Paul Davies: Az utolsó három perc

9. FEJEZET

Élet a gyorsuló világban


Semmiféle emberi zsenialitás nem hosszabbíthatja meg az életet az örökkévalóságig, ha nem is létezik az örökkévalóság. Ha a Világegyetem csak véges ideig létezik, akkor az utolsó ítélet elkerülhetetlen. A 6. fejezetben elmondtam, miképpen függ a Világegyetem sorsa a benne található anyag mennyiségétől. A megfigyelések szerint a Világegyetem tömege közel van az örökkétartó tágulást és a majdani összeomlást elválasztó, kritikus határhoz. Ha egyszer valóban megindul a Világegyetem összehúzódása, akkor az értelmes lényeknek merőben másféle tapasztalataik lesznek, mint amilyeneket az előző fejezetben leírtunk.

      A kozmológiai összehúzódás korai szakasza nem különösebben fenyegető. Mint a pályája tetőpontját elérő földobott kő, a Világegyetem befelé esése is eleinte csak nagyon lassú. Tételezzük most fel, hogy a Világegyetem százmilliárd év múlva éri el legnagyobb kiterjedését. Akkor még rengeteg csillag fog világítani és utódaink képesek lesznek arra, hogy optikai távcsöveikkel kövessék a galaxisok mozgását és megfigyeljék, amint a galaxishalmazok távolodása egyre lassul, megáll, majd elkezdenek egymás felé zuhanni. A ma megfigyelhető galaxisok négyszer olyan messze lesznek tőlünk, mint ma. A Világegyetem idősebb kora miatt a csillagászok mintegy tízszer messzebbre láthatnak el, mint ma, ezért az általuk felfogható Világegyetem sokkal több galaxist fog tartalmazni, mint ahányat ma megfigyelhetünk.

      Az a tény, hogy a fénysugár sok milliárd év alatt tudja csak befutni az óriásira nőtt Világegyetemet, azt jelenti, hogy a százmilliárd év múlva élő csillagászok hosszú ideig észre sem veszik, hogy a Világegyetem elkezdett összehúzódni. Először arra figyelnek fel, hogy a viszonylag közeli galaxisok átlagosan gyakrabban közelednek, mint távolodnak, a nagyon távoli galaxisok fénye azonban továbbra is vöröseltolódást mutat. Több tízmilliárd évnek kell eltelnie ahhoz, hogy a mindenre kiterjedő befelé hullás nyilvánvalóvá váljék. Sokkal könnyebben lesz észrevehető a kozmikus háttérsugárzás hőmérsékletének hajszálnyi változása. Emlékezzünk vissza arra, hogy ennek az ősrobbanás által hátrahagyott maradványsugárzásnak jelenleg 3 K a hőmérséklete. A sugárzás a Világegyetem tágulásával arányosan hűl. Százmilliárd év múlva a sugárzás hőmérséklete már csak 1 K lesz. A hőmérséklet akkor éri el a mélypontját, amikor a Világegyetem kiterjedése maximális. Mihelyt megindul az összehúzódás, a sugárzás hőmérséklete emelkedni kezd. Amikor az immár összhúzódó Világegyetem eléri mai méretét, akkor a sugárzás is ismét 3 K hőmérsékletű lesz. Ehhez azonban újabb százmilliárd évre van szükség, a Világegyetem tágulása és összehúzódása ugyanis időben nagyjából szimmetrikusan megy végbe.

      A Világegyetem tehát nem egyszerűen egyik napról a másikra omlik össze. Tulajdonképpen utódainknak még az összehúzódás kezdetét követően sok tízmilliárd évig semmi gondjuk nem lesz. A helyzet korántsem ilyen rózsás azonban abban az esetben, ha a fordulóponthoz jóval később, mondjuk billiószor billió év múlva érünk csak el. Ebben az esetben a csillagok sokkal hamarabb kihunynak, mint ahogy a Világegyetem eléri legnagyobb kiterjedését, ezért az esetleges túlélőknek hasonló problémákkal kell szembenézniük, mint az előző fejezetben leírt örökké táguló Világegyetem esetében.

