Genezis

Az anyag megmenekülésének története, mi történt a 10-43 és a 10-32 másodperc között.Minden – a tér, az idő és az anyag – a közel 13,7 milliárd éve lezajlott ősrobbanásban keletkezett. Akkor a világegyetem különös hely volt – olyan idegen, amennyire csak lehetséges. Nem voltak bolygók, csillagok vagy galaxisok; csupán a parányi elemi részecskék léteztek; ezek alkották az egész világegyetemet, amely akkor még csak akkora volt, mint egy gombostû hegye, és ráadásul hihetetlenül forró. Egyszer csak elkezdett tágulni – a különös és váratlan kezdetből táguló világegyetem olyanná fejlődött, amilyennek ma látjuk.A modern tudomány képtelen leírni vagy megmagyarázni bármilyen jelenséget, amely az ősrobbanás előtt 10-43 másodperccel történt. A 10-43 másodperces időszakot Planck-időnek nevezzük, a német tudós Max Planck után. Ô volt az első, aki felvetette, hogy az energia nem folytonos mennyiség, hanem adott energiájú csomagokban vagy kvantumokban jelenik meg.

A kvantumelmélet mára az egész modern fizika alapjává vált; a XX. századi elméleti fizika két kimagasló eredménye közül az egyik a kvantumelmélet, amely a világegyetem legkisebb mérettartományával foglalkozik. A másik pedig Einstein általános relativitáselmélete, amely a nagyon nagy mérettartományok fizikájával, a csillagászati méretekkel foglalkozik.Bár a két elmélet saját érvényességi területein belül tökéletesen kiállta a kísérletek és az észlelések próbáját, mégis súlyos problémák merülnek fel, ha megpróbáljuk összehangolni őket. Különösen az idő megközelítése eltérő a két elméletben. Einstein elméletében az idő egy koordináta; éppen ezért folytonos mennyiség, így két időpont között az eltérés tetszőleges lehet. A kvantumelméletben azonban a Planck-idő alapvető határt jelent – az idő olyan legkisebb értelmezhető egységét, amelyet elméletileg egyáltalán meg tudunk még mérni. Még ha elkészítenénk is a lehető legpontosabb órát, akkor is azt látnánk, hogy az óramutató szabályosan Planck-időegységeket lépne.

A XXI. századi fizika egyik legnagyobb kihívása éppen e két ellentmondó elképzelés összeegyeztetése (a legújabb próbálkozás erre a húrelmélet, illetve ennek rokona, a membránelmélet).  Tudományos vizsgálódásunkat a világegyetem 10-43 másodperce utáni pillanatokkal kezdjük, ekkor az ősrobbanás utáni kicsiny, forró és sûrû világban a kvantumfizika törvényei uralkodnak. Az ősrobbanás-elmélet ellentmond ösztöneinknek. Józan ésszel sokkal inkább időben állandó (statikus) és térben végtelen világot képzelnénk el, ám napjainkban alapos tudományos érv szól amellett, hogy ez a rendkívüli esemény bekövetkezett.

Az idő kezdete
Pillantsunk vissza abba az időbe, amikor a világegyetem keletkezett – pontosan az ősrobbanás után. Csábító volna azt mondani, hogy a világegyetem csak úgy hirtelen kirobbant a mérhetetlen térben, de ez teljességgel félrevezető lenne.

Valójában az ősrobbanásban keletkezett minden, a tér, az anyag és maga az idő is. A tér nem termett elő a semmiből; a Teremtés első pillanatai előtt nem létezett a semmi.

Maga az idő még el sem kezdődött, ezért nincs értelme arról beszélni, hogy mi történt az ősrobbanás előtt. Még maga Shakespeare vagy Einstein sem tudná ezt egyszerûen elmagyarázni, bár a kettejük társítása igen hasznos lenne!Ebből következik, hogy ma, amikor a világegyetemet kutatjuk, értelmetlen afelől érdeklődni, hogy hol is történt az ősrobbanás. A tér csak akkor keletkezett, amikor az ősrobbanás végbement. Ezért az első másodperc töredékeiben az egész belátható világegyetem parányibb tartomány volt, mint egy atom magja. Az ősrobbanás a tér minden pontjában, mindenhol bekövetkezett, és nem volt középpontja.

