Miért ragadtunk le az ősrobbanás elméletnél?

Kérdés:

Miért pontoztatok le ?

Mit írtam ami ellentmond a megfigyeléseknek ?

"egyre több anyag van benne"

Hogyne, ez is felmerült. Egész kevés anyagnak kellene keletkezni nagyon nagy térfogatban, szóval AKKOR MÉG úgy gondolták, hogy ez lehetséges.

De akkor ez azt is jelentené, hogy folyamatosan nő a gravitáció, ami hamar összeroppantaná az egész rendszert. Valamint akkor sérülne az energiamegmaradás, amit még soha nem tapasztaltak, és amit azért ki kellene akkor mérni, ha létezne ilyen.

> Tudomásom szerint a hologram-elmélet nincs megcáfolva.

Az, hogy a világ kvázi holografikus természetű (vagy ahhoz hasonló), az nincs ellentmondásban azzal, hogy amúgy a világegyetem egy forró és sűrű állapotból indulva jutott a mai állapotba, amit az ősrobbanás elmélet is állít. Az a felvetés, hogy a labda kerek, az nem alternatívája annak a felvetésnek, hogy a labda pöttyös.

~ ~ ~

Az a baj, hogy az elmélet szónak három jelentése is van.

1. Szoktuk mondani azt, hogy elméletileg ez és ez van, gyakorlatilag meg az, a kettő meg mintha ellentmondani látszana egymásnak. Itt amúgy nem az elmélettel szokott lenni a probléma, hanem azzal, hogy mi az, amit nem vettünk figyelembe, melyik az a fizikai elmélet, amit kihagytunk a számításból.

2. Az elméletnek van egy olyan jelentése is, hogy ötlet, felvetés, elképzelés, hipotézis. „Nekem van egy elméletem arról, hogy…” Itt az elmélet azt jelenti, hogy az adott elképzelés nem a tudományos módszertan mentén hozott következtetés, hanem pont hogy kísérletekkel, mérésekkel később megerősítendő, eldöntendő a feltételezés, azaz még nincs semmiféle bizonyítéka, alátámasztása az elméletnek.

3. Viszont a fizikában az elmélet kicsit mást jelent. Vannak mérésekből, megfigyelésekből származó összefüggések. Pl. hogy ideális gázoknál azonos nyomáson egyenes arányosság van a hőmérséklet és a térfogat között. Egy másik összefüggés, hogy azonos nyomásnál egyenes arányosság van a hőmérséklet és a térfogat között. Egy harmadik összefüggés meg az, hogy azonos hőmérsékleten fordított az arányosság a nyomás és a térfogat között. Ezekből, meg egy raklap más, szintén kísérleti úton igazolt, megerősített összefüggésből aztán meg lehet alkotni a termodinamika elméletét, ahol az elmélet szó azt jelenti, hogy az elmélet összefüggései ellentmondásmentesen és teljes egészében leírják a termodinamikai természetű jelenségeket. Ilyen értelemben vett elmélet az optika elmélete, az elektromágnesesség elmélete, a relativitáselmélet, a kvantumtérelmélet, stb…

És ezen sajátos szóhasználat miatt (meg amiatt, hogy ezzel sokan nincsenek tisztában) egy kevésbé hozzáértőnek lehet az a képzete, hogy az ősrobbanás elmélete és a holografikus univerzum elmélete az azonos súlycsoportban játszik. Pedig az első a 3. pont szerinti elmélet, ami kísérleti úton igazolt és számos különböző jelenséget konzisztens módon ír le, míg az utóbb csak egy hipotézis – vagy ha nagyon megengedő vagyok, akkor *még* csak hipotézis –, egy felvetés, ami kísérleti úton nem igazolt és számos érintett jelenségre amúgy önmagában nem ad kielégítő magyarázatot.

Na erre írta #20, hogy a holografikus világegyetem elmélete nem elmélet. Részben igaza van, mert valóban nem a 3. pont értelmében vett elmélet, másrészt viszont az elméletet még a fizikusok is szokták hipotézis értelemben használni, bár ilyen esetben szerencsésebb a hipotézis szót használni, aláhúzva a különbséget.

@Szándékos Bendegúz, #21:

> Miért pontoztatok le ?

> Mit írtam ami ellentmond a megfigyeléseknek ?

Én ugyan nem pontoztam le a válaszodat, de…

> Ha azt figyeled meg, hogy valami csak tágul csak tágul, az jelentheti azt is , hogy valahogy most is egyre több anyag van benne.