      Bármikor következzék is be mostantól számítva a fordulópont, az biztos, hogy még egyszer annyi idő elteltével a Világegyetem ismét akkora lesz, mint most. Látványa azonban gyökeresen eltérő lesz a ma megfigyelhetőtől. Még ha a fordulópontig "csak" százmilliárd év telik is el, akkor az összehúzódó Világegyetemben sokkal több fekete lyuk és sokkal kevesebb csillag lesz, mint ma. A lakható bolygók különlegességszámba fognak menni.

      Mire a Világegyetem ismét eléri mai méretét, már egész tisztességes tempójú lesz az összehúzódása: kiterjedése három és fél milliárd évenként felére zsugorodik, miközben az összehúzódás sebessége egyre gyorsul. Az igazi bajok mintegy tízmilliárd évvel ezután kezdődnek, amikor a kozmikus háttérsugárzás hőmérsékletének emelkedése már komoly fenyegetést fog jelenteni. Addigra a sugárzás hőmérséklete már eléri a 300 K, így a Földhöz hasonló bolygók csak komoly nehézségek árán tudnak megszabadulni fölös hőjüktől. Elkezdődik a könyörtelen felmelegedés. Először megolvadnak a sarki jégsapkák és egyéb jégtömegek, majd az óceánok kezdenek elpárologni.

      Negyven millió évvel később a sugárzás hőmérséklete eléri a Föld mai átlaghőmérsékletét. Ettől kezdve a Földhöz hasonló bolygók teljességgel lakhatatlanok lesznek. Természetesen a Földnek már korábban szembe kellett néznie ezzel a sorssal, amikor a Nap felfúvódva vörös óriássá vált, de ezúttal már nincs menekvés utódaink számára, sehol a láthatáron egy biztonságos kikötő. A hősugárzás kitölti az egész Világegyetemet. A világűr kivételével mindennek 200 C a hőmérséklete és ez még tovább emelkedik. Ha vannak olyan csillagászok, akik alkalmazkodni tudtak a pokoli körülményekhez, vagy akik mélyhűtött ökológiai rendszereket hoztak létre, hogy annyival is később főjenek meg, megdöbbenve észlelnék, hogy a Világegyetem összeomlása immár szédítő sebességű, néhány millió évenként a felére csökken az átmérője. A még létező galaxisokat sem lehet felismerni, mert anyaguk már összefolyik a szomszédos galaxisok anyagával. Ennek ellenére még bőségesen lenne üres hely az égitestek között, a csillagok összeütközései még viszonylag ritkák lennének.

      A végállapota felé közeledő Világegyetem fizikai viszonyai egyre inkább a közvetlenül az ősrobbanást követő állapotra fognak hasonlítani. Martin Rees, amerikai csillagász elvégezte a Világegyetem végnapjainak részletes elemzését. A fizika általános alapelveit alkalmazva felvázolta az összeomlás legvégső felvonásainak képét. Eszerint végső soron a kozmikus háttérsugárzás olyan erős lesz, hogy az éjszakai égbolt vörösen izzik. A Világegyetem lassan átalakul egy mindent magába záró kozmikus kemencévé, megsüti a törékeny élet minden formáját, bárhová sikerült is elrejtőznie, és leszakítja a bolygók légkörét. A vörös izzás fokozatosan sárga, majd fehér színre vált, egészen addig, amíg a mindenséget kitöltő tüzes sugárzás már maguknak a csillagoknak a létét is veszélyezteti. A csillagok már nem lesznek képesek hőt kisugározni, ezért a hő felhalmozódik a belsejükben és emiatt felrobbannak. A teret forró gáz - plazma - tölti ki. A tüzesen izzó anyag egyre forróbb lesz.

