ALAPÍTÓ

TUDOMÁNY, SCI-FI

A négydimenziós brane
220px-24-cell.gif


Az ember egy négydimenziós brane-en (membránon) él, és erről nem tud elmozdulni, ettől nehezen is tud elvonatkoztatni. Nézzük pl. a kötéltáncos esetét:
A kötélen egyensúlyozó úgy érzi, hogy csak két irányba tud haladni - előre és hátra, míg a nála jóval kisebb hangya körbe is mászik a kötélen, tehát neki megnyílik az az extra dimenzió, amit az ember nem is érzékel. Viszont a hangya nem tud a kötéltől elmozdulni, akárcsak mi a földi 3-brane-ünktől.
Léteznek alapvetően kicsi extra dimenziók (gondoljunk a hozzánk képest arányítva irdatlanul erős rovarokra, akikre a gravitáció is szinte másként hat), de vélhetően vannak hatalmas és végtelennek tűnő extra dimenziók is, amelyekben a tér 4+n dimenzió mentén terjedhet.

A részletes számítások azt mutatják, ezen KK-módusok kollektív hatása a genfi CERN kutatóközpontban építés alatt lévõ LHC (Large Hadron Collider) kísérleteiben jelentős mérhető effektusokat okoznak, vagyis a nagy extra dimenziós elméletek tesztelhetőek lesznek az LHC-ben! A legszembetűnőbb hatás az lehetne, hogy a nagyenergiás ütközés során egy ilyen KK-módust keltünk. Ennek a módusnak az impulzusa nem a mi négy dimenziónkba esik, vagyis ez a részecske elhagyná a mi brane-ünket. Ennek az a megdöbbentő kísérleti következménye lenne, hogy szemmel láthatólag sérül az energia és az impulzus megmaradásának a törvénye, mivel a KK-módus az energia egy részét elviszi az extra dimenzióba (az ötdimenziós impulzusnak nem kell megmaradnia, mivel a brane jelenléte sérti az ötdimenziós transzlációs szimmetriát, ezért a mi négydimenziós impulzusunk egy része eltűnhet az extra dimenzióban). Például az LHC gyorsítóban (ahol proton fog ütközni antiprotonnal).
Indultunk ki abból, hogy a mostani világegyetem összes anyaga (illetve akkor még energiája) egy kiterjedés nélküli nulldimenziós pontban tömörült össze. Ezt követően az energia átalakult anyaggá, s antianyaggá. A nagy térsűrűség miatt azonban nem volt stabil ez az állapot, így expandált, s robbant az egész. Ám ennek a robbanásnak dimenziórobbanásnak kellet lennie, hiszen akkor még nem létezett egy sem, amiben robbanhatott volna. A robbanás során két különböző világegyetem jött létre: egy anyag és egy antianyag. Ezek mindegyike egy állandó tágulási-összehúzódási folyamaton megy keresztül, egymáshoz viszonyítva fordítottan arányosan.

Amit azonban eddig nem vizsgáltunk: a létrejött idődimenziók. Az idő minden bizonnyal többdimenziós, s nem csak egy, mint ahogy azt mi eddig feltételeztük. Az ősrobbanásnál azonban a különböző dimenziók elosztódtak a mi univerzumunk és az antianyagvilág között. Ezeknek száma természetesen attól függően nő, vagy csökken az egyik helyen, hogy az a tágulási-összehúzódási periódus mely szakaszában van. Nálunk a dimenziók száma növekvőben, így odaát csökkenőben van. Ha feltételezzük, hogy itt csak az a négy dimenzió létezik, amelyet észlelünk (három tér, egy idő), akkor az univerzum tágulásának lassulásából kiszámíthatjuk, hány dimenzió létezik. Mármint mindkét helyen együttesen.
Nos, hát így lassan oda lyukadunk ki, hogy van pokol, azaz antianyagvilág, és ha megváltozik valami ideát, akkor ott is azonban reakció történik. Ergo: ha meghal valaki, akkor ott újraéled? Ne feledjük odaát az idő a miénkkel ellentétes irányban halad.

Ne térjünk el azonban a fő témánktól a mátrixelmélettől: ha a dimenziórobbanáskor a tágulások mértéke, és iránya különbözőre sikeredett, vagy akár több idődimenzió is jöhetett létre, akkor valós az a gondolat, hogy egy másik, 4+n brane-en élő organizmus játékai lehetünk. Nemde?
Ez indokolhatná az evolúció számlájára írt furcsaságok, megjelenési formák sorozatát, és a földi élőlények (főleg fiatalkori) butaságának, ügyetlenségének, robotszerű tanulási mechanizmusának megfigyelhetőségét is. A gyakran tetten érhető mozgáskoordinációs hibák, a kisléptékű taníthatóság, az ismeretek befogadásának átlagos, alacsony szintje, az önfejűség, a kivagyiság, a deviancia, a kiemelkedési vágy, és a pitiáner motivációs küszöb is mind-mind valószínűsíthetik a földi élőlények kezdetleges, mondhatni "középgyenge interaktív élőrobot" mivoltát.


Szakirodalom: Extra dimenziók, Ahol az idő visszafelé halad)

FILLÉR FERENC:

AHOL AZ IDŐ VISSZAFELÉ HALAD


Ismét célszerű lenne összegezni az eddigi feltételezések alapján
felvázolt ősrobbanás- és világegyetem modellt, hogy aztán könnyebben
érthetőek lehessenek a következő sorok. Tehát abból indultunk ki, hogy a
mostani világegyetem összes anyaga (illetve akkor még energiája) egy
kiterjedés nélküli nulldimenziós pontban tömörült össze. Ezt követően az
energia átalakult anyaggá, s antianyaggá. A nagy térsűrűség miatt azonban
nem volt stabil ez az állapot, így expandált, s robbant az egész. Ám ennek a
robbanásnak dimenziórobbanásnak kellet lennie, hiszen akkor még nem létezett
egy sem, amiben robbanhatott volna. A robbanás során két különböző
világegyetem jött létre: egy anyag és egy antianyag. Ezek mindegyike egy
állandó tágulási-összehúzódási folyamaton megy keresztül, egymáshoz
viszonyítva fordítottan arányosan.

Amit azonban eddig nem vizsgáltunk: a létrejött idődimenziók. Az idő
minden bizonnyal többdimenziós, s nem csak egy, mint ahogy azt mi eddig
feltételeztük. Az ősrobbanásnál azonban a különböző dimenziók elosztódtak a
mi univerzumunk és az antianyag világ között. Ezeknek száma természetesen
attól függően nő, vagy csökken az egyik helyen, hogy az a tágulási-
összehúzódási periódus mely szakaszában van. Nálunk a dimenziók száma
növekvőben, így odaát csökkenőben van. Ha feltételezzük, hogy itt csak az a
négy dimenzió létezik, amelyet észlelünk (három tér, egy idő), akkor az
univerzum tágulásának lassulásából kiszámíthatjuk, hány dimenzió létezik.
Mármint mindkét helyen együttesen.

Ezek száma megközelítőleg hat lehet, s ebből három lehetséges variáció
adódik. Vagy (1) öt tér, egy idő; (2) négy tér, kettő idő; (3) három tér,
három idő. Bár matematikailag mindegyik lehetséges variációnak 33,3% az
esélye, a valóságban azért mégis más a helyzet. Mivel a természet általában
szimmetrikus dolgokat szokott létrehozni, nem lehet ez ebben az esetben sem
másképp. Legalábbis csekély az esélye. Így tehát az tűnik a
legvalószínűbbnek, hogy három tér- és három idődimenzió létezik, ebből kettő
az antianyag világban, a többi pedig nálunk. Ezek szerint az a kettő még két
idődimenzió. Az egyiket most hagyjuk, mert még talán el sem tudjuk képzelni,
ám a másik nagyon is felfogható számunkra. Röviden és tömören megfogalmazva,
odaát az idő a miénkkel ellentétes irányban halad. Ezek szerint
megválaszolhatunk ismét egy nagy kérdést: mi volt az abszolút, az első
ősrobbanás előtt (hiszen az összehúzódási-tágulási periódusból következik,
hogy már ősrobbanások sorozatán mentünk keresztül, vagy ha nem, akkor
fogunk)?

A válasz teljesen egyszerű: az antianyag világ volt legelőször, még az
ősrobbanás előtt. Bár ez elsőre elég meredeknek hangzik, hiszen az
ősrobbanásból eredt az antianyag világ létrejötte. Ám mivel az az időben
hátrafelé halad, már korábban is ott volt, s egyre inkább növekszik ez az
időbeli távolság. Tehát a világ kezdete egyre régebbre tolódik. Most térjünk
át kicsit a fekete lyukakra. Már régóta él az a feltételezés, hogy hatalmas
tömegével nem csak a teret hajlítja meg, hanem az előbbiekben felvázolt két
világ között egy átjárót nyit, egy interdimenzionális nyílást. A megfigyelt
fekete lyukak erre az eredményre engednek következtetni. Többek között
ugyanis azt észlelték, hogy az anyag a közelében teljes egészében fénnyé és
energiává alakult át.

Ez pedig csak úgy lenne lehetséges, ha az anyag antianyaggal találkozna.
Az pedig honnan is jönne, ha nem az antianyag világból. Ez már magában is egy
fantasztikus teória lenne, annak tudatában azonban, hogy az antianyag világ
velünk nem azonos időben található meg, a dolog még szenzációsabb. Ekkor
ugyanis feltételeznünk kellene, hogy a fekete lyukak nemcsak a teret, hanem
az időt is meghajlítják. Ezek szerint nagy gravitációs mező használatával
lehetséges az időutazás. Ez azonban sértené az ok-okozat törvényt, hiszen a
múltban okozna változásokat, s az megváltoztatná a jelenünket. Vagy talán
még sem lép fel ez a paradoxon? Többet erről a Párhuzamos Univerzumok
cikkben olvashatnak.

Húsz százalék az esély arra...

Van egy tavasszal készült képem... Az alábbi téma alapján asszociálva kapta a címét...
Lehetséges lenne? Ki, hogyan látja, miként érzi ezt a 20%-os esélyűre taksált alternatívát?

Hidd el, mátrixban élünk...

1093081344?profile=original

Húsz százalék az esély arra, hogy a Mátrixban élünk...
A húsz százalék elég soknak tűnhet, azonban jobban megvizsgálva Dr. Bostrom következtetéseit rá kell jönnünk, hogy van benne valami. Határozottan van benne valami...
Dr. Nick Bostrom az Oxfordi Egyetem filozófia professzora - szó sincs tehát arról, hogy az elmélettel egy szélhámos próbálna internetes "hype"-ot generálni. Legújabb kutatásának témája: mekkora az esély arra, hogy amit valóságnak hiszünk, az valójában csak egy játék?
(Az egész cikket lásd lentebb fájlban.)

A fénynél is gyorsabban.

Teljesen téves az elképzelésünk a térről, időről, de még a logika fogalmáról is - ez derül ki a CERN múlt nyári kísérletéből.
Miközben 2008 nyarán a tudományos világ az építése végéhez közeledő, több milliárd eurós LHC-ra figyelt, az ottani tudósok amúgy "mellékesen" elküldtek kirándulni két piciny fényrészecskét két közeli városba. Valójában egyetlen olyan fotonról van szó, amelyet optikai módon (tükrökkel) szétválasztottak, és a két, immár függetlenül mozgó felét pedig üvegszálas kábelen jó messze távolították egymástól. Mindössze 18 kilométer volt közöttük, amikor megérkeztek az üvegszál végén lévő érzékelőkhöz, és mégis történelmet írtak. Ugyanis, amikor megmérték annak jellemzőit az egyik oldalon, ugyanabban a pillanatban megváltozott a másik állapota is. Nem egy szempillantás, nem is egy milliárdod másodperc múlva, hanem - a mérési hibahatáron belül - valóban azonnal.
(Az egész cikket lásd lentebb fájlban.)

Húsz százalék az esély arra.doc

A fénynél is gyorsabban.doc

Megjegyzések hozzáadásához 4 Dimenzió Online tagnak kell lenned!

