Csillagok, galaxis klaszterek, értelem

Amikor leejtünk egy üvegpoharat, és az összetörik, akkor nem lepődünk meg. Ha viszont a világűrben lebegnénk, minden nagy tömegű testtől távol, akkor nem létezne számunkra fent és lent, és a mindennapi életben azért nem érzékeljük ezt, mert egy, a közelünkben lévő és hozzánk képest nagyméretű test: a Föld eltorzítja a képet, de a tér tulajdonságait tekintve az általános felfogás szerint izotrop (kitüntetett irány nélküli) univerzumban élünk.

Az idővel azonban más a helyzet. Méghozzá Sean Carroll amerikai kozmológus szerint azért, mert az idő izotrópiáját nagy léptékben is eltorzítja az Ősrobbanás, amely elég eléggé közel van hozzánk, és eléggé nagy rendezettséget jelentett ahhoz, hogy az entrópia azóta is nőhessen. Mármint ugyanúgy „globálisan”, mint ahogy a tér is „globálisan” izotrop: a rendszer (esetünkben: Univerzum) egészére nézve nem, de lokálisan csökkenhet az entrópia. Értsd: innentől kezdve mindig ki kell térnünk arra is, hogy milyen „felbontás” mellett vizsgáljuk az adott jelenséget, mert ez ugyanúgy nem mindegy, mint ahogy az sem, hogy olyan közelről nézzük-e, hogy az egyes homokszemek alakját is látjuk; vagy olyan távolról, hogy a homokdűnét, illetve az egész sivatagot dűnerendszerivel.
Ez a párhuzam annyiban is találó, hogy a Fred Adams – Greg Laughin szerzőpáros egy 1999-es könyvében az olvasható, hogy „az Univerzum életéről szóló történetben, illetve általában véve az asztrofizikában, négy nagyságrend játszik alapvető szerepet: a bolygók, a csillagok, a galaxisok és az univerzum mint olyan”. Vagyis: ha különböző skálákon nézzük, akkor különbözőknek látjuk, és az ún hierarchikus (illetve ma már leginkább fraktál)kozmológia néven futó irányzat szerint „az Univerzum által tartalmazott anyag a modern fraktálkoncepcióra emlékeztető módon hierarchikusan oszlik el… az anyagsűrűség… változik a skálával” (Peter Coles – Francesco Lucchin: Cosmology).
Amit két dologgal érdemes kiegészíteni: egyfelől azzal, hogy négy nagyságrend helyett inkább ötről lenne érdemes beszélni, mert ott vannak az Univerzum alatti, de galaxisok feletti anyagszerveződés szintjeként a galaxisok szuperklaszterei. Másfelől azt is érdemes észrevenni, hogy az Univerzum létének különböző periódusaiban különböző szintű szerveződések léteznek benne kezdve a Big Bang utáni pillanatok „őslevesével” és befejezve a mai, ötszintes felépítéssel, és eközben a lehető leggazdagabban strukturált kép tárul elénk. Gazdagabb, mint amilyen a jövőben lesz, ugyanis a gyorsuló tágulás következtében „legfeljebb” százmilliárd éven belül el fog tűnni a megfigyelők szeme elől a jelenleg megfigyelhető Világmindenség nagy része.
A hierarchikus kozmológia többek között azért szorult háttérbe, mert arra helyezte a hangsúlyt, hogy a Világmindenség legalább 100 millió fényéves léptékig nem homogén (bár fölötte az). És persze voltak olyan verziói is, ahol egy végtelen Univerzumban a végtelenségig követték egymást az újabb és újabb szintek, miközben mindegyik az előzőnek egy „felnagyított” verziója lett volna. Ami persze ugyanúgy túlságosan mechanikus megoldás, mint amilyen a Világmindenség „homogenitását” és izotrópiáját” deklaráló kozmológiai elvnek szabályként, nem pedig filozófiai elvként való kezelése is.
Például újraértelmeztük a dolgot az ún. „állandó állapotú Világegyetem” modelljének bukása óta. Persze, homogénnek és izotrópnak kell lennie a Világmindenségnek, ám ma már nem szokás elvárni, hogy az Univerzum anyagának sűrűsége is változatlan maradjon – ugyanis kiderült, hogy ez nem védhető álláspont.
Az elvi cél persze így vagy úgy, de az lenne, hogy az Univerzum „megfelelően” nagy skálán (értsd: megfelelően durva felbontás mellett) minden megfigyelő számára ugyanolyanak látsszon. Ez ugyanis a feltétele lenne annak, hogy a térben és időben távolabbi térrészekről is megbízható tudásra tehessünk szert lokális kísérleteink és megfigyeléseink általánosításával – csak hát éppen ez az, amiben nem vagyok biztos. Ugyanis bármennyire kényelmes is lenne ez a számunkra, nem biztos, hogy valóban ez a helyzet. Viszont ha védeni akarjuk a kozmológiai elvet, akkor bármikor hivatkozhatunk arra, hogy ami ellentmond neki, az lokális jelenség, de a szabály azért ugyanúgy érvényes.
De most talán nem is annyira ez a lényeg. Hanem inkább az, hogy amennyiben visszatérünk a megfigyelésekhez, akkor úgy tűnik, hogy az Univerzum anyageloszlása nem csak változó méretskála mellett inhomogén, hanem ha különböző időpontokban készítenénk pillanatfelvételeket, akkor is különböző anyageloszlásokat és struktúrákat látnánk.
És hogy még furcsább legyen a történet: úgy tűnhet, mintha az Univerzum bizonyos értelemben kitüntetett korszakában élnénk. Ugyanis jelenleg nem csupán észlelni vagyunk képesek a Világmindenséget egészen az Ősrobbanásig visszamenőleg, hanem eközben a nagyléptékű anyagstruktúrák mindegyik szintjét is megfigyelhetjük. Ez százmilliárd év múlva nem lesz lehetséges; még sokkal később pedig még annyira sem.
Viszont a mostani helyzet bizonyos értelemben szükségszerű.
Adams és Laughin a 10^6 és 10^14 év közötti időszakot az Univerzum „stelliferous”, vagyis „csillagokkal teli” korszakának nevezi. A csillagok már az Ősrobbanás után néhány millió évvel elkezdtek kialakulni; a galaxisok és galaxis klaszterek formálódására hozzávetőleg milliárd éves időskálán kellett várni, és hozzávetőleg ekkor jöttek létre az első bolygók is, míg az élet (legalábbis az egyetlen ismert példaként a Földön) újabb nagyságenddel később: közelítőleg tíz milliárd év múlva.
Azért csupán ilyen későn, mert az első csillagok megjelenése után meglehetősen sok időnek kellett eltelnie, amíg azok kitermelték az ehhez szükséges, nehezebb elemeket. Az pedig más kérdés, hogy miért nem olyanok a fizikai törvények/körülmények, hogy mindez mondjuk nem tíz, hanem csupán egy milliárd évet vegyen igénybe; vagy éppen ellenkezőleg: miért nem az van, hogy a dolog túlságosan sokáig tart, és mire a rendelkezésünkre állnának a szükséges alapanyagok, addigra már régen kihunyt az utolsó csillag is.
És ugyanígy az is más kérdés, hogy ezek szerint az, hogy csillagokat látunk, szükségszerű; az viszont, hogy galaxisok és galaxis klaszterek is vannak, csupán epifenomén: mellékjelenség abban az értelemben, hogy a fizikai törvények azon „egységcsomagjának” a hosszú ideig tartó működése vezetett el a kialakulásukhoz, amely – a csillagokon keresztül – az élet alapfeltételeit is kitermelte. Vagyis ilyen értelemben másodlagos struktúrák a csillagokhoz képest.
Úgyhogy azon is eltöprenghetünk, hogy ha már egyszer eljátszottunk egy olyan Világmindenség gondolatával, ahol sokkal rövidebb/hosszabb idő alatt állítják elő a csillagok az élethez szükséges nehéz elemeket, akkor vajon elképzelhető lenne-e egy olyan modell, ahol nincs szükség a csillagokra az élet kialakulásához? Ehelyett az Ősrobbanás után a (miénktől különböző) fizikai törvények ugyanúgy közvetlenül vezetnének el ezek létrejöttéhez, mint ahogy a csillagokhoz hasonló „közvetítők” nélkül indultak be a végül a csillagok kialakulásához vezető folyamatok is? És akkor vajon lehetséges lenne-e egy olyan Univerzum, ahol nem lennének különböző szintek az anyageloszlásban a galaxis klaszterekig bezárólag, hanem csak az amúgy homogén környezet meg ebben az értelmes megfigyelők?
Egy bizonyos lord Francis Jeffrey nevű irodalomkritikus valamikor a 18. század végén – 19. század elején azt mondta, hogy „a pokolba a Naprendszerrel. A világítás csapnivaló; a bolygók túl messze vannak egymástól; üstökösök zaklatják az embert. Egyszóval szánalmas tákolmány. Magam is jobbat csinálnék.” Mi pedig akár azt is mondhatnánk, hogy a pokolba a mindenféle közvetítő mechanizmusokkal – mármint ha tényleg ki lehet őket hagyni, bár ebben korántsem vagyok biztos.
Abban viszont igen, hogy az egy nagyon-nagyon másmilyen Világmindenség lenne.

