Mi volt az ősrobbanás előtt?

Ja.

Csak elég ciki lenne a "húrsejtés" vagy "húrfeltevés" kifejezés.

Pedig tényleg az... még akkor is, ha egyébként igen szép, és nagyon jó lenne, ha igaz lenne.

> Az ősrobbanás kapcsán vannak még megválaszolatlan kérdések ?

Vannak.

> Ha igen, akkor ez még csak egy elmélet.

Vagy nem olvastad a korábbi hozzászólásaimat, vagy átsiklottál felette. Az elmélet szónak van egy hétköznapi pejoratív tartalma, „elméletileg ez és ez, gyakorlatilag meg…” értelemben. Csak az ilyen esetekben nem az elmélettel magával van gond, hanem azzal, amivel nem számoltunk. Az, hogy egy 100 tonnás repülőgépre nagyobb gravitációs erő hat, mint amekkora felhajtó erő, akkor elméletileg nem repülhet. Ja, ha csak ezt nézzük, akkor ez így igaz is, az álló repülőgép ritkán szokott felszállni, mint egy lufi. Az, hogy elméletileg nem repülhet, gyakorlatilag meg repül, az azt jelenti, hogy valamit kihagytunk a számításból. Mondjuk azt, hogy a repülőgép mozog, a szárnyai körül levegő áramlik, amiben viszont már olyan viszonyok vannak, hogy a felhajtóerő nagyobb a gravitációs erőnél. Az elmélettel semmi gond nem volt, a gond azzal volt, amit nem vettünk figyelembe.

A fizikában viszont az elmélet a legerősebb kártya. Hogy zajlik a dolog?

1. Először az embernek van egy hipotézise. Magyarul egy elképzelése, felvetése, feltételezése, ötlete. Mondjuk hogy a nyomás és a hőmérséklet között van valami kapcsolat.

2. Ebből csinál egy kérdést. Mondjuk jelen esetben azt, hogy hogyan alakul a hőmérsékletváltozás a nyomásváltozás függvényében.

3. Ebből csinál az ember egy kísérletet. Minden paramétert próbál azonos mértéken tartani – pl. az anyagot, a térfogatot stb. –, és megpróbálja különböző nyomásváltozások esetén megmérni a hőmérséklet változásokat.

4. Ebből kijön egy grafikon, amire illeszthető valamilyen függvény, amit le lehet írni képlettel. Pl. jelen esetben az jön ki, hogy adott anyagnál, állandó térfogaton a p/T állandó. (Gay-Lussac-törvény). Ez már egy kísérleti eredmény.

5. Aztán az ember még gyárt jobb esetben több különböző kísérletet, amiken keresztül megvizsgálja, jó-e a megtalálni vélt összefüggés. Az is kritérium még mielőtt általánosan elfogadottá válna egy ilyen kísérlet eredménye, hogy a kísérletet független kutatások is megerősítsék. Na innentől lehet beszélni egy fizikai összefüggésről.

6. Aztán a sok-sok összefüggés kirajzol egy komplexebb modellt. Mondjuk a Gay-Lussac-törvényt ha összevetjük a Boyle–Mariotte-törvénnyel, meg a Charles-törvénnyel, és hozzácsapjuk az Avogadro-törvényt, akkor megkapjuk az ideális gáz állapotegyenletét: pV = nRT.

7. A fizika egy-egy önállónak tekinthető részterületén aztán a különböző modellek, képletek, törvények együttesen alkotnak egy egymással összefüggő és sokszor ellenőrzött rendszert, ami a fizika adott részterületének egészét írja le ellentmondásmentesen. Ezt nevezzük tudományos értelemben elméletnek. Pl. ilyen a newtoni mechanika elmélete, az optika elmélete, az elektromágnesesség elmélete, a termodinamika elmélete, vagy ami újabb: a relativitáselmélet, a részecskefizika standard modelljének elmélete, stb…

Tehát a „csak” elmélet nehezen értelmezhető. Ez most egy gyufaszál, egy fogpiszkáló, vagy „csak” egy erdőség? Ez csak egy városra igaz, egy országra, vagy „csak” egy kontinensre?