Csatlakozás 4 Dimenzió Online

Szavazatok: 0
Írjon nekem e-mailt, amikor válaszolnak –

Válaszok

  • MODERÁTOR

    Megfejtették a húsvét-szigeti szobrok rejtélyét

     

    Kutatók kísérletek segítségével adtak rá magyarázatot, hogyan kerülhettek helyükre a gigantikus húsvét-szigeti kőszobrok.

    A húsvét-szigeti civilizációt számtalan rejtély övezi, mivel az önmagukat és környezetüket is elpusztító polinéz őslakosok kultúrájának már csak a maradványai maradtak meg, mire a 18. században az első európaiak megérkeztek. Így aztán a mai napig nem tudni pontosan, hogy mire szolgáltak és hogyan kerültek a helyükre a szigeten felállított, Moainak nevezett hatalmas kőszobrok.

    E szobrokból többszáz található a szigeten, melyekből számos félkész állapotban, az egykori kőbányákban félig kifaragva található. A régészeti ásatások nem tártak fel sem eszközöket, sem egyéb nyomokat, melyek a szobrokkal és készítésükkel kapcsolatos kérdésekre magyarázatot adnának. Az eddigi elméletek szerint farönkökön görgetve vontatták őket helyükre a kőbányákból, ahol kifaragták őket. Ez az elmélet egyben magyarázatot adhat arra is, hogy hova tűntek el a sziget pálmaerdői.

    A múlt-kor.hu szerint kutatók kísérlettel bizonyították be, hogy a szobrok nem rönkökön, vagy szánon, hanem a "saját lábukon" mehettek a helyükre. A kísérletet Carl Lipo, a Kaliforniai Állami Egyetem kutatója, Terry Hunt, a Hawaii Egyetem munkatársa és Sergio Rapu Haoa régész végezte. Lipo és Hunt az elméletről a The Statues that Walked: Unraveling the Mystery of Easter Island című könyvükben írtak először. A nagysikerű kötet megjelenése után a National Geographic televíziós csatorna kérte fel a két szakembert, hogy "élesben" támasszák alá az abban hangoztatott, nem kevés kritikát kiváltó állításukat. Az alábbi videón látható a kísérlet, mellyel a kutatók azt bizonyították, hogy a Moaikat csupán kötelek segítségével, lépegetve vihették el felállítási helyükhöz.




    Forrás: hvg.hu

  • ALAPÍTÓ

    Még egy magyarázat a halálközeli élményekre

     

    [origo] -  2011. 09. 15.

    A halálközeli élményekről rengeteg beszámoló, vizsgálat és kutatási eredmény áll rendelkezésre, de még mindig nincs olyan elmélet, amelyet minden kutató elfogadna azok magyarázataként. A halálközeli élmények nemcsak a klinikai halál állapotában jelentkeznek - kiválthatják őket egyes műtéti altatószerek, bizonyos kábítószerek, de megtapasztalhatók akár meditációban is.

     

    A klinikai halál állapotából visszatért emberek gyakran számolnak olyan érzésekről, hogy kiléptek a testükből, békesség öntötte el őket, egy sötét alagúton haladtak keresztül, amelynek végén fényesség várta őket. A jelenség biológiai háttere egyelőre nem ismert, pedig már számos elmélet született. A legújabb: német kutatók úgy vélik, hogy a halálközeli élmények kialakulásában jelentős szerepe lehet egy ingerületátvivő anyagnak, a szerotoninnak, mely többek között a hangulatszabályozással áll kapcsolatban - írja a New Scientist.

    Alexander Wutzler kutatócsoportja a berlini Charité Orvosi Egyetemen ezt a feltevést állatkísérlettel tesztelte. Patkányoknál túladagolták az altatót, és úgy találták, hogy mire az állatok elpusztultak, agyukban háromszorosára nőtt a szerotonin szintje. Wutzler véleménye szerint a klinikai halál állapotában ugyanez történhet az emberi agyban is, és a megemelkedett szerotoninszint állhat a halálközeli élmények hátterében.


    "Korábban nem vizsgálták ezt 20110915halalkoze5.jpga kérdést, de megítélésem szerint az eredmény gyakorlati jelentősége nem túl nagy. A szerotonin rendkívül sok élettani folyamatban vesz részt, például az alvás és az ébrenlét, a hangulat, az étvágy vagy a szexualitás szabályozásában. Semmi meglepő nincs abban, hogy szerepet játszik egy olyan bonyolult folyamatban is, mint a halál. Ami a halálközeli élmények során az agyban történik, azt minden bizonnyal igen sok ingerületátvivő anyag együttesen idézi elő" - kommentálta az [origo]-nak a kutatás eredményét dr. Pilling János pszichiáter, a Semmelweis Egyetem Magatartástudományi Int&eacut... tanára, akinek egyik kutatási területe a halálközeli élmény.

    A pszichiáter úgy látja, a berlini kutatócsoport ezzel a kísérlettel csupán annyit mutatott ki, hogy az altatószer túladagolásának hatására megnő az agyban a szerotonin mennyisége, azt viszont nem bizonyították, hogy a szerotonin szerepet játszik a halálközeli élményekben. "Valószínűsíthető, hogy szerepet játszik, de ez a kísérlet nem támasztja alá ezt a feltevést" - mondja.

    Nincs egységes elmélet a halálközeli élmények biológiai hátteréről

    A halálközeli élményekről rengeteg vizsgálat és kutatási eredmény áll rendelkezésre, újabb és újabb apró mozaikdarabkák kerülnek elő, de nincs olyan elmélet, amelyet minden kutató elfogadna - mondja Pilling.

    Egy időben igen elterjedt volt az az elgondolás, hogy a halálközeli élmények oka az agy oxigénhiánya. "Ennek kísérleti alátámasztásaként önként jelentkezőkkel oxigénben szegény és szén-dioxidban gazdag levegőelegyet lélegeztettek be, és ezzel sikerült a halálközeli élmény egyes elemeit előidézni. Másokat viszont nem. A vizsgálatban részt vevők közül senki nem élt át például testenkívüliséget, ami a halálközeli élmény egyik gyakori összetevője. Továbbá valamennyien rendkívül álmosnak, kábultnak, tompának érezték magukat. Ezzel szemben a halálközeli élményt átélők valamennyien azt állítják, hogy kristálytiszta volt az érzékelésük, gondolkodásuk, tudatuk. Van egy másik probléma is ezzel az elmélettel, gyakran élnek át emberek halálközeli élményeket olyan helyzetben is, amikor bizonyíthatóan nincsenek oxigénszegény állapotban, például műtétek során. Ezeket az ellentmondásokat azzal lehet feloldani, hogy a halálközeli élménynek sokféle elindító tényezője lehet, viszont a folyamat nem fog lejátszódni, ha később újabb tényezők nem kapcsolódnak be" - mondja a pszichiáter.

    A halántéklebenyben keletkezhetnek az élmények

    Az 1990-es években született az az elképzelés, hogy az endopszichozin nevű molekula (polipeptid) jelentős szerepet játszik a halálközeli élményekben. Az elmélet szerint az endopszichozin az oxigénhiány hatására szabadul fel az agyban, és az a feladata, hogy megakadályozza az agykárosodást, ugyanakkor ingerli azokat a területeket, ahol megkötődik.

    20110915halalkoze3.jpg?width=500&profile=RESIZE_584x

    "Ma már inkább úgy gondoljuk, az oxigénhiány csupán az egyike azoknak a tényezőknek, amelyek elindíthatják az endopszichozin felszabadulását. Az eredeti elképzelés egyébként egy véletlen felismerésnek köszönhető. Egy műtéti altatószer, a huszadik század közepén szintetizált ketamin hatására sokan élnek át halálközeli élményeket a nélkül, hogy klinikai halálban vagy oxigénhiányos állapotban lennének. Így elkezdték kutatni, hogy a ketamin miként válthatja ki ezt a hatást. A válasz az, hogy van az agyban egy ingerületátvivő anyag, az endopszichozin, melynek szerkezete rendkívül hasonlít a ketaminéhoz, így a ketamin egyszerűen becsapja az endopszichozin receptorát, és elindít bizonyos folyamatokat" - mondja Pilling.

    Ez után a kutatók azt kezdték vizsgálni, hogy hol kötődik meg a ketamin, és azt találták, hogy jelentős részben a halántéklebenyben. "Ez az agyterület már azóta gyanús volt a halálközeli élmény kutatóinak, hogy agyműtétek során véletlenül kiderült: az ingerlésével előidézhető a testenkívüliség élménye. Úgy tűnik, a halálközeli élmény összetevőinek jelentős része a halántéklebenyben keletkezik, például az életút áttekintése is, mivel a halántéklebeny tárolja az emlékképek nagy részét. A halálközeli élmény más összetevői, például az eksztatikus boldogság érzése a limbikus rendszerhez kapcsolódik, ami az agy ősi területe, és nagy szerepe van az érzelmek szabályozásában. Többek között itt is vannak olyan receptorok, amelyek megkötik a ketamint és az endopszichozint" - mondja a pszichiáter.

    A halálközeli élmények kutatása három megközelítésből (természettudományos, pszichés és spirituális) történhet, ma már egyre több kutató úgy véli, hogy a jelenséget komplexen érdemes vizsgálni.

    A halálközeli élmény elemei

    "A halál beálltát megállapító ember szavainak hallása, békesség és fájdalommentesség érzete, a testből való kilépés élménye, a test körül zajló események látása, találkozás halott hozzátartozókkal, áthaladás egy sötét alagúton, fényhatás érzékelése, az életút áttekintése, annak az érzete, hogy vissza kell térni az életbe, az ettől való vonakodás, majd a visszatérés után az élmény kifejezésének nehézsége" - sorolja fel a halálközeli élmény leggyakoribb összetevőit egy régebbi cikkében dr. Pilling János pszichiáter.

    A halálközeli élmények nemcsak a klinikai halál állapotában élhetők át, hanem kiválthatják őket egyes műtéti altatószerek, bizonyos kábítószerek, előidézheti őket a veszélyhelyzet észlelése, de megtapasztalhatók akár meditációban is.

  • ALAPÍTÓ

    A földi életre alkalmas bolygót találtak

    2011. május 17.
    Forrás: Index

    Francia kutatók klímaszimulációja szerint a földi életre alkalmas körülmények lehetnek egy tőlünk alig húsz fényévre levő bolygón, a Gliese 581g-n: a felszíni hőmérséklet a miénkkel nagyjából megegyező, a folyékony víz, a szilárd felszín, a stabil légkör adott a földihez hasonló létformák kifejlődéséhez.

    A Mérleg csillagképben található Gliese 581 már régóta a csillagászok figyelmének központjában van, mivel már két [1] bolygóját [2] is kikiáltották az első mérési eredmények alapján a Föld ikertestvérének. Később az 581c jelű bolygóról kiderült, hogy nincs légköre, az 581d-nek pedig egyenesen a létezése kérdőjeleződött meg [3], lehet hogy csupán adatbázishiba volt az észlelő távcső rendszerében.

    2119122_efbff73886e87ecf1f7a7104cd663ecb_wm.jpg?profile=RESIZE_584x

    A Gliese 581 csillag jóval kisebb, mint a Nap (a tömege a harmada a becslések szerint), a sugárzása szinte teljes egészében az infravörös tartományban észlelhető, a látható hullámhosszokon a Napénak csupán 0,2 százaléka a fényessége.

     

    Az 581g jelű bolygó (a betűket a felfedezés sorrendjében kapják az objektumok, az "a" maga a központi csillag) a rendszer lakható zónájának külső szélén kívül kering, így a csillagászok elsőre a hideg miatt kizárták az életre alkalmas körülményeket rajta. A lakhatósági zóna azt a sávot jelenti, ahol a központi csillag melege a vizet folyékony halmazállapotban tartja - ez jelenlegi ismereteink szerint elengedhetetlen a miénkhez hasonló létformák kialakulásához. Az életre alkalmassághoz ezen felül még egy sor kritériumot kell teljesíteni a bolygónak a szilárd felszíntől a stabil légkörig.

    A Gliese 581g a Földhöz hasonló kőzetbolygó, mérete nagyjából a Földének kétszerese, tömege a hétszerese. Ez a miénknél nagyjából kétszer nagyobb gravitációs erőt jelent, ami az élet kialakulása szempontjából még bőven tűréshatáron belül van. A csillaga körüli keringése is eltér a miénktől, mivel állandóan ugyanazt az oldalát mutatja a napja felé, így a bolygó egyik felén állandó nappal, a másikon örök éjszaka van. A bolygó 67 földi napnak megfelelő idő alatt tesz egy kört a csillag körül, vagyis bő két földi hónapig tart rajta egy év.

