SzP írta:
> az egész Univerzum anyaga ilyen pici térrészben összpontosulva,
> hogyan nem maradt örökre fekete lyuk? A tudományos ismeretterjesztő
> irodalmat bújva még nem találtam olyan elméletet, amely akkora durranást
> feltételezne egy fekete lyuk belsejében, amely azt felrobbantaná
) ,
> vagy a Big Bang a kivétel?
Az Univerzum nem mászott ki egy fekete lyukból (és így az nem is robbant fel), mert sohasem volt benne.
A fekete lyuk és a táguló Világegyetem egyaránt az általános relativitáselmélet matematikailag korrekt megoldásai, de egymáshoz nem sok közük van, összekeverni őket pedig nem szabad. A helyzet a következőhöz hasonlítható: megfigyelem alaposan az inga mozgását. Kis golyó, gravitációs térben, ide-oda leng, a klasszikus newtoni mechanika jól leírja a mozgását. Ezek után felnézek az égre, látom a Jupitert, kis golyó gravitációs térben, erre is érvényes a newtoni mechanika - nyilván a Jupiternek is ide-oda kell lengenie. De a dög nem ezt teszi... (Ínyenceknek: bezzeg a Merkúr és a Vénusz tisztességesen viselkedik, ide-oda lengenek
Attól, hogy ugyanaz az elmélet írja le őket, a két jelenség még igen eltérő lehet.
A fekete lyuk egy végtelen kiterjedésű, a végtelenben kisimuló és Minkowski-térhez tartó ÜRES, anyagmentes tér matematikai leírása, benne egy (eseményhorizonttal körülvett) szingularítással. Figyelem! A leírásunk NEM terjed ki a lyuk belsejében levő (pontosabban feltételezett) anyagra! Azt csak mi tesszük (gondoljuk) hozzá, hogy ez a gömbszimmetrikus üres téridő úgy jött létre, hogy kezdetben volt egy gömbölyű anyagi objektum, pl egy csillag, ami összeomlott, és elbújt a saját eseményhorizontja mögé. Semmilyen matek vagy fizika nem szól arról, hogy mit csinál odabent ez az anyag, épp milyen állapotban van, és esetleg valami robbanással ki akarna jönni. Vannak erről (a kijövetelről nem) feltételezéseink, de ezek nem tartoznak az áltrel jól megalapozott és ellenőrzött elméletéhez, tehát a feltételezések esetleges igazolása vagy cáfolata nem érinti az áltrel érvényes voltát.
A táguló Világegyetem ugyanazon elméleten belül egy gyökeresen más modell, más megoldás. Először is tele van anyaggal. Míg a fekete lyuk tere üres, itt az a kiinduló hipotézis, hogy az egész teret egyenletes sűrűséggel tölti be az anyag. Épp ezért a tér mindenhol egyforma. Szó sincs arról, hogy a végtelenben a görbület kisimulna, az origóban pedig nagyon erős lenne - nincs origó, nincs végtelen, a tér minden pontban egyformán görbül, bármelyik pontot ugyanolyan joggal tekinthetünk origónak. Ezért nincs eseményhorizont sem, nincs "külső" és "belső" zóna sem. Az a (sajnos sok ismeretterjesztő írásban is megismételt) állítás, hogy az Univerzum olyan, mint egy fekete lyuk belseje - teljességgel alaptalan! Szóval a Világegyetem sohasem volt egy fekete lyukban, így ki sem jött belőle.
A számolások, mely szerint megfelelő tömeget megfelelően kis méretre összenyomva belül kerülünk az eseményhorizonton, csak az első modell kontextusában érvényesek, de nem mondanak semmit sem a táguló Univerzum modelljében. Egyebek közt azért, mert a "távolság", "méret" fogalomnak az áltrelben nincs globális értelmezése. Tehát az az állítás, hogy "ennyi meg ennyi anyag begyűlt egy köbfényévnyi térfogatba" - a korai idők kozmológiájában egyszerűen értelmetlen, mert a "köbfényévnyi" és a hasonló fogalmak nincsenek értelmezve. (Lásd erről a hetek óta tartó cikkezést egy másik topikban.) Így fel sem merül a kérdés, hogyan is "jött ki" az anyag abból a kis térrészből. Úgy is fogalmazhatjuk (és ez matematikailag teljesen jogos), hogy az anyag sehogyan sem jött ki (mert nem mozog, nyugodtan ül a fenekén), most is ott van - csak a tér tágult ki alatta/benne/körülötte/stb.
> Más: az Univerzum sugarát, átmérőjét nem tudom értelmezni.
> Ismeretterjesztő filmeken lehet olyat látni, hogy a kezdeti Univerzum
> egy emberi tenyéren elférne, mint egy pici világító gömb. A jószándékú
> szemléltetni akaráson túl szerintem ez valószínűleg hibás szemléletet terjeszt.
Ezeknek a (félre-)ismeretterjesztő filmeknek a szerzőit sokáig kellene ütni valamivel, ami kemény és dudoros. Csak a téveszméket, a rossz beidegzéseket terjesztik és erősítik...