~ ~ ~

Igen, vannak még nyitott kérdések. De az ősrobbanás elméletét nem viccből hívjuk elméletnek. Zanzásítva a tudománytörténeti eseményeket: Hubble mérése előtt a Giordano Burno féle világkép volt az általánosan elfogadott, a világegyetem végtelen kiterjedésű és végtelen ideje létezik. Már ezzel voltak problémái a tudománynak. Pl. Newtonnak, aki elsőként írta le a gravitáció törvényét, mert ha ugye végtelen ideje létezik az univerzum, akkor miért nem zuhant még össze? Ott volt még az Olbers-paradoxon, hiszen ha a világegyetem végtelen, akkor bárhova nézek, abban az irányban valahol – ha nagyon távol is – kell lennie egy csillagnak. Mint az erdőben, ahol ha elég nagy az erdő, akármerre nézek, valahol a tekintetem el kell, hogy akadjon egy fatörzsben. És bár a távoli dolgok fényessége négyzetesen csökken, viszont kétszer távolabb négyszer akkora felület van, ergo a távolabbi csillagok száma négyzetesen növekszik, ergo az égen bárhova nézve – akár éjjel, akár nappal – a Nap fényességű égboltot kellene látni. (Ehhez képest éjszaka meg sötét van.)

Aztán jött Einstein általános relativitáselmélete. Ő felírta a gravitáció törvényét ebben az új elméletben. (Ezt 1915-ben publikálta.) De az egyenletek olyan bonyolultak voltak, hogy azt gondolta, nem egyhamar fogjuk ezeket megoldani. Viszont Karl Schwarzschild – a háború alatt kvázi unalmában – megoldotta Einstein egyenleteit. Illetve ez nem is egy megoldás, hanem megoldások egy halmaza. Einstein próbálta összehozni, hogy ebből kijöjjön a Bruno-féle végtelen világegyetem. Nem jött ki. Az egyenletek olyanok voltak, hogy megengedték egy állandó felvételét az egyenletbe, Einstein be is vezette ezt, amit kozmológiai állandónak hívunk.

Mi a baj ezzel? Ezt tulajdonképpen egy antigravitációs erőnek felel meg a newtoni fizikára fordítva, ami a távolsággal egyenes arányban növekszik. A gond ezzel az, hogy bár adott távolságban valóban egyensúly van a gravitáció vonzó és ezen taszító erő között, de ez egy instabil egyensúly, ha egy kicsit távolabb kerül az objektum, akkor a taszítás győz, és távolodik így egyre inkább a taszító erő lesz az mérvadó. Ha meg kicsit közelebb kerül, akkor a gravitáció győz, és minél inkább közeledik, annál inkább a vonzás lesz a meghatározó. Instabil egyensúlyi helyzet, mint a hegyére állított ceruza. Einsten 1917-ben publikálta a módosított egyenletet, benne a kozmológiai állandóval. Ebből egy véges térfogatú, de határtalan univerzum képe rajzolódott ki. (Mint a labda, aminek a *felszínének* véges a területe, de a felszínnek nincs éle, nincs kitüntetett középpontja, a gömbfelszín minden pontja ugyanolyan, mint a többi. Viszont a lényeg, hogy egy statikus univerzum képe rajzolódott ki.

Aztán 1921-ben jött Alexander Friedmann és megoldotta az eredeti, a kozmológiai állandót még nem tartozó egyenleteket. Abból meg az jött ki, hogy a világegyetem tágul. El is küldte a számításait Einsteinnek, aki „ez hülyeség” alapon bedobta a fiókba. (Ezekben az univerzum vagy időben és térben is véges, vagy időben és térben is végtelen.)