    Üvegházhatás

    A párizsi Laboratoire de Météorologie Dynamique kutatói a földi klímaváltozás szimulálásához használt modelleket alkalmazták [4] a Gliese 581 rendszer bolygóira, így az eddigi becsléseknél jóval pontosabb képet kaptak arról, mi is történhet a húsz fényévre levő rendszerben. A szimuláció azt mutatta, hogy az 581g bolygónak szén-dioxidban gazdag, vastag és stabil légköre alakult ki.

    2119124_0db133fd2e92083b5304cd18f6fbad73_wm.jpg?profile=RESIZE_584x

    A bolygó messzire kering a napjától, a Földet érő napsugárzás harmadát kapja csak. Azonban a Rayleigh-szóródásnak [5] nevezett jelenség (a fény hullámhosszánál kisebb részecskék miatt szóródik a fény a légkörben, ez az az effekt, ami miatt mi kéknek látjuk az eget) hiánya felmelegíti a felszínt. A bolygó napja vörös fényű, amire a hullámhossza miatt kevésbé hat a szóródási hatás, így a napsugarak nagyobb része jut el a  felszínig.

    Az atmoszférában aztán ez a hőhatás eloszlik az egész bolygó körül, ezért nem omlik össze a légkör a sarkoknál, vagy az árnyékos oldalon. A légkörben a sok szén-dioxid üvegházhatást vált ki, ami tovább melegíti a bolygót. A felszínen a 3D szimulációk szerint óceánok, a légkörben felhők alakulhatnak ki, amelyekből folyékony csapadék esik.

    300 ezer év múlva odaérhetünk

    Csillagászati szemszögből a Gliese 581 itt van a szomszédunkban, de az űrhajózás szempontjából ez a húsz fényév is rengeteg, hiszen éppen csak sikerült az első szondáinknak elhagyni a Naprendszer határát. A Voyager-szondáknak még 300 ezer évre lenne szükségük, hogy odaérjenek a rendszerbe, ha abba az irányba tartanának. A jövőben megépülő, modern űrteleszkópoknak azonban jó célpontot jelenthet a Földhöz eddig leginkább hasonlító bolygó. A következő fontos kérdés a légkör pontos összetétele, és annak felderítése, hogy mennyi hidrogént, illetve oxigént tartalmaz.

    Még ha be is bizonyosodik, hogy a Gliese 581g lakható bolygó, az már biztosnak látszik, hogy nem túl barátságos vidék. A kétszeres gravitáció jelentette kényelmetlenség mellett a sűrű, szén-dioxidban gazdag légkör a központi csillag vörös fényét állandó, nyomasztó félhomállyá változtatja a bolygó nappali oldalán.

  • ALAPÍTÓ

    Kidurrant a legnagyobb kozmikus buborék


    Kereszturi Ákos | 2011. 03. 18.

    Egyre gyorsabban tágul az Univerzum, az egyelőre rejtélyes sötét energia miatt. A gyorsuló tágulásra eddig egy másik magyarázat is felmerült: eszerint egy hatalmas, ritkás anyagú kozmikus buborék belsejében élünk, és a gyorsabb tágulás csak optikai csalódás. Ezt a lehetőséget új megfigyelések alapján kizárták.

    20110316galaxis.jpg

    Az egyik részletesen vizsgált galaxis, az NGC 5584, amely a Virgo csillagépben, tőlünk 72 millió fényévre található (STScI)

    Az Univerzum gyorsuló tágulását okozó, antigravitáció-jellegű hatás létét sokáig nem fogadták el egyes szakemberek - azonban az alternatív megoldásokat egy új megfigyelés alapján ki lehet zárni. A sötét energia létezik, és az Univerzum legnagyobb részét ez teszi ki, hosszú távon meghatározva a jövőt.

    A láthatatlan energia (avagy sötét energia) nem tévesztendő össze a szintén kevéssé ismert láthatatlan, avagy sötét tömeggel. Utóbbit sajátos, ma még ismeretlen részecskék alkotják, és azoknak csak gravitációs hatása érzékelhető - ami a "hagyományos anyaghoz" hasonlóan vonzó jellegű. Ezzel ellentétben a láthatatlan energia olyasmi, amely antigravitációsan hat, azaz taszít magától mindent. Mai ismeretink alapján a látható anyag a Világegyetem mintegy 4%-át, a láthatatlan tömeg 23%-át, a sötét energia pedig 73%-át teheti ki.

    A sötét energiától fokozatosan gyorsul az Univerzum tágulása. Ez ellentétben áll a korábbi elgondolással, mely szerint az égitestek egymásra kifejtett vonzó hatása fékezi a tágulást. A nagy méretskálán zajló mozgás vizsgálatához távoli objektumok elemzése szükséges, és ebben a felújított Hubble-űrtávcső hozott friss eredményt.

    A tágulás jellemzőinek megállapítása az úgynevezett Hubble-állandó mérésén alapul (lásd keretes írásunkban). Ezt korábban, 2009-es megfigyelések alapján 30%-os pontossággal ismerték. A bizonytalanság az új eredmények alapján közel a korábbinak tizedére, mintegy 3,3%-ra csökkent - és ezzel egyértelművé vált a Világegyetem néhány alapvető jellemzője.

    Egy fontos állandó

    A Hubble-konstans avagy Hubble-állandó (H) a Világegyetem tágulásának ütemét jellemző számérték. A H = v/d képlettel számolható ki, amelyben a v egy galaxis távolodási sebessége, a d pedig a távolsága. Értéke megmutatja, hogy megaparszekben (Mpc) mérve (1 Mpc = 3,26 millió fényév) miként növekszik a megfigyelőtől egyre messzebb lévő galaxisok távolodási sebessége kilométer/másodpercben kifejezve (km/s/Mpc). 

    Mivel az egész Világegyetem tágul, minél messzebb van egy objektum a megfigyelőtől, az annál nagyobb sebességgel látszik távolodni. Ezt fejezi ki a Hubble-állandó: a messzebb lévő objektumok gyorsabban távolodnak - az állandó értéke tehát megmutatja, hogy a távolságot megaparszekenként növelve, mekkora értékkel emelkedik a távolodási sebesség.

     

    Sötét energia vagy hatalmas, furcsa buborék?

    Az elmúlt években megszületett, a sötét energia alternatív modellje alapján egy olyan, közel 8 milliárd fényév átmérőjű buborék belsejében lennénk, amelynek sűrűsége kisebb, mint ami a Világegyetem többi részére jellemző. A modell szerint a buborékban lévő galaxisok látszólag gyorsuló ütemben távolodnak tőlünk, még távolabb lévő társaik vonzása révén.

    Ez az ötlet sokaknak már korábban sem tetszett, mivel egy hatalmas alakzat centrumába helyezi a Tejútrendszert - azonban egy ilyen véletlen egybeesésnek igen kicsi az esélye. Az új mérések alapján egyértelművé vált, hogy ez a modell tarthatatlan, és valóban a sötét energiával kell számolni a gyorsuló tágulás magyarázataként.

    Kozmikus világítótornyok

    A fenti megállaptáshoz a korábbinál sokkal pontosabb mérések kellettek. A csillagászati távolságméréseknél többnyire egy objektum látszó fényességét hasonlítják össze a becsült, valóságban kibocsátott sugárzásából adódó fényességével. Amikor messzi objektumokat vizsgálnak, nagy energiakibocsátású, fényes célpontokat kell keresni - amilyenek például a szupernóva-robbanások, közülük is az úgynevezett Ia típusú kataklizmák.

    Ezeknél az eseményeknél a modellek alapján egy kettőscsillag-rendszer egyik, felfúvódott állapotában lévő tagja társára, az élete végére jutott fehér törpére juttat át anyagot. Amikor az így hízó fehér törpe tömege elér egy kritikus határt, és felrobban. A jelenség igen távolról észrevehető, és elvileg a robbanás mindig ugyanakkora tömegnél történik - az ilyen Ia típusú robbanások ezért ideálisak nagy kozmikus távolságok mérésére.

    20110126hubble.jpg?width=400&profile=RESIZE_400x
    A Hubble-űrtávcső (NASA)

    A fenti mérésekhez a Hubbe-űrtávcsövet használták. Az űrteleszkópon negyedik és utolsó szervizelése alkalmával többek között elhelyezték a WFPC-3 jelű kamerát is, amelynek révén most pontosabban sikerült a távolságadatokat, és ezek alapján a Hubble-féle tágulás jellemzőit meghatározni.

    Tízszer pontosabb új eredmények

    A Hubble-űrtávcsővel a SHOES (Supernova H0 for the Equation of State) nevű kutatócsoport Adam Riess (STScI) vezetésével távoli galaxisokban lévő cefeida változócsillagok alapján minden korábbinál pontosabban, 3,3%-os hibával határozta meg a Hubble-állandó értékét. A munkát vezető szakember volt egyébként az egyik kutató, aki kollégáival együtt 13 évvel ezelőtt rámutatott a gyorsuló tágulás létére.

    20071115lathatatl5.jpg?profile=RESIZE_584x

    Vázlatos ábra a Nagy Bumm (Ősrobbanás) óta eltelt időszakról, az eleinte lassuló, majd 6-7 milliárd évvel a kezdőpillanat után gyorsuló tágulással (NASA)

    A kutatómunka keretében olyan galaxisokat vizsgáltak, amelyekben a sugárzásukat ismert módon változtató cefeida csillagok és Ia típusú szupernóva-robbanások egyaránt mutatkoztak. Mintegy 600 cefeida csillagot tanulmányoztak, amelyek felét most vizsgálták részletesen az első alkalommal. A látható és a közeli infravörös tartományban végzett mérések alapján pontosítani tudták a szupernóvákkal végzett távolságbecslés módszerét, ezzel pedig a tágulás ütemét. A pontosabb eredmény elérésében szerepet játszott, hogy ezúttal az infravörös tartományban sok olyan csillagot is megfigyeltek, amelyeket az őket övező por miatt eddig nem tudtak. További előny volt, hogy az összes új mérést ugyanazzal a távcsővel végezték, így is csökkentve a bizonytalanság mértékét.

    20110316osrobbana1.jpg?width=500&profile=RESIZE_584x
    Néhány fontos esemény a Világegyetem története során (NASA)

    Mindezek alapján már biztosan állítható, hogy létezik a még alig ismert sötét energia a Világegyetemben, amely a gravitációval ellentétesen hat, és gyorsítja a tágulást. Még pontosabb adatokat a Hubble utódja, a James Webb űrtávcső nyújt majd.

  • ALAPÍTÓ

     

    Albert Einstein - Elie Cartan - Myron W. Evans


     



    Egy új kor kezdete a Fizikában?

     

    Horst Eckardt,

    München, Németország

    Laurence G. Felker,

    Reno, Nevada, USA

     

    Összegzés

    Annak ellenére, hogy a fizikusok hiába próbálkoztak több mint fél évszázadon át az összes természetes erő egyesítésével egy elméletben, Myron W. Evans vegyészeti fizikus végre sikerrel járt. Einstein és Elie Cartan éleslátására alapozva Evans elmélete a tér-idő geometriájából eredezteti az összes természeti erőt. Ahogy Einstein a gravtiációt a tér-idő görbületének tulajdonította, az új elgondolás az elektromágnesességet a tér-idő torzulásához vagy csavarodásához köti. A gravitáció és elektromágnesesség között fellépő kölcsönhatás lehetősége – amely lehetőség elutasított a mai főbb fizikusi köröben – becslések szerint új fizika beli eredményekhez vezet, amelyek erő és energia előállítását teszik lehetővé a tér-időből.