      Ahogy gyorsul az események ritmusa, úgy válnak a viszonyok mind szélsőségesebbé. A Világegyetem már százezer, később ezer, még később száz év leforgása alatt észrevehetően megváltozik, fokozódó tempóban száguldva a katasztrófa felé. A hőmérséklet eléri a sok millió, majd a több milliárd fokot. Az az anyag, amely ma a Világegyetem végeláthatatlan térségeit tölti ki, parányi térfogatba zsúfolódik össze. A galaxisok egész anyaga egy mindössze néhány fényév átmérőjű térfogatot tölt ki. Elérkezett az utolsó három perc.

      Végül a hőmérséklet olyan magas lesz, hogy az atommagok is széthullanak. Az anyag az elemi részecskék homogén levesévé bomlik le. Az ősrobbanás és csillagok számtalan generációjának kezemunkája, amellyel felépítették a nehéz elemeket, rövidebb idő alatt foszlik semmivé, mint amennyi idő alatt Ön ezt az oldalt végigolvassa. Az atommagok, ezek a roppant stabil képződmények, amelyek akár évbilliókig is létezhetnek, most visszafordíthatatlanul darabokra törnek. A fekete lyukak kivételével minden más képződmény már régesrég megszűnt létezni. A Világegyetem elegánsan, de baljóslatúan egyszerű lett. Már csak másodpercek vannak hátra.

      Ahogy az összeomlás egyre gyorsabbá válik, úgy emelkedik a hőmérséklet minden ismert határnál magasabbra, méghozzá egyre rohamosabb tempóban. Az anyag olyan erősen összepréselődik, hogy már különálló protonok és neutronok sem létezhetnek, mindent a kvarkokból álló leves tölt ki. Az összeomlás azonban még tovább gyorsul.

      A végső kozmikus katasztrófától már csak néhány milliomod másodperc választ el. A fekete lyukak egyesülni kezdenek egymással, de belsejük már alig különbözik a rajtuk kívül található világ fizikai állapotától. Ebben a pillanatban a fekete lyukak már csak a téridő olyan tartományainak tekinthetők, amelyekre valamivel hamarabb köszöntött rá a végzet, és amelyek most csatlakoznak ismét a mindenség többi részéhez.

      Az utolsó pillanatokban a gravitáció válik a mindent uraló erővé, könyörtelenül széttörve a teret és az időt. A téridő görbülete egyre gyorsabban nő. A tér mind nagyobb tartományai zsúfolódnak össze egyre kisebb térfogatokba. A hagyományos elmélet szerint az összeomlás végtelen erejű lesz, minden anyag megszűnik létezni, minden fizikai létező - beleértve magát a teret és az időt is - eltűnik a téridő szingularitásában.

      Elérkezett tehát a vég.

      A Nagy Reccs mai felfogásunk szerint nem csak az anyag létezésének a végét jelenti. Ez mindennek a vége. Minthogy a Nagy Reccsben maga az idő is megszűnik, értelmetlen megkérdezni, mi történik ezután, éppúgy, ahogy értelmetlen az a kérdés is, hogy mi volt az ősrobbanás előtt. Nincs "azután", hogy akkor történhessen valami, mint ahogy nincs idő a semmittevés számára és nincs tér az ürességnek. Az a Világegyetem, amely az ősrobbanáskor a semmiből jött létre, a Nagy Reccs pillanatában ismét semmivé fog válni. Létezésének dicsőséges évmilliárdjaira már senki sem emlékszik.

      Lehangolóak-e vajon ezek a kilátások? Mi a rosszabb, a lassan leépülő és az örökkévalóságig a sötét ürességbe táguló Világegyetem, vagy az, amelyik a végső pusztulást okozó tűzijátékban omlik össze? Milyen reményünk lehet a halhatatlanságra egy olyan Világegyetemben, amely számára elrendeltetett, hogy kifusson az időből?

