Új genezis: 4 dimenziós fekete lyukból bújt elő univerzumunk?

Lehet, hogy a Nagy Bumm elméletnek a közeljövőben búcsút inthetünk. Egy új elmélet terjed a kozmológusok körében ugyanis, amely szerint univerzumunk abból a törmelékanyagból keletkezett, amit egy világegyetem méretű hiper – fekete lyuk lőtt ki magából, amikor egy négydimenziós csillag összezuhant.

A Nagy Bumm teória szerint az univerzumunk egy végtelenül sűrű pontból (szingularitásból) robbant elő. Viszont ez az elmélet a világban jelenleg érvényben levő fizikai törvényekkel köszönőviszonyban sincs, mivel azokkal nem hogy nem magyarázható, de egyenesen ellentmond nekik. Ezért a tudomány elegánsan – jobb magyarázat nem lévén – azt feltételezi, hogy “a jelenleg ismert fizikai törvények akkor nem voltak érvényben”.

Ezen sántító pont mellett az is problémás, hogy egy kozmikus robbanásként fellépő Nagy Bumm hogyan eredményezhet ennyire rövid idő alatt (mert ilyen mértékű energiakitörés mellett az univerzum valamivel több, mint 13 milliárd éve nem túl sok) egy hőmérsékletileg ilyen egységes, homogén univerzumot. Ennyi idő ekkora tér és ilyen durva születés után nem eredményezhetne még hőmérsékleti egyensúlyt.

A kozmológusok java része elfogadja most azt a szintén elég misztikus és problematikus magyarázatot erre a hőmérsékleti uniformitásra, hogy röviddel az idő kezdete után valami ismeretlen energia a fény sebességénél gyorsabban tágította az ifjú univerzumot – így egy nagyjából egy hőmérsékleti szinten levő folt lepte volna el a kozmoszt. De ha minden igaz, akkor a Nagy Bumm maga is olyan kaotikus volt, hogy nem biztos, hogy volt egyáltalán olyan stabil hőmérsékletű folt, ami kiterjedhetett volna.

Niayesh Afshordi (és kutatócsapata) ezen visszásságok miatt figyelmét egy 2000-es esszé felé fordította, melyben az elméleti fizikusok és kozmológusok csoportja azt az elméletet vázolta, hogy a mi 3 dimenzióban létező univerzumunk egy membrán, avagy brán, amely egy olyan anyauniverzumon lebeg, amelynek négy térdimenziója van.

Afshordi csapata teoretikus számításokat végzett, hogy ha az anyauniverzumban ott vannak saját 4 dimenziós csillagai, akkor azok ugyanúgy össze tudnak omlani, mint az általunk ismertek, ami 4D-s fekete lyukakhoz vezethet: szupernovaként felrobbannak, lelökve külső rétegeiket a belső részük pedig összezuhan fekete lyukká.

A mi univerzumunkban a fekete lyukaknak van egy gömbszerű rétege, amit eseményhorizontnak nevezünk. Ha ezen (vagy a fekete lyukban magában) akarunk leválasztani egy részt, két dimenziós objektumot kell használnunk: egy lapszerű felületet, mely meggörbülve lefedhet egy részt a gömbön.

Ha a 4D-s fekete lyukon akarsz ugyanígy leválasztani egy részt, egy 3D-s objektumot, egy gömböt kell használnod (az ún. hipergömb 3D-s lenyomatát). Amikor a csapat lemodellezte egy 4 térdimenziós csillag halálát, arra jutottak, hogy a kilökődő anyagszemcsék egy 3D-s gömböt formálva távoznának, azaz bránt, amely a 3 dimenziós eseményhorizontot elhagyva lassan tágulni kezd.

Forgó hiperkocka 3D-s vetülete

A csapat arra a következtetésre jutott, hogy a mi univerzumunk egy ilyen brán lehet, és hogy annak növekedését érzékeljük kozmikus növekedésként.

“A csillagászok lemérték a tágulást, és arra következtettek az alapján, hogy egy Nagy Bumm indította el az univerzumot, de ez csak délibáb” – fogalmazott Afshordi.

A modell egyből magyarázza univerzumunk egységességét. Mivel a 4D-s anyauniverzum létezhetett korábban időtlen idők óta is, elég öreg lehetett ahhoz, hogy hőmérsékleti egyensúlyba kerüljenek különböző részei, amit a mi 3D-s világegyetemünk megörökölt. A fénysebességnél gyorsabb tágulás elég nyomós dilemmájától is megszabadulhatunk, ha ezt fogadjuk el helyes modellnek.

De persze vannak bajok ezzel a teóriával is. Kapásból az első rendkívül erős: a Nagy Bumm elméletet visszavetítve a múltra nagyjából előre jelezték, hogy a kozmikus háttérsugárzásnak hogyan kell “kinéznie”. Idén az Európai Űrügynökség Planck obszervatóriuma feltérképezte a háttérsugárzást, és bizony a minták megfeleltek a Nagy Bumm teória alapján előrevetítetteknek. A 4D-s fekete lyuk elmélet alapján számolt adatok viszont 4%-ban eltérnek a Planck méréseitől. Afshordi most a modelljét igyekszik bővíteni, tökéletesíteni, abban bízva, hogy rálel a hibára és sikerül összhangba hozni a háttérsugárzással.

A szingularitás a kozmológia legnagyobb problémája, amelyre nincs se modell, se magyarázat, csak a misztikus “végtelenül sűrű pont, amely hirtelen nekiállt robbanásszerűen tágulni” frázis. A fekete lyuk modell kihagyja a megmagyarázhatatlan szingularitást és a tágulásra is magyarázatot ad a több dimenziós térben robbanásszerűen elinduló buborék teóriája.

Persze, valahogy annak a 4 dimenziós világegyetemnek is létre kellett jönnie. De azt – egyelőre – fejtsék meg azok, akik abban élnek. Nekünk még a 3D-s világunkkal is kell foglalkozni.

A témában további olvasnivalónak ajánljuk:

nature nyomán

Kedves galaktika.hu olvasó! Most egy ajándék e-novellával köszönjük meg, hogy meglátogattad honlapunkat. Ehhez az alábbi linken férsz hozzá:

http://galaktikabolt.hu/termek/stephen_leacock_a_betonember_e-novella.html

Hogyan tudod megszerezni? Rövid regisztráció után kosárba teszed az e-novellát, majd amikor véglegesíted vásárlásodat, a “KUPON” részbe írd be ezt az exkluzív kódot: olvaso3

Ezután a novella ára levonódik a vásárlásodból, majd a “Kizárólag letölthető tartalmakhoz” fizetési opciót választva megrendeled a terméket, s már csak annyi dolgod van, hogy megvárod, amíg kollégánk engedélyezi a letöltést – és máris olvashatod az ajándék novellát!