Igen, ha csak annyit tudnánk, hogy tágul, az jelenetHETné ezt is. De nem szükségszerűen jelenti is ezt. Ha vizet engedsz egy lufiba, akkor az úgy tágul, hogy több anyag van benne. Ha purhabot engedsz a lufiba, az meg úgy tágul, hogy közben nem lesz benne több anyag.

Bár a fizikusok úgy látják, hogy a világegyetem úgy tágul, hogy nem keletkezik benne több anyag, te ennek az ellentétét *feltételezve* vonsz le messzemenő következtetéseket, belekeverve szintén feltételezett és nem is tudományos aspektusokat (hogy most a sajtó szakembereinek milyen érzései vannak vagy nincsenek).

Eleve az is félreértés tárgya tud lenni, hogy a világegyetem hogyan is tágul pontosan. Nem úgy, ahogy a hétköznapi, a józan ész által könnyen megragadható jelenségeknél történik. Erre analógia a pöttyös labda, amit felfújunk. Nyilván maga a labda azért tágul mert egyre több és több anyag (levegő) kerül bele. De most felejtsük el a labdában lévő levegőt és koncentráljunk csak a labda felszínére. Persze a labda felülete is azon az áron tud tágulni, hogy a labda falának a vastagsága csökken, lévén az is anyagból, gumiból van.

De most vonatkoztassunk el ezektől és koncentráljunk csak a felszínre. A labda felszíne úgy tágul, hogy közben nem lesz rajta több pötty. Ami viszont fontosabb, hogy a pöttyök közötti távolság úgy növekszik – akár látszólag fénysebességnél gyorsabban –, hogy közben amúgy a pöttyök nem lépik át a fénysebességet, nem mennek sehova, ugyanott vannak a labda felszínén, ahol addig is. Nem úgy nő közöttük a távolság, hogy x sebességgel vándorolnak a lufi felszínén, hanem úgy, hogy a közöttük lévő távolság – pongyolán fogalmazva a semmi, pontosabban fogalmazva a tér – az, ami növekszik.

Annál, hogy az univerzum tágul, annál pontosabb kifejezés lenne talán az, hogy az univerzum mértéktágulást szenved el. Nem a csillagok, galaxisok távolodnak egymástól a térben, hanem a méterrudad egy métere reprezentál mást, mint tegnap és mint amit holnap fog. Akkor is, ha ez a méterrúd nem egy fizikai méterrúd mondjuk acélból, hanem egy képzeletbeli méterrúd.

De ezt tényleg csak kellő absztrakciós készséggel és a matematikájának az ismeretével és megértésével lehet csak jól érteni. Ez a modell korrekt, konzisztens és a megfigyelések azt támasztják alá, hogy valami ilyesmi a helyzet. (Tényleg ez történik, vagy valami, ami ezzel ekvivalens.)

Akkor ez alapján az is igaz lehet, hogy ha "messzire nézünk", akkor megláthatjuk magunkat "hátulról" ? és mivel "messzire nézünk", akkor magunkat láthatnánk a múltban?

Van x,y,z tengelyem, egyenként mind merőleges a másik kettőre. Ha tudok ezekre egy 4. tengelyt állítani, ami szintén egyszerre merőleges mind a három (xyz) tengelyre, akkor ennek az új t tengelynek az egyik vége a kiindulópontra fog mutatni? Ez az idő lenne?

Ha a képzeletbeli labdára -míg "kicsi"- rajzolok egy házikót emberrel stb és fújom föl ezt a labdát, akkor a rá rajzolt dolgok is arányosan fognak nőni? A rá rajzolt emberke miként tudja észlelni a labda növekedését?

Bocsánat, hogy válasz helyett kérdezek:)

"megláthatjuk magunkat "hátulról" ? és mivel "messzire nézünk", akkor magunkat láthatnánk a múltban?"

Elvileg igen, de minden irányban, nagyítva, szóval elég nehéz lenne felismerni.

VALAMINT a tér tágulása miatt most már ilyen messzire nem tud elmenni a fény, szóval nem láthatod magad.

"ennek az új t tengelynek az egyik vége a kiindulópontra fog mutatni?"

Vagy az ellenkező irányba.

"Ez az idő lenne?"

Nem!

