| Küzdőtér |
|
|
|
 |
A megfékezett fény |
|
Karc
 |
Avagy: mi is az univerzum?
Mi van a csillagok közti térben, csak a nagy semmi?
...a kérdések sora egyre bővül.
|
Ha felnézünk az égboltra egy felhőktől mentes éjszakán, ezer és ezer csillagot láthatunk, melyek nem mások, mint sokmillió fényév távolságban lévő napok, illetve a saját naprendszerünk bolygói, melyek közül párat szintén megpillanthatunk akár szabad szemmel is. Felmerülhet bennünk a kérdés, vajon ez a rengeteg fényes gömb, melyek nyilvánvalóan csak úgy dagadnak az energiától (miközben mi annak igencsak szűkében vagyunk), hogy a fenébe került oda? Mikor keletkeztek és meddig maradnak ott? Egyáltalán, ott maradnak vagy csak a szemünk téveszt meg minket, és folyamatosan vándorolnak, mozognak? Mi van a csillagok közti térben, csak a nagy semmi? És így tovább, a kérdések sora egyre bővül, ahogy múlik az idő, bár néhányat a csillagászoknak, kozmológusoknak, tudósoknak sikerült megválaszolni, legalábbis úgy hiszik.
Persze már Newton is azt hitte, hogy megalkotta az egyetemes fizikát, mellyel mindent pontosan le lehet írni, az alma fejre történő lepottyanásától kezdve a bonyolult bolygómozgásokig. Az angol úriember az időt (T) abszolútnak, azaz állandónak tekintette, ami annyit jelent, hogy 1 másodperc akkor is 1 másodperc lesz, ha az univerzum a feje tetejére áll. Erre a gondolatra alapozta az egyenleteit és a levezetéseit.
Aztán a XX. század elején egy svájci úr, akit Albert Einsteinnek hívtak, a newtoni egyenletekben hibát talált, mondván, márpedig a T nem lehet állandó. Megalkotta saját elképzeléseit a fizikáról, melyben a fény kapta a kitüntető állandóságot, illetve egészen pontosan annak sebessége (c). Példát is mondott: ha valaki egy villamoskocsiban előre sétál, akkor a járdán állók számára a sebessége a villamos sebességének és a séta sebességének az összege. Ekkor az utas órája lassabban jár a járókelő órájához képest. Minél gyorsabban halad előre a kocsiban, annál nagyobb a két óra közti különbség. Növelve a sebességet elérünk egy értéket, a c-t, amikor az idő megáll. Ha a fény haladna előre a kocsiban, a sebességéhez nem adódna hozzá a villamos sebessége, hanem továbbra is c maradna, mert annál nagyobb sebesség nem létezik. A fény órája tehát megállt, illetve soha el sem indult.
Einstein sem elégedett meg annyival, hogy a villamoson sétálgasson, ő az egész univerzumot akarta leírni az egyenleteivel. Rájött, hogy a téridőre jelentős mértékben hat a gravitáció, azaz a tömeg, valamint az energia minden formája is, pl. hő és nyomás, vagy atomenergia. A tér elgörbül tömeg hatására, ugyanúgy, ahogy egy kifesztett takaró is deformálódik, ha valaki a közepébe helyez egy tekegolyót. Viszont ha a görbület létrejött, akkor az hatással van egy másik tömegre, mely a közelben tartózkodik: egy pingpong labdát átgurítva a takarón az iránya megváltozik, amint a tekegolyó okozta mélyedés közelébe ér.
A tudós ezeket a gondolatokat egy egyenletbe foglalta, mellyel a tömegenergia és a téridő kapcsolatát definiálta. Viszont valami nem stimmelt ezzel sem. Ha felnézett az égre, vagy belekukkantott a távcsőbe, azt látta, hogy az univerzum stabil, változatlan, statikus. Az újonnan felállított képlet szerint azonban a gravitáció túl nagy, túl sok a tömeg, mindennek egy pontba kellene összezsugorodnia!
Ezért Einstein bevezette a kozmológiai állandó fogalmát, a lambdát (Λ). Ez egy olyan, még senki által nem észlelt erő, mely megőrzi az univerzum stabilitását azzal, hogy folyamatos ellenhatást biztosít a tömegvonzás ellenében. Ugyanakkor ennek az elméletnek van egy gyenge pontja is: az egyensúly túl labilis lenne, mert a legkisebb anyagsűrűségi változás felboríthatná azt.