Aztán jött Edwin Hubble, aki 1929-ben felfedezte, hogy a világegyetem tágul, sőt kiszámolta a tágulás ütemét. Erre Einstein volt olyan gerinces, hogy elővegye a fiókból Friedmann megoldásait – aki addigra már meghalt – leporolta, és mondta, hogy ezt Friedmann már kiszámolta. Einstein úgy nyilatkozott, hogy életének legnagyobb tévedése volt, hogy bevezette a relativitáselméletbe a kozmológiai állandót, és kivette az egyenletekből (ezzel elkövetve élete második legnagyobb tévedését, mert attól, hogy nem annyi, amennyi az az állandó, attól még benne lehet a képletből, adott állandó esetén is kijöhet a táguló világegyetem képe).

A következő 60-70 év azzal telt, hogy megmérjék minél pontosabban a különböző galaxisok távolságát és sebességét, eldöntendő, hogy pontosan melyik Friedmann-görbén is vagyunk rajta. Kiderült, hogy egyiken sem… Ekkor kellett megnézni, hogy mi van, ha mégiscsak létezik ez a kozmológiai állandó, csak éppen más az értéke. Hiszen annak csak egy speciális értékére jön ki az, amit Einstein ki akart hozni – a statikus világegyetemet, és ami időközben cáfolva lett. De attól, hogy valami nem 1, attól még nem biztos, hogy 0. Lehet fél is, meg másfél is.

(Hozzá kell tenni, addigra az általános relativitáselméletnek számos kísérleti igazolása megtörtént, az relativitáselméletből kiszámolt Merkúr pálya megfelelt a méréseknek ellentétben a newtoni fizika által előrejelzett pályaadatokkal. 1919-ben egy teljes napfogyatkozás során megmérték, hogy a Nap milyen mértékben torzítja el a mögötte lévő csillagképeket, a mérési eredmények egybevágtak az ált. rel. által előrejelzett értékeknek. Műholdak is kimutatták, hogy a gyengébb gravitációs térben máshogy telik az idő, mint itt a földfelszínen, a GPS műholdaknál kompenzálni is kell ezt az eltérést, hogy helyes koordinátákat kapjunk stb…)

Nem különösebben részletezve a dolgot, a lényeg, hogy az univerzum történetét bizonyos szempontból két érték határozza meg (az energia és a tömegsűrűség). Erre három kísérleti eredmény enged következtetni.

1. Az egyik a galaxisok távolságának és sebességének pontosabb mérése. Ez kiadja a két érték egy halmazát.

2. A másik a kozmikus háttérsugárzás fluktuációjának mértéke, illetve annak a spektruma, ami kiadja szintén a két értéknek egy másik halmazát.

3. A harmadik meg a galaxisok eloszlásának a vizsgálata volt, ami meg kiadja a két értéknek egy harmadik halmazát.

[link]

Mint látszik ha kettő kísérletet elvégeztél, akkor a harmadikat nem életbiztosítás elvégezni, mert mi van, ha a három halmaz nem fedi egymást? Akkor aztán van fejvakarás. De történetesen úgy alakult, hogy a három halmaznak van közös metszete. Ebből az jön ki, hogy az univerzum tágulása gyorsul, illetve valahol nagyon határán vagyunk annak, hogy az univerzum sík.

Ha megnézzük, akkor az univerzum mérete az idő függvényében így alakulhat:

[link]

Azóta pontosabb mérések alapján inkább azt feltételezzük, hogy valahol a kék görbén vagyunk. Ez még azért nem „hó't biztos”, de a mérések inkább ezt erősítik meg. Vagy fogalmazzunk úgy, hogy amit tudunk, abból ez tűnik ki, de még azért megnyugtatóbb lenne, ha lennének további és/vagy pontosabb mérési eredményeink is.

Viszont ezeknek a méréseknek a tudatában már lehet modellezni a világegyetem korai szakaszát. A korai szakaszban pl. még túl forró volt a világegyetem ahhoz, hogy az atommagok összeálljanak. De ahogy tágult a világegyetem és csökkent az energiasűrűség, úgy a protonok és neutronok már össze tudtak állni mondjuk hélium atommaggá. Ha a tágulás gyorsabb, akkor – remélem jól mondom – kevesebb héliumot eredményez, ha lassabb, akkor több héliumot és magasabb rendszámú elemet. Tehát a tágulás üteme meghatározza a világegyetem anyagi összetételét is. Ezt is lehet mérni, és ezt is stimmel.