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    Bevezetés

     

    Századokon át fizikusok s filozófusok kutattak az egyesített leírást mely magában foglalja a természetben fellelhető összes jelenséget. Manapság már tudjuk, hogy a világ a mikroszkopikus alatti kvantum méretekben nagyon különbözően viselkedik mint az általunk ismert, szabad szemmel látható (makroszkópikus) tapasztalásunkban. Főleg a gravitációról alkotott elméleteink összeegyeztethetetlenek a kvantum teóriával. Emiatt, számítva arra, hogy a gracitáció egyesíthető a kvantum elmélettel, teljesen új betekintést nyerhetünk. Úgy néz ki ez az egyesítés már el lett érve, de nem úgy ahogy arra a tudósok előző generációi számítottak. Ez az egyesítés alapvetően új hatásokat jelez előre – például az energia (vagy erő) termelését anélkül, hogy bármilyen más, elsődleges energiát belefektetnénk. Ezt az előrejelzést, többek között, nagy érdeklődés járja át a szakmai és tudományos körökben. Mi most áttekintjük az egyesítést - egységesített elmélet eredetét.

    Albert Einstein 1915-ben közölte a gravitációs kölcsönhatásról szóló teóriáját, amit Általános Relativitás elméletnek nevezett, és ez ma alapját képezi a kozmosszal kapcsolatos értelmezésünknek s felfedezéseinknek. 1905-ben Einstein már létrehozta a Speciális Relativitás elméletet, amely a ’’fény sebességének állandóságán’’ alapul vákumban. Élete utolsó harminc évében Einstein egy olyan, mindenre kiterjedő, egyesített elmélet után kutatott, amely minden ismert természeti erőt magába foglal. Hozzávetőlegesen 1925-től 1955-ig töltötte éveit ennek a kutatásnak szentelve, de nem érte el áhított célját. A kvantum mechanika 1920-as felfedezése óta a fizikusok nagy része ezzel foglalta el magát, s nem az Általános Relativitás elméletével. A tény, hogy a kvantum mechanika csak a Speciális Relativitás elméletével összeegyeztethető, és nem az Általánossal, mellőzve, figyelmen kívül hagyva lett. Továbbá, bár a kvantum mechanika kiválóan leírja az atomok elektrőn burkát, nem alkalmas a hatalmas tömeg-sűrűség leírására mely az atom magjában bukkan fel.

    Más, figyelemre méltó igyekezet az egyesített elmélet irányában a 20. században történt, amikor is az elektromágnesességet akarták egyesíteni a gyenge nukleáris (atommag) erővel, egy toldalékkal a kvantum mechanika formalizmusán. A Gravitáció napjainkig kívül maradt a részecske-fizika standard modelljén.

    Elie Cartan sokkal kevésbé ismert, mint Einstein. Ő egy francia matematikus aki eszmét cserélt Einstein-nel, beleértve részleteket az Általános Relativitás elméletből. Cartan ötlete az volt, hogy az elektromágnesesség eredeztethető, differenciál geometriával, a tér-idő geometriájából – többé kevésbé ez párhazumos Einstein elképzeléseivel arról, hogy gravitáció származtatható a tér-idő geometriájából.

    Egy sikeres egyesített elmélet mégse Cartan és/vagy Einsten érdeme lett. Az egyesítést Myron Evans érte el, 2003-ban, aki vegyészeti fizikusként új megvilágításba helyezte a problémát. Evan számos egyetemi tanszéken ülésezett (vagy azokat tartotta) Angliában és az USA-ban, mielőtt unortodox nézetei visszavonására kényszerítették. Ma ’’egyéni kutatóként’’ dolgozik szülőföldjén, Walesben. Ő vezeti az ’’Alpha Institute for Advanced Study’’-t, (AIAS) – Fejlődő Tanulmányok Alfa Intézménye – amely bemutatja ötleteit a nyilvánosságnak, mint egy világviszonylatú csapat, vagy munkacsoport. Egy népszerű tudományos prezentáci ó megtalálható a [3]-ban. Nemrégiben koncentrálva munkáját az energia előállítására vákumból – egy téma amelyet a megállapított tudományok kerülnek – az AIAS weboldal nagy érdeklődést mutat, ahogy azt a rendületlen emelkedés mutatja a webes oldal statisztikáiban az AIAS oldalán [4]. Sok jól ismert egyetem és kutató létesítmény mindenhonnan a világon ellátogatott ezekre az oldalakra.

     

    A négy természetes erő

     

    Hogy megértsük az egyesített elmélet fontosságát, meg kell ismernünk a mennyiségeket melyeket egyesítenek. A fizika világában széles körben elfogadott, hogy minden kölcsönhatás a Természetben a négy alapvető erő megnyilvánulása. Alább röviden jellemezzük őket:

     

    1. A látszólag elkülönölő erőterek, amelyek elektrosztatikus töltésekkel generáltak, és a mágnesesség a 19. században lett egyesítve, főleg Maxwell által, azzá amit ma elektromágnesességként, vagy elektromágneses mezőként ismerünk.

    2. A gyenge mag-erő (nukleáris) felelős a radioaktív bomlásért. Az elemi részecskefizika Standard Mintája szerint, a gyenge kölcsönhatás a W- és Z-bozonok , ’’látszólagos részecskék’’ által közvetített. Továbbá a neutrínók is szerepet játszanak a gyenge kölcsönhatásban. Bebizonyosodott, hogy a gyenge erő lényegében ugyanaz mint az elektromágnesesség nagyon magas energiaszinten. Így erre a két erőre azt mondják, hogy már ’’egyesítettek’’.

    3. Az erős nukleáris erő egybe tartja a protonokat és a neutronokat. Ezt a gluonok és kvarkok hordozzák, habár célzott, kisérlet alapú bizonyíték a mai napig nincs létezésükre.

    4. A gravitáció a negyedik alapvető erő, de nem fér össze a többi három elméleti képeivel, mivel erre úgy tekintenek (Einstein Általános Relativitás Elmélete óta) mint a tér-idő görbületére, ami nem áll összhangban a klasszikus erő kifejezésével. Másrészt, az Általános Relativitás mára már jól tesztelt, így senki se kérdőjelezi meg érvényességét.

     

    Egységesítés

     

    Ha létezne egy egységes leírás vagy formalizmus erre a négy eltérő erőre, sok, új elméleti bepillantást és praktikus alkalmazást nyernénk. Emellett kölcsönösen - fordított kölcsönhatások – amelyeket a mai fő fizikusi körök nem vesznek észre – lehetnének előrejelezhetők, és használhatók. Ahogy később látni fogjuk, ilyen kölcsönhatások új lehetőségeket nyitnak az energia előállításában. A sürgető globális energiakrízis miatt ez lehet az egyesítésből származó legfontosabb eszköz.

    A három alap-erő a kvantum-fizikához tartozik (a világ ’’a kicsiben’’), amíg a negyedik erő (gravitáció) minden arányban, méretben érvényesül, beleértve a kozmikus nagyságrendet. Ennek következtében az alapvető probléma az Általános Relativitás és a Kvantum Mechanika egyesítése. A hagyományos tudomány három különböző utat vet fel amelyekkel elérhetjük a célt:

     

    1. Az Általános Relativitást a kvantum-fizikába vinni. A leküzdhetetlen nehézség itt az, hogy az idő a kvantum-fizikában úgy kezelt, mint egy egyedülálló, folyamatos jellemző (paraméter), amely nem összemérhető a kvantizált távolsági koordinátákkal (vagy térbeli elmozdításokkal).


    2. Az Általános Relativitás kvantizálása. A matematikai formalizmus ennek megközelítéséhez így is túlságosan hatástalan, nem meggyőző, és képtelen hivatkozni a kísérleti tesztekre.


    3. Egy teljesen új elmélet felfedezése, amelyből a többi következik. A különböző ’’Fonal teóriák’’ (String theory) példák, de ezeknek szükséges a nem fizikai, magas-dimenziós (térbeli) hely (N>10), s továbbá ezek nem adtak tesztelhető becsléseket.

    A megoldás, meglepően egy váratlan irányból érkezik. Kiterjesztve Einstein elméletét az először Cartan által ajánlott vonalon, Evans rámutat, hogy a négy alapvető erő egy kiterjesztett elméletből eredeztethető. Ez fejezi ki a rég kutatott Egyesült Mező Elméletet. Evans megközelítése nem követi a fentebb említett három egyikét sem, bár a legközelebb az utolsóhoz áll.

     

    Evans elméletének alapja

     

    Hogy megértsük Evans elméletének alapját, újra át kell tekintenünk Einstein relativitás teóriájának kezdőpontját. Einstein alapul azt tekintette, hogy egy masszív test elhelyezkedése, vagy energia eloszlása a térben (amik könnyen felcserélhetők, a híres E=mc2 –et képletnek megfelelően) megváltoztatja a tér geometriáját. Az euklidészi koordinátarendszerben merőlegesen nézve, ez (masszív test vagy energia) ’’létrehozza’’ a tér görbületét (vagy még pontosabban, a tér-időt). Ezt leírhatjuk képlettel is:

    R = k T

    ’R’ jelöli a görbületet, ’T’ az energia-momentum sűrűségét, és ’k’ egy aránylagos állandó. A képlet bal oldala geometria, a jobb pedig fizika. Einstein így használta a görbe vonalú koordináták geometriáját, amik visszaágaznak a matematikusig, Riemann-ig. A képlet magában foglalja az elképzelést, miszerint a tér-idő ( vagyis a három térbeli koordináta, és az idő, mint a negyedik) egy 4-dimenziós folytonosság (kontinuum) aminek a görbületét mi egy erőként érzékeljük (ez a gravitáció).

     

    Elsősorban, Einstein elmélete nem használta ki teljesen az összes lehetőséget Riemann geometriájával kapcsolatban. Kiderült, hogy az ’R’ csak a kontinuum belső görbületeit fejezi ki, más szavakkal, arra korlátozott hogy jellemezze azon vektorokat melyek pont-pont közti változásai teljes mértékben a kontinuumon belül helyezkednek el. (Kép1A)

     

    Kép1: Görbület és Csavarodás (Torzió)

     

    Ezzel ellentétben, Cartan a külsőleges görbületek szempontját alkalmazta. Ez azt jelenti, hogy a vektorok képesek változni a kontinuum sík érintőjében (és arra merőlegesen) bármely ponton (Kép1B). Cartan rámutatott arra, hogy a tér-idő külsődleges görbülete arra használható hogy kifejezzük az elektromágnesességet ahogy azt a Maxwell egyenletek mutatják. Sajnálatosan Einstein tenzor matematikai koncepció használata az összefüggéseket Cartan geometriai elképzeléseivel kapcsolatban nehezen érthetővé tette. Cartan a ’Tetrád’-ot használta hogy ábrázolja a kontinuum külsődleges görbületeit. A 3-dimenziós helyzetben ez lecsökken a Descartes-féle ’Triád’-á, amely tovább halad egy ponttal a térben. Pontosítva, a tetrád kiköt egy érintő helyet-pontot a Riemann kontinuum (manifold) minden pontján. Ezúton fenntart minden ponton egy euklideszi érintő-helyet (vagy másképp, biztos pontot) amely nagymértékben leegyszerűsíti a fizikai folyamatok leírását és elképzelését. (Kép2)


    Kép2: Érintő sík egy görbült felszínen

     

    Einstein és Cartan értékes betekintéseinek ellenére egy egységes elmélet még nem lehetett megfogalmazható, mivel a kísérleti jelzések, hogy hogyan lehet kiterjeszteni Maxwell elméletét oly módon, hogy összhangban álljon az általános relativitás elméletével még mindig hiányoztak. A döntő kapcsolatot Evans találta meg 1990-ben, a forgás, vagy B(3) mezőben.

    A döntő tapasztalati tényező – a Fordított Faraday Hatás (Inverse Faraday Effect, IFE), vagyis az anyag magnetizálása egy körkörösen polarizált elektromágneses kisugárzású sugárral. Ezt kísérletben 1964-ben figyelték meg, bár továbbá sem magyarázható a Maxwell-Heaviside elektrodinamikával, kivéve ha bevezetünk egy anyag tulajdonságú tenzort.

    Mindazonáltal, Evans 1992-ben képes volt, hogy közvetlenül első elvekből származtassa az IFE-t (általánosan covariáns egyesített térelmélet, amely magába foglalja az általános relativitást), és ezáltal következtetett korábban létezi de ismeretlen mágneses mező-összetevőre -- a B(3) mezőre.

