Guido Tonelli: Matéria - A káprázatos illúzió

Guido Tonelli: Matéria - A káprázatos illúzió 2023 - 207 o.

(A részecskefizika és a csillagászati kozmológia fejlődése és mai állása közérthetően. Aki követi a tudományos eredményeket, az nagyon kevés újat találhat a műben. Kezdő érdeklődőknek viszont rengeteg meglepő dolgot mutat meg.)

1. Mindenek anyja

"(27. o.) A vallás egyfajta lázadásból születik: a bennünket alkotó anyagi szubsztanciának a vége nem jelentheti egyszersmind a mi végünket is. Valaminek meg kell maradnia belőlünk. ...elviselhetetlen gondolat, hogy az egyes egyénekből nem marad semmi."
"(30. o.) Minden biológiai létforma, de különösen az ember rendkívüli esendőségének tudatosodása a nagy vallások és a korai filozófiai elmélkedések kiindulópontja. Kezdetektől fogva egy illúzió jellemzi az emberi gondolkodást, mégpedig az az elképzelés, hogy valami túlél bennünket."

2. Atomok és vákuum

"(42. o.) ...Epikurosz számára... Semmiféle isteni beavatkozásra nincs szükség a természeti jelenségek megértéséhez. Minden magyarázhatóvá válik, ha felismerjük az anyagi világban működő belső dinamikát."
"(53. o.) Newtonnal veszi kezdetét az a hosszú eseménysor, ami elvezette a tudósokat a modern atomizmus kidolgozásához. Az anyag atomokból áll, és az e részecskék között ható erők határozzák meg a testek természetét."

3. Csak részecskék

"(56. o.) ...az anyag részecskékből áll, és ezek más részecskékkel történő csere révén kölcsönhatásba lépnek egymással."

4. Felhők, lágy anyag és az utolsó sámánok

"(81. o.) Amikor bármilyen anyagi tárgyat megérintünk, az úgynevezett érintkezés nem más, mint a külső elektronhéjak között létrejövő taszítás..."
"(82. o.) Minden kötéssel rendelkező rendszerre kiszámítható az az energiamennyiség, ami szükséges ahhoz, hogy a rendszer két alkotóeleme teljesen szabaddá váljon: ez az energia megegyezik a rendszer kötési energiájával."
"(96. o.) ...amikor egy elektron találkozik egy pozitronnal, bekövetkezik az annihiláció, azaz a két részecske eltűnik, két fotonnak adva át a helyet. Az ellentett jelenség létezése is bebizonyosodott, azaz hogy a nagy energiájú fotonok képesek elektron- és pozitronpárokat létrehoznim és ugyanez történnhet a gluonokkal is, amelyek a "semmiből" tudnak kvark- és antikvarkpárokat teremteni."

5. Egy évezredes előítélet diadala és bukása

"(102. o.) ...hogy egy részecske spinje egész vagy tört, teljesen eltérő módon határozza meg a sorsát. A tört spinnel rendelkező részecskéket fermionoknak , míg az egész számú spint tartalmazókat bozonoknak nevezzük."
"(103. o.) ...a Pauli-féle kizárási elv... nem vonatkozik a bozonokra, míg a fermionok esetében egyfajta megsérthetetlen tabunak számít: két azonos fermion nem foglalhatja el ugyanazt a kvantumállapotot."
"(108. o.) Ha a két kölcsönhatás, az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatás egyenletei megegyeznek, akkor a hordozók, a foton, valamint a W és Z közötti szimmetriát csakis az a közeg törheti meg, amelyben terjednek. A magyarázat egyszerű: a vákuum nem üres. Egy új, tömeggel rendelkező részecske minden szegletét elfoglalja a maga mezejével."
"(109. o.) ...Higgs... következtetései egyértelműbbek: igen, a spontán elektrogyenge szimmetriatörés egy skalármező hatására következik be; utóbbit egy új, tömeggel rendelkező bozon hozza létre."
"(110. o.) A tömeg, minden tulajdonság közül a legáltalánosabb, csapdát rejt. A pehelykönnyű leptonok és a jóval nehezebb kvarkok demokratikusan mind tömegnélküliek. Az egész világmindenséget elfoglaló Higgs-mező... választja ki a nagy tömegű, illetve a könnyű részecskéket, és különbözteti meg őket egymástól. Minél erősebb a mezővel való kölcsönhatás, annál nagyobb a részecskének tulajdonított tömeg. A foton egyáltalán nem lép kölcsönhatásba vele, míg a W és Z csávába kerül, és nagyon nagy tömegre tesznek szert. A tömeg nem az anyag belső tulajdonsága, hanem egyfajta dinamika következménye."
"(117. o.) A Higgs... Nem tartozik az anyagrészecskék, a leptonok és a kvarkok családjába, mert bozon. Ugyanakkor kevés köze van a többi, kölcsönhatásokat hordozó bozonhoz. Ugyanis skalárrészecske, ami azt jelenti, hogy a spinje nulla, nincs perdülete. Ez az első alapvető skalárrészecske a standard modellben, több nincs."