Az "Univerzum sugara" fogalom megint egy antropocentrikus, a köznapi geometriából és fizikából vett, a kozmológiában közvetlen jelentéssel nem bíró fogalom, ami ennek ellenére kiirthatatlanul elterjedt. Ha elfogadjuk, hogy jószándékúan használják, akkor is legalább kétféle értelmezését lehetne adni. Az egyik ahhoz a bizonyos sokat idézett lufis hasonlathoz kapcsolódik, amelyben az Univerzumot egy felfúvódó lufi felszínéhez hasonlítják. Ekkor az "Univerzum sugara" a lufi (időben változó) sugarával egyezne meg. Igen ám, de ez a lufis hasonlat csak a homogén tér három lehetséges modelljének egyikében, a véges térfogatú zárt (pozitív görbületű) háromdimenziós tér esetében használható. A sík (nulla görbületű) és a hiperbolikus (negatív görbületű) modellben már nem - ezek ugyanis végtelen térfogatúak (a modellben végtelen felszínűek). A hiperbolikus térben ugyan értelmezhető egy "képzetes sugárnak" nevezett hosszparaméter, ennek azonban nincs olyan szemléletes geometriai jelentése, mint a lufi sugarának. A sík terű modellben még ez a paraméter sem létezik. A legújabb kozmológiai mérések szerint pedig a valódi világ épp ezt a sík terű modellt valósítja meg. Ennek tehát nincs "sugara".
Ugyanakkor az áltrel matematikáján belül mindhárom modellben fellép egy mennyiség (az ún skálatényező), amely leírja az Univerzum tágulását, a világ geometriájának időbeli változását (és ezzel a galaxisok távolodását is). Ez a paraméter a zárt világ esetében megfeleltethető a "lufi sugarának", de érvényes a másik két modellben is. Ennek a skálaparaméternek az időbeli változását szokták lerajzolni a háromféle Fridman-modell ismertetésekor, ennek a függvénynek a felfelé kanyarodása reprezentálja le azt a kb tíz éves felfedezést, hogy az Univerzum gyorsulva tágul stb... Ez lenne tehát a Világ sugara? Korántsem: ez a skálatényező ugyanis csak egy önkényes szorzófaktor erejéig van meghatározva. Mondhatom tehát, hogy "az Univerzum sugara" ma épp kétszer akkora, mint hatmilliárd évvel ezelőtt, de azt nem mondhatom, hogy e paraméter mai értéke épp negyvenkét-milliárd fényév - az utóbbi helyett ugyanolyan joggal mondhatnék két kilométert is, matematikailag a két állítás egyenrangú (lévén mindkettő önkényes). Ez a skálatényező sem lehet tehát a Világ sugara.
A másik értelmezés "a belátható Világegyetem sugarát" akarja meghatározni. A kiindulás az, hogy az Univerzum véges idővel ezelőtt keletkezett, ezért azóta a fény csak véges utat tehetett meg. Túlságosan messzire tehát nem láthatunk. Az így kapott "horizont" vagy "világsugár" fényévben kifejezve első látásra megegyezik az Univerzum évben kifejezett korával, azaz a mai mérések szerint 13,7 milliárd fényév. Egyes szerzők ezt még megspékelik azzal a jónak látszó gondolatmenettel, hogy a 13 milliárd fényévre látott galaxisok fénye 13 milliárd évvel ezelőtt indult el, ezek tehát ebben az ősidőben voltak ilyen messze, azóta még inkább távolodtak - számítsuk ki tehát, hogy "most" hol vannak, így megkapjuk a Világegyetem "mai sugarát". (Innen származnak az utóbbi időben elterjedt 43 milliárd fényéves adatok: egy teljesen hibás spekulációból. Még ha 42 lenne...
Mindezek a spekulációk reménytelenül euklidesziek, feltételezik és felhasználják a majom őseink által a sík szavannán tapasztalt, majd később axiómákba foglalt euklideszi geometria mindig és mindenütt való érvényességét. Holott Einstein óta tudjuk (és a modern mérések megerősítették), hogy a téridő geometriája nemeuklideszi. Agyunk beidegződései persze továbbra is a régi, megszokott, köznapi geometriát követik - de épp ennek kicselezésére talált ki az emberiség egy kollektív kognitív szervet, amely segít túlemelkedni az egyes emberi agyak beépített szemléleti korlátain. E szerv neve: matematika.
A görbült téridőben egyszerűen nincs értelme kozmikus távolságokban alkalmazni a "távolság" és "sebesség" fogalmakat. Nem mondhatom azt (jó, persze mondhatom, de tudnom kell, hogy teljesen önkényes lesz), hogy egy adott távoli galaxis "most" pontosan milyen messze van tőlem, és milyen sebességgel mozog (a görbült téridőben a "most" fogalmának használata is önkényes). Mindezt igen részletesen, több cikkben leírtam már a másik topikban.
Összefoglalva: "az Univerzum sugara" fogalomnak semmiféleképpen sem adhatunk tisztességes, a tudományos tényeknek és a hétköznapi szemléletnek is megfelelő értelmet. Megoldás: az ilyen fogalmat egyáltalán nem kell használni. Az Univerzumnak úgyis mindegy, ő úgyis olyan, amilyen, mi meg boldogabbak és kevésbé frusztráltak leszünk e zavaros fogalom nélkül.
dgy