    A B(3), nem hivatalosan, egy általános-relativisztikus korrekció a klasszikus elektrodinamikához javítás fesztelenül, némileg hasonló az általános-relativisztikus Newtoni gravitációra vonatkoztatott korrekcióához, ami szükséges a Merkúr naphoz közeli haladásának megmagyarázásához.

    Az indexszámok – (1), (2) és (3) – itt az úgynevezett körkörös alapként említve; és a polarizáció-irányok, B(1) és B(2) a mező átlós polarizációjának irányára mutatnak. Így egy polarizáció-indexet be kell illesztenünk a Maxwell egyenletekbe. Ez a polarizáció-index hasonlít a tetrádvektorokhoz; qa 2. képen. Végül ez rávezeti Evans-t arra, hogy alapul tekintse az elektromágneses vektor-potenciál ’A’ geometriai kifejezesét, ami így néz ki:

    Aa = A(0) qa

    Ahol ’A’ a teljes elektromágneses potenciál 4x4-es mátrixa, és A(0) az arányosság tényezője. Az elektromos és mágneses mezők (a teljes elektromágneses mező Fa tenzorjába egyesülve) egyenesen Cartan torzió kifejezéséből kerülnek ki:

    Fa = A(0) Ta

    Ebben a formalizmusban az elektrodinamikát teljes mértékben a tér-idő geometriai torzulásának tulajdonítják. A teljes képhez, az elektromágnesesség és gravitáció egyesítéséhez szükség van Riemann görbület és Cartan csavarodás-elméletére. A belső görbület meghatározza a gravitációt és a külső görbület (azaz torzió) az elektromágneses mezőt. Ezt részletesen megmagyarázzák a megfelelő Riemann-Cartan geometriában megtalálható mező-egyenletek. Ezt a teóriát Einstein-Cartan-Evans (ECE) elméletként ismerjük, elnevezve annak fő alkotóiról.

     

    Egyesítés erős és gyenge erőkkel

     

    Még magyarázatra vár két további, megmaradt alapvető erő az ECE elméletből.

    Ha valaki elemzi az elmélet egyenleteit, észrevehető, hogy azok a Riemann féle kontinuum tangens terére lettek megfogalmazva. Ezen tér alapvető vektorainak száma tetszés szerint választhatő, nem szükséges, hogy négy-dimenziós legyen. Így adott a lehetőség arra, hogy olyan alapot válasszunk, mely megfelel a quantizált mechanika (vagy hatás) leírásának (pl. elektron forgás). Továbbá Evans a Cartan féle geometriáb ól származtat egy hullám-egyenletet, ami elvben egy nem lineáris, sajátértékes egyenlet. A megfelelő megközelítés feltételei mellett ez az egyenlet lineárissá válik, s előrejelez különálló, állandó állapotokat. Minden kvantum-mechanikai elmélet, különösen Dirac elektron elmélete, és az erős illetve gyenge kölcsönhatások levezethetők az ECE teória speciális eseteiként.

    Ha összehasonlítjuk ezt az eredményt a három szokásos, fenti egyesítési móddal, észrevehetjük, hogy ezek közül egyik sem használt. Az új elmélet előrejelzi a kvantum-hatásokat anélkül, hogy feltételezné őket (mint követelmény) a kezdettől. Az első két erő (elektromágnesesség és gyenge erő) egyesített, a harmadik és negyedik pedig más tényezőkből, elgondolásokból eredeztethető. Röviden, nincsenek alapvető erők, mivel mind a geometriából kerül ki!

     

    Kvantumfizikai következések

     

    A legfontosabb következtetés az, hogy a kvantum elmélet mostani formájában nem alapvetően magyarázata a Természetnek. Különösen Heisenberg elképzelései és az összefüggési elvek hibásak. A kvantumfizika ECE változata klasszikus, teljes mértékben bizonyítás (determinisztikus) alapú, a kvantum-bizonytalanság nem játszik szerepet. Mindazonáltal, a kvantum-mechanika egyenletei (például a Schroedinger egyenletek) helyesek, és klasszikus statisztikai folyamatokat írnak le. Egy jel lenne az ECE ellen, ha nem jelezte volna előre ezt az eredményt, mivel a kvantum-mechanika egyenletei ezerszeresen kísérlet-igazoltak.

    Evans rámutat arra is, hogy a Heisenberg Bizonytalanság reláció félreértésből ered, és nem igazolható. Egy mező elmélet összes fizikai tömeg-pontja valójában sűrűség – azaz anyag-energia terjedésének mennyisége egy bizonyos térfogaton. Így a Planck cselekmény-kvantum szétválasztott a térfogat szerint, például a mérőműszer által amelyben két kiegészítő változó (pozíció és momemtum-helyzet és lendület) is mérésre kerül. Az eredmény lehet korlátlanul alacsony, azaz a bizonytalansági tényező redukálható tíz kisebb erővé. Egy elemi részecske, ennek következtében, nem kizárólagosan hullám, s nem is kizárólagosan részecske, de egyszerre rendelkezik mindkét állapot tulajdonságaival.

    Ez fizikai elméletként fantasztikumnak hangzik, de ez ténylegesen pár éve meg is lett mérve. A bizonytalansági reláció kísérleti cáfolatát a fizika főáramlatába tartozók fejezték be.

     

     

    Kép3: Az Aharonov Bohm hatás

     

    További példaként figyelembe vesszük az Aharonov Bohm hatást egy olyan másik hatásnál, melyet ezelőtt nehéz volt megmagyarázni (Kép3). Két elektronsugarat térítünk el a dupla lyukak segítségével a képernyőn, így egy tipikus interferencia minta jön létre. A térítés zónájában helyekedik el egy zárt toroid tekercs. A mágeses mező körkörösen zárt s így a tekercsben marad. Ha valaki be-ki kapcsolja a mágneses mezőt, mindkét esetben két, különböző inteferencia minta az eredmény. A zárt mágneses mező így hatással van az elektron sugarakra, habár azok nincsenek közvetlenül kapcsolatban a tekercssel. Ez egy kvantum-mechanikai ’’távolsági cselekmény’’, amely zűrzavart és számos, téves képzetet okozott.

    Ezt a problémát az ECE teória a továbbiakban kezeli. A tekercs mágneses mezője egy tér-idő ’’vortex’’-et kreál (az elváltozásának köszönhetően), amely kinyúlik a tekercs saját terén kívülre. A vortex húzó ereje (azaz vektor potenciál A) ekkor képes befolyásolni az elektron sugarakat. Így a nyilvánvaló ’’távolsági cselekmény’’ redukálódott egy helyi, alkalmi határozó hatássá.

    Evans rámutat arra, hogy a torziót (vagy csavarodást) mindig kíséri a görbület. Amióta a görbület gravitációs tömegként mutatható ki (nyivlánul meg), így az összes elemi részecske forgásának hozzá kell adnia egy alkotóelemet a gravitációs tömegükhöz. A neutrínónak köszönhetően tudjuk, hogy ez már próbaképes, akkor is ha az alapvető minta csődöt is mond. Továbbá a fotonoknak rendelkezniük kell gravitációs tömeggel, amely nagyon kicsiny métrékű, akárhogyis, de a jelenlegi méréshatár alatt helyezkedik el.

     

    Technológiai következések

     

    Általában az új elméletek praktikus kihasználtságához több évre van szükség. A nukleáris fúzió esetében, a remény, hogy a társadalom számára hasznos energiát állítanak elő teljesítetlen marad még 50 év után is. Ezzel ellentétben az ECE teória közvetlen alkalmazásokat ajánl, különböző területeken – különösen az energia előállításának sürgető kérdésében.

    Egy új energiaforrás lehetősége emelkedik ki a gravitáció és elektromágnesesség kölcsönös kölcsönhatásából. Az általános elmélet szerint (Maxwell egyenletek) ez a kölcsönhatás nem lehetséges.

    Bárhogyis, az ECE elmélet előjelzi hogy a gravitációs mező mindig kapcsolatban áll egy elektromos mezővel, és oda-vissza. Ezt nevezhetnénk ’’elektrogravitikának’’. A hatás-kölcsönhatás tapasztalhatóan évtizedek óta ismert persze, de mindeddig hiányzott a matematikai magyarázat. Ez mostmár lehetséges az ECE elmélet segédletével. Az alkalmazási formák legjobban a légi és űrutazási ipart érdekelhetik.

    Az elektromos generátorok területén, az egysarkú generátor sokat várakozott egy kielégítő értelmezésre mióta Faraday 1831-ben feltalálta. Ez most teljesen elmagyarázható. Hasonlóan ahogy az Aharonov Bohm hatással, a tér-idő torzióát figyelembe kell vennünk. Ez esetben a torziót a mechanikai forgás hozza létre.

    A legérdekesebb technikai alkalmazás magában foglalja az energia kinyerését egyenesen a tér-időből. Úgy kell rá gondolnunk, mint egy rezonancia-hatásra. Először is, az ECE teória egyenletei azt mutatják, hogy az anyag képes ’’átalakítani’’ az energia jelet a környező tér-időből (egyesek néha ’’vákuum’’-ként említik). Ahhoz, hogy ezt a gyakorlatban is kivitelezhessük, szükségünk van arra, hogy valaki létrehozza a tér-idő megfelelő ’’alakját’’ azaz, egy ügyes mechanikus vagy elektromágneses berendezést. A kialakításnak annyira rendezettnek kell lennie, hogy az anyag rezonáns ingerlése történjen meg. Tudjuk a kényszerített mechanikus oszcillálásról, hogy megfelelő ingerlési frekvenciával nagy mennyiségű erő szállítható az oszcilláló rendszerhez, vagy attól.

    Valószínűleg sok ’’túlegységes’’ találmány az alternatív energia helyzet funkción lesz ezúton. Ezen esetekben a feltalálók véletlen folytán találták meg a rezonancia mechanizmust. Ennek köszönhetően néhány kísérlet nem ismételhető meg, ugyanis az alapvető mechanizmus és kritikus rendszer paraméterek, amelyek a kívánatos eredményhez vezettek, valójában nem ismertek.

     

    Az ECE elmélet lehetővé teszi ezen paraméterek pontos kiszámítását. Az AIAS szervezet jelenleg tanulmányozza az ingerlési mechanizmust, az ECE egyenletek numerikus megoldásán keresztül. A kísérlet alapú próbálkozások az áramkörökben fellépő rezonancia ingerekre összpontosulnak. Ha valaki képes erőt nyerni ezen úton, a mechanikusan mozgó részek nem szükségesek (mint pl. a generátorokban), és a forrás kis méretének köszönhetően minden elektromos eszköz, alapjában véve képes lenne működni saját erőforrásának energiájával. Az alapvető alkotóelemek kaszkádba kapcsolathatók lehetnének akár egy erőmű nagyságáig is.

    Az utolsó alkalmazási terület pedig a medikusi, orvosi. Nukleáris mágneses-rezonancia (NMR) tomográfiához (rétegfelvétel) erős mágneses terek szükségesek, amely egy hasonlóan complex kialakításra és építésre ösztönöz. E helyett használhatnánk az Inverz Faraday Hatást (fentebb elmagyarázva) hogy létrehozzuk a szükséges mágneses mezőt a páciensben. Ehhez csupán elektromágneses sugárzásra van szükség egy radio frekvencia-hatáskörén. Nem lennének szükségesek a hatalmas szolenoid tekercsek, és az MNR készülék lényegesen kisebb és olcsóbb lehetne.

     

    Kozmológiai következések

     

    Az ECE teóriához hozzá tartoznak az asztrofizikai és kozmológiai vonatkoztatások is. Az uiverzum tágulása megegyezés szerint Hubble törvénye szerint történik, amely leírja, hogy a galaxisok egyre gyorsabban távolodnak, attól függően milyen messze vannak tűlünk. Ezt a hátráló galaxisok fényeinek vörös eltolódására alapozzák.

