2020-05-25 nap bejegyzései

(3202) Biztos, hogy volt Ősrobbanás?

Tibor bá’ fordítása online

 

Egy kvantum egyenlet szerint a világmindenségnek nem volt kezdete.

A fenti kép egy grafikus munkája, amit a NASA  megbízásából  készített,  jól  ábrázolva a tér tágulását,  beleértve  a  Világmindenség  meg  nem  figyelhető  részét  is.  Figyeljétek meg a kezdeti  időszak  drámai  tágulását,  majd  középmezőben  a  tágulás  gyorsulását.  Egészen balra, domináló kék színben a WMAP kép látható [WMAP = Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (Wilkinson mikrohullámú anizotropikus szonda)] Ennek a NASA műholdnak az volt a feladata, hogy felderítse az Ősrobbanásból  származó mikrohullámú háttérsugárzás térbeli hőmérséklet-ingadozásait (anizotrópiáját). Később pedig megfigyelhetők a csillagok  a  fej-lődés megfelelő pontjainál.

A Phys.org-ban megjelent cikkben a szerzők állítják, nem kizárt, hogy az Univerzum mindig is létezett, ami egy új keletű modellből következik. A modell Einstein általános relativitáselméletét célozza kiegészíteni alkalmazott kvantum korrekcióval, de kiterjed a sötét anyagra, valamint a sötét energiára, megoldva ezzel egyszerre több problémát is.

A Világmindenség széles körben elfogadott életkora az általános relativitáselmélet szerint 13,8 milliárd év. A kezdetben minden egy végtelenül sűrű pontban, úgynevezett szingularitásban létezett, amiből egy „Ősrobbanásnak” nevezett kiterjedés indult be.

Bár az általános relativitáselméletből közvetlenül, és elkerülhetetlenül következik az Ősrobbanás szingularitása, egyes tudósok ezt problematikusnak találják, mert matematikailag csak az magyarázható meg, ami az Ősrobbanás után, nem pedig ami előtte, vagy alatta történt.

Kijelenthető, hogy az Ősrobbanás az általános relativitáselmélet legnagyobb problémája, mert a fizika törvényei ennél a pontnál érvényüket vesztik. – Állítják Ahmed Farag Ali a Benha Egyetemről (Egyiptom), valamint Saurya Das a Lethbridge Egyetemről (Kanada), akik kimutatták, hogy az ősrobbanás szingularitásának problémája megoldható egy olyan új modellel, ahol se kezdet se vég nincs.

Felújított régi elképzelés

A két fizikus kihangsúlyozza, hogy a kvantum korrekciójukat nem azért hozták létre, hogy kifejezetten az ősrobbanás szingularitását kiküszöböljék. Munkájuk alapja David Bohm fizikus elméleti elképzelése, akinek jól ismert a fizikai filozófia terén kifejtett tevékenysége. Az 1950-es évektől kezdve Bohm a klasszikus geodéziket (egy görbült felületen lévő két pont közötti legrövidebb út) kvantum röppályával cserélte fel.

Munkájukban Ali és Das ezeket a Bohm féle röppályákat alkalmazták egy olyan egyenletben, amit az 1950-es években Amal Kumar Raychaudhuri (Presidency Egyetem – Kalkuta, India) fejlesztett ki. Raychaudhuri akkor volt Das tanára, amikor Das az egyetemen hallgató volt a 90-es években.

A kvantum korrekciós Raychaudhuri egyenletének az alkalmazásával Ali és Das deriválták a kvantum korrekciós Friedmann egyenleteket, amelyek leírják a Világegyetem kiterjedését és fejlődését (beleértve az ősrobbanást is) az általános relativitáselmélet keretein belül. Bár a kvantum gravitációnak ez nem egy valós elmélete, a modell tartalmazza mind a kvantumfizika, mind pedig az általános relativitáselmélet elemeit. Ali és Das azt várják, hogy az eredmények akkor is érvényesek maradjanak, amikor a kvantum gravitáció teljes elméletét figyelembe veszik.

Ha nincs szingularitás, akkor nincs sötét anyag se

Az mellet, hogy nem jelzi előre az Ősrobbanás szingularitását, az új modell nem jelzi előre az Összeroskadás szingularitását se. Az általános relativitáselmélet szerint a Világmindenség a végén zsugorodásba kezd, mígnem a végén újra egy végtelenül sűrű pontba esik össze.

Ali és Das munkájukban kifejtik, hogy a modelljük azért kerüli el a szingularitást, mert kulcsfontosságú különbség van a klasszikus geodézik és a Bohm féle röppálya között. A klasszikus geodéziák a végén keresztezik egymást, és a konvergáló pontjaik szingularitásokat adnak. Ezzel ellentétben a Bohm féle röppályák sose keresztezik egymást, tehát az egyenletekben sose fordul elő szingularitás.

Kozmológiai tényezőkkel a két tudós elmagyarázza, hogy a kvantum korrekciók felfoghatók úgy is, mint kozmológiai állandók (sötét energia bevezetésének szükséglete nélkül) és sugárzás. Ezek a tényezők a Világmindenséget véges méretűnek tartják, amiből az következik, hogy akkor a kornak végtelennek kell lenni. A tényezők előre jeleznek olyan tényeket, amelyek szorosan egyebesnek a jelenlegi megfigyelésekből származó kozmológiai állandóval és az Univerzum sűrűségével.

Új gravitációs részecske

Fizikai értelemben a modell úgy írfja le a Világmindenséget, hogy az fel van töltve kvantum fluidummal. A fizikusok azt javasolják, hogy ez a fluidum gavitronokból álljon, ami hipotetikusan tömeg nélküli részecskék, amik a gravitációs erőt továbbítják. Amennyiben léteznek gravitronok, akkor azoknak fontos szerepük van a kvantum gravitációs elméletben.

Cikkükben Das és egy másik együttműködő, Rajat Bhaduri (McMaster Egyetem – Kanada) további bizonyítékokkal szolgálnak ezen modell érvényessége mellett. Kimutatták, hogy a gravitronok Bose-Einstein kondenzátumot alakíthatnak ki olyan hőmérsékleten, amely minden korszakban létezhetett.

Mivel a modell várhatóan megoldja az Ősrobbanás szingularitásának problémáját, és számot vet a sötét anyaggal, valamint a sötét energiával, a fizikusok tervbe vették a modell alaposabb kivizsgálását. Ezzel kapcsolatban az elvégzendő munka a modell teljes mértékű áttekintése, figyelembe véve kisebb inhomogenitásokat, és anizotropikus perturbációkat. Azonban arra nem számítanak, hogy kisméretű perturbációk jelentősen kihatnának az eredményekre. Das szerint, „megelégedéssel tölt el annak észlelése, hogy egy ilyen egyértelmű korrekció egyszerre több talányt is megold.”

Engem meg az elégít ki, hogy abba lehet hagyni a sötét anyaggal való bizonyítást Isten létével kapcsolatban. És talán nem is olyan nagy hülyeség az általam favorizált öröktől való létezés.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Éljetek a lehetőségekkel!