Ezt szépen illusztrálja Escher Cubic Space Division (A kocka térbeli felosztása) címû, cseppet sem romantikus képe. Képzeljük el, amint e rács tetszőleges csomópontján állunk, közben a csomóponthoz csatlakozó minden egyes rúd megnyúlik. &Uacutegy éreznénk, hogy minden elszáguld tőlünk, és arra a következtetésre jutnánk, hogy speciális helyen, a tágulás középpontjában állunk. Most térjünk vissza és gondolkozzunk: vegyük észre, hogy a tágulás bármelyik rácspontról nézve ugyanolyannak tûnne; azaz nincs középpont. Világegyetemünkben a helyzet nagyon hasonló; minden galaxis távolodni látszik tőlünk, ugyanezt látná bármely távoli csillagról a minket figyelő észlelő, és feltételezhetően hasonló következtetésre jutna, nevezetesen arra, hogy mindannyian a tágulás középpontjában vagyunk.

Egy másik gyakori és első pillantásra ésszerûnek tûnő kérdés: „mekkora is a világegyetem?” Megválaszolása újabb probléma, ugyanis látszólag kétféle válasz lehetséges. Az egyik szerint a világegyetem véges méretû, a másik szerint végtelen. Ha véges, akkor mi van a határain kívül? A kérdés valójában értelmetlen, ugyanis a tér csupán a világegyetemen belül létezik, így a szó szoros értelmében véve nincs kívül. Másrészt, ha a világegyetem térben végtelen, akkor azt kell mondanunk, hogy a mérete meghatározhatatlan.

De az időt, mint koordinátát kell
kezelnünk; azaz nem kérdezhetjük meg egyszerûen azt: milyen nagy a világegyetem?, mivel a válasz mindig más lenne. Csak azt tudjuk megkérdezni: mekkora a világegyetem most?, de a relativitáselmélet következtében – amint azt később látni fogjuk – nem tudunk olyan időpontot (most) definiálni, amely a világegyetem minden egyes pontján ugyanazt jelentené.Ha azt mondjuk, hogy a világegyetemnek pontos mérete van, akkor óhatatlanul eszünkbe jut, hogy határa is van. Ha elég messze utaznánk, akkor falba ütköznénk? A válasz természetesen: nem.  

A világegyetem a matematikusok szóhasználatával élve: véges, de határtalan. Olyan, mintha egy hangya futkározna egy labdán.

A hangya a labda görbült felületén mindig ugyanabba az irányba haladva sohasem fog akadályba ütközni, mialatt végtelen hosszú utat tehet meg. Ez annak ellenére van így, hogy a labda véges nagyságú – emiatt a hangya igen feledékenynek tûnhet. Más szóval, hiába indítanánk útnak egy egyenes mentén haladó ûrhajót, soha nem érnénk el a világegyetem szélét – de ez nem azt jelenti, hogy a világegyetem végtelen – a teret is görbültnek kell tekintenünk. Korlátozzuk magunkat olyan kérdések feltételére, melyeket tudományos alapossággal meg is tudunk válaszolni, azaz amelyekre olyan válaszokat tudunk adni, melyek összhangban vannak tapasztalatainkkal. Azt nyugodtan állíthatjuk, hogy a belátható világ (vagyis a világegyetem azon része, ahonnan a fény még el tud jutni hozzánk) véges méretû, mivel jelenlegi legjobb becsléseink alapján a világegyetem 13,7 milliárd éves. Ezért a belátható világ szélének, ahonnan a fény még éppen el tud jutni hozzánk, 13,7 milliárd fényév messzeségben kell lennie, ez azonban évente egy fényévvel távolodik tőlünk. Valójában ezért nem fogunk mi soha ilyen messzire ellátni. Biztosan tehát csak azt állíthatjuk, hogy a világegyetem nagyobb annál a tartománynál, amelyet mi beláthatunk.

