Az Univerzum állandósult állapotú modellje

A visszatekintés csodálatos dolog. Visszatekintve arra, amit most tudunk, az állandósult állapotú univerzum elképzelése olyan modellnek tűnik, amely nem illik bele a kozmológiáról alkotott elképzeléseinkbe. Mint mondtam, a visszatekintés csodálatos dolog! Jelenleg az ősrobbanás modelljét tartjuk a legmegfelelőbbnek a világegyetem mély múltjának magyarázatára, de az évtizedek során több más modellt is javasoltak – némelyik jobb volt, mint a másik. Az állandósult állapotú univerzum volt az egyik ilyen javasolt elmélet.

Az állandósult állapotú modellt 1948-ban három személy, Hermann Bondi, Thomas Gold és Fred Hoyle javasolta. Azon a feltételezésen alapul, hogy a nagy léptékeken a világegyetem teljesen homogén; hogy a világegyetem bármely pontjáról az univerzum bármely időpontban ugyanúgy néz ki. Abban az időben ez az elmélet nem volt egészen olyan őrült, mivel nem értettük még eléggé az univerzumot. Minél többet tudtunk meg a világegyetemről az elmúlt fél évszázadban, annál valószínűbb, hogy az állandósult állapotú univerzum elmélete egyszerűen téves.

Az állandósult állapotú modell ötlete az volt, hogy számot adjon néhány olyan problémáról, amelyet az ősrobbanás modelljéből vettek figyelembe: 1948-ban az ősrobbanás modelljének nagy problémája volt, hogy a számítások szerint a világegyetem fiatalabb volt, mint a Naprendszer. A probléma akkoriban az volt, hogy a kozmológiai állandó 1948-ban sokkal, de sokkal magasabb volt, mint amit mostanra kiszámítottak: a nagyon friss Planck-misszió ~67 km/s/Mpc értéket kapott, vagy a WMAP-misszió adataiból származó ~72 km/s/Mpc értéket. A legelső kozmológiai állandót Hubble 500 km/s/Mpc nagyságrendűnek számította, még a pontosabb eredmények után is. Ez 1948-ban még mindig SOKKAL magasabb volt, mint amiről ma tudjuk, hogy igaz. Mint számos más, akkoriban fontolóra vett elmélet, az állandósult állapot modellje valójában az akkori ősrobbanás modelljének néhány problémáját orvosolta.

Több oka is volt annak, hogy az állandósult állapot modell végül megszűnt, és az egyik ok egyáltalán nem tudományos, hanem tisztán filozófiai volt. A mindig is létező világegyetem gondolata sokaknak nem tetszett, mivel ellentétes volt a kreacionista hittel; azzal, hogy a világegyetemnek nem volt kezdete, és mindig is létezett. Bár ez nem azt sugallja, hogy az egyház lecsapott volna a tudósokra, mint évszázadokkal korábban, ez csak egy érzés volt a különböző tudósok között.

A filozófiai okok mellett rengeteg más tudományos ok is szólt amellett, hogy a Big Bang modell győzött az állandósult állapotú modellel szemben. Mivel az állandósult állapotú modell azt sugallta, hogy a világegyetem homogén (minden irányból és a világegyetem történetének bármely időpontjából nézve ugyanolyan), a világegyetem korábbi részeire vonatkozó megfigyelések ennek ellentmondanak. A mi szemszögünkből nézve a világegyetem nagy léptékben izotróp, vagyis ugyanúgy néz ki, bármilyen irányból is nézzük, de a gyorsuló táguló világegyetem nem teszi lehetővé, hogy homogén legyen. Ahhoz, hogy a világegyetem homogén maradjon, állandó sűrűségre van szükség, és mivel a világegyetem tágul, ez azt jelenti, hogy az állandósult állapotú modell szerint anyag keletkezik, ahogy új tér keletkezik.

Az utolsó megjegyzés azt jelenti, hogy régi és új galaxisoknak egyszerre kellene létezniük, de nem ezt tapasztaljuk, amikor kinézünk a világegyetembe. A Big Bang modell azt állítja, hogy a világegyetem korai részein a sűrűség sokkal nagyobb volt, míg az állandósult állapot modellje azt jelenti, hogy a mai világegyetemnek nagyjából ugyanúgy kellene kinéznie, mint 13 milliárd évvel ezelőtt – mindig is ugyanúgy nézett ki, és mindig is ugyanolyan lesz.

Egy másik bizonyíték az állandósult állapotú világegyetem ellen a mikrohullámok észlelése minden irányból. Az állandósult állapot modell szerint ezt az okozza, hogy az ősi csillagok fényét elnyelte és szétszórta a por és miegymás. Nyilvánvaló, hogy ha pontszerű objektumok szóródnának, akkor az összegyűjtött mikrohullámú adatok közel sem lettek volna olyan egyenletesek, mint amilyenek. Ha megnézzük a rendelkezésünkre álló WMAP-adatokat vagy akár a Planck-adatokat, az eltérés nem származhat pontszerű forrásokból, például csillagokból.

A történelem során sok különböző elméletet javasoltak a különböző jelenségek magyarázatára, némelyik sokkal furcsább, mint a többi. Az állandósult állapotmodell csak egy volt a sok elmélet közül, amelyeket az elmúlt évszázadban javasoltak annak megmagyarázására, hogy honnan jött és hová tart a világegyetem. Visszatekintve a mostani ismereteink birtokában néha nehéz elhinni, hogy ilyen elméleti modellek valaha is eszünkbe jutottak, hiszen annyira távol állnak az igazságtól. Hogy ezt a gyakorlatba átültessük arra, amit most tudunk, a húrelmélet egy remek példa. A húrelmélet az a mód, ahogyan sok tudós megpróbálja egyesíteni az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát, és néhány évtized múlva talán mindannyian vagy úgy tekintünk vissza a húrelméletre, mint a kemény igazságra, vagy mint valami őrült ötletre, és felkiáltunk: “Mi a fenét gondoltak ezek!”

A Futurism olvasójaként meghívjuk Önt a Singularity Global Communitybe, anyacégünk fórumába, ahol a világ minden tájáról származó hasonlóan gondolkodó emberekkel vitathatjuk meg a futurisztikus tudományos & technológiát. A csatlakozás ingyenes, regisztráljon most!