Edwin Hubble volt az, aki rádöbbentette Einsteint, hogy mekkorát hibázott a kezdeti feltételek kialakítása során. Hubble távcsővel figyelte meg a csillagokat és arra a követeztetésre jutott, hogy az univerzum, illetve a benne lévő galaxisok nem statikusak, sőt éppen ellenkezőleg, mozognak! Egészen pontosan távolodnak egymástól. Ez a megfigyelés késztette a zsenit arra, hogy mégis elvesse a kozmológiai állandó fogalmát, és ez vezetett el az úgynevezett Big Bang fogalmához is: kezdetben az univerzum minden anyaga és energiája egyetlen relatíve kicsi, elképzelhetetlenül nagy sűrűségű helyre koncentrálódott, majd ez a valami (ami tulajdonképpen minden) felrobbant és az évmilliárdok során kialakult galaxisok még azóta is távolodnak egymástól.
Ennek az elméletnek is akadnak azonban bírálói. A kétkedés oka egy példával megvilágítva a következő: ha egy tárgyat feldobunk, az előbb lelassul, majd visszaesik, illetve ha elég nagy energiát vittünk a dobásba, akkor elszakad a földi gravitáció csapdájából és kirepül az űrbe, jól felgyorsulva. A Big Bang során az űrbe lökődött anyag azonban már 15 milliárd éve szép lassan mozog, a galaxisok távolodnak egymástól, egyensúlyban az anyag és az energia sűrűségét tekintve. Mi biztosítja ezt a folyamatos lassú mozgást?
Ez a sűrűségi egyensúly ráadásul homogénnek tűnik az összes galaxisra nézve, ez pedig azt jelenti, hogy egyszerre kellett kialakulnia mindenhol. Ez azonban lehetetlen, hiszen a Big Bang és az anyag kiválása után, a korai világegyetemben a galaxisok önálló szigetekként, kis buborékokként jelentek meg az űrben, egymástól függetlenül, mivel csak egy bizonyos horizontig “látnak el”, azon kívül nem kapnak semmilyen behatást, információt a fény sebességének állandósága miatt. Akkor hogyan lehet az, hogy ez az anyag- és energiasűrűségi egyensúly az univerzum összes galaxisában fennáll?
Erre az úgynevezett horizont problémára napjaink két fizikusa, Joao Magueijo és Andreas Albrecht állt elő egy merész megoldási javaslattal. Ez pedig nem más, mint az, hogy kezdetben a fény sebessége sokkal nagyobb volt, mint ma, ezért az egész (akkor még jóval kisebb) univerzumra hatással lehettek az egyensúlyt létrehozó folyamatok.
A változó fénysebesség arra is megoldást kínál, hogy a létrejötte után ez az anyag- és energiasűrűségi egyensúly fenn is maradjon 15 milliárd éven keresztül. Ha ugyanis energia tűnhet el és keletkezhet (azaz az energiamegmaradás törvénye nem teljesül) az E=mc2 képlet szerint, amiben nincs állandó, akkor az anyagsűrűségi változások nem vezetnek a stabilitás elvesztéséhez.
A legújabb eredmények szerint az univerzum tágulása nemhogy lassul, hanem épp ellenkezőleg, gyorsul. Ez azonnal felveti egy gyorsító, taszító erő létezését... lehet, hogy az Einstein által leírt Λ mégis létezik? Joao és Andreas szerint ez az erő nem más, mint az űrben jelenlévő vákuumenergia, mely függ a fény sebességétől: ha a c csökken a vákuumban, akkor az energia is csökken. Ebből a következő folyamat vezethető le: ha c csökken, akkor csökken a vákuum energiája, a Λ, egy része átalakul anyaggá és sugárzássá, ez volt a Big Bang folyamata. Ezután a létrejövő anyag kitágul, mert a vákuumenergia mindent eltaszít magától, óriási holt terek jönnek létre, melyekben az energia marad csak meg, azaz a Λ, és kezdődik minden újra, örökké tartó folyamatban.
