2023. július 1., szombat

Hogyan építsünk világegyetemet (19)

Rees szerint a világegyetemet leginkább hat paraméter jellemzi, amelyekből ha egyet a legkisebb mértékben is megváltoztatunk, a dolgok teljesen máshogy alakulnak. Annak, hogy a világegyetem ilyen maradjon, feltétele például, hogy a hidrogénből mindig ugyanolyan méltóságteljes módon váljon hélium: tömegének 0,7 ezreléke energiává alakuljon. Ha az érték ennél kisebb, mondjuk 0,6 ezrelék lenne, akkor nem jönne létre hélium, és a világegyetem kizárólag hidrogénből állna. Ha az érték nagyobb lenne, mondjuk 0,8 ezrelék, a kötések olyan erősek lennének, hogy már rég nem lenne hidrogén. Mindkét esetben ugyanaz az eredmény: ha egy kicsit is megváltoztatjuk a számokat, az általunk ismert világegyetem nem létezne.

Azt gondolom, hogy eddig minden rendben van. Hosszú távon persze kiderülhet, hogy a gravitáció egy kicsit mégis túl erős, és egy nap megállhat a világegyetem tágulása, sőt össze is omolhat egy másik szingularitássá, és a folyamat esetleg elölről kezdődhet. Másrészt viszont túl gyengének is bizonyulhat, és akkor a világegyetem tovább tágul, amíg minden olyan távol nem kerül egymástól, hogy nem lesznek anyagi kölcsönhatások, és a világegyetem egy szép tágas, mozdulatlan, halott képződménnyé válik. A harmadik lehetőség: a gravitáció pont jól van beállítva (a kozmológusok ezt nevezik kritikus sűrűségnek), és a világegyetem szépen megtartja méreteit, és a dolgok örökké folytatódhatnak. A kozmológusok lazább pillanataikban ezt nevezik Goldilocks-hatásnak, amikor minden éppen rendben van. (Megjegyzés: a fent leírt három lehetséges forgatókönyv neve zárt, nyílt, illetve sík világegyetem.)

Előbb-utóbb mindannyiunkban felmerül a kérdés, hogy mi történne, ha elmennénk a világegyetem szélére, és kikukucskálnánk a függöny mögül. Hol lenne a fejünk e művelet során, ha nem a világegyetemben? És mit látnánk? A válasz kiábrándító: soha nem érhetünk el a világ végére. És nemcsak azért, mert túl sokáig tartana az út (bár ez is igaz), hanem azért, mert ha elindulnánk kifelé egy egyenes mentén, és rendületlenül, örökké haladnánk, akkor sem érnénk el a külső határt. Ehelyett visszaérkeznénk oda, ahonnan indultunk (amitől valószínűleg elkeserednénk és feladnánk a dolgot). Ennek az az oka, hogy a világegyetem görbül. Hogy ez hogyan lehetséges, azt nem tudjuk elképzelni, de Einstein relativitáselmélete szerint így kell lennie (ezt később még tárgyaljuk). Most erről elég azt tudnunk, hogy nem valamiféle örökké táguló buborékban lebegünk. A tér úgy görbül, hogy ezáltal határtalan, de véges lehet. Magáról a térről még csak azt sem mondhatjuk, hogy tágul, mert (mint ahogyan azt Steven Weinberg Nobel-díjas fizikus megjegyzi) „a naprendszerek és a galaxisok nem tágulnak, maga a tér nem tágul”. Inkább arról van szó, hogy a galaxisok rohamosan távolodnak egymástól. Ebbe elég nehéz valahogy beleérezni. Talán erről szólt J. B. S. Haldane biológus híres mondása: „A világegyetem nemcsak furcsább, mint amilyennek képzeljük, hanem annál is furcsább, mint amilyennek el tudjuk képzelni.

Agyő, Világ! (200)