Ugye a kozmikus háttérsugárzás is erről szól. Mikor még túl forró volt az univerzum, plazma halmazállapotú volt. Az meg nem átlátszó. (A nap sem átlátszó, a tűz sem átlátszó, maximum a kis sűrűsége miatt áttetsző, a villám sem átlátszó.) Viszont fényt bocsát ki. Aztán ahogy hűlt, az univerzum jelentős része gáz halmazállapotú lett, ami viszont már átlátszó. Tehát volt egy rövid ideig tartó szakasz, amíg az univerzum átlátszóvá vált, és akkor az akkor keletkezett fényt még ma is látni kell. Ez a kozmikus háttérsugárzás, amire csak ez ad magyarázatot, egy Bruno-féle világegyetem nem, az ilyen fénysúrlódás, fényfáradás hipotézisek(!) sem. Sőt nem csak magyarázatot ad, hanem pontos érték is következik az ősrobbanás elméletéből.

Szóval itt van egy elmélet, ami következik a többszörösen igazolt általános relativitáselméletből, és három fő mérési eredménnyel is egybevág, és pár további mérési eredmény is összhangban van vele.

Most akkor rád bízom annak eldöntését, hogy ez mennyire – ahogy te fogalmaztál – „csak elmélet”. Az viszont biztosan kijelenthető, hogy olyan alternatív kozmológiai modellünk, hipotézisünk ma nincs, ami csak részben lefedné az eddigi megfigyeléseket. Mesék, fantáziák, teóriák vannak szép számmal – a fény fárad, meg nyeklik, meg nyaklik, meg ufókok, meg Teremtés könyve –, nyilván áltudományként, és/vagy ezoterikus agyrémként, vagy nem tudományos, hanem valamiféle filozófiai, esetleg teológiai elképzelésként. A közös vonás, hogy ezekhez nem tartoznak képletek, és nem megfigyelésekre, mérésekre, hanem naiv – sokszor ismerethiányból származó – elképzelésekre építenek. Voltak még tudományos igényességű – bár nem túl népszerű – hipotetikus modellek úgy 1990-ig, de az azóta elért eredmények alapján ezek mind elvetendőnek bizonyultak.

> Az értelmező szótárban nézd meg az "elmélet" szó lehetséges jelentéseit.

Ezen még csámcsogjunk kicsit. A fizikában – és úgy a tudományokban általában – elengedhetetlen, hogy legyenek pontos definícióink, hogy mindenki ugyanazt értse egy adott fogalom alatt. A szavak viszont sokszor a hétköznapi életből származnak, vagy bekerülnek a hétköznapi életbe és ott más az értelmük.

Ha azt mondod, hogy relaxáltál egy órát, és teljesen feltöltődtél energiával, akkor az hétköznapi értelemben teljesen helyénvaló kijelentés, mert hétköznapi értelemben az energia nem teljesen azt jelenti, mint a fizikában, ahol egy nagyon szűk értelmezése van. Nyilván nem fizikai értelemben vett energiával töltődtél fel, sőt inkább energiát vesztettél, mert izzadtál, hőt sugároztál ki, stb…

Vagy ilyen az erős paprika. Ha egy paprika nagyon erős, az nem azt jelenti, hogy 50 N-nál nagyobb erővel hatna bármire is. Az erőnek a fizikában más és nagyon jól definiált jelentése van, a hétköznapi beszédben meg egy sokkal tágabb, általánosabb, és homályosabb jelentése.

Sajnos a magyar tudományos szóhasználat sem szerencsés, mert valóban szokták a hipotetikus – kísérletileg nem igazolt – dolgokra is azt a szót használni, hogy elmélet. De pont ezért szerencsés, ha az ezekhez hasonló beszélgetésekben inkább a hipotézis és mondjuk a modell szót használjuk, világosan megkülönböztetve a kettő közötti szakadéknyi különbséget.

> Régen statikusnak gondolták a világegyetemet, számos bizonyíték alapján, számos tudóssal az elmélet mögött.