A világegyetem mérete
Ha mondjuk, hogy egy objektum 13,7 milliárd fényév távolságban van, akkor ez vajon magában foglalja az egész világegyetemet? Azzal tisztában vagyunk, hogy mekkora a távolság London és New York, sőt a Föld és a Hold között – közel egynegyed millió mérföld, ami a Föld kerületének nagyjából tízszerese. Sok ember ennél már jóval nagyobb távolságot is repült életében, sőt egyes repülőtársaságok külön előjogokat adnak az egymillió mérföldet repült utasoknak. De hogyan foghatunk fel 93 millió mérföldet, a Nap távolságát? Vagy ha a legközelebbi, 4,2 fényévre (közel 24 milliószor millió, azaz egytrillió mérföld) lévő csillag távolságát akarjuk elképzelni, akkor belátjuk, hogy ez túl nagy feladat nekünk… A galaxisok mérhetetlenül messzebb vannak; még a Tejútrendszer legközelebbi szomszédai is, például az Androméda-galaxis, kétmillió fényévre van.

A méretskála másik végén az atomok helyezkednek el, méretüket szintén nehéz elképzelni, hiszen közönséges mikroszkópot használva is láthatatlanok maradnak. Azt kell mondanunk, hogy az ember az atomok és a csillagok méretskálája között éppen félúton helyezkedik el. Érdekes módon ezen a mérettartományon is bonyolulttá válik a fizika;

az atomok mérettartományában a kvantumfizika, a nagy skálákon pedig a relativitáselmélet uralkodik. Valójában pont e két méretskála között válik láthatóvá a két elmélet összeegyeztethetetlensége.

Az oxfordi Roger Penrose meggyőzően érvelt azon meggyőződése mellett, hogy bármilyen alapvető dolog, amit fizikailag képtelenek vagyunk megérteni, számunkra lényegében felfoghatatlan. E gondolatok akkor válnak fontossá, amikor azon töprengünk: egyáltalán mi az, ami az ember számára ismertté válhat? &Oumlsszességében azt kell hinnünk, hogy létezik egy elv, amely lehetővé teszi, hogy itt legyünk és megfigyeljük a világot.

A magányos kvarkok
Hagyományosan az atomot három alapvető részecske építi fel: a proton (egységnyi pozitív töltést szállító részecske), a neutron (semleges részecske) és a sokkal kisebb tömegû elektron (egységnyi negatív töltést szállító részecske)… Klasszikus értelemben ezek az elemi részecskék úgy keringenek a középpontban elhelyezkedő, protonokból és neutronokból álló atommag körül, mintha egy miniatûr Naprendszerben lennének. Az atommag pozitív töltésû, amelyet semlegesít a körülötte keringő elektronok össztöltése. A Naprendszer bolygói a gravitációs erő hatására Nap körüli pályán keringenek, de az atomok belsejében a negatív töltésû elektronok a közöttük és a pozitív töltésû atommag között ható vonzóerő hatására keringenek.

A kísérletek azt mutatták, hogy az elektronok valóban felbonthatatlanok, a protonok és a neutronok viszont nem elemi részecskék – a kvarkokként ismert részecskékre bonthatók fel, melyekről már azt gondoljuk, hogy valóban elemi részecskék. Még senki sem látott kvarkot, de tudjuk, hogy léteznek, mivel már észleltek kvarkokat a protonok hihetetlen nagy sebességgel történő ütköztetésének vizsgálatára épített részecskegyorsítókban.
A természet irtózik a csupasz kvarktól. A kvarkok csak párban vagy hármasban jelennek meg.

A kvarkok ezen sajátossága a kvarkokat összetartó, úgynevezett erős (nem ok nélkül) nukleáris kölcsönhatásnak nevezett erő szokatlan tulajdonságának tudható be. Az erős kölcsönhatás csak nagyon kis skálákon domináns, ezért van szükség nagy energiájú részecskegyorsító berendezésre, hogy a protonokat feltörjük. A nagyobb skálákon megszokott gravitációs vagy ellentétes elektromos töltésû részecskék közötti kölcsönhatásoktól eltérően az erős kölcsönhatás a távolsággal növekszik. Azaz, ha szét tudnánk választani két kvarkot, kiderülne, hogy minél távolabb vannak egymástól, annál erősebben kötődnek egymáshoz.