"Ha a képzeletbeli labdára -míg "kicsi"- rajzolok egy házikót emberrel stb és fújom föl ezt a labdát, akkor a rá rajzolt dolgok is arányosan fognak nőni?"

Nem!

Még a galaxisok sem nőnek, mivel ezeket másfajta erők tartják egyben. Ezt úgy képzelheted el, hogy minden galaxis oda van ragasztva egy ponton erre a labdára, és ahogy az nő, úgy távolodnak egymástól.

"A rá rajzolt emberke miként tudja észlelni a labda növekedését?"

Mármint a tér növekedését?

Úgy, hogy egyre több hely lesz a világban.

> Ezt a labdás 2d/3d analógiát már hallottam a tágulás szemléltetésére

Mert egy elég jól elképzelhető analógia, annak ellenére, hogy bizonyos szempontból sántít vagy félreértelmezhető. Pl. a labda kétdimenziós, a mi világunk meg háromdimenziós (már ami a térdimenziókat illeti). Mi egy labdát csak egy további extra dimenzióval tudjuk elképzelni, a kétdimenziós felület egy harmadik dimenzióba görbül, de matematikai szempontból amúgy a felszín leírásához nem szükséges léteznie egy ilyen harmadik dimenziónak. Itt a Földön is remekül megvagyunk a helyek leírásánál két dimenzióval, a szélességi és hosszúsági fokokkal. Magasságról, mélységről csak emeletes házak, barlangok, repülők és tengeralattjárók esetén nem érdemes megfeledkezni. Szóval ilyen szempontból sánta a labda analógia, de tágulás jellege, a középpont hiánya vagy értelmezhetetlensége szempontjából jó.

> ha jól értem ez alapján minden távolodik mindentől

Igen. De ennél több az analógia. A tágulásnak jellege a felfújt labda és az univerzum esetében is olyan, hogy minden pontból nézve ugyanolyan jellegű a tágulás, ugyanúgy irányfüggetlen a mértéke és ugyanolyan „sebességű”.

> Vagyis eszerint nincs egy meghatározható "univerzális kiindulási középpont" -legalábbis ebben a dimenzióban?

Az a newtoni fizikában sem volt. A sebesség pl. a newtoni fizikában is relatív mennyiség. Önmagában a sebességnek nincs értelme, csak a valamihez képesti sebességnek. A vonatkoztatási rendszerek egyenértékűek, nincs egy kitüntetett, abszolút viszonyítási rendszer, amihez képes létezne egy abszolút sebesség. (Az más tészta, hogy a hétköznapokban itt a Földön mégiscsak maga a bolygó az, ami kellően nagy és változatlan ahhoz, hogy triviális legyen a sebességet ehhez képest értelmezni, ha nincs megnevezve a viszonyítási alap. Még akkor sem, ha amúgy a Föld – lévén hogy forog – igazából nem is vonatkoztatási rendszer.)

Amúgy a tudomány történetében volt olyan időszak, amikor felmerült az abszolút tér gondolata. Pl. a Maxwell-egyenletekből lehet kalkulálni egy sebesség természetű konstanst – a fénysebességet –, ami viszont így ebben a formában úgy konstans, hogy nincs megadva, hogy mihez képesti sebességről van szó. Mérések is azt mutatták, hogy valahogy a fény terjedési sebessége nem függ a kibocsátó, sem a felfogó sebességétől. Felmerült hipotézisként, hogy van egy semmivel más módon kölcsönhatásba nem lépő közeg – amit éternek neveztek el – és aminek a hullámzása a fény, vagy amihez képest terjed a fény fénysebességgel. (Ezoterikus tanokban, meg itt-ott a hétköznapi szóhasználatunkban ma is él az éter szó, pl. mikor a rádió bemondja, hogy „az X dal hallható az éter hullámain” .) Persze ha van ilyen éter, akkor értelmes feltenni azt a kérdést, hogy maga a Föld milyen sebességgel mozog az éterhez képest. Meg is próbálták mérni, amiből az egyik leghíresebb negatív eredményt adó – mármint nem nullánál kisebb, hanem kvázi sikertelenül záródó – kísérlete lett. Lásd: Michelson–Morley-kísérletet. Aztán jött Einstein, aki a speciális relativitáselmélettel úgy oldotta meg a fénysebesség független, mindenhez képesti azonos sebességének problémáját, hogy közben elvetette az éter fogalmát, és egy olyan mechanikát alkotott meg, amiben ugyanúgy nem létezik egy abszolút tér, vagy ahogy te fogalmaztál egy „univerzális kiindulási középpont”, mint ahogy a newtoni mechanikában sem.