6. Fénylő égitestek és fekete csillagok

7. A világegyetemet benépesítő anyag sötét formái

"(153. o.) ...az univerzum mintegy 5%-ban tartalmaz úgynevezett közönséges (ismert), gáz, por és mindenféle típusú csillag alakját felöltve megjelenő anyagot. ...a sötét anyag jóval nagyobb mennyiségben van jelen: az egész világegyetemnek több mint egynegyedét, pontosabban tömegének 27%-át ez a titokzatos és láthatatlan anyag teszi ki."
"(157. o.) ...a sötétenergia egyenletesen oszlik el az űrben, látszólag csendben foglalja el az univerzum teljes térfogatát, és mindenre taszító erőt gyakorol."
"(158. o.) ...a sötétenergia mintegy 68%-ban járul hozzá a teljes tömeghez."
"(158. o.) ...a neutrínók bőséges mennyiségben fordulnak elő a világegyetemben, még akkor is, ha hozzájárulásuk a teljes tömeghez mindössze 0,3%-ot tesz ki."

8. Mi tartja a vizet, amelyben Bahamut úszik?

"(165. o.) ...az univerzum évmilliárdokkal ezelőtt született, és egy nagyon különleges ponttól kezdve létezik, amikor a sűrűség és a hőmérséklet nagyon magas értékeket ért el."
"(166. o.) A táguló világegyetem hipotézisében rendkívül fontos tömegének és energiatartalmának a sűrűsége, mivel ettől függ a térfogat-növekedéssel szembehelyezkedő gravitációs vonzás. Minél nagyobb az univerzum tömeg- és energiatartalma, annál nagyobb az az erő, amely ellensúlyozza a tágulást, egészen akár irányának megfordításáig."
"(167. o.) A világegyetem tömegének és energiasűrűségének mérése így alapvető kérdéssé vált fejlődésének megértése szempontjából..."
"(167. o.) Az összes megfigyelési módszer... egyértelmű eredményeket hozott. A kritikus sűrűség becsült értéke köbméterenként 5 hidrogénatommag, míg a közönséges anyag átlagos sűrűsége köbméterenként 0,25 atommag volt. Az univerzum... nem lehetett zárt."
"(167. o.) ...egy forradalmi elmélet született... hogy az ősrobbanást a kozmikus infláció váltotta ki... mindennek a kezdetére egy véletlenszerű mechanizmust helyezett, egy kvantumfluktuációt, amely egy skalárrészecskét emelt ki a vákuumból: ez volt az inflaton."
"(168. o.) Valamennyi eddig végzett mérés az inflációs modellt igazolja... eddig nem sikerült felkutatni az inflatont."
"(174. o.) ...a téridő döntő szerepet játszik az egész világegyetem energiaegyensúlyában. Mivel a testek közötti gravitációs vonzást a téridő deformációja okozza, amit viszont a tömeg-energia koncentrációjának lokális jelenléte idéz elő, úgy kell elképzelnünk, mint amit az energia egy sajátos formája hat át; két egymást vonzó testet összetartó kötési energia."
"(174. o.) Az univerzumban elhelyezkedő mindne égitestpárnak megfelel egy kötési energia. Mivel minden vonz mindent, a csillagokat, a galaxisokat és a galaxishalmazokat összetartó energiának az összege egy hatalmas negatív szám... Ha az imént kapott két hatalmas számot - egyik pozitív szám (tömeg-energia), a másik negatív - kivonjuk egymásból, az eredmény meglepő: az univerzum teljes energiája nulla."
"(175. o.) Egy ilyen típusú univerzum a végtelenségig tágulhat, és örökké fennállhat, mert dinamikája nem igényel energiaráfordítást."
"(175. o.) Az univerzum energiája nulla, ahogy nulla a teljes töltése vagy a teljes inpulzusnyomatéka, azaz perdülete is... Egyszóval az univerzum rendszerének kvantumszámoknak nevezett fizikai tulajdonságai mind nulla értékűek, akárcsak a vákuumrendszeréi. A következtetés elkerülhetetlen: maga az univerzum is vákuumrendszer."
"(176. o.) Az ősrobbanás a vákuum egyik állapotának zajos átalakulása volt a vákuum egy másik, az elsővel egyenértékű állapotába; egy nagy metamorfózis, ami - mivel nem igényel energiát - minden ok nélkül bekövetkezhet... Minden véletlenül történt, tiszteletben tartva az egyetlen kötöttséget: semmi sem sértheti meg a fizika azon törvényeit, amelyek az anyagi testek, sőt még a vákuumállapot viselkedését is szabályozzák."

9. A káprázatos illúzió

"(184. o.) A magunk mögött hagyott század azt eredményezte, hogy az idealisták és materialisták közötti hoszú, évezredeken át tartó vita végleg az utóbbiak javára látszik eldőlni."

Vissza az oldal elejére