Hogyan keletkezett a világegyetem?

Michal Heller, a Templeton-díjas lengyel kozmológus-pap számára a tudomány nincs ellentétben a vallási meggyőződéssel, sőt kiegészítik egymást. Az ausztrál ABC-nek adott interjújából közlünk részleteket.

Michal Heller a Templeton díj átadásán

– Mi a mai kozmológia és hogyan kapcsolódik a matematikához?

HELLER: A kozmológia manapság már a fizika és az asztronómia része. Mint tudomány, a 20. század elején született meg. Korábban is próbálkoztak tudományos kozmológiát létrehozni, de nem sikerült. A klasszikus fizikai törvényeket nem lehetett az egész univerzumra kiterjeszteni – valamilyen paradoxon mindig keletkezett és a tudósok nem tudtak mit kezdeni ezekkel. Csak Einstein relativitás elméletete tette lehetővé a világegyetem modelljének felállítását. Azóta számos ilyen kozmológiai modell született. Ezek teljes egészében matematikai egyenletek, de ma már kapcsolatban állnak a megfigyelésekkel is.

– No de, ez mégiscsak egy olyan terület, ahol összeér egymással a fizika, a filozófia, a matematika, a teológia…

HELLER: A kozmológiának ma már nincs szüksége filozófiára. Csak tudósokra van szükség ahhoz, hogy egy új kozmológiai modellt felállítsunk. De amikor az ember elkezd gondolkodni a világegyetem eredetéről, akkor persze megjelennek a filozófiai kérdések is.

A jelen korszakot a kozmológiában galaktikus kornak nevezik, mert a mindenség galaxisokból áll. Ezek rengeteg csillagból és az anyag egyéb formáiból, porból, gázokból állnak, melyek folyamatosan távolodnak egymástól. A kísérletek és az elméleti adatok szerint ez a korszak mintegy 14 milliárd éve tart.

No de lépjünk visszafelé az időben. Képzeljük el, hogy a világegyetem szűkül és a galaxisok mind közelebb kerülnek egymáshoz; egy idő után összeérnek és olyan kis helyre tömörülnek, hogy anyagi struktúrájuknak más formát kell ölteni. Ez a radiáció kora, a melyben anyag fő formája elektromágneses sugárzás és amely a Nagy Bumm utáni 300 ezer évben határozta meg a világegyetemet.

Haladjunk tovább visszafelé az időben. Az univerzum ismét szűkül. A sugrázás sűrűbb és melegebb lesz, és egy idő után már nem létezhet, mint sugárzás. Olyan lesz, mint a forró plazma, ami a sugárzás és az alapvető részecskék keveréke. Ez mindössze 3 perccel a Nagy Bumm után volt. Azokban a percekben dőlt el, hogy mik lesznek az univerzum kémiai összetevői és mivel mi is kémiai anyagokból állunk, ez egy kritikus pont volt létezésünk szempontjából.

Még tovább haladva visszafelé az időben, a Max Planckról elnevezett Planck-korba jutunk, amelyet Küszöbnek is nevezünk, mert jelenlegi fizikai elméleteink itt már nem működnek. Ez a “kor” valójában egy pillanat volt a Nagy Bumm után. Hogy mi volt a Planck-kor előtt, azt nem tudjuk. Azt sem tudjuk, hogy vajon létezett-e idő abban a korszakban. Ahhoz hogy ezt a korszakot megértsük, a fizika, a kvantummechanika és a gravitáció elméletének összevonására lenne szükség. A tudósok most ezt az elméletet próbálják megfogalmazni.

– Ön is ezzel foglalkozik, ugye?

HELLER: Pontosan. Sok tudós az ún. SuperString elmélettel, mások a folytonos gravitáció elméletével próbálnak válaszokat találni a Planck -korra. De van egy újabb megközelítés is, amely a matematika egy új ágán, a nem-kapcsolódó geometrián alapul. Ez utóbbira építve, néhány varsói barátommal már ki is dolgoztunk egy modellt, mely azt mutatja, hogy a Planck-kor előtt nem volt sem idő, sem tér.

– Azért nem értjük ezt a korszakot, mert mi emberek, csak időben és térben tudunk gondolkodni?

HELLER: Persze, mi emberek nem tudjuk elképzelni a világot idő nélkül. A matematikusoknak azonban ez nem probléma. Az emberi agy  nehezen tud elképzelni egy négy dimenziós teret, a tíz dimenzióssal pedig végképp nem tud mit kezdeni. A matematika számára azonban ez csak egy tollvonás.

– És mit üzen ez a tollvonás?

HELLER: Sok nézetkülönbség van a Nagy Bumm fogalma körül, még a tudományos közösségen belül is. Van aki a Nagy Bumm alatt a Planck-küszöb előtti korszakot érti, mások hatalmas robbanásként tekintenek rá, melyből minden kiindult.

– A kezdeti szingularitás?

HELLER: Ez a szakkifejezés azt jelenti: ha nem vesszük figyelembe a kvantumgravitációt és Einstein általános relativitáselméletére korlátozódunk, akkor a világegyetem nulla időről és nulla térből indult. Tehát volt egy pillanat, amikor a mindenség egy pontba volt sűrűsödve és ez a kezdeti pont a kezdeti szingularitás.

Ha meglesz végre a kvantumgravitációs elméletünk, akkor belelátunk majd a Planck-korba és tudni fogjuk mi történt benne. Lehet, hogy nem volt semmiféle Nagy Bumm. Lehet, hogy nem is volt kezdeti szingularitás. Ehhez azonban meg kell várni, míg megalkotjuk az elméletet.

– Ezért veszélyes a kezdeti szingularitást a teremtéssel azonosítani?

HELLER: Sok gondolkodó azonosította már a kezdeti szingularitást Isten teremtő aktusával, azonban mint mondtam, okosabb ha megvárjuk mit mutat majd a kvantumgravitációs elmélet. Lehet, az derül majd ki, hogy a tágulás korszaka előtt az univerzum szűkült. Egyelőre nem tudhatjuk.

Ám a tudományos okok mellett teológiai megfontolásból sem azonosíthatjuk a kezdeti szingularitást a teremtéssel. A teremtéstörténet sokkal gazdagabb annál, mintsem hogy azonosítani lehetne egy kezdeti szingularitással. A teremtés nem csak egy pillanat vagy aktus, hanem állandóan zajló folyamat. A teremtés egy különleges kapcsolat Isten és a világegyetem között: Isten tartja fenn az univerzumot, és ha megszűnne fenntartani, akkor az univerzum semmivé válna. A teremtés nem csak a létezés kezdete, hanem a jelen is, a jövő is az.

Egyes vallási közösségek, főleg az Egyesült Államokban, de Európában is, egyfajta mechanikus, időbe zárt Istent képzelnek el, ez a naiv istenkép ellentétben áll a tudományos világképpel. Sok tudós – azt hiszem Dawkins is közéjük tartozik – éppen ez a mítikus istenkép ellen harcolnak. Végső soron igazuk van, mert Isten valami sokkal, sokkal hatalmasabb kell hogy legyen…