Hogyan lehet elképzelni a táguló univerzumot?

|

Röviden: sehogy. Egyszerűen csak tágul, függetlenül attól, hogy meg tudjuk-e érteni vagy sem. De arról már van fogalmunk, hogyan gondolkodjunk erről...

Az emberi elme ösztönösen keres középpontot, irányt és térbeli támpontokat. De mit kezdünk egy olyan univerzummal, amelynek nincs közepe, nincs széle, és amely úgy tágul, hogy közben önmagán túl semmi sincs? A modern kozmológia alapvető felismerései szembesítenek bennünket a tér, az idő és a megfigyelhetőség határaival - és saját gondolkodásunk korlátaival is.

A világegyetem tágulását gyakran magyarázzák lufival, galaxisokat ábrázoló foltokkal a felszínén vagy gumilepedővel, ám valójában egyik hasonlat sem képes igazán megragadni azt, amit a kozmológia állít: a tágulásnak nincs középpontja, és a tér maga növekszik, nem pedig a térben lévő objektumok úsznak szét valahová. A kérdés tehát az, miként lehet egy ilyen, a hétköznapi tapasztalatainkat meghaladó jelenséget elképzelni.

A legegyszerűbb támpontot a Föld felszíne adja. A Föld középpontját mindenki meg tudja jelölni, de a felszín "középpontját" már nem. A felszín kétdimenziós, zárt, gömbszerű alakzat, amelyen minden pont egyformán jogosult lenne arra, hogy középpontnak nevezze magát - vagyis valójában egyik sem az. A hosszúsági és szélességi vonalak mind csak konvenciók: emberek döntöttek róluk, nem pedig valamiféle kozmikus szükségszerűség. A világegyetem térszerkezete ebből a szempontból hasonló. Ha minden irányban minden galaxistól távolodnak a többiek, akkor nincs kiváltságos hely, ahonnan a tágulás "indul". A középpont a geometria illúziója.

A Föld felszínének példáját kiterjesztve felmerül a kérdés: ha maga a gömb növekedne, hogyan vennénk észre, ha nem lennének külső megfigyelők, akik az űrből figyelhetik az egészet? A válasz durván egyszerű: a távolságok nőnének. A városok messzebb kerülnének egymástól, az utak hosszabbodnának, a látóhatár viszont ugyanúgy korlátos maradna. Ahogyan a Föld görbülete korlátozza a látásunkat, úgy korlátozza az univerzum életkorából következő "kozmikus horizont" is azt, amit láthatunk.

A világegyetem ugyanis véges ideje létezik, így csak annak fényét láthatjuk, ami a kezdet óta eljutott hozzánk. Ez az időbeli korlátozás térbeli határt is kijelöl: létrejön egy buborék, amelyen belül minden megfigyelésünk értelmezhető. A buborék sugara a fény sebessége és az univerzum kora alapján számolható ki. Ha a kozmosz nem tágulna, ez a távolság egyszerű lenne: körülbelül 13,77 milliárd fényév. A kozmológiában ezt nevezik Hubble-sugárnak.

Csakhogy a világ valóban tágul. Emiatt a távolabbi objektumok fényét nemcsak a késés, hanem a tágulásból eredő "vöröseltolódás" is torzítja, így a látóhatár sokkal nagyobb, mint a naiv számítás sugallná. A megfigyelhető univerzum pereme ezért egyben időbeli határ is: a legtávolabbi fény, amelyet látunk, a világegyetem gyerekkorából származik, közvetlenül az "ősrobbanás" utáni időszakból.

Ez azt jelenti, hogy amikor a kozmoszt vizsgáljuk, valójában nemcsak távolságokat, hanem időrétegeket is áttekintünk. A közelebbi galaxisok a jelenhez közeli állapotukban jelennek meg, a távolabbiak pedig fiatalabb formájukban. A világnak ez a sajátos időrétegzettsége teszi lehetővé, hogy a múltba nézzünk anélkül, hogy bárhová elhagynánk a jelenünket.

A táguló univerzum tehát nem azért nehezen érthető, mert ellentmondana a fizika törvényeinek, hanem mert ellentmond a tapasztalatainknak. Minden intuíció, amely a tér valamiféle külső nézete felől próbálja leírni a tágulást, kudarcot vall, mert nincs "külső". A világegyetem a maga totalitásában nem helyezhető semmibe, hiszen minden létező benne van. Ami kívül van, az nem a világ - és így nem is értelmezhető.

Tény, hogy az emberi gondolkodás erősen kötődik a perspektívához: mindig valahonnan nézünk, mindig valamihez képest tájékozódunk. A világegyetem azonban olyan összefüggésrendszert tár elénk, ahol a perspektíva korlátozott és a középpontok értelmetlenek. Ez a szemléletváltás talán az egyik legnagyobb intellektuális kihívás, amellyel a tudomány valaha szembesített minket.

A tágulás tehát nem látvány, hanem következmény. Nem azt figyeljük, hogy valami "kifelé növekszik", hanem azt, hogy a távolságok nőnek, a fény nyúlik, a kozmikus múlt rétegei kitárulnak előttünk. A világegyetem nem mutatja meg teljes arcát, csak azt a buboréknyi szeletet, amely elég időt kapott arra, hogy elérjen hozzánk.

A kérdés, hogy mi van ezen túl, továbbra is nyitott - és talán örökké az is marad. Mert ahogyan a Föld felszíne sem engedi meg, hogy egyszerre lássuk a bolygó egészét, úgy a kozmosz sem tárja fel önmagát teljes egészében. Amit kapunk, az egy véges horizont egy végtelennek tűnő térben, és benne egyetlen bizonyosság: a tudásunk pereme éppúgy tágul, mint maga az univerzum.

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Engedélyezi, hogy a https://www.computertrends.hu értesítéseket küldjön Önnek a kiemelt hírekről? Az értesítések bármikor kikapcsolhatók a böngésző beállításaiban.