Történetesen, ahogy a kvarkok távolodnak egymástól, az eltávolítani igyekvő kötési energia olyan naggyá válik, hogy két új kvark keletkezik, azaz az energia tömeggé alakul. Hirtelen két kvarkpár keletkezik, ahelyett hogy csak az a két kvark lenne, amelyeket megpróbáltunk szétválasztani.

E folyamatnak köszönhetően semmiféle kísérlet nem eredményezhet magányos kvarkokat, a természetben csak olyan részecskék összetevőiként léteznek, mint a három kvarkot tartalmazó protonok vagy neutronok.Az ősrobbanást követő pillanatokban azonban a magas hőmérsékletû világegyetemben a kvarkoknak elegendő energiájuk volt ahhoz, hogy szabadon bolyongjanak.

(A korai világegyetem részecskéinek energiája jóval felülmúlta a részecskegyorsítókban elérhető energiákat; még egy Naprendszer nagyságú gyorsító sem lenne képes ilyen hatalmas energiájú részecskéket generálni.Figyelemre méltó tény, hogy a napjainkban a nagyon kis skálák megismerését célzó részecskefizikai, illetve a nagy skálák megértését célzó kozmológiai kutatás egybefonódik. Az egész világegyetem megértéséhez meg kell értenünk az elemi részecskék viselkedését, melyek elméletéhez a legjobb kísérleti laboratórium maga a kezdeti világegyetem. )A legkorábbi képen, amit az újszülött világról láthatunk, éppen e nagy energiájú elemi részecskék forró tere van.

Plusz egy barion
Az Planck-időtől kezdve a hihetetlen kicsi és forró világ tágulni és emiatt hûlni kezdett. A világ hihetetlenül nagy energiájú és óriási sebességû kvarkok forrongó óceánja volt. Ennek következtében egyetlen ma ismert atom vagy molekula sem létezett, hiszen azok összetett szerkezetek és ilyen magas hőmérsékleten nem képesek fennmaradni; a kvarkoknak egyszerûen túl nagy az energiájuk ahhoz, hogy befogódjanak és protonokban vagy neutronokban maradjanak. Ehelyett szabadon száguldoztak a fiatal világban, míg össze nem ütköztek a szomszédjukkal.

A részecskék korai tengere kvarkokat és antikvarkokat is tartalmazott – teljesen azonos, csak éppen ellentétes töltésû ikerrészecskéket. (Az antianyag ötlete már jól ismert a tudományos-fantasztikus irodalomban, számtalan ûrhajó hajtómûvének mûködési elve ezen alapszik. A részecskék és az antirészecskék ütközésekor történő megsemmisülésben, az annihilációban az energiájuk teljes egészében szétsugárzódik – ezt kísérletileg már igazolták. Ha e korai világegyetemben egy kvark és egy antikvark találkozik, sugárzást kibocsátva mindkettejük eltûnik. De fordított folyamat is bekövetkezhet; elegendően nagy energiájú sugárzás spontán módon részecske- és antirészecskepárok keletkezéséhez vezethet.

A világegyetem a tárgyalt pillanatban tisztán a részecskék és az antirészecskék ütközésekor keletkezett sugárzásból állt, később a részecskék visszaadták energiájukat a háttérnek.A világegyetem tovább tágult és hûlt az első mikroszekundum után (csupán 10 milliószor milliószor milliószor milliószor milliószor millió Planck-idő), amikor a hőmérséklet elért egy kritikus értéket, körülbelül tízmilliószor millió fokot, akkor a kvarkok már elegendően lelassultak ahhoz, hogy az egymást vonzó erő (az erős kölcsönhatás) révén befogódjanak. A három kvark által alkotott csomók az általunk oly jól ismert protonokat és neutronokat (együttesen barionoknak nevezzük őket) hoztak létre, míg az antikvarkok antiprotonokat és antineutronokat (antibarionokat) alkottak.

Ha a barionok és az antibarionok száma megegyezett volna, akkor a kvarkok között zajló ütközések következtében teljesen megsemmisültek volna. A világegyetem tágulása során a sugárzásban lévő energia felhígult volna, és az anyag nem maradt volna fenn napjainkig.