> Akkor ez alapján az is igaz lehet, hogy ha "messzire nézünk", akkor megláthatjuk magunkat "hátulról" ? és mivel "messzire nézünk", akkor magunkat láthatnánk a múltban?

Igaznak igaz lehet – de nem biztos –, viszont ez nincs összefüggésben a tér tágulásával vagy az abszolút tér létezésével. A labda azért tud ilyen lenni, mert mint kétdimenzós tér véges kiterjedésű, zárt, és amúgy elliptikus természetű. De az egymástól távolodó pöttyöket – bár egy fél fokkal nehezebb – el lehet képzelni egy végtelen gumilepedőként is. Ez is tágul, ebben sincs abszolút pont, de mivel végtelen kiterjedésű, nyitott és sík, így mégsem jutsz vissza ugyanabba a pontba, ha mindig előre mész. De itt a topológia is kérdés. Ott van pl. a régi Asteroids nevű játék. Lásd: https://www.youtube.com/watch?v=BgloG8yt-jA . Ott egy kétdimenziós tér van, ami sík, mégis véges kiterjedésű, de ami határtalan. (Nincs éle, sarka a térnek, ami kimegy a képernyő alján, az bejön a képernyő tetején, de maga a képernyő egy önkényesen választott kiterítése ennek a térnek, az aszteroidák szempontjából a képernyő széle valójában nem határ, amit átlépnének, azok csak egyenesen repülnek tovább és tovább, és amúgy maguk előtt látják a saját hátsójukat.)

Hogy a világegyetem milyen is pontosan, azt nem tudjuk. Ha a tér geometriája elliptikus, akkor lehet véges kiterjedésű és határtalan, ebben az esetben ha elindulunk egy irányba, ugyanoda vissza tudunk érkezni. Lehet elvileg sík is, lehet nyitott is, ebben az esetben meg nem. A mérési eredmények olyanok, hogy hibahatáron belül mindkettő lehetséges.

> Van x,y,z tengelyem, egyenként mind merőleges a másik kettőre.

Nem kell, hogy az legyen. Van ferdeszögű koordináta rendszer is, meg van pl. polárkoordináta rendszer, amiben nem tengelyek határozzák meg a koordinátákat (pl. ha azt mondom, hogy Budapesttől észak-északkeleti irányban 200 km-re, az két adat, ami egyértelműen meghatároz egy pontot). Attól háromdimenziós egy tér, hogy minimum három adat kell egy pont egyértelmű meghatározásához. A három tengelynél nem az számít, hogy merőlegesek-e, hanem hogy egyik irányvektora sem írható fel a másik kettő lineáris kombinációjával. Kicsit érthetőbb analógiával egy tőled balra levő pontra nem tudlak elvezetni pusztán a fel, le, előre, hátra parancsokat használva.

> Ha tudok ezekre egy 4. tengelyt állítani, ami szintén egyszerre merőleges mind a három (xyz) tengelyre, akkor ennek az új t tengelynek az egyik vége a kiindulópontra fog mutatni?

Ez sem adódik így. Ha a labda helyett egy végtelen gumiszalagot veszek, az is képes tágulni. A labda felszínére állított összes merőleges egyenes metszi egymást, és a metszéspont a labda gömbjének a középpontja. (De itt is lehetne az a merőleges mondjuk az idő is, vagy egy 87. dimenzió is, az a mi gondolkodásunk sajátossága, hogy a merőlegest az általunk ismert háromdimenziós térben, a háromdimenziós geometria alapján értelmezzük.) De a gumiszalagra állított egyenesek nem metszik egymást, és úgy józan paraszti ésszel nézve sem érezzük azt, hogy ennek a végtelen nyúló szalaghoz kellene bármiféle középpontot vagy kiindulópontot feltételezni.

> Ez az idő lenne?

Az idő bizonyos szempontból valóban a negyedik dimenzió, legalábbis a relativitáselméletben könnyebben megfoghatók bizonyos transzformációk egy négydimenziós téridőben történő transzformációval. Ennek ellenére azért érezzük, hogy az idő természete más, míg a térbeli koordináták szabadon megválaszthatók, addig ehhez képest az idő iránya sokkal meghatározottabb. (Nem teljesen korrekt ez a mondatom, de nem tudom szebben, de érthetőbben ezt megfogalmazni.)

