Az előző poszt folytatása
Egyedül vagyunk az univerzumban? Biztos választ csak arra kaphatunk, hogy nem vagyunk egyedül; akkor kapnánk biztos választ, ha találkoznánk idegen civilizációkkal vagy azok üzeneteivel. A negatív válasz tapasztalatilag igazolhatatlan, hisz lehetetlen a felfoghatatlan méretű univerzumot átnézni, felkutatni, hogy van-e benne jele az értelmes életnek. Ha eddig nem találtunk ilyen jelet, az nem zárja ki, hogy a jövőben még ne találjunk. Tehát cáfolni tudunk, de igazolni nem. Más a helyzet, ha az univerzum térben végtelen. Ekkor valószínűségszámítási okokból és a végtelen természete alapján indokolt feltételezni, hogy nem vagyunk egyedül, valahol az univerzum távoli szögletében léteznek még értelmes lények. (Erről szólt az előző poszt.) Én mégis azokkal értek egyet, akik szerint valószínűleg nincsen rajtunk kívül értelmes élet sehol a világon, egyedül vagyunk. Ez természetesen csak feltevés, igazolhatatlan, de indokolható. Kis kitérőt kell tegyünk.
Úgy tűnik igazolást nyert, hogy nagy méretekben az univerzum geometriája sík, azaz érvényes benne az euklideszi geometria. Sokan ebből arra következtetnek, hogy akkor az univerzum térben végtelen. A végtelen univerzum erős érve lenne a mellett, hogy nem vagyunk egyedül. De végtelen-e a világ? Valóban alátámasztja ezt az univerzum feltételezett sík geometriája?
A geometria kettős jelentése
Zavarok származhatnak abból, ha nem különböztetjük meg a geometriát, mint absztrakt, matematikai elméletet, a fizikai valóságban tapasztalható tértől. A kettő nem ugyanaz. Az egyedi létezők körén belül a fizikai valóságban események és fizikai tárgyak vannak.[1] (Nem egyedi létezők a természeti törtvények, a kölcsönhatások, az azokban szereplő fizikai jellemzők. Nem egyedi létező az idő sem, amelyik események közötti reláció. Ez utóbbiakat nevezik a filozófiában „univerzálé”-nak.) A fizikai valóságban a fénysugár pályáját tekintik egyenesnek, és az alapján értelmezik a fizikai teret. A tér görbült, amennyiben a fény pályája görbült. Vedd észre, hogy az utóbbi mondatnak csak akkor van értelme, ha van egy viszonyítási alapunk, ami alapján azt állíthatjuk, hogy a fény pályája görbült – görbült, de mihez képest? A téridő reláció, a téridő abban az értelemben létezik, hogy (egyedi) események és (egyedi) fizikai tárgyak közötti összefüggéseket ad meg, önmagában nem létezik.
Az univerzum geometriájának sík mivoltát a kozmológiai megfigyelések alapján több tudós is fölvette, de a legfontosabb hozzájárulás a kozmológiai háttérsugárzás (CMB) tanulmányozásából származik. Ezt a munkát leginkább a NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) és az Európai Űrügynökség Planck missziója tette lehetővé. Méréseik arra utalnak, hogy az univerzumnak sík geometriája van, ami azt jelenti, hogy a nagy léptékű struktúrák összessége és a kozmikus tágulás a kritikus sűrűség körüli értékekhez közelít. Az eredmények azt is sugallják, hogy az univerzum energia- és anyagmegoszlása homogenitást mutat, ami alátámasztja a sík geometriát. Többek között David Spergel és Lyman Page - A WMAP projekt vezető kutatói voltak, akik fontos adatokat gyűjtöttek a kozmikus háttérsugárzásról. A történet főbb állomásai:
- 2001: A WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) űrszonda elindul, és részletes méréseket végez a CMB-ről, megerősítve, hogy az univerzum sík.
- 2013: A Planck űrszonda adatai további részleteket szolgáltatnak az univerzumnak a sűrűségéről és geometriájáról, megerősítve a WMAP által kapott eredményeket.
Geometria és topológia
Van itt azonban egy újabb disztinkció, ami lényeges.
Mi a különbség az univerzum geometriája és az univerzum topológiája között?
Univerzum geometriája
Definíció: Az univerzumnak a térbeli tulajdonságait írja le, beleértve az ívet, a síkot vagy a görbét. A geometria a távolságok, szögek és formák mérésével foglalkozik.
Példák: Az univerzum lehet sík (Euklideszi), pozitív görbületű (például gömbi), vagy negatív görbületű (például hiperbolikus).
Univerzum topológiája
Definíció: A topológia a térformák és struktúrák általánosabb, rugalmasabb jellemzőit vizsgálja, amelyek megmaradnak a folyamatos deformációk alatt (például nyújtás vagy hajlítás), de nem törik meg.