Az, hogy az anyag megmenekült, és most azon tûnődhetünk, hogy mi történt a messzi múltban, annak következménye, hogy kezdetben a kvarkok és antikvarkok nem voltak egyensúlyban. Ma még általunk ismeretlen okból kifolyólag minden milliárd antibarionra egymilliárd plusz egy barion jutott, így amikorra a nagy robbanás befejeződött, addigra már majdnem az összes antibarion eltûnt, hátrahagyva a maradék protonokat és neutronokat, melyek ma az atomok magjait alkotják.

A kozmikus összeesküvés
Egy pillanatra most térjünk vissza a jelenbe; vizsgáljunk meg két galaxist, melyek kilenc milliárd fényévre vannak tőlünk, a Földről nézve ellentétes irányban. A kettejük közötti távolság 18 milliárd fényév. Mindketten a világegyetem egy-egy olyan tartományában léteznek, melyek nagy skálákon nézve nagyjából azonosnak látszanak. Mindkét tartományban az azonos típusú galaxisok azonos arányban fordulnak elő, sőt még a lokális tartományok hőmérséklete is azonos.Ez felveti az úgynevezett kozmikus összeesküvés néven ismert problémát.

A világegyetem kevesebb mint 18 milliárd éves (emlékezzünk vissza, hogy a legpontosabb becslések szerint 13,7 milliárd éves), így a fénynek nem lett volna elegendő ideje ahhoz, hogy megtegye a két galaxis közötti távolságot.

A relativitáselmélet állítja, hogy a világegyetemben a legnagyobb sebessége a fénynek van. Ha a fénynek eddig nem volt elég ideje ahhoz, hogy befussa a két galaxis közötti távolságot, akkor semmi nem tehette ezt meg, azaz semmi nem juthatott el az egyik tartományból a másikba. A tartományok közötti különbségeket semmi nem egyenlíthette ki, és ezért igencsak meglepő, hogy a világegyetem, bármely irányba tekintünk, nagyjából ugyanolyannak látszik: ugyanolyan típusú galaxisokat látunk, nagyjából azonos eloszlással, hát ez az, amit kozmikus összeesküvésnek nevezünk.És ez vajon miért probléma? Nem tûnik-e természetesnek, hogy a világegyetem bármely irányba tekintve azonosnak látszik?

Talán létezik valamiféle, eleddig ismeretlen, az ősrobbanás fizikáját kormányzó törvény, mely szerint csak olyan világegyetem keletkezhet, amelyik teljes mértékben egyenletes?

Bár semmiféle nyoma nincs annak, hogy létezik olyan fizikai törvény, amely igazolná, hogy a világegyetem különböző tartományai eltérő hőmérsékletûek voltak, mégis fontolóra kell vennünk ennek lehetőségét; például a korai világegyetemben előfordulhatott, hogy egyik fele kétszer melegebb volt, mint a másik…  Az említett két galaxis mára igencsak távol került egymástól, de amikor a világegyetem nagyon fiatal és sokkal kisebb is volt, az ellentétes irányokban lévő részek még kapcsolatban lehettek, hőt cserélhettek egymással úgy, hogy létrejöjjön a ma látható egyenletesség.
 
Felmerül hát a kérdés: mekkora volt a világegyetem a korai pillanatokban? Meglepő módon ezt meglehetősen könnyû megválaszolni.Csak egyetlen, a fentebb már tárgyalt kölcsönhatás játszhat szerepet csillagászati távolságokon, nevezetesen a gravitáció, amely tulajdonságánál fogva az anyagot összehúzni igyekvő vonzóerő. A gravitáció hatására a tágulás kezdeti sebessége lelassult. Hogy meghatározzuk, miként változott a világegyetem mérete az idővel, megpróbálhatjuk a jelenből visszafelé követni az eseményeket… – ekkor rájövünk, hogy a kozmikus összeesküvés egészen a kezdetekig megmaradt. Azaz a világegyetem soha nem volt elegendően kicsi ahhoz, hogy a fény az egyik részéből eljusson az átellenben lévőbe, és így soha nem volt elég kicsi ahhoz sem, hogy a hőmérséklet-különbségek kiegyenlítődjenek. Ez az elképzelés azt feltételezi, hogy csak a gravitációs kölcsönhatás befolyásolja a tágulás nagyságát, és ezért ezt a feltevést el kell vetnünk, hogy megoldhassuk a kozmikus összeesküvés problémáját.

