MI AZ OSZCILLÁLÓ UNIVERZUM-ELMÉLET? - TUDOMÁNY - 2026

Az oszcilláló univerzum vagy a ciklikus univerzum elmélete azt sugallja, hogy az univerzum terjeszkedik és határozatlan ideig összehúzódik. Richard Tolman (1881–1948), a kaliforniai Technológiai Intézet matematikusa 1930 körül a pulzáló világegyetem matematikai alapú elméletét javasolta.

De az ötlet Tolman idejében nem volt új, mivel az ókori védikus szentírások már edzés előtt 1500 körül javasoltak valami hasonlót, kijelentve, hogy az egész világegyetem egy Brahmanda nevű kozmikus tojásban van.

1. ábra: A mély univerzum képe a Hubble-ból. Jelenleg az univerzum bővül, de az oszcilláló univerzum-elmélet szerint eljön az idő, amikor összehúzódik. Forrás: Wikimedia Commons.

Edwin Hubble (1889-1953) köszönhetően bebizonyosodott, hogy az univerzum jelenleg bővül, mely a legtöbb csillagász szerint jelenleg gyorsul.

Oszcilláló univerzumelméleti javaslat

Tolman azt sugallja, hogy az univerzum tágulása a Nagyrobbanás kezdeti impulzusának köszönhetően történik, és akkor áll le, miután az impulzus a gravitáció hatására megszűnik.

Sőt, az orosz kozmológus, Alexander Friedmann (1888–1925) már 1922-ben matematikailag bevezette az univerzum kritikus sűrűségének gondolatát, amely alatt kinyílik anélkül, hogy a gravitáció képes lenne megakadályozni, míg fölött ugyanaz A gravitáció megakadályozza a tágulást, és összehúzódását okozza, amíg összeomlik.

Nos, elméletében Tolman azt jósolja, hogy a világegyetem sűrűsége eléri azt a pontot, ahol a tágulás megáll a gravitációs féknek köszönhetően, és megkezdődik a Big Crunchnak nevezett összehúzódási szakasz.

Ebben a szakaszban a galaxisok egyre közelebb kerülnek egymáshoz, hogy hatalmas, hihetetlenül sűrű tömeget képezzenek, ami a várható összeomlást okozza.

Az elmélet azt is feltételezi, hogy az univerzumnak nincs konkrét kezdete és vége, mivel több millió éves ciklusokban felváltva építi és pusztítja el.

Az ősi anyag

A legtöbb kozmológus a Nagyrobbanás elméletét az univerzum eredeteként fogadja el, amely a nagy ősrobbanás során jött létre az elképzelhetetlen sűrűségű és hatalmas hőmérsékletű anyag és energia speciális formájából.

Ebből a nagy kiindulási atomból kikerültek az ismert elemi részecskék: protonok, elektronok és neutronok, az ylem nevű formában, egy görög szó, amelyet a bölcs Arisztotelész az elsődleges anyagra, az összes anyag forrására utalt.

A ylem fokozatosan lehűlt, miközben kibővült, minden alkalommal kevésbé sűrűvé vált. Ez a folyamat sugárzási lábnyomot hagyott az univerzumban, amelyet már észleltek: a mikrohullámú sugárzás háttérét.

Az elemi részecskék egymással kombinálódni kezdtek, és néhány perc alatt képezik az ismert dolgot. Tehát a ylem egymás után átalakult egy és másik anyaggá. A ylem gondolata pontosan az, ami a pulzáló világegyetem gondolatához vezetett.

A pulzáló világegyetem elmélete szerint, mielőtt elérnénk ezt a kiterjedt fázist, amelyben most vagyunk, lehetséges, hogy létezik egy másik, a jelenlegihez hasonló univerzum, amely a ylem kialakulásához kötött össze.

Vagy talán a miénk az első a jövőben zajló ciklikus univerzumok közül.

Big Bang, Big Crunch és entrópia

Tolman szerint az univerzum minden oszcillációs szekvenciája nagy robbanással kezdődik, amelyben a ylem minden dolgot felvesz, amiről tudunk, és a Big Crunch-kal, az összeomlással zárul, amelyben az univerzum összeomlik.

Az egyik és a másik közötti idõszakban a világegyetem tágul, amíg a gravitáció megállítja.

Amint maga Tolman rájött, a probléma azonban a termodinamika második törvényében rejlik, amely kimondja, hogy a rendszer entrópiája - a rendellenesség mértéke - soha nem csökken.