Különbség
Geometria: A formákról és távolságokról szól; konkrét számításokat és méréseket végez.
Topológia: A struktúrák általános jellemzőiről van szó; nem érdekli a konkrét méretek vagy távolságok, inkább a kapcsolatok és a térbeli elrendezések.
A sík geometriájú univerzumnak alapvetően három fő topológiai szerkezete lehet:
- Euklideszi (vagy sík) topológia: Ez a legismertebb és legegyszerűbb struktúra, ahol az univerzumban minden pont és távolság Euklideszi értelemben van definiálva. Itt a tér végtelen és homogén, és nincsenek "lyukak" vagy "gömbök".
- Cilindrikus topológia: Ebben a struktúrában a tér két széle összekapcsolódik, mintha egy hengert alkotna. Ez azt jelenti, hogy ha elérsz a tér egy széléhez, akkor a másik oldalon folytathatod az utadat.
- Torroidális (vagy torus) topológia: Ez a struktúra úgy néz ki, mint egy gyűrű vagy egy fánk. A tér egy része a másik oldalra „kanyarodik”, így ha egy irányban haladsz, végül visszatérsz a kiindulási pontra.
Az, hogy az univerzumnak sík geometriája van, nem jelenti automatikusan azt, hogy végtelen is. A sík geometria lehet véges vagy végtelen, attól függően, hogy milyen topológiai struktúrával rendelkezik.
Például:
- Végtelen sík univerzum: Itt a tér valóban végtelen, minden irányban kiterjed.
- Véges sík univerzum: Például a torroidális (torus) topológia esetén az univerzum véges teret alkothat, de a geometriai tulajdonságai még mindig Euklidesziak. Itt a tér zárt, így ha elérsz a "széléhez", visszatérsz a kiindulási ponthoz.
Tehát a sík geometria lehet végtelen, de nem feltétlenül az; a topológiai struktúra határozza meg, hogy az univerzum véges vagy végtelen. Ha az univerzum végtelen, annak megdöbbentő következményei vannak. Prof David Kipping: How Big Is The Universe? c. videó előadásában pontosan azokat a megdöbbentő következményeit magyarázza el a végtelenségnek, amiket az előző posztomban leírtam: a végtelenben minden fizikai lehetőség megvalósul. A lehetséges topológiákat is szemléletesen bemutatja a videó, érdemes megnézni:
Mindezek alapján továbbra is nyitott kérdés, hogy a világ, a látható és láthatatlan univerzum, térben véges, vagy végtelen. Amennyire ezt én meg tudom ítélni, mai tudásunk szerint nincsen se pro, se kontra döntő bizonyíték. Én a világ térbeli véges mivoltában hiszek, mivel számomra a végtelen világ következményei abszurdak. Hogyan lehet egy végtelen világ homogén? Hogyan tud egy végtelen világ egyszerre tágulni? Matematikailag ez könnyen elképzelhető, de fizikai valóságként számomra fölfoghatatlan. Szerintem a fizikai valóságban nincsen végtelen. (Lásd az előző posztot.) Ha a fentiekben igazam van, akkor megalapozott az a hitem is, hogy egyedül vagyunk a világegyetemben.
Mi az élet, amit keresünk a világegyetemben?
Erre egyáltalán nem könnyű válaszolni, és talán nem vagyok nagyon elfogult, ha úgy gondolom, hogy a legjobb választ egy magyar biológus, Gánti Tibor adta a kérdésre. Az ő válasza a „chemoton”-nak nevezett élőlénymodell. Külön írásban kéne ezzel foglalkozni, most nem térhetek ki rá. Egy rövid ismertető itt olvasható róla. Könyv a témáról angol nyelven: Tibor Gánti, The Principles of Life With a commentary by J. Griesemer and E. Szathmáry (2003) Oxford, University Press
Egyedül vagyunk
Fiatal koromban olvastam a híres genetikus, Venetianer Pál: Molekuláris biológia: Tegnap, Ma. Holnap c. könyvét, a híres Gyorsuló idő sorozatban jelent meg. A tudós szerző ebben a kis könyvében amellett teszi le a garast, hogy az emberiség egyedül van a világegyetemben.