Az inflációs modell
Ma a legtöbb kozmológus azt gondolja, hogy az ősrobbanás után, a 10-35 és 10-32 másodperc között létezett egy nagyon rövid ideig tartó gyors tágulás – az úgynevezett infláció –, amely alatt a világegyetem mérete több milliárdszorosára növekedett.

Az inflációs periódus befejeztével a tágulás visszaállt a ma megfigyelhető, közel állandó mértékre.

Az inflációs periódus nélkül a világegyetem átellenes irányaiban látható tartományoknak nem lett volna elegendő idejük hőt cserélni és megállapodni egy kellemes egyensúlyban. A gyors tágulás valószínûségének köszönhetően hihetünk abban, hogy a világegyetem kezdetben jóval kisebb volt, és ezért azonos hőmérséklet alakulhatott ki mindenütt, még mielőtt a tágulás elkezdődött volna. A megmaradt kis eltérések pedig kisimulhattak a méretskála óriási növekedése miatt. A hihetetlenül gyors infláció egy másik feltehetőség következménye, hogy a világegyetem általunk belátható része csupán töredéke a teljes világegyetemnek. Más szóval, mi csak a lokális környezetünket látjuk, melyben a változások valójában kicsik. A korai világegyetem tágulásának sebessége vajon miért növekedett meg oly nagy mértékben?

&Uacutegy tûnik, hogy egy új kölcsönhatást kell bevezetni, amely a gravitációval ellentétes hatást gyakorolva felelőssé tehető az óriási tágulásért.

A tudósok már tanulmányozták, hogy az ilyen kölcsönhatásnak milyen tulajdonságai lehetnek, de egyelőre még nincs egyértelmû megoldás. Legjobb tudásunk szerint nincs semmi szokatlan körülmény az inflációt megelőző korszakban, ezért a felfúvódást okozó erő megjelenése és váratlan megszûnése kissé önkényesnek tûnik, de legalább kezelni tudjuk a kozmikus összeesküvés problémáját.

A sík világegyetemben
Az inflációs modellnek azonban van egy pillére – valószínûleg ez a legmeggyőzőbb –, amely a világegyetem geometriájával foglalkozik. A legtöbb embernek ismerősen hangzik az általános iskolában sokszor nehezen megtanult euklideszi geometria. Azt tanultuk, hogy egy háromszög szögeinek ösz-szege 180°. De ez nem mindig igaz: például egy gömb felületén 180°-nál több is lehet. Képzeletben húzzunk egy vonalat az északi pólustól a greenwichi meridiánon keresztül az Egyenlítőig, majd folytassuk az Egyenlítő mentén keletre 90°-ig. Ha a háromszöget az Oroszországon átmenő meridián mentén az északi pólusig húzott vonallal befejezzük, akkor egy újabb 90°-os fordulatot kell vennünk. 90+90=180°, de még hozzá kell adnunk, a két meridián vonal mentén, a pólusnál lévő szöget. Látható, hogy az euklideszi geometria csak sík geometriákra érvényes.

Vajon a világegyetem milyen geometriát vesz fel? Ez igen bonyolult kérdés, hiszen négydimenziós térben vagyunk (a szokásos három térbeli dimenzió plusz az idődimenzió) az előbbi kétdimenziós felület helyett. Vegyük a legnagyobb skálát, és tekintsünk el az anyag lokális torzító hatásától. A világegyetem geometriája sokféle lehet, de úgy látszik, hogy a világegyetem finoman, sajátosan lett hangolva: az észlelések azt mutatják, hogy egy úgynevezett sík geometriában élünk, amelyben az euklideszi geometria érvényesül még a legnagyobb skálákon is. Miért alakult ez így ki? Ahhoz, hogy a geometria síkká váljon, a világegyetem tömegének pontosan meg kellett egyeznie egy bizonyos értékkel, pár atomtömegnyi pontosságával. Azaz, ha a világban egy pár atommal több vagy kevesebb lenne, akkor geometriája egyáltalán nem lenne sík.

