbans vakt fnyt. Ezt a fnyt nevezzk kozmikus httrsugrzsnak, amelynek maradvnya mg ma is mrhet. Hullmhossza azta a tr tgulsa miatt megnylt s a lthat tartomnybl a mikrohullm tartomnyba kerlt. Hmrsklete is lecskkent, jelenleg 3 Kelvin fok krlire, ami az abszolt zr fokot kzelti. Egybknt magt a Nagy Bumm-ot mg akkor sem lehetne ltni, ha trtnetesen valamilyen mdszerrel vissza tudnnk nzni egszen odig. Ugyanis a Nagy Bumm a szfrikus trben volt, ami szmunkra elrhetetlen. A fenti bra csalka, mert azt sugallja, hogy mgis tltunk a gmb belsejbe amennyiben az egyre kisebb gmbfelleteket ltjuk. Mrpedig ez nem gy van, brmilyen messze nznk vissza az idben mindig azt a felletet ltjuk amit egyltaln rzkelni tudunk.
Ennek illusztrlsra itt van egy msik bra amelynek a fels kt rsze az id-tengely mentn eltolt tgulst mutatja, az als kt rsze pedig a tgul gmbnek egy a kzppontra illeszked skmetszett ill. egy forgs-fellett mutatja. Hogy az szlelsi grbt mirt gy brzoltam azrt van, mert gy gondolom, hogy nmagunk mltjt elvileg sem lthatjuk (legfeljebb a Nagy Bumm pillanatban lthatnnk. De ht hol voltunk mi akkor? Termszetesen nem rnk emberekre gondolok, hanem az gi objektumokra). Ezrt a spirlis grbe ppen a Nagy Bumm-ban vgzdik mikzben egy teljes krt r le. Amennyiben a grbe tbb krt is ler, akkor esetleg lthatnnk a Naprendszert egy korbbi llapotban. Ha a grbe gy jut el a kzppontig, hogy kzben nem r le egy teljes krt, akkor nem llhat el olyan szituci amelynl szlelni lehetne brmely gi objektum egy korbbi llapott is. n az egy krt ler grbe mellett voksolok, mert valahogy ez szimpatikus nekem.
Az brn kt megfigyelt (A s B) brzoltam, akik kt ellenttes irnyba vgeznek szlelst. Az szlelsi vonalak egy spirlis grbt rnak le. Ezek a grbk a hromdimenzis trben szlelsi felleteket rnak le, melyek egyikt az bra jobb-als rsze szemllteti. A kzpen lv kis fekete rsz az Univerzum stt korszakt jelzi. A skla a robbanstl szmtott millird veket (Gv) mutatja. Az A megfigyel a felvett galaxist (G) kt klnbz llapotban is lthatja (Gp s Gl) ellenttes irnyokba tekintve. De a B megfigyel mr csak egy korszakban (Gz)lthatja ugyanazt a G galaxist. Az brrl leolvashat, hogy a G galaxis Gp metszete az szlelsi grbvel a G galaxis 3 Gv-vel ezeltti llapott mutatja. Ellenkez irnyba nzve a G galaxis egy mg korbbi 11.5 Gv-vel korbbi llapota lthat (Gl), amennyiben egyltaln kialakult mr akkor ez a galaxis. A fenti brzols szerint elmondhat, hogy a galaxisok kt klnbz llapotnak megfigyelse szempontjbl az Univerzum flideje (7 Gv) egy vlasztvonal. Ha egy galaxis 7 Gv-nl korbban alakult ki a Nagy Bumm utn, akkor esetleg kt llapotban is lthat az szlel pozcijtl fggen. A fenti id utn kialakult galaxisok csak egy llapotukban szlelhetk. Termszetesen itt nincs figyelembe vve a galaxisok sajt mozgsa vagy esetleges egyeslse. Az brrl az is leolvashat, hogy az Univerzum klnbz pontjn lv megfigyelk (A s