Hogyan keletkezett a világmindenség? - tudományos filozófia

kremser • 2012. január 01., vasárnap •
Ha elfogadjuk azt a tényt, miszerint világegyetemünk tágul, akkor azt az elméletet is el kell fogadnunk, hogy egyszer, valamikor réges-régen, minden egy pontban találkozott. Anyag, energia, tér és idő, a kutatók szerint kb 13,7 milliárd évvel ezelőtt keletkezett egy hatalmas robbanás, a nagy bummnak nevezett (big bang) esemény során. A tudósok nem tudják pontosan milyen volt az ősrobbanás, vagy mi lehetett az utána lévő másodpercekben, viszont néhány elmélet igazán izgalmas gondolatokat tartalmaz.

Bizonyára olvasóink között is van olyan, aki tűnődött már el azon, hogy milyen lehetett a világunk kezdete. Hogyan alakult ki a Föld, a Nap, a csillagok?  Mi lehet az univerzumon túl? Mi lehetett a galaxisunk születése előtt? Megannyi kérdés, és bizony nem könnyű rájuk a válasz.  A csillagászok csak a fizikai elméleteikre hagyatkozhatnak, hisz ez a témakör évmilliárdokat ölel át. 

A legáltalánosabban elfogadott tézis szerint a nagy bumm nem egy robbanás volt az űrben, hanem maga a robbanás volt a tér.  Emberi ésszel felfoghatatlanul sűrű anyag hihetetlenül forró lehetett, és a pillanat tört része alatt kezdődött el a tér tágulása. A tudósok megegyeznek abban, hogy az ősrobbanás pillanatában minden, de minden,- beleértve a több milliárd galaxist, a sok billió csillagot és a megszámlálhatalan égitestet,- egy tíz a mínusz huszonhatodikon méretű apró helyen volt összezsúfolva. Ez a számunkra felfoghatatlan zsúfoltság hatalmas hőmérséklettel is járt. Fizikusok szerint ez az aprócska tér, tíz a huszonhetediken kelvinfokkal rendelkezhetett, ami 1000 billiószor billió celziusfokot jelent.  Jelenleg nincs olyan fizikai elmélet, ami le tudná írni, hogy mi történt a robbanás pillanataiban, és mitől indult el, ám az ereje irtózatos volt, ugyanis a csöppnyi tér átmérője egy ezredmásodperc alatt 1000 milliárd kilóméterrel nőtt.  Alig telt el 100 másodperc és az átmérője 10 fényévnyi volt. (1 fényév = 9,46 billió km) 

De ne szaladjunk ennyire előre. Az ősrobbanás elmélet ma nagyjából egy teljesen elfogadott nézet a csillagászok között. Sokan gondolják úgy, hogy noha a jelenleg ismert fizikai képletekkel értelmezhetetlen a nagy bumm, mégis léteznie kellett. Amit ma gravitációnak, elektromágneses erőnek, fénynek, energiának nevezünk, az egykoron valami más lehetett.  Az biztos, hogy a természet három alapvető erőhatása itt még nem vált el egymástól, és egy nagy szupererőben egyesült. Az is biztosnak tűnik, hogy a ma ismert atomok nem léteztek. Nem volt hidrogén, hélium, oxigén, vagyis az anyag más felépítésben létezett. 

És itt jön egy kis kalandozás a tudomány mélyebb bugyraiba, csak a jobb érthetőség kedvéért.  Fizikusaink meg vannak győződve arról, hogy léteznie kellett az ősrobbanás alatt egy nagy tömegű részecskének, melyet X-bozonnak kereszteltek el. Ő az ellenpárjával együtt az Anti X-bozonnal instabil volt, vagyis könnyen elbomlott kvarokra, antikvarokra, elektronokra és pozitronokra. A szétbolmlásuk, a tudósok szerint azzal az érdekességgel járt, hogy a szétvált részecske mindig egyel több anyagot tartalmazott, mint az anti részecskéje, vagyis egymilliárd és egy részecske állt szemben egymilliárd antirészecskével. A folyamatos továbbsugárzás hatására az önnálló részecskék már megmaradtak, nem bomlottak tovább, és ezek alkotják a ma ismert világunk atommagjait.  Noha az atommagok a kezdetek után 1-2 perccel kialakultak, maguk az atomok csak többszázezer évvel később jöttek létre.

Az Univerzum sokszázezer éven keresztül folyamatosan tágult és hült, de még túlságosan energikus volt ahhoz, hogy atomok jöjjenek létre benne. A protonok, neutronok, elektronok összeforrásához túlságosan sok foton szaladgált a térben. Ha egy pillanatra elekronok találkoztak protonokkal, a fotonok azonnal széthasították őket. Mintegy 300 ezer évvel a big bang után, mikor a világegyetem kb 2700 fokosra hűlt, a protonok és a neutronok egyre gyakrabban kaptak el elektronokat, és így kialakultak az atomok. Mivel az elektronok immár az atomok fogságában keringtek, így nem szórhatták szét többé a fotonokat, vagyis már nem volt egy és ugyanaz az anyag és a sugárzás. Világegyetemünk tehát átlátszóvá vált.

Átlátszóvá és riasztóan sötétté. Az imént arról írtunk, hogy 300 ezer évvel a robbanás után kialakultak az atomok és ezzel a fény nem az egész teret borította be, hanem átlátszóvá tette az addig vakító mindenséget. Csakhogy az első csillagok az ősrobbanástól számított százmilliomodik évben csillantak fel. Mi volt addig? Nos, hatalmas sötétség. Sehol egy csillag, sehol egy galaxis, csak a nagy sötét űr. 

Tudósok mostanában azon fáradoznak, hogy kiderítsék mikór gyúltak ki az első csillagok. A legújabb infravörös kísérletek feltárták, hogy a legtávolabbi galaxisokban látható képződmények nagyjából 300-500 millió évvel az ősrobbanás után már létezhettek. Feltételezések szerint ezen objektumok főleg hidrogénből és héliumból lehetnek, mint a mi Napunk is. Ők nagyjábból abba a családba tartozhatnak, amelyek első körben kezdték meg fényességüket az égbolton. 

Mi lehet az Univerzum sorsa? 
Teszi fel sok tudós a kérdést. Ám a választ senki sem tudja pontosan. Kozmológusok sokáig azt gondolták, hogy a világegyetemünk tágulása szép lassan mérséklődik a gravitációs erő fékező hatásának köszönhetően.  Ma úgy látják, hogy az Univerzumra két sors várhat. Az egyik egy lassú kihülés, a másik egy nagy szakadás, ahol egy úgynevezett sötét energia kerül túlsúlyba, így szétszakítja a világegyetemet. Ha ez bekövetkezik, akkor a bolygók, csillagok, galaxisok szétrepülnek, majd felrobbannak, a legvégén az atomok is, és megáll az idő. Bárhogy is lesz, mi már nem érjük meg. 

frisss

közösség

további frisss

lap tetejére