Newton, Einstein... Joao Magueijo és Andreas Albrecht? Newton után sokáig senki nem gondolta, hogy a nagy tudós tévedett, pedig így volt. Einstein tételeit is mindenki elfogadta, és most kiderülhet, hogy nem mind igazak? Az elméleti fizika már csak ilyen: mindig problémákba ütközik, és ezért újabb és újabb ötletek jönnek a felszínre, melyek megkérdőjelezik az addig tényként kezelt elveket.
|
Ideje: Június 22, péntek, 14:43:53 - fullextra
|
|
| |
|
Vissza Rovathoz
 |
|
|
|
|
| "A megfékezett fény" | Belépés/Regisztráció | 11 hozzászólás | Search Discussion |
|
| | Minden hozzászólás a beküldő tulajdona. Nem feltétlenül értünk egyet velük, és nem vállalhatunk felelősséget a hozzászólások tartalmáért. |
|
|
|
|
|
Re: A megfékezett fény (Pontok: 1)
- mango Ideje: Június 22, péntek, 16:31:25
(Adatok | Üzenet küldése | Blog) | Soha sem kezdtem eddig bele egy ehhez hasonló írásba, mert nekem a fizika és matematika egy emészthetetlen, bevehetetlen falatnak tűnt.
Most is úgy indultam neki, hogy "rzt én biztosan meg sem értem".
Nem mondom, hogy tisztán és mindent világosan látok e kérdéskörben.
De talán első ízben esett meg velem, hogy végigolvasva azt éreztem, mennyire logikus gondolatok ezek...
Hogy így van-e, azt szintén nem tudom, de élveztem, Gáborom :)
|
|
|
|
|
|
Re: A megfékezett fény (Pontok: 1)
- mickey48 Ideje: Június 22, péntek, 17:13:03
(Adatok | Üzenet küldése | Blog) | | Nagyon érdekes - jó írás - többször el kell majd olvasnom...a kérdések azonban szinte mindenkit foglalkoztatnak! |
|
|
|
|
|
Re: A megfékezett fény (Pontok: 1)
- Audrey Ideje: Június 22, péntek, 22:37:02
(Adatok | Üzenet küldése) | Engem is érdekel a téma, és olvasok is róla, ha tehetem. Azért én még Einsteint nem cáfolnám. A helyzet az, hogy az relativitáselmélet rejt még magában olyan lehetőségeket, amiket a tudósok még nem aknáztak ki. Úgymond nem igazán értik Einstein elméletét. Főleg az alkalmazott relativitáselméletet. Azt sem mondhatjuk, hogy Newton tévedett. Abban a zárt rendszerben vizsgálva a megállapításait, nagyon is megállják a helyüket. Földi viszonylatban. Einstein-nek is igaza van, ha a kozmoszt egy zárt egységként vesszük alapul. Kérdem én, megfogható-e egyáltalán a Világegyetem a maga végtelenségében? Leírható-e Isten teremtése képletekkel, egyenletekkel? Nem egyszerűsítené le ez túlságosan a dolgokat? Nem nagyképűség az ember részéről, hogy azt hiszi, olyan egyszerű, logikus, és megfejthető a világmindenség, ahogyan azt szeretné, hogy legyen?
Térjünk vissza a fényre. Egyszer úgy viselkedik, mint anyag, egyszer meg úgy, mint hullám. A sebessége sem állandó. Vagyishogy a fény sem állandó. Semmi sem állandó. Egyszerűen meg kell emésztenünk, hogy nincsenek abszolút dolgok, csak relatívak, nincsenek kapaszkodók, minden velünk együtt változik, alakul. Ettől nekünk embereknek bizonytalanság érzésünk keletkezik, és mindenáron le akarjuk írni a leírhatatlant, megfogni a megfoghatatlant. Sajnos az emberi gondolkodás korlátait az jelenti, hogy mindig az állandót keresi mindenben, holott ez a minőség nem is létezik. Ezért minden törvény, amit tudós kitalál, csak egy bizonyos közegben, rendszerben lehet igaz, de amint egy távolabbi perspektívából szemléljük a dolgokat, máris nem igazak. És mindig van egy nagyobb dinnyehéj, ahonnan nézve már más feltételek teljesülnek. És egy táguló világegyetem feltételezéséből kiindulva, soha nem juthatunk el a végső horizontig. |
|
|
|
|
|
|
