Az 1960-as évek elején, amikor egyetemista voltam, élénken
érdeklődtünk a Világegyetem keletkezésének kérdése iránt. Az
1920-as évekből származó, de csak az 1950-es évektől kezdve
komolyan vett ősrobbanás elmélet közismert volt, de korántsem
meggyőző. Bizonyos körökben még mindig sokkal népszerűbb
volt az állandó állapotú Világegyetem elmélete, amely teljes
mértékben kikerülte a keletkezés problémáját.
[1] Nemsokára azonban
gyökeresen megváltozott a helyzet, mert 1965-ben Arno Penzias
és Robert Wilson felfedezte a kozmikus mikrohullámú
háttérsugárzást. Ez egyértelmű bizonyítékot szolgáltatott a
Világegyetem forró, heves és hirtelen születése mellett.
A kozmológusok lázasan igyekeztek kiszámítani a felfedezés
következményeit. Milyen forró lehetett a Világegyetem az
ősrobbanás után egymillió évvel? Egy évvel? Egy másodperccel?
Milyen fizikai folyamatok játszódhattak le az ősi tűzgömbben?
Létezhet-e az ott uralkodó szélsőséges fizikai körülményeknek
valamilyen hatása, amelynek a maradványait még ma is
megfigyelhetjük?
Jól emlékszem arra a kozmológiai előadássorozatra, amelynek
1968-ban hallgatója voltam. A professzor így fejezte be
előadását, amelyben a mikrohullámú háttérsugárzás
felfedezésének fényében foglalta össze az ősrobbanás elméletet.
"Egyes elméleti-szakemberek számot adnak a Világegyetem
kémiai összetételéről, annak alapján, hogy milyen magreakciók
mehettek végbe az ősrobbanást követő első három percben",
mondta mosolyogva. Az előadóteremben harsány nevetés tört ki.
Képtelenségnek tűnt, hogy bárki is megpróbálkozzék a
létezésének első perceiben lévő Világegyetem fizikai állapotának
leírásával. A XVII. században James Ussher érsek a bibliai
kronológia legapróbb részleteivel foglalkozó tanulmányában
kijelentette, hogy a világ teremtése Kr.e. 4004. október 23-án
történt. Arról azonban még ő sem mert nyilatkozni, hogy
pontosan milyen események játszódhattak le az első három
percben.
A tudományos fejlődés sebességére jellemző, hogy alig egy
évtizeddel a mikrohullámú háttérsugárzás felfedezését követően
az első három perc története az egyetemi hallgatók alapvető
szellemi tápláléka lett. A témáról kézikönyveket írtak. Azután
1977-ben Steven Weinberg, amerikai fizikus és kozmológus
kiadta tudományos-ismeretterjesztő bestsellerét, amely
Az
első három perc címet viselte. A könyv mérföldkőnek
bizonyult az ismeretterjesztés történetében. A téma egyik
világhírű szakértője részletes és meggyőző beszámolót adott a
legszélesebb nagyközönség számára az ősrobbanást követő
pillanatok eseményeiről.
Mialatt a nagyközönség megismerkedett ezekkel a szédítő
fejleményekkel, a tudósok tovább dolgoztak. Figyelmük a
Világegyetem korai története, azaz az első percek eseményei
helyett a Világegyetem
nagyon korai története, azaz az
ősrobbanás utáni első másodperc szinte végtelenül kicsiny
törtrészében végbement események kiderítése felé fordult.
Nagyjából ismét egy évtized elteltével Stephen Hawking, brit
matematikus és fizikus magabiztosan megírhatta
Az idő rövid
története című könyvében a legújabb elképzeléseket az első
billiomod-billiomod-billiomod másodperc eseményeiről. Az
1968-as előadás végén felharsant nevetés negyedszázad múltán
már alig hallatszik.
Miután az ősrobbanás elméletet a tudományos és a széles
közvélemény egyaránt kedvezően fogadta, egyre többen kezdtek
a Világegyetem jövőjéről spekulálni. Meglehetősen jól tudjuk
már, hogyan keletkezett a világunk, de vajon mi lesz a vége? Mit
tudunk elmondani a Világegyetem végső sorsáról? A történet
vége is robbanásszerűen heves lesz vagy elhaló nyöszörgésbe
fullad? Sőt, lesz-e egyáltalán vége a világnak? Mi lesz velünk?
Az ember vagy leszármazottai, legyenek azok robotok vagy hús
és vér lények, túlélnek-e mindent, egészen az örökkévalóságig?
Lehetetlen, hogy valakit ne érdekelnének ezek a kérdések, még
akkor is, ha a végítéletre nem a közeljövőben kell számítani. A
Földön a túlélésért folytatott harcunk, amelyet jelenleg leginkább
az ember által létrehozott válságok ellenében kell megvívnunk,
gyökeresen új megvilágításba kerül, ha létezésünk kozmológiai
léptékű dimenzióira is figyelemmel kell lennünk.
Az utolsó
három perc a Világegyetem jövőjének története, legalábbis
ahogy néhány ismert fizikus és kozmológus legújabb
gondolataira alapozva, legjobb tudásunk alapján azt előre tudjuk
jelezni. A jövő nem teljesen titokzatos. Sőt, a fejlődés minden
eddiginél tágabb lehetőségének és a tapasztalatok soha nem volt
gazdagságának ígéretét rejti. Nem feledhetjük azonban, hogy ami
egyszer létrejöhet, annak létezése meg is szűnhet. Lehet, hogy a
Halál a Teremtés ára.
Könyvünket az általános érdeklődésű és átlagos képzettségű
olvasóknak szánjuk. Megértéséhez nincs szükség különleges
természettudományos vagy matematikai előismeretekre.
Időnként azonban kénytelenek vagyunk nagyon nagy vagy
nagyon kis számokkal dolgozni. Ilyenkor segítségünkre lehet, ha
a számokat a matematikában szokásos tömör formában, tíz
hatványaival fejezzük ki. A százmilliárdot például így kell leírni:
100 000 000 000, ami ugyebár meglehetősen kényelmetlen.
Ebben a számban az egyes után tizenegy nullát találunk, ezért a
következőképpen is leírhatjuk: 10
11, vagy szavakkal:
tíz a tizenegyediken. Hasonlóképpen az egymilliót
10
6-nak, az egybilliót 10
12-nek írjuk, és
így tovább. Ne feledkezzünk meg azonban arról, hogy a számok
ilyen írásmódja elrejti a szemünk elől igazi arányaikat, mert
például a 10
12 százszor, vagyis nagyon sokszorta
nagyobb a 10
10-nél, annak ellenére, hogy a két szám
majdnem pontosan ugyanúgy néz ki. A tíz negatív kitevőjű
hatványaival a nagyon kicsiny számokat jelölhetjük. Az
egymilliárdod részt, vagyis az 1/1 000 000 000 számot tíz a
mínusz kilencedikennek mondhatjuk és 10
9-nek
írhatjuk, mert a tört nevezőjében az egyes után kilenc nullát
kellett írni.
Végezetül fel kell hívnom az olvasó szíves figyelmét, hogy
könyvünk jórészt spekulációkon, hipotéziseken alapul. Bár a
legtöbb bemutatandó elképzelés a tudomány ma legelfogadottabb
eredményein alapul, a jövő kutatásának mégsincs más
tudományágakéval azonos tekintélye. Mindamellett,
ellenállhatatlan a csábítás, hogy a mindenség végső sorsáról
gondolkozzunk. Ezt a könyvet igyekeztem ebben a nyitott,
kíváncsi szellemben megírni. Tudományosan meglehetősen jól
megalapozott kiinduló helyzetünk szerint a Világegyetem az
ősrobbanásban keletkezett, majd folyamatosan tágult és egyre
hűlt. A fejlődés vége valamilyen fizikailag degenerált állapot
lehet, vagy talán egy katasztrofális összeomlás. Abban viszont
sokkal kevésbé lehetünk bizonyosak, hogy melyek lehetnek az
átfoghatatlanul hosszú időtartam során uralkodó fizikai
folyamatok. A csillagászoknak meglehetősen pontos elméleteik
vannak a közönséges csillagok sorsát illetően. Egyre inkább
biztosak vagyunk abban is, hogy elég jól sikerült megértenünk a
neutroncsillagok és a fekete lyukak alapvető tulajdonságait. Ha
azonban a Világegyetem évbilliókig fennmarad, akkor szerephez
juthatnak olyan finom fizikai folyamatok, amelyekről ma a
legjobb esetben is csak sejtjük, hogy egyszer majd fontosakká
válhatnak.
Szembe kell néznünk azzal a ténnyel, hogy még nem értjük
teljes egészében a természetet, ismereteink hiányosak, ezért nem
tehetünk egyebet, mint hogy a Világegyetem végső sorsára
vonatkozóan a ma létező legjobb elméletek alapján próbálunk
logikus következtetéseket levonni. A legnagyobb problémát az
jelenti, hogy a Világegyetem sorsára vonatkozóan fontos
megállapításokat tartalmazó elméletek legtöbbjét nem áll
módunkban kísérletileg ellenőrizni. Egyes általam is tárgyalt
folyamatokban, mint például a gravitációs hullámok
kibocsátásában, a protonok bomlásában vagy a fekete lyukak
sugárzásában az elméleti fizikusok szentül hisznek, azonban ezek
egyikét sem sikerült még soha senkinek megfigyelnie. Legalább
ilyen komoly gond az is, hogy kétségtelenül létezhetnek olyan
fizikai folyamatok, amelyekről egyelőre semmit sem tudunk,
mégis alapvetően módosíthatják a könyvünkben bemutatandó
képet.
Bizonytalanságunk tovább erősödik, amikor az értelmes
életnek a Világegyetemre gyakorolt esetleges hatásáról
elmélkedünk. Itt már a tudományos fantasztikum birodalmába
jutunk. Mindamellett nem hagyhatjuk figyelmen kívül azt a
tényt, hogy az élőlények az évmilliárdok során még a
legnagyobb léptékű fizikai rendszerek viselkedését is jelentős
mértékben módosíthatják.
[2] Úgy döntöttem, hogy a
Világegyetemben jelen lévő élet kérdésével is foglalkozom a
könyvben, mert sok olvasó véleménye szerint a Világegyetem
sorsa szoros kapcsolatban áll az emberi lények vagy azok távoli
leszármazottainak sorsával. Tisztában kell azonban lennünk
azzal, hogy a tudósok nem teljesen értik sem az emberi tudat
természetét, sem pedig azt, hogy milyen fizikai feltételek
teljesülése teszi lehetővé a Világegyetem távoli jövőjében a
tudatos tevékenységet.
Szeretnék köszönetet mondani John Barrow-nak, Frank
Tiplernek, Jason Twamley-nek, Roger Penrose-nak és Duncan
Steelnek a könyv témájával kapcsolatos értékes eszmecserékért,
a sorozat szerkesztőjének, Jerry Lyonsnak azért, hogy kritikus
szemmel olvasta a kéziratot és Sara Lippincottnak a kézirat
végső változatán végzett ragyogó munkájáért.