    A csillagászok nem régiben találtak vörös-eltolódás ingadozást amely nem összeegyeztethető Hubble törvényével, bár ez nem publikusan vitatott kérdés. Az ECE elmélet könnyedén tudja magyarázni ezeket az eltéréseket. Le tudjuk ’’fordítani’’ az ECE egyenleteket egy dielektromos mintává. A kölcsönös kölcsönhatás a gravitáció és sugárzás közt úgy írható le, hogy bevezetünk egy teljes értékű dielektromos konstanst. Ez a fénytörés és felszívódás előjelzéséhez vezet. Az univerzum azon területein ahol magas a tömeg-sűrűség, nagyobb a dielektromos konstans mint azon területeken ahol a tömeg-sűrűség alacsony. Ezen területeken az energia elszívása megnövekedett vörös-eltolódáshoz vezet. Egy ilyen sablon jóval messzebbe megy mint a Hubble sablon.

    Evans elméletében a kozmikus háttérsugárzás az elszívott sugárzó energiának tekinthető, és nem az Ősrobbanás bizonyítéka, amely nem történt meg ezen elképzelések szerint. Helyette táguló és összehúzódó zónákat különböztetünk meg az univerzumban, melyek egymással szomszédosan helyezkednek el.

     

  • ALAPÍTÓ
    Hát igen... izgalmas dolgok ezek, hiszen csak a Tejútrendszerben akár 100 ezer évig is száguldhat a fény egy irányba. Akármilyen, spéci űrhajóval sem lenne értelme nekiindulni csupán a saját galaxisunkat bejárni, hát akkor mondjuk átruccanni a "szomszédos" Nagy Magellán-felhőre. :)
  • ALAPÍTÓ

    A Tejútrendszer változó arculata

     

    Az új méréseken alapuló rajz a Tejútrendszerről felülnézetből. Az ábra mutatja a két nagy (Scutum-Centaurus, Perseus) és köztük található két kisebb (Norma, Sagittarius) kart, illetve egy új, rádiócsillagászati mérésekkel felfedezett ágat (Far 3kpc arm) a központi küllő tőlünk távolabb eső oldalán. Ez a hozzánk közelebbi, korábban is ismert kis karnak (Near 3kpc arm) a párja.
    [NASA/JPL-Caltech]


     


    A galaxisok közül számunkra a Tejútrendszer a legfontosabb, hiszen a
    Naprendszer is e galaxishoz tartozik. Míg az extragalaxisok megismerését
    irdatlanul nagy távolságuk nehezíti, a Tejútrendszert azért nem könnyű
    felmérni, mert nem kívülről vizsgáljuk, hanem a belsejéből. A feladat ahhoz
    hasonló, mint amikor az erdő kiterjedését, alakját, a benne levő fák és az
    aljnövényzet összetételét, eloszlását, valamint állatvilágát az erdő belsejében
    levő valamely rögzített pontból kényszerülünk meghatározni.


    Ez a feladat azonban, figyelembe véve, hogy kozmikus környezetünk megismerésére
    az egész elektromágneses színkép rendelkezésünkre áll, nem olyan reménytelen,
    mint amilyennek első ránézésre látszik. Az utóbbi évtizedekben a milliméteres
    és szubmilliméteres hullámhosszakon, valamint a földi légkörön kívülről
    vizsgálható távoli infravörös, ultraibolya és röntgentartományokon új ablakok
    nyíltak a Tejútrendszerre, amelyek a hagyományos, optikai megfigyeléseken
    alapuló kép új részleteit tárták fel, és sok tekintetben megváltoztatták eddigi
    elképzeléseinket, elsősorban galaxisunk középponti és legkülső vidékeiről.


    Csillagszámlálás régen és most


    Ha nyári estén felnézünk az égre (nem egy város egére természetesen), rögtön
    megállapíthatjuk, hogy Tejútrendszerünk a koronggalaxisok közé tartozik. A
    korong síkjának vetülete az égbolton a Tejút. A szabad szemmel összefüggő
    fényszalagot a távcsövek csillagok millióira bontják. A Tejút fénylő sávjában
    látható sötét területek felhívják figyelmünket a csillagok közötti fényelnyelő
    anyag, a csillagközi por létezésére is. További fontos alkotóeleme még a
    Tejútrendszernek a csillagközi gáz, ezt azonban többnyire nem látjuk. Az
    egyetlen, szabad szemmel is megfigyelhető gázfelhő az Orion-köd, amelyben a
    benne keletkezett forró csillagok sugárzása által gerjesztett hidrogéngáz
    világít. Távcsővel sok hasonló fénylő gázfelhőt fedezhetünk fel a Tejút
    sávjában, sőt az extragalaxisok spirálkarjaiban is. A legnagyobb tömegű, forró
    csillagok születésének e látványos nyomjelzői nagy fényességük miatt igen
    távoli tartományok feltérképezését teszik lehetővé. A hideg csillagközi gáz
    azonban csak rádióhullámokon sugároz.


    A Tejútrendszer szerkezetének megismerése a csillagszámlálásokon és a számlálás
    eredményeinek statisztikus kiértékelésén alapul. Ha egyszerűen csak
    megszámoljuk a csillagokat az égbolt különböző irányaiban (ezt tette William
    Herschel a 18. században), már kapunk egy nagyon kezdetleges képet a Napunkat
    is magában foglaló csillagrendszer szerkezetéről. Ezt a képet az elmúlt
    évszázad során a megszámolt csillagok színképtípusainak, színeinek, mozgásának
    és kémiai összetételének meghatározásával, valamint e méréseknek mind
    halványabb csillagokra való kiterjesztésével folyamatosan finomították. A 20.
    század utolsó évtizedében különösen nagy mennyiségű adattal járult hozzá
    galaxisunk pontos feltérképezéséhez a Hipparcos asztrometriai műhold.


    A Tejútrendszer korongjában a csillagközi por erősen korlátozza az optikai
    megfigyelések hatótávolságát. A korong egyes részei teljesen átlátszatlanok.
    Optikai hullámhosszakon végzett csillagszámlálással ezért csak néhány ezer
    fényévnyi sugarú galaktikus környezetünket térképezhetjük fel. Mivel a
    Naprendszer is a korong belsejében van, a közvetlen környezetünkben található
    por minden irányban, a magasabb galaktikus szélességek felé is akadályozza a
    kilátást.


    Meg kell jegyezni, hogy némi hasznot is húzhatnak a csillagászok ebből a
    fényelnyelésből. Ebben a kis térrészben ugyanis nemcsak a csillagok, hanem a
    csillagközi por térbeli eloszlását is meghatározhatjuk csillagszámlálás
    segítségével. A csillagközi por nem kevésbé érdekes alkotóeleme kozmikus
    környezetünknek, mint maguk a csillagok. A por a gázzal együtt kisebb-nagyobb,
    bonyolult szerkezetű felhőket alkot. Míg a csillagok távolságának mérésére
    számos módszer van, a csillagközi anyag ezen struktúráinak nincs olyan mérhető
    tulajdonsága, amelyből távolságukra következtethetnénk. Mivel diffúz, kiterjedt
    objektumok, nem mérhetjük meg a parallaxisukat. Sem a por infravörös
    hősugárzása, sem a gázmolekulák rádiósugárzása alapján nem lehet eldönteni,
    hogy a sugárzás kicsi és közeli, vagy nagyobb, de távolabbi felhőtől származik.
    A csillagközi felhők távolsága csak a csillagfénnyel való különféle
    kölcsönhatásaik segítségével határozható meg. Az egyik ilyen kölcsönhatás a
    háttércsillagok fényének elnyelődése a felhőkben. A látóirányba eső,
    fényelnyelő porréteg módosítja a csillagok látszó fényesség szerinti
    eloszlását, és mivel a por abszorpcióképessége függ a hullámhossztól, a
    porréteg mögötti csillagok színét is. Az előtér- és háttércsillagok egyszerű
    mérésekkel elkülöníthetők egymástól.


    Mivel a csillagközi elnyelés mértéke a hullámhosszal fordított arányban
    csökken, az infravörös hullámhosszakon végzett csillagszámlálások sokkal
    nagyobb térfogatok feltérképezését teszik lehetővé, mint az optikai
    vizsgálatok. Az optikai színkép közvetlen szomszédja a közeli infravörös (1-10
    mikrométer hullámhosszú) tartomány, amelynek egyes szakaszain a földi légkör
    átlátszó. Ezeken az infravörös ablakokon át mélyen beláthatunk a galaktikus
    korongba, sőt még a centrális vidékekbe is. Az 1997-2001 között elvégzett 2MASS
    (2 Micron All Sky Survey) felmérésben kb. 300 millió csillagot detektáltak. Az
    infravörös felmérés a három legrövidebb hullámhosszú, az 1,25, 1,65 és 2,17
    mikrométeres infravörös ablakot használta, és két egyforma, 1,3 m átmérőjű
    távcsővel készült: egyikkel a déli eget pásztázták (Chiléből), a másikkal az
    égi egyenlítőtől északra levő égterületeket (Hawaiiból). A távcsövek fókuszába
    szerelt képalkotó detektor 256´256 pixeles CCD-kamera volt, ami ívmásodperces
    felbontást tett lehetővé. Az észlelhető leghalványabb csillagok fényessége
    15-17 magnitúdó volt.


    A felmérés során kapott adatokból már készül az égbolt első, valóban digitális
    atlasza. (A jelenleg használt digitális térképek ugyanis valójában az égboltról
    készített fotolemezek utólagos digitalizásával születtek.) 2003 tavaszán
    közreadták a kb. 300 millió csillag adatait tartalmazó pontforrás-katalógust,
    míg a kiterjedt források katalógusa az egymilliónál több galaxis és egyéb köd
    jellemzőit tartalmazza. A tudományos eredmények pedig az összesen 24 Tbájt (24
    ezer gigabájt) különféle szempontok alapján történő elemzéséből, statisztikus
    vizsgálatától várhatók. Tulajdonképpen ez is egyfajta csillagszámlálás, csak a
    nagyságrendje egészen más, mint a két évszázadon át végzett ilyen jellegű
    kutatásoké.


    A közönséges csillagok életük legnagyobb részében látható fényként sugározzák
    ki energiájuk zömét. Ezért talán meglepően hangzik, hogy a Galaxisunk
    szerkezetét legrészletesebben leíró matematikai modell az első infravörös
    műhold, az IRAS által 12 és 25 mikrométeren észlelt pontforrásokon végzett
    "csillagszámlálások" alapján született. Ezeken a közepes infravörös
    hullámhosszakon a csillagközi por gyakorlatilag átlátszó. Akadálytalanul
    átlátunk a Tejútrendszer korongján, és mélyen beláthatunk a centrális régiókba,
    Galaxisunk "hasába". Milyen égitesteket térképezhetünk fel ezeken a
    hullámhosszakon? Gyakorlatilag ugyanolyan csillagokat, mint az optikai
    hullámhosszakon, de elsősorban minden típus idősebb képviselőit. Életük vége
    felé, amikor hidrogénkészleteik kimerülőben vannak, a csillagok jelentős
    tömeget veszítenek: légkörük nagy részét ledobják. A ledobott anyag táguló és
    hűlő burokként veszi körül a csillagot. A burok anyagában molekulák és
    porszemcsék keletkeznek, ezért a csillag fényes infravörösforrássá válik. A
    régóta ismert Mira típusú változócsillagok tartoznak ebbe a populációba,
    valamint a hozzájuk sok tekintetben hasonló OH/IR csillagok, amelyek nevüket
    éppen erős infravörös sugárzásukról és a légkörükben keletkező
    hidroxilmézer-emisszióról kapták. Az, hogy milyen idős korára jut egy csillag
    az erős tömegvesztés állapotába, kezdeti tömegétől függ. A csillagoknak ez a
    mintája tehát egyáltalán nem homogén. Átlagosan fiatalabb és nagyobb tömegű
    képviselőiket látjuk a korongban, mint a centrális régiókban.