> Akkor most mi is van ?

Megismerés és fejlődés van. De olvasd el újra a hollóvizsgálós példámat. Amíg nem találtál egy albínó hollót, addig az egyetlen tudományos, racionális képed az KELLETT, hogy legyen, hogy minden holló fekete. Miután találtál egy albínó hollót, el kellett vetni ezt, és alkotni egy új modellt. De itt akkor arról van szó, hogy egyszer ezt mondtad, másszor meg azt? Nem. Arról van szó, hogy több ismereted lett, így a valóságnak egy jobban megfelelő modellt tudtál alkotni. Ez nem pusztán valami divat alapján történő váltás volt a részedről, hanem egy fejlődés. Nota bene, a régi modell bizonyos elhanyagolásokkal továbbra is érvényes, ha 1000 hollóra nem is jó, de egyetlen holló esetén még mindig eléggé jól bejön az, hogy várhatóan a következő holló fekete lesz. Vagy ha mondjuk csinálsz egy hollófelismerő algoritmust, akkor – attól függ mi a célod vele – nyugodtan alkalmazhatod a régebbi modellt is, elhanyagolhatod a kivételeket.

> Mintha a vallási topicban lennénk...

A vallás viszont nem ilyen. A legtöbb vallásnak van egy szent könyve, vagy valami hasonló funkciót betöltő valami. Ezek nem a világ megismeréséből levont objektív következmények, hanem egy készre szabott világkép, ami vagy tetszik, és akkor magadra öltöd, vagy nem. A vallások nem nagyon változnak. Ha változnak, nem új és pontosabb ismeretek tükrében változnak. Bár amióta van modern fizika, azért visszahat a vallási világképre. De amíg nem volt modern tudomány, a vallási meggyőződés nem nagyon változott, ha voltak is különböző értelmezések, teológiai viták, irányvonalak, azok nem a világ jobb megismeréséből fakadtak. Hogy a gnosztikus vallási irányzatokat kvázi eltüntették, az pusztán hatalmi erőn múlott, nem valamiféle megismerésből, belátásból. Vagy pl. a protestáns és a katolikus irányzat ugyanazokon a kérdéseken vitázik, mint 500 éve, és nem nagyon jutottak előrébb. Sőt mivel újabb dogmaként megfogalmazott kijelentésekkel bővült a katolikus irányzat, inkább több a nézeteltérés, mint a közös nevezőre jutás. Persze, mert a vallási kérdések nem falszifikálhatóak. Ettől még lehetnek érdekesek, sőt egy-egy ember számára igencsak hasznosak is, de ettől még tény, hogy amíg a vallások random irányban változnak, a tudomány fejlődik.

Na már én is belefáradtam és elkezdtem hülyeségeket beszélni. Azt írtam:

„Azóta pontosabb mérések alapján inkább azt feltételezzük, hogy valahol a kék görbén vagyunk. Ez még azért nem „hó't biztos”, de a mérések inkább ezt erősítik meg. Vagy fogalmazzunk úgy, hogy amit tudunk, abból ez tűnik ki, de még azért megnyugtatóbb lenne, ha lennének további és/vagy pontosabb mérési eredményeink is.”

Nem, az, hogy a kék görbén vagyunk, azaz, hogy a világegyetem nem fog visszazuhanni egy pontban, az bizonyosnak tűnik. Hogy a világegyetem végtelen kiterjedésű-e, az az, ami még kérdéses. (Mert ugye így ki tud jönni az egyenletekből egy olyan univerzum is, ami nem csak határtalan, hanem kiterjedésében is végtelen, viszont időben véges.)

Szóval az, hogy az univerzum közel sík, az az, ami kérdés. Mert ha sík, akkor végtelen. De lehet, hogy – kétdimenziós analógiával élve – olyan, mintha egy barom nagy gömbfelszín egy kis darabját néznénk, ami közel sík, és akkor a világegyetem véges térfogatú (bár továbbra is határtalan). Egy dolog viszont bizonyos ezek alapján, hogy a tényleges univerzum mérete legalább nagyságrendekkel nagyobb, mint a látható univerzum mérete.