      A Nagy Reccs felé közeledve az élet még sokkal reménytelenebbnek tűnik, mint az örökké táguló Világegyetem távoli jövőjében. Ebben az esetben nem az energia hiánya, hanem túlzott bősége okoz gondot. Addig azonban még évmilliárdok, sőt, esetleg évbilliók állnak utódaink rendelkezésére, hogy felkészüljenek a végső pusztulásra. Ezen idő alatt az élet elterjedhet az egész Világegyetemben. Az összeomló Világegyetem legegyszerűbb modellje szerint a tér teljes térfogata véges nagyságú. Ez azért lehetséges, mert a tér görbült és így össze tud kapcsolódni önmagával, a gömbfelület háromdimenziós analógiájaként. Elképzelhető tehát, hogy az értelmes lények elterjednek az egész Világegyetemben és befolyásuk alá vonják azt. Így minden lehetséges erőforrás a rendelkezésükre állna, hogy szembeszálljanak a Nagy Reccsel.

      Első pillanatban nehéz elképzelni, hogy miért törekednének erre. Feltéve, hogy a Nagy Reccs utáni létezés eleve lehetetlen mi értelme lenne a haláltusát valamicskével meghosszabbítani? A billió éves Világegyetemben nem sok múlik azon, hogy tízmillió vagy egymillió évvel a vég előtt következik be az elmúlás. Nem szabad azonban elfelednünk, hogy az idő relatív. Leszármazottaink szubjektív ideje életfunkcióik és információfeldolgozó-képességük sebességétől függ. Ismét feltételezve, hogy bőségesen sok idő áll rendelkezésükre a fizikai felépítésük átalakításához, képesek lehetnek a Pokol közeledtét egyfajta örökkévalósággá átalakítani.

      A hőmérséklet emelkedése egyúttal azt is jelenti, hogy a részecskék gyorsabban mozognak és az események gyorsabban peregnek. Emlékezzünk vissza, hogy az értelmes lényekkel szemben azt a követelményt támasztottuk, hogy legyenek képesek az információ feldolgozására. Az egyre rohamosabban növekvő hőmérsékletű Világegyetemben az információ feldolgozásának sebessége is nő. Egy a termodinamikai folyamatokat egymilliárd fokos hőmérsékleten felhasználó lény számára a Világegyetem pillanatok alatt lezajló megsemmisülése úgy tűnik, mintha csak évek alatt játszódna le. Nem kell félni az idők végeztétől, ha a hátralévő idő hosszát az észlelők tudatában végtelen hosszúságúra lehet nyújtani. Ahogy halad az összeomlás a Nagy Reccs felé, elvben úgy hosszabbodhat meg egyre gyorsabb tempóban az észlelők szubjektív időérzete, ami annak felel meg, hogy a végítélet mind vésztjóslóbb tempójú közeledését kiegyenlíti az észlelők gondolkodási sebességének még rohamosabb tempójú növekedése.

      Kíváncsiak lehetünk arra, hogy vajon lehet-e az összeomló Világegyetemben élő szuperlénynek végtelen számú különböző gondolata és érzékelése a rendelkezésére álló véges idő alatt. Ezt a kérdést John Barrow és Frank Tipler tanulmányozta. A válasz kritikus módon függ a végállapot fizikai részleteitől. Ha például a Világegyetem meglehetősen homogén marad, miközben megközelíti a végső szingularitást, akkor komoly problémával kell szembenéznünk. Bármekkora is a gondolkodás sebessége, a fénysebesség változatlan marad, a fénysugár másodpercenként továbbra is legfeljebb egy fénymásodperc utat képes megtenni. Minthogy a fénysebesség egyúttal felső korlátot szab bármely hatás terjedési sebességének, ezért ebből az következik, hogy a utolsó másodpercben legfeljebb a Világegyetem egy fénymásodperc átmérőjű tartományain belül jöhet létre bármiféle kommunikáció. (Ez ugyancsak egy példa az eseményhorizontra, hasonlóan ahhoz, ahogy a fekete lyukak belsejéből nem lehet információt szerezni.) Ahogy közeledik a vég, úgy tart nullához azoknak a tartományoknak a mérete és természetesen ezzel együtt a bennük található részecskék száma, amelyeken belül lehetőség van a kommunikációra. Márpedig ha egy rendszer információt akar feldolgozni, akkor a rendszer minden részének kommunikálni kell az összes többi résszel. Nyilvánvalóan a fény véges sebessége korlátozza azt, hogy a vég közeledtével mekkora lehet egy "agy" mérete. A korlátozott méret viszont korlátozza az egymástól különböző állapotok számát, vagyis az ilyen agyban előforduló gondolatok számát.