    A Tejútrendszer szerkezetének legfontosabb összetevői


    A Tejútrendszer csillagainak teljes számára, a rendszer méreteire és
    szerkezetére a csillagszámlálás mind tökéletesebb módszerei mellett is csak a
    mérések matematikai statisztikai kiértékelésével következtethetünk. A
    galaxismodellek készítői abból a feltételezésből indulnak ki, hogy a
    Tejútrendszert különféle forgásszimmetrikus és gömbszimmetrikus alrendszerek
    alkotják, és az alrendszerek nagyléptékű jellemzőit a csillagok környezetünkben
    megfigyelhető térbeli sűrűségeiből, kinematikai és kémiai tulajdonságaiból,
    valamint csillagkeletkezési és csillagfejlődési modellekből határozzák meg. Az
    optikai csillagszámlálások a következő fontosabb alrendszereket fedték fel:


    a.) a kb. 3000 fényév kiterjedésű centrális tartomány,


    b.) Galaxisunk hasa, a centrális tartományt körülvevő, mintegy 10 ezer fényév
    kiterjedésű térrész,


    c.) a néhány száz fényév vertikális skálamagasságú és mintegy 60 ezer fényév
    sugarú vékony korong, amely a spirálkarokat és a csillagközi anyagot is
    tartalmazza,


    d.) a 10 ezer fényév körüli vertikális kiterjedésű, a vékony korongnál öregebb,
    kisebb fémtartalmú csillagokat tartalmazó vastag korong, és


    e.) a fenti alrendszereket magában foglaló gömbszimmetrikus haló. A haló
    jellegzetes képződményei a több százezer csillagból álló gömbhalmazok,
    amelyeket a Tejútrendszer legidősebb csillagai alkotnak.


    Galaxisunk csillagtartalma 100-200 milliárd között van. A korongban a csillagok
    és a csillagközi anyag össztömege 200 milliárd naptömeg lehet. A csillagközi
    anyag teljes tömege a csillagtömegnek mindössze néhány százaléka. Az
    alrendszerek szerkezeti, kinematikai és kémiai különbségei a Tejútrendszer
    fejlődéstörténetét tükrözik. Legöregebb a fémszegény csillagokból álló és
    csillagközi anyagot nem tartalmazó haló, míg a legfiatalabb csillagok és a
    csillagkeletkezési régiók a korong középsíkjában keresendők.


    A galaxisszerkezet feltérképezése során az alkotóelemek mozgását is vizsgálják,
    ami azért fontos, mert a térben egybemosódó alrendszerek kinematikailag
    elkülönülnek. A Tejútrendszer kialakulási folyamatára és a már létrejött
    galaxis fejlődésére a különböző korú alrendszerek mozgásából lehet
    következtetni. De a mozgások mást is elárulnak! Jelzik az olyan tömeget is,
    amely nem látszik, sugárzása nem detektálható, ám a látható anyagra gyakorolt
    gravitációs hatása folytán mégsem maradhat teljesen rejtve. Így derült ki, hogy
    az itt felsorolt összetevőkön kívül a Tejútrendszernek van egy láthatatlan
    része is, amelyről csak gravitációs hatása ad hírt.


    A keringési sebesség radiális irányú változásából következtetni lehet az adott
    sugáron belüli tömegre, illetve a tömeg eloszlására. A csillagok és a
    csillagközi felhők eloszlása alapján a Kepler-törvény szerint az egyre nagyobb
    sugarú pályákhoz egyre kisebb keringési sebesség tartozik. A megfigyelések
    szerint azonban ez nem így van. A Napénál nagyobb galaktocentrikus
    távolságokban a keringési sebesség a centrumtól való távolságtól függetlenül
    szinte azonos. Vagy a Newton-féle mozgástörvények nem érvényesek egészen kis
    gyorsulások esetén (amit csak a legutóbbi időben mertek komolyan felvetni),
    vagy a Tejútrendszer külső régióiban jelentős mennyiségű olyan anyag van,
    amelynek jelenlétét csak gravitációs hatása árulja el, sugárzása nem. Ez a
    sötét anyag nemcsak a Tejútrendszer jellegzetessége, hanem a kinematikai
    vizsgálatok szerint az extragalaxisok össztömegének 90 %-a ilyen, egyelőre
    ismeretlen természetű anyag. Sőt, a galaxishalmazok dinamikájából
    megállapítható, hogy a galaxisok közötti térség is hasonló arányban tartalmaz
    sötét anyagot, amely napjaink kozmológiájának is egyik kulcsfogalma. A sötét
    haló a Tejútrendszernek az az összetevője, amelynek létezésére csak a rotációs
    görbe alakjából lehet következtetni.


    A centrális régió


    Míg a legtávolabbi extragalaxisokból alig látunk mást, mint fényes centrális
    tartományaikat, a Nap tejútrendszerbeli helyzete miatt nagyon nehéz
    tanulmányozni saját galaxisunk központi vidékét, mert abban az irányban a 25
    magnitúdót is eléri a fősíkban eloszló csillagközi anyag által okozott optikai
    elnyelés. Pedig nem is pontosan a fősíkban, hanem száz fényévvel afelett
    vagyunk. Késői utódaink majd kedvezőbb helyzetben lesznek, mert a Napnak a
    fősíkra merőleges sebességkomponense 7 km/s, s ennek hatására kilencmillió
    évenként újabb száz fényévvel kerülünk távolabb a Tejútrendszer fősíkjától.
    Noha előbb-utóbb szabadabban rá lehet majd látni galaxisunk centrumára, a
    legbelső rész akkor is rejtve marad a szem elől.


    A Tejútrendszernek a Nyilas csillagkép irányában levő centrális vidékét ezért a
    csillagközi anyagon áthatolás közben kevésbé gyengülő sugárzás vizsgálatával
    igyekeznek feltárni. A tényleges centrumot a Sagittarius A* kompakt rádióforrás
    jelöli ki, amelynek a nevében a csillag arra utal, hogy a sugárzás forrása
    szinte pontszerű. Interferométerként összekapcsolt rádiótávcsövekkel 0,002
    ívmásodpercnél kisebbnek mérték a centrális forrás szögátmérőjét, ami 25 ezer
    fényév távolságból - ennyire van a Nap a Galaktika centrumától - csupán két
    fényóra kiterjedésnek felel meg. Abból, hogy ez a csillagszerű forrás teljesen
    mozdulatlan marad, nem kering, az következik, hogy maga az SgrA* a
    Tejútrendszer dinamikai centruma, amely körül az egész Galaxis forog (vagy az
    egyes alkotóelemek szempontjából: amely körül keringenek a csillagok és a
    csillagokká össze nem állt anyag).


    A centrum környékét előbb infravörös és rádióhullámhosszakon vizsgálták
    részletesen. Kiderült, hogy a centrumtól nagyjából tíz fényévre egy néhány
    fényév sugarú gyűrűben alacsony hőmérsékletű, főleg molekuláris gáz és por
    található, míg a gyűrű belső pereme és a centrum között nagyon kevés a
    csillagközi anyag. A gyűrűt alkotó felhők keringési sebességét a különféle
    molekulák színképvonalainak Doppler-eltolódásából mérve megállapították, hogyan
    nő a keringési idő a centrumtól távolodva. A keringés sugárfüggéséből pedig
    Kepler 3. törvénye alapján egyszerűen kiszámítható a vizsgált rádiuszon belüli
    tömeg értéke. Nagyobb sugarak felé haladva a keringési sebesség csökkenésének
    üteme esetünkben arra utal, hogy hatmillió naptömegnyi anyag található a
    centrumtól a molekuláris gyűrűig terjedő térségben.


    Infravörös hullámhosszakon viszont már a centrumhoz közeli irányokban is ki
    lehet mutatni a csillagokat, s azok száma illetve eloszlása alapján a gyűrűtől
    befelé hárommillió naptömegnyi a csillagokká összeállt anyag. A maradék
    hárommillió naptömegnyi anyag akkor csakis a centrumban (SgrA*) zsúfolódhat
    össze. Ennyi anyag olyan kis térfogatban kizárólag fekete lyukként képzelhető
    el. Extragalaxisok centrumában egyre-másra fedezik fel a rendkívül nagy tömegű
    fekete lyukakat, különösen amióta a röntgentávcsövekkel részletesen is lehet
    vizsgálni a galaxisok centrális vidékét. A millió-milliárd naptömegű központi
    fekete lyukak okozzák bizonyos galaxisok magjának aktivitását (lásd Frey Sándor
    cikkét).


    A tejútrendszerbeli fekete lyuk mindenesetre csendes, legalábbis most. S hogy
    tényleg fekete lyuk bújik meg a centrumban, arra további megfigyelési
    bizonyítékok is vannak. A VLT egyik 8 m átmérőjű távcsövére szerelt
    infravörös-kamerával még a centrumhoz egészen közeli, a vonzási központtól
    mindössze tizenhét fényórára levő csillagokat is ki tudták mutatni. Ezek már
    olyan gyorsan keringenek a centrum körül, hogy mozgásukat hónapok-évek alatt
    sikerült észlelni. A pálya méretéből és a pálya menti sebességből 2002-ben 2
    millió naptömeget kaptak a központi fekete lyuk tömegének alsó határára.
    További bizonyíték a Chandra röntgenobszervatórium által először 2001-ben
    észlelt röntgenkitörés, amelynek során az SgrA* röntgenfényessége néhány perc
    alatt sokszorosára nőtt, majd órák alatt visszaállt a nyugalmi
    röntgenintenzitás. A jelenséget a fekete lyukba hulló anyag okozta, amikor a
    bezuhanás közben többmillió fokosra hevült.


    A centrum környezetének röntgensugárzásából arra következtetnek, hogy a fekete
    lyuk nem is olyan régen - néhány ezer-tízezer évvel ezelőtt - nagyobb
    mennyiségű anyagot szippantott be, s az akkor felszabadult röntgensugárzás
    hatása most a centrum környéki felhők több tízmillió fokos hőmérsékletnek
    megfelelő fluoreszcens röntgensugárzásaként érzékelhető.


    Hogy mennyire különbözik a Tejútrendszer centrumának környezete a galaktikus
    korong átlagos helyeitől - akár a Nap tágabb környezetétől -, arra további
    érdekes újdonságok utalnak. A Hubble-űrtávcső infravörös-kamerájával 1999-ben
    két szokatlanul nagy tömegű nyílthalmazt fedeztek fel. A centrumtól nem egészen
    száz fényév távolságra levő két csillaghalmaz közül az egyik csupán kétmillió
    éves, a másik ennél kétszer idősebb csillagokból áll. A fiatal kor nem
    meglepetés, hiszen a folyamatos csillagkeletkezésre számos más bizonyíték is
    van. Ez a két fiatal halmaz azonban normális kiterjedése ellenére legalább
    tízszer nagyobb tömegű, mint a velük azonos korú, de a galaxis más vidékein
    levő csillaghalmazok. Ennek megfelelően a csillagok nagyon szorosan zsúfolódnak
    egymás mellett, de a legfeltűnőbb az, hogy különösen sok köztük az egészen nagy
    tömegű csillag. A Tejútrendszerben másutt ritka az ilyen csillag, e két
    halmazban pedig legalább tíz csillag tömege haladja meg a száz naptömeget,
    köztük a Pisztoly-ködöt gerjesztő csillagé, amely a jelenleg ismert legnagyobb
    tömegű csillag.


    A Tejútrendszer küllője


    Más meglepetés is érte a csillagászokat galaxisunk magjának részletes
    vizsgálatakor. A Tejútrendszert eddig közönséges spirálgalaxisként írták le
    abban az osztályozási rendszerben, amelyben a további típusok a küllős
    spirális, az elliptikus és a szabálytalan alakú galaxisok. Az 1990-es években
    aztán sorra gyűltek a bizonyítékok, és ma már kétségtelen, hogy a Tejútrendszer
    küllős spirális, bár a mi küllőnk nem annyira kifejlett, keskeny, mint a
    következő cikkben mutatott küllős spirálisoké. Számos független megfigyelés
    támasztja alá azt, hogy galaxisunk hasa elnyúlt. Az infravörösben végzett
    észlelések például a centrumtól keletre levő részek felől erősebb emissziót
    mutattak ki, mint amekkorát a centrumtól ugyanakkora szögtávolságra nyugat
    felől mértek, ami arra utal, hogy a galaxis centrumát átszelő küllő keleti vége
    a hozzánk közelebbi, míg az átellenes, nyugati vége a centrum mögött
    helyezkedik el. A Tejútrendszer központi vidékei irányában gravitációs
    mikrolencséket kereső nagyszabású fotometriai programok (MACHO, OGLE)
    méréseiből pedig a centrumtól keletre levő területeken több mikrolencse eredetű
    felfényesedést találtak, mint az átellenes oldalon, ami szintén azzal
    magyarázható, hogy a küllő keleti fele a hozzánk közelebbi. Azonos tulajdonságú
    csillagok, nevezetesen Mira típusú változócsillagok eloszlását vizsgálva
    csillagszámlálással is megerősítették a küllő létét. A legidősebb
    csillagpopulációhoz tartozó (tízmilliárd évnél idősebb) RR Lyrae típusú
    változócsillagok viszont körszimmetrikusan oszlanak el a centrum körül, amiből
    az következik, hogy a küllő nem a legidősebb csillagokkal együtt, hanem később
    alakult ki.


