Az elmúlt évtizedben lenyűgöző felfedezések tanúi voltunk: fekete lyukakról készültek fényképek, az atom titkait vizsgálták, és a Világegyetem születésekor, a távoli múltban zajló folyamatokat tanulmányozták.
Azonban ezen eredmények ellenére a Világegyetem és az azt irányító törvények megértésében még mindig jelentős hiányosságok vannak. Ezek a kérdések a következő évtizedben, sőt talán még tovább is foglalkoztatni fogják majd a fizikusokat és csillagászokat.
A standard kozmológiai kép szerint kezdetben egy „inflációs vákuum” volt. Ez szupermagas energiasűrűséggel és taszító gravitációval rendelkezett, ami miatt tágult. Minél nagyobb lett, annál erősebb lett a taszítás és annál gyorsabban tágult.
A vákuum, mint minden kvantumos dolog, kiszámíthatatlanul viselkedett. Bizonyos pontokon, véletlenszerűen közönséges vákuummá alakult át. Az inflációs vákuum hatalmas energiája nem veszett el, hanem anyaggá alakult, ami felforrósodott – így jöttek létre a nagy robbanások. A mi Világegyetemünk ebből csupán egyetlen Nagy Bumm buborék ebben a folyamatosan táguló inflációs vákuumban.
Elképesztő, de az egész folyamat egy olyan részecskével indulhatott, amely a vákuum tágulása során jött létre, és tömege körülbelül egy csomag cukoréval vetekedett. És a legérdekesebb, hogy a fizikai törvények, főleg a kvantummechanika, lehetővé teszik, hogy az anyag ily módon, a semmiből keletkezzen. Azonban felmerül egy logikus kérdés: hogyan jöttek létre maguk a fizikai törvények?
1918-ban Emmy Noether német matematikus jelentősen hozzájárult a megmaradási törvények megértéséhez. Rámutatott, hogy ezek az alapvető elvek a tér és az idő mély szimmetriáiból fakadnak – olyan tulajdonságokból, amelyek változatlanok maradnak, akárhogyan is nézzük.
A szimmetriák meglepő tulajdonsága, hogy még a semmire, az abszolút ürességre is alkalmazhatóak – egy teljesen üres Világegyetemre. Így a nemlétből a létbe való átmenet talán nem is volt olyan grandiózus esemény. Lehet, hogy a nemlétből való létrejött csak a semmi átalakulása volt egy rendezettebb semmivé, a mi galaxisokkal teli Világegyetemünkké.
De miért történtek ezek a változások? Victor Stenger amerikai fizikus felhívta a figyelmet arra, hogy a hőmérséklet csökkenésével a víz strukturált formává – jéggé – alakul, mert a jég stabilabb. Talán a Világegyetem a nemlét helyett egy strukturáltabb, stabilabb formát vett fel.
A mi Világegyetemünkben körülbelül két trillió galaxis található, és amennyire tudjuk, szinte mindegyik közepén van egy központi szupermasszív fekete lyuk. Méretük óriási, tömegük közel 50 milliárdszorosa a Nap tömegének, egészen a törpe fekete lyukakig, amelyek 4,3 millió naptömegűek.
De hogy hogyan kerültek oda, az a kozmológia egyik legnagyobb rejtélye marad. Tudjuk, hogy a fekete lyuk szupernóva robbanásakor keletkezik, amikor a csillag magja összeomlik. De senki sem tudja, hogyan alakul ki egy szupermasszív fekete lyuk.
A kozmikus történelem nagy részében a galaxisok központjai ott voltak, ahol nagy mennyiségű anyag kis térfogatban összpontosult. Lehetséges, hogy a szupermasszív fekete lyukak sűrű csillaghalmazokban alakulnak ki csillagászati fekete lyukakból, amelyek többszörösen összeolvadnak egymással. Ennek közvetett bizonyítéka a gravitációs hullámok segítségével felfedezett két fekete lyuk összeolvadása. Az egyik fekete lyuk túl nagy volt ahhoz, hogy egy szupernóva maradványa legyen, és talán korábbi összeolvadás eredményeként jött létre.
A cikk még nem ért véget, folytatás a következő oldalon:
Kövesd új Facebook oldalunkat és értesülj további érdekes cikkekről:
