|
Vii szemeszter, előadás 2005. szeptember 19. Nagy károly einstein hatása a 20. Század fizikáJÁRA
|
| bet | 9/11 | | Sana | 24.03.2017 | | Hajmi | 67.5 Kb. | | #2099 |
VIII. EINSTEIN UNIVERZUMA
Az általános relativitás témakörét befejezve az Einstein-féle gravitációs téregyenleteknek az Univerzumra történő alkalmazásáról szólok még röviden. Az első lépést ebben a vonatkozásban maga Einstein tette meg. Az egyenleteknek olyan megoldását kapta, amely táguló Világegyetemet ír le. Ez nem fért össze Einsteinnek Istenről alkotott képével, mert szerinte Isten nem olyan világot teremtett, amely a teremtés pillanatától kezdve nem tökéletes, hanem az idő múlásával magától még alakul, illetve fejlődik. Ő tehát egy időtől független, ún. sztatikus megoldást várt. Ezért a gravitációs egyenleteket kiegészítette egy taggal, amelynek az lett a szerepe, hogy ezt a tágulást ellensúlyozza, hogy az időben változatlan megoldás jöjjön ki, vagyis időben állandó állapotú Univerzum. Ez a kiegészítő tag a kozmológiai állandónak nevezett tényezőt tartalmazza.
Edwin Hubble amerikai csillagász 1929-ben azt a meglepő felfedezést tette, hogy a galaxisok távolodnak egymástól, ami azt mutatja, hogy az Univerzum tágul az időben. A tágulás törvényszerűségét is megállapította. Eszerint a tágulás sebessége arányos a távolsággal. A gravitációs egyenleteknek a kozmológiai taggal történt kiegészítése tehát felesleges volt. Einstein a Hubble-féle megfigyelés megerősítése után ezt a lépését élete legnagyobb tévedésének minősítette. Elszalasztott egy nagyszerű felismerést, ami tulajdonképpen már a kezében volt, de a teremtés tökéletességében gyökerező világképe visszatartotta. A legújabb csillagászati megfigyelések és kozmológiai kutatások arra utalnak, hogy talán mégsem volt hiba e tagnak a beillesztése a gravitációs egyenletekbe, mert úgy tűnik, hogy a Világegyetem gyorsulva tágul, és bár még nincs elfogadott magyarázat a gyorsulásra, de valószínűnek látszik, hogy a kozmológiai taggal kapcsolatos antigravitáció, tehát a gravitációs eredetű taszítás lehet az okozója.
Ha gondolatban az Univerzum tágulását az időben visszafelé követjük, akkor olyan kezdeti állapothoz jutunk, amelyben a Világegyetem összes tömege egymásra rakódva, egy pontban egyesül. Ez végtelen tömeg- és energiasűrűségnek felel meg ebben a pontban. Nem lehet tudni, hogy ilyen szinguláris viszonyok mellett alkalmazhatók-e a normális körülmények mellett megállapított fizikai törvények. Az is lehet, hogy a megszokottól eltérő törvények érvényesülnek itt. Van olyan nézet is, hogy nem is volt kezdet, hanem a világ öröktől fogva van. A nagyenergiájú gyorsító berendezésekben a közeljövőben várhatóan olyan nagy energiákat tudnak előállítani, ami megközelíti a Világegyetem keletkezése utáni másodpercekben uralkodó körülményeket. Ezek a kísérleti részecskefizikai kutatások a csillagászati megfigyeléseket kiegészítve egyre közelebb visznek az anyagi világ kezdeti állapotának, szerkezetének és fejlődésének a megismeréséhez.
Ez a körülmény a részecskefizikai és csillagászati kutatásokat rendkívül izgalmassá és vonzóvá teszi. A tudomány egyik legnagyobb kérdésére keresik a kutatók a választ: Keletkezett-e a világ? Ha igen a válasz, akkor rögtön adódik a kérdés, hogy miként? Biztos, hogy a kezdetben fennálló feltételek mellett a kvantummechanika törvényeit is figyelembe kell venni. Régóta folynak kutatások a gravitáció elméletének, az általános relativitáselméletnek és a kvantummechanikának az összehangolására. Stephen Hawking például ilyen jellegű kutatásainak eredményétől várja az anyagi világ kezdeti állapotának tudományosan megnyugtató megoldását. Az valószínűnek tűnik, hogy ezek a kutatások a tér-idő mikroszerkezetére vonatkozóan is hoznak új megállapításokat.
|
| |