"Az idő is az ősrobbanásban jött létre, a kérdésed értelmetlen."

Az ősrobbanás hozta létre az időt ez azt jelenti, hogy az ősrobbanás pillanatában nem volt idő de előtte lehetett valami.

"de előtte lehetett valami"

Csak nem a mi világunkban!

Mert az akkor még nem létezett.

> Az ősrobbanás hozta létre az időt ez azt jelenti, hogy az ősrobbanás pillanatában nem volt idő de előtte lehetett valami.

Erre is keressünk valamiféle analógiát. Bár az idő folytonos, most egy pillanatra fogjuk fel úgy, mint egy láncot. A láncban egy láncszemnek van előző, meg következő láncszeme, ez lesz az előtte és az utána fogalmának megfelelője. Az ősrobbanás pillanata az a láncszem, ami nincs! Mintha azt a láncszemet kivágtuk volna a láncból. Hogy előtte volt-e valami? Nem, mert az előtte az az egymásba kapcsolódó láncszemeken való végiglépkedés, a hiányzó láncszemet meg nem lehet átugorni.

Ha most fogsz egy láncot és középen vágsz ki egy láncszemet, akkor két láncot kapsz. No de mi a két lánc viszonya? Melyik van előbb és melyik később? Nem lehet erről beszélni, mert a lánc nem folytonos. Egyáltalán a láncon való lépkedés szempontjából a másik lánc mondható létezőnek? Nem, mert nem tudsz odajutni, a létezése és a létezésének az elvetése között semmiféle különbség nincs, semmin nem változtat. A lánc szempontjából csak az a lánc az, ami létező, aminek realitása van, amelyiken te vagy rajta.

De fordítsuk meg, és nézzük azt a láncot, ami az ősrobbanás szingularitása „előtti” láncrésznek felel meg. Ha ez így van, akkor ott van egy láncszem, amit követ egy másik láncszem, amit követ a mi szingularitásunk láncszeme. Ami nincs… Tehát onnan nézve sincs semmiféle folytonossági kapcsolat, nincs olyan valami, aminél értelme lenne annak, hogy *utána* volt az ősrobbanás szingularitása.

Vagy keressünk még valamilyen analógiát. Ez matematikai szempontból még pontosabb lesz.

Vannak a pozitív számok. Bármelyik két pozitív szám esetén meg lehet mondani, hogy melyik a kisebb. Mondjuk a 3/4 kisebb, mint a 8. Sőt bármilyen kis szám esetén tudunk mondani még kisebbet:

1? 0,5!

0,5? 0,1!

0,1? 0,0001!

0,0001? Egymilliomod!

De már a nulla sem pozitív szám. De még ha bele is vennénk az intervallumunkba, akkor sincs értelme nullánál kisebb pozitív számról beszélni.

Oké, ehhez képest vannak szavak. Azokat lehet ábécé sorrendbe tenni:

a, […], alma, […], ananász, […], axióma, […], b, […], Béla stb…

Itt is igaz, hogy bármelyik két szó közül meg lehet mondani, hogy melyik van előbb az ábécében.

Nullánál nagyobb esetén csak számok vannak. Nullánál meg nincs értelmezve a kisebb. Akkor ez a szótár most hol van a számegyenesen? Beszélhetünk arról, hogy a szótár előtte van a számsornak? Ugyanúgy nem értelmezhető, mintha utána lenne. Egyáltalán a számsoron vannak szavak? Nincsenek. Lehet, hogy amúgy vannak, de a számsor szempontjából nem létezőek és nem is lehet velük számolni.

~ ~ ~

Fogjuk meg máshogy. Ha az ősrobbanás pillanatában nem volt idő, akkor nem volt pillanat sem, és nincs értelme „előttről” beszélni. Vagy kb. olyan, mintha a pozitív egészeket nézve azt mondanánk, hogy az 1 előtt nincs semmi, de az előtt meg lehet, hogy van valami…

"Csak nem a mi világunkban!

Mert az akkor még nem létezett."

De a mi világunk előtt létezhetett más világ.