Miklihvellur

 

Ekki vísindaleg tilgáta heldur mælanleg staðreynd.


Hvað var fyrst? Hvað er það sem gerist “í upphafi”? Vitum við það eða vitum við það ekki?

Allar heimspekistefnur eru svar við þessari spurningu. En hér verður aðeins leitast við að bregða upp hinni vísindalegu heimsmynd sem verður til eftir 1965. Sú heimsmynd svarar ekki þessari spurningu. Hún svarar hins vegar spurningunni: Hvað var fyrst í okkar “efnislega alheimi?” Hún hefur þá sérstöðu meðal heimshugmynda að byggjast eingöngu á mælanlegum staðreyndum, túlkuðum með stærðfræði. Hún fjallar ekki um heimspeki eða trú, og hún svarar ekki spurningum um hvað var á undan okkar alheimi, og hvað verður eftir að hann líður undir lok.

Hvað er þá fyrst samkvæmt þessari heimsmynd vísindanna? Það er ekki mikið miðað við allan hinn gífurlega og endalausa margbreytileika tilverunnar sem við þekkjum. Í upphafi, nánar tiltekið einum hundraðasta úr sekúndu frá byrjun alheimsins, er aðeins til þrennt, sem síðar verður efnisheimurinn: Ljóseindir eða fótónur (frumeiningar ljóssins), fiseindir og andfiseindir og kvarkur og andkvarkur.

Fyrsta sekúndubrotið er ekki þekkt, en talið er af mörgum efnafræðingum að þá ríki eitt alheimslegt lögmál sem svo til strax greinist í kraftana fjóra sem síðar urðu orsök alls sem gerist í öllum alheimi gegnum tíðina. Þeir virðast hlýða hinu sama alheimslega lögmáli og hafa svipaðan styrkleika. Sé þetta rétt eru kraftarnir fjórir, þyngdarafl, rafsegulkraftur, sterku og veiku kraftarnir í eðli sínu einn kraftur. Kaos, hin gríska ringulreið, var aldrei til. Í upphafi er ekkert til af því sem við nú köllum efni. Atóm eru ekki til og þess vegna ekki nein frumefni. Atómkjarnar eru ekki heldur til og hvorki nifteindir né róteindir. Ástæðan fyrir þessu, að því er virðist fábreytilega upphafi, er einföld. Hitinn er allt of mikill. Allt efni brotnar niður við ákveðið hitastig. Við aðeins nokkur þúsund gráður brotnar atóm niður í rafeindir og kjarna. Við nokkur þúsund milljón gráður brotnar atómkjarninn niður í róteind og nifteind. Og við hitastig sem er nokkrar milljónir milljóna gráða brotna róteindir, nifteindir og allar hadrónur niður í frumhluta sína sem menn nefna kvark. Fyrstu sjö hundruð þúsund árin í sögu alheims okkar er hitinn að lækka niður í 109K,( 1 með 9 núllum á eftir - gráður á Kelvinskvarða) en það hitastig er, ef svo mætti segja, landamæri þess sem við nú köllum efni. Svona einfalt er þetta upphaf. Örsmáar agnir á frjálsri hreyfingu. Annað ekki.

Og frá þessu einfalda upphafi er öll þessi óendanlega margbreytilega tilvera komin og lífið sjálft. Það er engu líkara en efni komi frá því sem er ekki efni í okkar merkingu orðsins og líf frá algerum dauða. Enginn býst við að líf geti þrifist í þúsund milljóna stiga hita, eða hvað? Vantar hér óþekktar víddir í heimsmyndina? Enn er hinum stóru spurningum ósvarað, og þessi ritsmíð fjallar ekki um þær, aðeins mælanlegar staðreyndir, heimsmynd vísindanna. Samkvæmt henni er allur hinn þekkti heimur okkar upphaflega eldhnöttur, mjög heitur og geysilega þéttur. Sumir hafa kallað þennan eldhnött „Alheimseggið“ og aðrir „Hið eina upphaflega atóm.“ Þessi hnöttur springur fyrir 12 til 18 milljörðum ára og síðan hefur alheimurinn verið í stöðugri útþenslu.

Í byrjun var þetta kenning. En eftir 1965 breytist kenningin að dómi nær allra vísindamanna í mælanlegar staðreyndir. Rökin fyrir þessari heimsmynd eru svo sterk að flestir líta á þau sem sönnun. Þeir menn sem upphaflega settu fram kenninguna um stórusprengju gerðu það með stærðfræðilegum útreikningum. Samkvæmt þessum útreikningi töldu þeir að um allan alheim ættu að finnast leifar þessarar sprengju. Þeir reiknuðu út núverandi hitastig þessara leifa, öldulengd þeirra og geislun. Það er augljóst að mælikvarðinn á sannleiksgildi þessarar kenningar um stórusprengju var að þessar leifar fundust og mældust svipaðar því sem reiknað var með. Og þær fundust af allt öðrum mönnum en höfundum kenningarinnar. Þær hafa fundist um allan heim hvar sem menn mæla. Og mælingar sýndu að þær hafa nokkurn veginn sama hitastig og sömu öldulengd og reiknað hafði verið út fyrir fram. Og rökin eru fleiri. Það hafði líka verið reiknað út af höfundum kenningarinnar um stórusprengju, að helíum ætti, ef kenningin væri rétt, að vera um fjórðungur eða meira af efnismagni alheimsins. Mælingar hafa staðfest þetta. Helíum hefur alls staðar reynst vera fjórðungur eða meira af efnismagninu.

En hvað er það þá sem raunverulega gerðist í stórusprengju? Um það hefur fremsti efnafræðingur okkar tíma og eftirmaður Einsteins, Steven Weinberg, skrifað bókina THE FIRST THREE MINUTES, A modern View of the Origin of the Universe. Sú bók er helsta heimild þess sem hér fer á eftir.

Weinberg skiptir því sem gerist á fyrstu sekúndubrotum og fyrstu þremur mínútum niður í sex tímabil.

 

 

Gunnar Dal - Stórasprengja

 

Lesa áfram hér