Ezért minden ciklusnak hosszabbnak kell lennie, mint az előzőnél, ha az univerzum képes megőrizni előző entrópiájának emlékét. Az egyes ciklusok hosszának meghosszabbításával eljuthat egy olyan ponthoz, ahol a világegyetem határozatlan időre hajlamos kibővülni.

Egy másik következmény az, hogy e modell szerint az univerzum véges és a múlt valamilyen távoli pontján eredendőnek kellett lennie.

A probléma orvoslására Tolman azt állította, hogy a relativista termodinamika bevonásával az ilyen korlátozások eltűnnek, lehetővé téve a világegyetem összehúzódásának és kiterjesztésének határozatlan sorozatát.

Az univerzum evolúciója

2. ábra. A sűrűségparaméter meghatározza az univerzum három lehetséges geometriáját. Forrás: a NASA a Wikimedia Commons segítségével.

Alexander Friedmann orosz kozmológus, aki szintén nagyszerű matematikus volt, három megoldást fedezett fel Einstein egyenleteire. Ez a 10 egyenlet, amelyek a relativitáselmélet részét képezik, és leírják, hogyan görbe az űridő az anyag jelenléte és a gravitáció miatt.

Friedmann három megoldása a világegyetem három modelljéhez vezet: az egyik zárt, egy nyitott és egy harmadik lapos. E három megoldás által kínált lehetőségek a következők:

-A bővülő univerzum megállíthatja a bővítést és újra összehúzódhat.

-A táguló univerzum elérheti az egyensúlyi állapotot.

-A terjeszkedés folytatódhat a végtelenig.

A nagy szakadás

Az univerzum tágulási sebessége és az abban lévő anyag mennyisége a kulcsa annak, hogy felismerjük a helyes megoldást a három közül.

Friedmann becslése szerint az elején említett kritikus sűrűség plusz vagy mínusz 6 hidrogénatom / köbméter. Ne felejtse el, hogy a hidrogén és a hélium a nagy robbanás utáni ylem fő termékei, és az univerzum legalacsonyabb elemei.

Mostanáig a tudósok egyetértenek abban, hogy a jelenlegi világegyetem sűrűsége nagyon alacsony, oly módon, hogy vele lehetetlen létrehozni gravitációs erőt a növekedés lelassításához.

Tehát univerzumunk egy nyitott világegyetem lenne, amely a Nagy Könnyben vagy Nagy Ripben végződhet, ahol az anyag szubatomi részecskékre oszlik, amelyek soha nem térnek vissza egymáshoz. Ez lenne az általunk ismert világegyetem vége.

A sötét anyag kulcsfontosságú

De figyelembe kell vennie a sötét anyag létezését. A sötét anyagot nem lehet közvetlenül megfigyelni vagy észlelni, legalábbis egyelőre. De a gravitációs hatása megmutatkozik, mivel jelenléte megmagyarázza a gravitációs változásokat sok csillagban és rendszerben.

Mivel úgy gondolják, hogy a sötét anyag elfoglalja az univerzum 90% -át, lehetséges, hogy univerzumunk bezárt. Ebben az esetben a gravitáció képes lesz ellensúlyozni a terjeszkedést, és a korábbiakban leírtak szerint a nagy összetöréshez vezet.

Mindenesetre ez egy lenyűgöző ötlet, amelynek még mindig van sok spekulációja. A jövőben előfordulhat, hogy a sötét anyag valódi természete feltárul, ha létezik.

Ehhez már kísérleteket végeznek a Nemzetközi Űrállomás laboratóriumaiban. A földön közben kísérleteket végeznek a sötét anyag normál anyagból történő kinyerésére is. Az így kapott eredmények kulcsfontosságúak az univerzum valódi természetének megértésében.

Irodalom

1. Kragh, H. A relativista univerzum ciklikus modelljei. Helyreállítva: arxiv.org.
2. Pérez, I. Az univerzum eredete és vége. Helyreállítva: revistaesfinge.com.
3. SC633. Az univerzum eredete. Helyreállítva: sc663b2wood.weebly.com.
4. Villanueva, J. Oszcilláló univerzum-elmélet. Helyreállítva: universetoday.com.
5. Wikipedia. Ciklikus modell. Helyreállítva: en.wikipedia.org.
6. Wikipedia. A világegyetem alakja. Helyreállítva: en.wikipedia.org.