    A Tejútrendszer centrumát keresztülszelő küllő becsült hossza 15 ezer fényév,
    szélessége pedig ennek a fele-harmada. A többi küllős spirálishoz hasonlóan a
    Tejútrendszer spirálkarjai is a küllő végén erednek, és annak hossztengelyére
    merőlegesen indulnak. De míg a küllőt mindvégig ugyanazok az égitestek
    alkotják, a spirálkarok a korongon áthaladó sűrűséghullám megnyilvánulásai,
    vagyis folyamatosan cserélődnek a belekerülő alkotóelemek. A spirálkarokat úgy
    kell elképzelni, mint egy galaktikus méretű forgalmi dugót, amelybe kerülve a
    csillagok és a csillagközi felhők a keringés közben átmenetileg feltorlódnak, a
    dugó előtt és mögött viszont lazábban helyezkedik el minden. A Tejútrendszerrel
    kapcsolatos legfontosabb megválaszolandó kérdések közé tartozik, hogy mitől
    alakult ki a küllő, és mi indította el a sűrűséghullámot.


    A korong


    A Tejútrendszer korongjában a centrumtól távolabb a hétköznapi kozmikus élet
    zajlik, persze nem napos, hanem hosszabb időskálán: az égitestek fejlődnek és
    kölcsönhatnak egymással. A csillagkeletkezés és -fejlődés folyamatát, az egyedi
    csillagok jellemzőit, a végállapotú égitestek közül pedig a fehér törpe és a
    neutroncsillag állapot tulajdonságait egyre jobban ismerjük (a fekete lyukakét
    a megfigyelés lehetőségének hiányában csak az elmélet szintjén).


    A csillagok és a csillagközi felhők állandó kölcsönhatásai, elsősorban egymásba
    való átalakulásuk folyamatosan változtatják a galaktikus korong arculatát. A
    csillagok sugárzási tere és a csillagközi térbe visszajuttatott anyaga alakítja
    a csillagközi felhők szerkezetét és kémiai összetételét. A galaktikus korong
    térfogatának legnagyobb részét forró, ritka gáz tölti ki, amelynek fizikai
    állapota leginkább a napkoronáéhoz hasonlít. Ezt a gázt a forró csillagok szele
    és a szupernóva-robbanások folyamatosan újratermelik. A forró csillagközi gáz
    létezését sokszorosan ionizált gázatomok mutatják, amelyeknek jellegzetes
    színképvonalait a háttércsillagok ibolyántúli színképében az első
    ultraibolya-csillagászati műholddal (Copernicus) fedezték fel. Ebben a híg,
    forró gázban mozognak a hidegebb és sűrűbb csillagközi felhők.


    A csillagok a hideg csillagközi felhők legsűrűbb részeiben, gravitációs
    összehúzódással jönnek létre. A csillagkeletkezés folyamata során a 10-23 gcm-3
    sűrűségű, 10-50 K hőmérsékletű csillagközi gáz 1gcm-3 átlagsűrűségű, mintegy 15
    millió K centrális hőmérsékletű csillaggá alakul. E hatalmas sűrűség- és
    hőmérséklet-változás elméleti és megfigyelési követése az elmúlt évtizedek
    egyik legsikeresebb asztrofizikai területe. A csillagkeletkezési kutatások
    magukban foglalják a gravitációs instabilitás kezdőfeltételeinek kialakulását a
    hideg csillagközi anyagban, a kollapszus magneto-hidrodinamikai leírását, az
    eredményeként létrejövő csillagok fejlődését egészen a termonukleáris reakciók
    beindulásáig, kölcsönhatásukat a csillagszülő felhő visszamaradt anyagával és a
    kollapszus során felgyorsult forgás következtében létrejött egyenlítői,
    protoplanetáris koronggal. A Napunkhoz hasonló kis tömegű csillagok gyakran
    keletkeznek egyesével, kis felhőkből, szemben a nagy tömegű csillagokkal,
    amelyek többnyire többedmagukkal, szoros halmazokban születnek.


    A csillagelőtti felhők zömmel molekuláris hidrogénből állnak. Tömegüknek
    nagyjából egy százalékát grafit- és szilikátszemcséket tartalmazó finom por
    alkotja. A porszemcsék átlagos mérete néhány tized mikrométer. A felhő
    legfontosabb összetevője, a hidrogénmolekula, nem bocsát ki a Föld felszínéről
    észlelhető sugárzást, ezért egyéb, nyomjelző molekulákat használnak a
    csillagelőtti felhők vizsgálatára. Fontos nyomjelzők a különböző
    szénmonoxid-izotópok, amelyek 2,6 mm körüli rotációs átmenete rádiótávcsővel
    észlelhető. A Tejútrendszer szénmonoxid-térképei nagyon szépen kirajzolják
    galaxisunk szimmetriasíkját. A legnagyobb csillagközi molekulafelhők tömege
    eléri a 105-106 naptömeget. Ezek az óriás molekulafelhők, amelyek a
    gömbhalmazokkal együtt Tejútrendszerünk legnagyobb tömegű objektumai, a
    centrális régióban és a spirálkarokban fordulnak elő leginkább.


    A rádiómegfigyelések azt is megmutatták, hogy a molekulafelhők ritkább és
    sűrűbb tartományokból épülnek fel, méghozzá úgy, hogy bármilyen
    sz

  • ALKOTÓ
    Abban a bizonyos kvantumteleportációs kísérletben valójában nem a részecske teleportálódott, hanem annak kvantumállapota. De az is borzaszó nagy durranás, mert elméletben ez ugyanúgy működik fényévmilliárdokon át is, mint 18 kilométeren át.
  • ALAPÍTÓ

    Megtalálták az első potenciálisan lakható idegen bolygót

     

    Olyan Naprendszeren kívüli bolygó felfedezését jelentették be, amelyen megfelelő körülmények uralkodhatnak a folyékony víz és talán az élet számára is. A Gliese 581g csak háromszor nagyobb tömegű a Földnél, és az úgynevezett lakhatósági zónában kering.

    A Gliese 581g jelű, újonnan felfedezett égitest jelenleg ismert paraméterei alapján a Földhöz leginkább hasonlító exobolygó, azaz Naprendszeren kívüli planéta. Mindössze 20 fényévre van tőlünk, a Libra (Mérleg) csillagképben, és egy a Napnál halványabb csillag, a Gliese 581 körül kering, amelynél korábban már öt exobolygót találtak.


    A Gliese 581g csillagtávolsága a Nap-Merkúr-távolsághoz hasonló (azaz csillagához közel kering), ennek ellenére az úgynevezett lakhatósági zónában van. Ez az a térség, amelyben egy Földhöz hasonló bolygó felszínén folyékony víz tartósan előfordulhat. A Gliese 581 kisebb a Napnál, tömege mintegy 30%-a, energiakibocsátása pedig 1 százaléka a mi csillagunkénak. Mivel gyengébben sugároz, közelebb húzódik hozzá a lakhatósági zóna.

     

    A Gliese 581 csillag körüli planéták (fent) és a Naprendszerben lévő bolygók helyzete (lent). A nyíl jelzi a most azonosított Gliese 581g exobolygót (Zina Deretsky/National Science Foundation)

    A Gliese 581g keringése kötött, tehát 37 napos forgási és keringési ideje megegyezik (ilyen például a Hold is). Emiatt mindig ugyanazt az oldalát fordítja csillaga felé, és nem váltakoznak rajta a nappalok és az éjszakák. A kötött keringés miatt azonban igen stabil viszonyok uralkodhatnak a felszín egyes területein: különösen érdekes lehet például a fény-árnyék határvidék, ahova folyamatosan és igen lapos szögben érkezhet a központi csillag sugárzása.


    A bolygó átmérője 1,2-1,4-szerese, tömege pedig csak 3,1-szerese a Földének (eddig általában jóval nagyobb tömegű exobolygókat fedeztek fel), és nagy eséllyel vastag légköre van, ami csökkentheti a nappali és éjszakai oldal közötti hőmérsékleti eltérést. Emellett a kistömegű központi csillag élettartama sokkal nagyobb a Napénál. Mindez kedvező lehet az élet esetleges kialakulása és fejlődése szempontjából. Csillagászati léptékkel a Gliese 581g közel van a Földhöz, ami segíti további vizsgálatát.

     

    A most felfedezett, g jelű planéta helye a Gliese 581 bolygói között (lent), és összehasonlításként a Naprendszer bolygói (fent), valamint a kékes színű sávval jelzett lakhatóságó zóna helyzete

    Korábban már találtak néhány, a Földhöz hasonló tömegű exobolygót Naphoz hasonló (fősorozati) csillagok körül: ilyen az ugyanebben a rendszerben keringő Gliese 581e 1,9-szeres és a COROT-7b 1,7-szeres földtömegével. Ezek azonban nem olyan távolságban vannak csillaguktól, hogy tartósan folyékony víz lehetne a felszínükön.


    Az amerikai National Science Foundation honlapján egyórás filmben mutatják be a felfedezés részleteit.

    News - Video - Steven Vogt and Paul Butler lead a team that discovered the first potentially habita…
    NSF's mission is to advance the progress of science, a mission accomplished by funding proposals for research and education made by scientists, engin…
  • ALAPÍTÓ
    Tudományos szenzáció: Einstein állítását most igazolták
    (Végveszélyben a hegylakók?) 2010. szeptember 24. A Science című tudományos szaklapban pénteken megjelent publikáció szerint Albert Einsteinnek igaza volt, amikor 100 évvel ezelőtt azt állította, hogy az idő relatív és minél magasabban tartózkodik valaki a tengerszint fölött, annál gyorsabban öregszik.

    Az einsteini relativitáselmélet szerint csupán egy valódi állandó létezik, a fény sebessége, vagyis az idő a mozgás sebességétől, vagy a magasságtól függően gyorsabban, illetve lassabban telhet. Amerikai tudósoknak sikerült ezt igazolniuk, s a kísérlethez egy hihetetlenül pontos atomórát használtak, amelynek pontatlansági mutatója: 1 másodperc 3,7 milliárd év (durván ennyi ideje létezik a Föld) alatt. James Csin-ven Csou és az Egyesült Államok boulderi Országos Szabványügyi és Technológiai Intézetében dolgozó kollégái két atomórával végezték a vizsgálataikat, és megállapították, hogy a tengerszinttől mért távolság, tehát a magasság növekedésével gyorsabban múlik az idő, úgy, ahogy azt Einstein előre jelezte. Ezek a pontos órák megmutatják a gravitációs vonzás hatását is, úgyhogy ha az egyiket közelebb helyezzük el egy bolygóhoz, akkor arra nagyobb gravitáció hat, és ettől az idő lassúbb múlását jelzi, mint a másik, magasabban lévő - mondta Csou. A vizsgálatokhoz használt atomóra elektromos mezőbe zárt alumíniumatomok lézer által érzékelt rezgésén alapszik, vagyis az eszköz lényegében optikai óra, amely a másodperc milliárdod részét is mérni tudja, és évmilliókon át pontosan működik. Ezért lehetett alkalmas arra, hogy érzékelje az időnek a magasság növekedésével párhuzamos, Einstein által előre jelzett tágulását. Kiderült, hogy minden egy lábnyi (30 centiméternyi) magasságnövekedés a másodperc 90 milliárdod részével gyorsítja az idő múlását. Az időtágulási kísérlet érzékletesen bizonyítja, hogy az idő egyáltalán nem olyan, amilyennek általában hisszük. A kutatók azt is demonstrálták, hogy ha egy atomórán az űrutazást szimulálják, az idő, amit mutat lelassul. Ez lényegében az "iker-paradoxon" demonstrálása, azé az einsteini elméleté, hogy ha egy ikerpár egyik tagja űrutazást végez, akkor kevésbé öregszik, mint a testvére.
Ezt a választ törölték.