&Uacutejból szembekerülünk egy olyan megfigyeléssel, amely a világ korai fizikájának az ősrobbanást befolyásoló jellemzője lehet – a probléma kielégítő magyarázatára megint csak az infláció ad lehetőséget. Az érvelés, mint az előzőkben, azon a tényen alapszik, hogy az infláció jóval nagyobb világegyetemet eredményez, mint az egyszerû ősrobbanás.

Az infláció után
A világegyetem hatalmas méretûre növekedett az infláció során, ezért az általunk belátható része csak töredéke az egésznek, és csak a lokális tulajdonságait tudjuk meghatározni. Egy ilyen óriási világegyetemben semmit sem tudhatunk a megfigyeléseink határán túli világról. Az infláció azt is megmagyarázza, hogy a geometriánk számtalan lehetősége helyett méréseink miért mutatják (relatíve) síknak a világot.Valószínûleg, ha majd jobban megértjük az ősrobbanást, akkor más válaszaink lesznek e kérdésekre, de egyelőre az infláció bármely magyarázatnál jobbnak tûnik.

Az infláció befejeztével a világegyetem kisebb mértékben, de tovább tágult és hûlt. Nagyjából az ősrobbanás utáni harmadik másodpercben a hőmérséklet közel egymilliárd fok alá csökkent. A világegyetem anyagának háromnegyede hidrogén, míg a fennmaradó negyed szinte mind hélium volt (emlékezzünk vissza, hogy a héliumatomnak két elektronja kering a magot alkotó két proton és két neutron körül).Az ősrobbanás-elmélet azt jósolja, hogy minden tíz protonra – vagy másképp mondva: hidrogén atommagra – egy héliummag jut. Ma a hidrogénatomok még mindig tízszer any-nyian vannak, mint a héliumatomok. Az ősrobbanás elméletének valószínûleg ez nyújtja a legegyszerûbb és egyelőre a legmegbízhatóbb igazolását. A hidrogént héliummá alakítják a csillagok, ezért azt várnánk, hogy az arány inkább a hélium felé tolódik el.

Ha a világegyetemben olyan objektumot fedeznénk fel, amelyben a vártnál kevesebb hélium van, akkor teljesen
újra kellene gondolnunk az elméletet.

Ilyen jelenséget eddig még nem figyeltünk meg.Hihetünk tehát az ősrobbanásban? Legfőbb versenytársa, az állandó állapotú világegyetem elmélete végül is mára kimúlt. Ma már csak az ősrobbanás van a színtéren. Azonban ne felejtsük el, hogy egy elméletet bebizonyítani nem lehet, csak abban bízhatunk, hogy az elmélet a megfigyelésekkel összhangban van. Az ősrobbanás az inflációval együtt, úgy tûnik, teljesíti ezt a feltételt. &Aacutem egy új felfedezés bármely pillanatban rávilágíthat az elmélet egy végzetes hiányosságára. Amíg egy új Newton vagy egy új Einstein nem varázsol elő valami jobbat, addig együtt kell élnünk az ősrobbanás elméletével. §


  • Hova tûntek a detektorok?
    Időközben kiderült, hogy az infláció az általunk ma megfigyelhető világegyetem két másik olyan tulajdonságát is képes megmagyarázni, amelyek nélküle érthetetlenek lennének. Először is, a részecskefizika standard elmélete szerint bizonyos típusú, monopólusokként ismert részecskéknek esetenként meg kellene jelenniük a detektorokban. Valójában sohasem sikerült észlelni őket, erre kellene magyarázatot találni. A bizonyosság kedvéért: 100 milliószor millió ilyen részecske keletkezett az ősrobbanásban; meglepő lenne, ha egyet sem tudnánk ezek közül detektálni. De ha ennyi monopólus keletkezett és terjedt szét az infláció alatt sok ezermilliószor nagyobbá vált világegyetemben, akkor nem valószínû, hogy egyetlenegyet sem találnánk az általunk belátható világegyetemben. Az infláció sebessége olyan hatalmas volt, hogy még lejátszódásának igen rövid ideje alatt is képes volt a világegyetem hihetetlen növekedésre, jóval nagyobbra, mint azt az ősrobbanás szokásos elmélete jósolná. Az infláció megmagyarázza a hiányzó részecskéket: egész egyszerûen felhígultak.