Hol van az Univerzum közepe? – A válasz messze túlmutat azon, amit józan ésszel felfoghatnánk

Sokunk fejében él a kép, hogy a táguló világegyetem olyan, mint egy látványos tűzijáték: valahonnan középről “kilövik” a galaxisokat, és azok az űrben szétrepülve távolodnak. A modern kozmológia azonban teljesen más képet rajzol – a tudomány szerint az Univerzum sehol sem “kezdődik”, mégis mindenütt egyszerre tágul.

Sokunk fejében felötlött már a kérdés: hol van az Univerzum közepe? Lehet, hogy most választ kapunk rá?

Ismerjük meg az Univerzumot: Einstein statikus világától a táguló kozmoszig

Az általános relativitás elméletének 1915‑ös publikálása után maga Albert Einstein is úgy gondolta, hogy az Univerzum statikus – sem nem nő, sem nem zsugorodik. A század eleji csillagászati megfigyelések azonban sorra árulkodtak arról, hogy a távoli galaxisok mind távolodnak tőlünk, méghozzá annál gyorsabban, minél messzebb vannak.

A rejtély kulcsa az volt, hogy Einstein egyenletei nem tiltják a tágulást: megfelelő matematikai átírással éppenséggel azt mutatják, hogy a tér maga fúvódik, mint egy óriási léggömb. Ekkor vált világossá, hogy nincs központi robbanási pont, inkább a tér szövete nyúlik minden irányban.

„Képzelj el pöttyöket egy lufi felszínén: ahogy fújod, a pöttyök egyre messzebb kerülnek egymástól, miközben valójában sehová sem „másznak”.

A klasszikus példázat jól érzékelteti, hogy a galaxisok nem repülnek keresztül a kozmoszon – ők maguk a “pöttyök”, melyek helyben maradnak, miközben a közöttük lévő távolság nő. Fontos azonban, hogy a lufiban van belső légtér, az Univerzumban viszont nincs “külső” tér, amelybe tágulna – csak a saját négydimenziós téridője létezik.

Így a “középpont” keresése pont annyira értelmetlen, mint a lufifelszín közepét kijelölni: bárhonnan indulunk, ugyanazt a kozmikus tágulást látjuk.

Mi köze van a negyedik dimenziónak az Univerzumhoz?

A mindennapokban megszoktuk, hogy a tér három irányban létezik: van magasság, szélesség és hosszúság. Az időt pedig teljesen külön kezeljük – egyszerűen „telik”. Csakhogy a fizika szerint ezek nem külön világok: a tér és az idő együtt alkotják a téridőt, amely az egész világegyetem „szövete”.

Ebben az összefüggésben a gravitáció például nem valamiféle láthatatlan erő, hanem annak az eredménye, hogy ez a téridő meghajlik nagy tömegű dolgok – például bolygók vagy csillagok – körül.

És ha azt kérdezzük, hogyan tágul az Univerzum, a válasz nem egy klasszikus robbanás, hanem az, hogy maga a téridő változik, nyúlik, ami messze túlmutat azon, amit pusztán a józan ész alapján elképzelhetnénk. Ezért van szükség bonyolult számításokra, hogy ezt megértsük.

Akkor ez mit jelent pontosan?

Egyszerűen fogalmazva: az Univerzumnak nincs középpontja. Akármelyik irányba indulnánk az űrben, soha nem érnénk el egy olyan pontot, amiről azt lehetne mondani: „na, ez itt a világ közepe”.

Az ősrobbanás sem egy adott helyen történt, ahonnan minden elindult – hanem mindenhol egyszerre: maga a tér (és az idő is) ott született meg.

A tudósok jelenlegi elképzelése szerint a világegyetem nemcsak tágul, hanem ezt egyre gyorsabban teszi. Ez a gyorsulás valamilyen ismeretlen erő miatt történik, amit sötét energiának neveznek – és hogy pontosan mi is ez, az a mai napig a fizika egyik legnagyobb rejtélye.

Nyitókép: Artsiom P / Shutterstock

Forrás: zmescience