Mi történt az ősrobbanás előtt?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Mi okozta az univerzum létrejöttét? A kiváltó oknak különlegesnek kell lennie, mondják a tudósok. De ha mindennek a kezdetét az Ősrobbanásnak tulajdonítjuk, akkor felmerül a kérdés: mi történt előtte? A szerző lenyűgöző érvelést kínál az idők kezdetéről.

Azt kérdezni a tudománytól, hogy mi volt az idő előtt, olyan, mintha azt kérdeznénk: "Ki voltál születésed előtt?"

„A tudomány lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk, mi történt az ősrobbanás után a másodperc trilliod része alatt.

„De aligha fogjuk megtudni, mi okozta az ősrobbanást.

„Kiábrándító, de néhány dolog teljesen kiismerhetetlen. És ez jó.

Legyünk őszinték: elég furcsa belegondolni, hogy az Univerzum története egyfajta születésnappal kezdődött 13,8 milliárd évvel ezelőtt. Ez összhangban van számos vallási tétellel, amely szerint a kozmosz felülről jövő beavatkozással jött létre, bár a tudomány erről semmit sem mond.

Mi történt az idők kezdete előtt?

Ha minden, ami történt, ok-okozati összefüggésben van, akkor mi okozta az univerzum kialakulását? Az Első Okkal kapcsolatos nagyon nehéz kérdés megválaszolásához a világ teremtéséről szóló vallási mítoszok azt használják, amit a kulturális antropológusok néha „pozitív létnek” vagy természetfeletti jelenségnek neveznek. Mivel az idő valamikor a távoli múltban kezdődött, az Első Oknak különlegesnek kell lennie. Biztosan ok nélküli ok, egy jelenség, ami most történt, és semmi sem előzte meg.

De ha mindennek a kezdetét az Ősrobbanásnak tulajdonítjuk, akkor felmerül a kérdés: mi történt előtte? Amikor halhatatlan istenekkel van dolgunk, az teljesen más kérdés, hiszen számukra az időtlenség nem kérdés. Az istenek az időn kívül léteznek, mi pedig nem. Számunkra nincs olyan, hogy "idő előtt". Ezért, ha feltesszük a kérdést, hogy mi történt az ősrobbanás előtt, akkor némileg értelmetlen lesz, még akkor is, ha meg kell találnunk a jelentését. Stephen Hawking egyszer egyenlővé tette a kérdéssel: "Mi van az Északi-sarktól északra?" És tetszik a "Ki voltál születésed előtt?"

Aurelius Augustine azt feltételezte, hogy az idő és a tér a világ teremtésével együtt jelent meg. Számára ez természetesen isteni gondviselés volt. És a tudományért?

A tudományban, hogy megértsük, hogyan keletkezett, fejlődött és érett az Univerzum, visszamegyünk az időben, és megpróbáljuk rekonstruálni a történteket. A paleontológusokhoz hasonlóan mi is azonosítjuk a "kövületeket", vagyis a régmúlt időkből származó anyagmaradványokat, majd segítségükkel megismerjük az akkoriban létező különféle fizikai jelenségeket.

Magabiztosan feltételezzük, hogy az Univerzum évmilliárdok óta tágul, és ez a folyamat most is folytatódik. Ebben az esetben a „tágulás” azt jelenti, hogy a galaxisok közötti távolságok nőnek; a galaxisok olyan sebességgel távolodnak el egymástól, ami attól függ, hogy a különböző korszakokban mi volt az univerzum belsejében, vagyis milyen anyag töltötte be a teret.

Az ősrobbanás nem robbanás volt

Amikor az ősrobbanásról és a terjeszkedésről beszélünk, elképzeljük azt a robbanást, amely mindent elindított. Ezért neveztük el így. De ez tévhit. A galaxisok távolodnak egymástól, mert szó szerint maga a tér nyúlása választja el őket egymástól. Mint az elasztikus szövet, az űr nyúlik és visz magával galaxisokat, ahogy a folyó sodrása hordja el a rönköket. Tehát a galaxisokat nem lehet robbanásból repülő törmeléknek nevezni. Központi robbanás nem történt. Az univerzum minden irányba tágul, és teljesen demokratikus. Minden pont egyformán fontos. Valaki egy távoli galaxisban ugyanúgy látja a többi galaxis eltávolítását, mint mi.

(Megjegyzés: A közeli galaxisok eltéréseket mutatnak ettől a kozmikus áramlástól, amit „helyi mozgásnak” neveznek. Ezt a gravitáció okozza. Például az Androméda-köd közeledik felénk.)

Visszatérés a múltba

Ha visszafelé pörgetjük a kozmikus filmet, látni fogjuk, hogy az anyag egyre jobban összeszorul a szűkülő térben. A hőmérséklet emelkedik, a nyomás emelkedik, és elkezdődik a bomlás. A molekulák atomokra, az atomok atommagokra és elektronokra, az atommagok protonokra és neutronokra, majd a protonok és a neutronok kvarkokra bomlanak. Az anyagnak ez a szekvenciális lebomlása a legalapvetőbb és legelemibb alkotóelemekre, amikor az óra a robbanással ellentétes irányban ketyeg.