B) ms-ms szlelsi felleteken ltnak vissza a mltba. Teht mindenkinek sajt szlelsi fellete van. Termszetesen a Fld mrete olyan kicsi a vilgegyetem mrethez kpest, hogy a Fld brmely pontjn lv szlel gyakorlatilag ugyanazon a felleten lt vissza a mltba. Egy tlnk tvolabb lv megfigyel mr teljesen ms szlelsi felletet ltna, de ezek a felletek mind egybevgak, csupn a helyzetk vltozik az szlel pozcijtl fggen. Amennyiben az A megfigyel szerinti szlelsi fellet M pontjban ltezett egy galaxis kb. 7 millird vvel ezeltt, akkor az brmely irnyba nzve szlelhet az irnytl fgg ms-ms nzetben. Ha nem volt ott galaxis abban az idben, akkor ez az rdekes szituci nem ll fenn gy meg sem figyelhet a Fldrl, ha az A pontot a Flddel azonostjuk. Egybknt, ha el is llna ilyen eset, akkor sem lenne knny bebizonytani, hogy ugyanarrl a galaxisrl van sz. A hromdimenzis Univerzumunk a fenti brzolsban egy ktdimenzis gmbfelleten van, de mi nem rzkelhetjk ezt a felletet a jelen llapotban, csupn az szlelsi felletet ltjuk. Valjban a szmunkra realizlhat vilg ezen az szlelsi felleten van. Mindehhez gondoljuk mg hozz, hogy ez az szlelsi fellet tulajdonkppen hromdimenzis, gy az szlelsi fellet a szfrikus trben vals szlelsi trknt van jelen a megfigyel szmra. Az brn felvett skla a robbanstl eltelt idt jelzi Gv-ben kifejezve. Az szlelk az szlelsi fellet mentn ltnak vissza a mltba, a tvolsgok teht ezen fellet mentn rtendk. Az brrl szemmel lthatan az olvashat le, hogy a spirlis vonal hosszabb a sugrnl. Ez azt is jelenthetn, hogy a gmb sugrirny tgulsa kisebb mint a fnysebessg, de ezt nem lehet gy rtelmezni, mert az Univerzum tgulsnak sebessge nem mrhet ssze a vilgunkban megszokott sebessgekkel. Ahhoz, hogy ezt mrhesse valaki, az Univerzumon kvl kellene lennie. A fenti tvolsg-id sszefggs miatt a jelennket nem tudjuk ltni a jvnket meg mggy sem. Legfeljebb a mltbeli folyamatok alapjn extrapollhatunk a jelen ill. a jv lersra. Nyugodtan mondhatjuk azt, hogy br a jelenben lnk mgis a mltat ltjuk s a mltban trtnt esemnyek hatnak rnk.
Egybknt is a tvolsgok rtelmezse ms egy lland llapot (nem tgul) vilgban, mint egy tgul vilgban. Lsd az albbi brt! Egy nem tgul vilgban kt objektum tvolsga nem vltozik sok v eltelte utn sem, ha nem volt sajt mozgsuk. De ms a helyzet egy tgul vilg esetn. Ilyenkor mikzben a fny utazik egyik objektumtl a msikig, a tr egyre nylik a kt objektum kztt. Mire a fny eljut egyiktl a msikhoz, mr jval nagyobb lesz a tvolsg az objektumok kztt, mint az eredetileg volt. gy tnik, mintha a kt objektum fnysebessgnl nagyobb sebessggel tvolodott volna egymstl, holott a fny sebessge ugyanaz maradt, csupn a tr tgult a fny utazsi ideje alatt. Ezrt ne csodlkozzunk, ha azt halljuk vagy olvassuk, hogy egyes csillagok pl. 30 millird fnyvre (30 Gfv) vannak tlnk, holott az Univerzum kora csupn 14 millird v (Gv). A fenti rtelmezs szerint az Univerzum mrte 70-80 Gfv krli.