      Ha el akarjuk kerülni ezt a korlátot, akkor feltétlenül arra van szükség, hogy a kozmikus összeomlás végállapotai ne legyenek homogének, aminek meglehetősen nagy a valószínűsége. A gravitációs összeomlás alapos matematikai vizsgálata szerint az összeomló Világegyetemben az összeomlás sebessége a különböző irányokban eltérő lesz. Különösképpen ez nem egyszerűen abban nyilvánul meg, hogy a Világegyetem az egyik irányban gyorsabban húzódik össze, mint a másikban. Ehelyett oszcillációk lépnek fel, amelynek következtében folyamatosan változik az az irány, amelyben a legnagyobb az összeomlás sebessége. Ennek eredményeképpen a Világegyetem egyre hevesebb és bonyolultabb ciklusokon át imbolyog a végső elmúlás felé.

      Barrow és Tipler arra a következtetésre jut, hogy e bonyolult oszcillációk miatt az eseményhorizont nem egyszerre tűnik el minden irányban, hanem először az egyik irányban, később másfelé, ami lehetővé teszi, hogy a tér valamennyi tartománya kapcsolatban maradjon egymással. A szuperagyaknak tehát roppant gyors észjárásúaknak kell lenniük, mert gyorsan váltogatniuk kell a kommunikációjuk irányát, attól függően, hogy éppen mikor melyik irányban mekkora az összhúzódási sebesség. Ha a szuperlény lépést tud tartani ezzel a tempóval, akkor maguk az oszcillációk tudják a gondolkodási folyamat fenntartásához szükséges energiát szolgáltatni. Továbbá, úgy tűnik, hogy az egyszerű matematikai modellekben a Nagy Reccset megelőző véges időtartam alatt végtelen számú oszcilláció következik be. Ez végtelen nagyságú információ feldolgozására ad lehetőséget, ennélfogva ez elméletileg végtelenül hosszú szubjektív időt jelent a szuperlény számára. Így tehát a szellemi világ az anyagtól független, önálló életre kel, ezért soha nem ér véget, még akkor sem, amikor az anyagi világon úrrá lesz a minden elpusztító Nagy Reccs.

      Mit tehet egy végtelen képességű agy? Tipler szerint nem csak arra képes, hogy felszabadítsa saját létezésének és az általa elnyelt Világegyetemnek minden sajátosságát, hanem végtelen információ-feldolgozó képességével képzetes világok orgiaszerű sokaságát tudja szimulálni. Semmi nem korlátozhatná azoknak a lehetséges világegyetemeknek a számát, amelyeket az örök és teremtő Szellem ily módon létrehozhat. Amellett tehát, hogy az utolsó három perc az örökkévalóságig meghoszszabbodik, még megvalósul a kozmikus aktivitás végtelen változatosságának szimulált valósága is.

      Sajnos mindezek a (néha talán kissé merész) spekulációk nagyon sajátos fizikai modelleken alapulnak, amelyekről bizonyos esetekben kiderülhet, hogy teljesen irreálisak. E modellek ráadásul elhanyagolják a kvantumfizikai hatásokat is, márpedig azok valószínűleg igen fontos szerephez juthatnak a gravitációs összeomlás utolsó szakaszában, például azáltal, hogy határt szabhatnak az információ-feldolgozás sebességének. Ha viszont ez így van, akkor csak abban reménykedhetünk, hogy a kozmikus szuperlény vagy szuperszámítógép még jóval a rendelkezésére álló idő lejárta előtt ráébred saját létezésére, és tudatosítja saját halandóságát.