Például a hidrogénatomok körülbelül 400 000 évvel az ősrobbanás előtt, az atommagok körülbelül egy perc alatt, a protonok a neutronokkal egy századmásodperc alatt bomlanak le (persze fordítottan nézve). Honnan tudjuk ezt? Megtaláltuk az első atomok kialakulásának idejéből származó sugárzás maradványait (ereklye mikrohullámú háttérsugárzás), és rájöttünk, hogyan jelentek meg a könnyű atomok első magjai, amikor az univerzum csak néhány perces volt. Pontosan ezek a kozmikus kövületek, amelyek az ellenkező irányba mutatják az utat.

Jelenleg kísérletileg tudjuk szimulálni azokat a körülményeket, amelyek akkor léteztek, amikor az univerzum a másodperc trilliod része volt. Számunkra elhanyagolható értéknek tűnhet, de egy foton könnyű részecskéjénél ez hosszú idő, ami lehetővé teszi, hogy a proton átmérőjének trilliószorosát tudjon repülni. Amikor a korai Univerzumról beszélünk, el kell felejtenünk az emberi normákat és az idővel kapcsolatos elképzeléseket.

Természetesen a lehető legközelebb akarunk kerülni ahhoz a pillanathoz, amikor az idő 0-val egyenlő. De egy ponton beleütközünk a tudatlanság falába, és csak extrapolálni tudjuk jelenlegi elméleteinket abban a reményben, hogy ezek legalább adnak nekünk néhány utalás arra, hogy az idők kezdetén történtek olyan energiák és hőmérsékletek, amelyeket nem tudunk létrehozni a laboratóriumban. De egy dolgot biztosan tudunk. Amikor az idő nullához közelít, a tér és az idő tulajdonságaira vonatkozó jelenlegi elméletünk, amely Einstein általános relativitáselmélete, nem működik.

Ez a kvantummechanika birodalma, amelyben olyan kicsik a távolságok, hogy a teret nem folytonos lapként, hanem szemcsés szerkezetként kell elképzelnünk. Sajnos nincs olyan kvalitatív elméletünk, amely leírná a tér ilyen szemcsésségét, mivel a kvantumskálán (más néven kvantumgravitációnak) nincsenek fizikai gravitációs törvényei. A jelöltek természetesen például a szuperhúrelmélet és a hurokkvantumgravitáció. De jelenleg nincs bizonyíték arra, hogy helyesen írják le a fizikai jelenségeket.

A kvantumkozmológia nem válaszol a kérdésre

Mindazonáltal az ember kíváncsisága megköveteli, hogy a határokat közelebb hozzuk az idő nulla értékéhez. Mit mondhatnál? Az 1980-as években Alexander Vilenkin, Andrei Linde, James Hartl és Stephen Hawking a kvantumkozmológia három modelljét javasolta, amelyekben az univerzum atomként létezik, és az egyenlet hasonló a kvantummechanikában használthoz.

Ebben az egyenletben az univerzum egy valószínűségi hullám, amely lényegében összeköti az időtlen kvantumrégiót a klasszikussal, ahol van idő, vagyis azzal az univerzummal, amelyben élünk, és amely most tágul. A kvantumról a klasszikusra való átmenet szó szerint a tér megjelenését jelenti, amit ősrobbanásnak nevezünk. Így az Ősrobbanás egy ok nélküli kvantumfluktuáció, olyan véletlenszerű, mint a radioaktív bomlás: az idő hiányától a jelenlétéig.

Feltételezve, hogy ezen egyszerű modellek egyike helyes, ez az Első Ok tudományos magyarázata lenne? A kvantumfizika valószínűségeinek felhasználásával teljesen megszabadulhatunk az ügy szükségességétől?

Sajnos nincs. Természetesen egy ilyen modell elképesztő intellektuális bravúr lenne. Kolosszális előrelépés lenne minden eredetének megértésében. De ez nem elég. A tudomány nem létezhet légüres térben. Szüksége van egy fogalmi apparátusra, olyan fogalmakra, mint a tér, idő, anyag, energia. Számításokra van szüksége, olyan mennyiségek megmaradásának törvényeire, mint az energia és a lendület. Ötletekből nem lehet felhőkarcolót építeni, ahogyan fogalmak és törvények nélkül sem lehet modellt alkotni. Arra kérni a tudományt, hogy „magyarázza meg” az Első Okot, olyan, mintha azt kérnénk a tudománytól, hogy magyarázza el saját szerkezetét. Ez egy olyan tudományos modell kérése, amely nem használ precedenst, nincsenek korábbi koncepciók, amelyekkel operálni lehetne. A tudomány erre nem képes, ahogy az ember sem tud gondolkodni agy nélkül.

A Kiváltó Ok talánya megfejtetlen marad. Válaszként választhatja a vallást és a hitet, és azt is feltételezheti, hogy a tudomány idővel mindent kitalál. Az ókori görög szkeptikus Pyrrhohoz hasonlóan mi is alázatosan elismerhetjük, hogy tudásunknak határai vannak. Örülhetünk annak, amit elértünk, és továbbra is felfoghatjuk, miközben belátjuk, hogy nem kell mindent tudni és mindent érteni. Elég, ha továbbra is érdeklődően érdeklődünk.

A rejtvény nélküli kíváncsiság vak, a kíváncsiság nélküli rejtvény pedig hibás.