Mindenesetre az idő kicsit önkényesen felvetett dimenzió. De ahogy írtam a fizikai gumilabdánál bár térben képzeljük el a labdát, a felszín leírásához nem kell feltételezni és nem kell léteznie bármilyen további dimenziónak.

> Ha a képzeletbeli labdára -míg "kicsi"- rajzolok egy házikót emberrel stb és fújom föl ezt a labdát, akkor a rá rajzolt dolgok is arányosan fognak nőni?

Nem. A házat összetartják ilyen-olyan erők. Ahogy fújod fel a labdát, úgy ezek az erők kompenzálják mondjuk a ház sarkainak a távolodását. De ha egy nagyobb dolgot képzelsz el, ami összemérhető a labda méretével, ott már ezen nagyobb dolog két pontja lehet olyan távol egymástól, hogy a labda tágulása fog nyerni az összetartó erőkkel szemben, ebben az esetben az adott tárgy szétszakad. Hogy hogyan, az meg a tárgy jellegétől függ. De a mi univerzumunkban nincsenek olyan szilárd objektumok, amik olyan kiterjedésűek lennének, amik a labda méretével összevethetőek lennének, vagy ahol a tágulás mértéke olyan jelentős, aminél ez lényeges lenne.

De itt is kicsit sántít a labdás analógia. Térjünk is át inkább a gumivonalzós analógiára. Nem is arról van itt szó, hogy a gumivonalzó nyúlik. Nem is gumiból van az, hanem acélból, nem nyúlik az. Itt arról van szó, hogy valaki folyamatosan újabb és újabb rovásokat rajzol erre a vonalzóra. A két valami, ami a vonalzón van, az nem megy sehova – vagy ha megy, hát megy –, pusztán csak annyi történik, hogy egyre több és több rovás van kettejük között. Természetesen ez igaz lenne a rajta álló házikóra sarkaira is, csakhogy a házikónk olyan, hogy amúgy igyekszik minél kisebb lenni – ahogy a gravitáció is igyekszik a bolygó atomjait összébb húzni – és valami ellenáll ennek – ahogy az atomok egymásra gyakorolt nyomóereje is megakadályozza, hogy a bolygó tovább zuhanjon önmagába –, a méretét meg ezen két hatás egyensúlya határozza meg. Az egyensúly meg ugyanott van, a házikó két sarka ezen egyensúlyban akkor is 3 rovás távolság lesz, ha amúgy valaki nagyon lassan be-becsempész új rovásokat a vonalzóra, mert a házikó ugyanúgy 3 rovás távolságra törekszik.

Ma egy távoli galaxis egyik bolygója adott távolságra van. x milliárd éve meg a távolság a mainak mondjuk csak a 90%-a volt. De a bolygó mérete ugyanakkora maradt, az nem lett nagyobb. Vagy kicsit olyan ez, mintha emberek távolodnának egymástól. A távolságuk növekedni fog, de maguk az emberek akkorák maradnak, amekkorák voltak, ha holnap valaki kétszeres távolságra lesz, attól még nem lesz kétszer nagyobb a feje.

> A rá rajzolt emberke miként tudja észlelni a labda növekedését?

Meg tudja mérni a labda többi pöttyének sebességét. Ha még a pötty távolságát is ismeri, akkor abból képletet is tud felírni arra, hogy melyik pötty melyik időpontban milyen távolt volt/lesz tőle. Még azt is ki tudja számolni, hogy kb. mióta fújják ezt a labdát.

"Az hogy az egész univerzum egykor egyetlen matematikai pontban összpontosult, értelmetlen."

Az ősrobbanás elmélete nem állít ilyet. Jelenleg a Plack-időig visszamenően gondoljuk azt, hogy kb. értjük, hogy mi történhetett, de ezt megelőzően a gravitáció kvantumelméletére volna szükség, ami jelenleg nem áll rendelkezésre. Az Univerzum egyetlen matematikai pontba sűrűsödése éppen olyan klasszikus képzavar, mint egy fekete lyuk közepén lévő szingularitásról ugyanezt állítani. Ahogy ez utóbbi is csak az általános relativitáselmélet szerinti határeset, amely a téridő nemkvantumos leírásából adódik, és amely feltehetőleg nem érvényes extrém kicsi mérettartományokban, ugyanígy nem érvényes az Univerzumra kezdetére sem.