A fentieket mg megtoldom egy tovbbi brval, amely azt brzolja, hogyha belenznk egy tvcsbe, akkor ahogy egyre nagyobb tvolsgot vizsglunk egyre nagyobb terletet is ltunk az gboltbl. Ez azrt van, mert minden tvcsnek van egy nyls-kpja amely a tvolsg nvekedtvel egyre nagyobb terletet fog be. Az brn rajzolt nyls-kp (piros vagy zld sznekkel jellve) szerint a jelentl vett 9 Gv-vel korbbi idpontnl a tvcs mr befogn az akkori teljes Univerzumot. Ezen idponton tlnzve a tvcs nyls-kpjnak mr szklnie kellene ahogy az Univerzum mrete is szkl, mert az Univerzumon kvlre nem lthatunk. Mi a fnysugr vonalt egyenesknt rzkeljk, ezrt az elhajlott fnyt kiegyenestettnek ltjuk, azaz nem tudjuk rzkelni a fny grblst. Ha a fnykp beszklse optikai mdon is elrhet lenne, akkor legfeljebb azt ltnnk, hogy egy tvolsg utn mr az Univerzum sszes galaxisa benne lenne a lttrben (amennyiben azok lteztek mr akkor) s mg tvolabbra nzve jabb galaxisokkal mr nem bvlne a ltmez. Amennyiben a nyls-kp beszklse a fny elindulsnak idpontjn tl esne, akkor nylvn nem lehetne szlelni ezt egyrszt azrt, mert akkor mg galaxisok sem voltak, msrszt azrt mert azon tl fny hinyban optikai mdon mr nem lehet szlelni. Ha a fenti elgondols igaz, akkor a rajzrl leolvashat, hogy ellenttes irnyokban szlelve ugyanazzal a tvcsvel lthatnnk egy olyan terlett a vilgnak (ahol a kt sznes sv metszi egymst) ahol ugyanazok az gi objektumok vannak (a rajzon az M1, M2 galaxisok). Nem is beszlve arrl az esetrl, amikor mr az egsz Univerzumot befogva, a benne lv sszes gi objektum lthatv vlna.
A Nagy Bumm elttrl bizonyos elmlet szerint nincs rtelme beszlni, mert nem volt sem anyag, sem tr, sem id. Azaz nem volt semmi, a semmirl pedig nehz brmit is mondani. A legjabb elmletek szerint viszont lehet rtelmezni a Nagy Bumm eltti llapotot is. Eszerint van a kvantumfizikai vkuum (fals vkuum), amelyben a hatrozatlansgi-elv szerint valdi vkuum-buborkok keletkeznek, akrcsak ahogyan a forrspontra hevlt vzben addig nem ltez buborkok jelennek meg. Egy-egy ilyen valdi vkuum-bubork egy-egy Univerzumnak felel meg. Azaz szmtalan vilg ltezhet, melyeknek semmi kapcsolatuk nincs egymssal. Egyesek hamar eltnnek, msok hosszabb letek lehetnek. A fizikai konstansok s fizikai trvnyek is msok lehetnek a klnbz vilgokban. A mi vilgunk azon szerencssek kz tartozik, amelyben a fizikai paramterek megengedik a stabil anyag ltrejttt s a hossz lettartam miatt az anyag klnbz megjelensi forminak kialakulst. Mivel a fals vkuumban mgis esemnyek trtnnek (valdi vkuum-buborkok keletkeznek), akkor valahogyan rtelmezni kell az idt is. De ez az id nyilvn ms kell legyen mint az az id, amit mi hasznlunk a mindennapi letben. Ezt az idt kpzetes idnek nevezik, amely akkor vlt t vals idv, amikor a bubork megjelenik, s ez az id az adott buborkhoz tartozik. Hasonl ez ahhoz, ahogyan a vals s kpzetes szmokat rtelmezzk. A vals szmok halmaza csak rszhalmaza a kpzetes szmoknak. Ha megvizsgljuk egy ilyen vilg keletkezst energetikai szempontbl, akkor gy tnik, hogy a semmibl energia keletkezett, ami elgg zavar dolog lenne az energia-megmarads elve szerint. De nem esik csorba ezen az elven mert az Univerzum tmegei illetve sugrz energii, amelyek pozitv energit kpviselnek, ellenslyozva vannak a gravitci negatv energijval. A kett sszege ppen zrus. Teht a zrus energibl zrus sszeg energik keletkeztek. Itt megjegyzem, hogy n harmadik energiaknt egy fesztett rughoz hasonlan mkd energit is hozzvennk, amely a tr tgulsa szemszgbl hol ellene hat a gravitcinak, hol azonos mdon hat vele. n a tovbbiakban csak egy buborkrl, a mi Univerzumunkrl szeretnk rni.
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
Friss bejegyzsek
Friss hozzszlsok