„Az élet keletkezéséről biztosan csak annyit mondhatunk, hogy egyszer megtörtént. A genetikai kód egysége és sok más bizonyíték alapján biztosra vehető, hogy a földi élet egységes eredetű. Mint Jacques Monod »Véletlen és szükségszerűség« című könyvében hangsúlyozza, az egyszer megtörtént esemény valószínűségéről beszélni, amelynek oki meghatározóiról nem tudunk semmit, értelmetlen dolog. Egy egyedi esemény megtörténésének valószínűsége gyakorlatilag nulla, noha természetesen lehetséges. … Az élet keletkezésének kísérleti megközelíthetőségét sem vonja kétségbe, mert a rendkívül bonyolult és soklépcsős folyamat részleteit nyilván lehetséges lesz tisztázni. Csak azt a következtetést nem fogadja el, hogy ami lehetséges és megtörtént, az szükségszerűen kellett hogy megtörténjen.”[2]
Sok-sok évvel később egy fizikus szerző 4 pontban foglalta össze, hogy miért valószínűtlen, hogy rajtunk kívül is van értelmes élet:
4. A Földnek erős mágnese tere van ami véd a Napszéltől.
3. 65 millió évvel ezelőtt a dinoszauruszok kihalása lehetővé tette az emlős állatok szinpadra lépését.
2.A földre szállás Kelet-Afrikában pár millió évvel ezelőtt fölszabadította a kezet, a kéz a szerszám használatot eredményezte, a szerszám használat pedig az agy kapacitás fejlődését okozta.
1.A sok-sok millió többi élőlény közül egy sem ébredt öntudatra, mert az intelligencia nem szükségszerű evolúciós előny.
A Drake egyenlet az esélyek latolgatására:
forrás: https://science.nasa.gov/exoplanets/search-for-life/
A ChatGPT így látja a kérdést:
Arguments for the idea that we are alone:
1.**Fermi Paradox**: The apparent contradiction between the high probability of extraterrestrial life and the lack of evidence for, or contact with, such civilizations. If intelligent life were common, we might expect to have encountered it by now.
2. **Great Filter Hypothesis**: This suggests that there are significant barriers to the evolution of intelligent life that make it extremely rare. These filters could be events or processes that inhibit the development of civilizations, such as cataclysmic astronomical events or societal self-destruction.
3.**Lack of Observational Evidence**: Despite extensive efforts to search for extraterrestrial life, we have not found any conclusive evidence to support its existence. This absence of evidence could indicate that life, particularly intelligent life, is exceedingly rare.
Arguments against the idea that we are alone:
1.**Vastness of the Universe**: The universe is incomprehensibly vast, containing billions of galaxies, each with billions of stars and potentially billions of planets. Given the sheer number of opportunities for life to arise, it seems unlikely that Earth is the only planet with living organisms.
2.**Extremophiles on Earth**: Life on Earth has demonstrated incredible resilience and adaptability, thriving in extreme environments previously thought to be inhospitable. This suggests that life could potentially exist in a wide range of conditions, increasing the likelihood of its presence elsewhere in the universe.
3.**Exoplanet Discoveries**: The discovery of thousands of exoplanets, many of which are located within the habitable zones of their parent stars, indicates that Earth-like conditions may be common in the universe. These findings bolster the idea that there could be other worlds capable of supporting life as we know it.
Both sides present compelling points, and the debate continues to fuel scientific inquiry and speculation about the existence of extraterrestrial life. Until concrete evidence is found, the question remains open to exploration and interpretation.
Ajánlott videók
Érdemes végig hallgatni az alábbi előadásokat, melyek a szélesebb nagyközönség számára készültek, akkor is megértheted azokat, ha hozzám hasonlóan nem vagy szakember:
1. Why We May Be the Only Intelligent Life in the Universe with David Kipping of Cool Worlds
2.Prof David Kipping: "Why we might be alone" Public Lecture
3. Prof David Kipping: Why we might be alone in the Universe
4. Max Tegmark and Lex Fridman: Why we might be alone in the universe
5. Marc Defant: Why We are Alone in the Galaxy
6.Ellen Stofan: Are We Alone?
Egyedül vagyunk, ennek tudatában éld meg létünk súlyát.
jegyzetek
[1] Az egyedi fizikai létezőket filozófiai szakterminussal „konkrét partikuláré”-nak hívják. (A számok pl. egyedi létezők, de nem fizikaiak, hanem absztrakt partikulárék.) A hard-core nominalizmus szerint a világon nincs is más, csak konkrét partikulárék, sem univerzálék, sem absztrakt partikulárék nem léteznek. Ez a felfogás szerintem monizmushoz vezet – minden „egy”, a világ egy egységes összefüggő, egyetlen valami – máskülönben nem lehet megmagyarázni a természeti törvények vagy általános jelenségek létét. A monizmus számomra kevéssé szimpatikus metafizikai-ontológiai felfogás.
[2] Venetianer Pál, Molekuláris biológia: Tegnap, Ma. Holnap (1978) Magvető Kiadó, Bp., Gyorsuló idő sorozat, szerkeszti Sík Csaba, 111,112 o.
A poszt szövege innen letölthető.