Űrimperatívusz – más léptékben és nagyon máshogyan

Kraft Ehricke német származású amerikai űrkutató 1978-ban fogalmazta meg az úgynevezett űrimperatívuszt. Eszerint előbb-utóbb mindenképpen el kell hagynunk a Földet, és mindeddig én is úgy gondoltam, hogy Ehrickének igaza van. Most azonban úgy, hogy érdemes még egyszer végiggondolni a dolgot.

Az űrimperatívusz értelmében kissé leegyszerűsítve bár, de lényegében két okunk lehet arra, hogy elhagyjuk a Földet: természetiek vagy társadalmiak. Az előbbiek alatt azt értjük, hogy egy esetleges kisbolygó-becsapódás elpusztíthatja az itteni emberi életet, de ha mondjuk a Marson is vannak emberek, akkor „nem tartunk minden tojást egy kosárban”, és ha mi nem is, de legalább az emberi faj megmenekül.
Ezzel kapcsolatban azonban többek között azon érdemes eltűnődni, hogy vajon nem olcsóbb-e „becsapódásálló” bunkereket építenünk itt lenn, és jelenleg mintha már kialakulóban is lenne egyfajta „katasztrófa-építészet”, melyre jó példa a cunamiálló bunkerek terve (de ott v annak a tornádóálló házak tervei is). Továbbá: egy marsi kolónia (vagy űrváros) csak az ott élőket védené meg egy földi katasztrófától, tehát akkor már inkább keressünk olyan megoldást, amely mindannyiunk túlélését lehetővé teszi. Amennyiben pedig a katasztrófa minden életet elpusztít (mondjuk egy közeli szupernóva-kitörés), akkor az ellen az sem védene meg, ha áttelepülnénk a Naprendszeren belül máshová.
Ami a kérdés társadalmi vetületét illeti, Ehricke annak idején abból indult ki, hogy bármennyire vigyáznánk is a földi környezetre, az itteni erőforrások előbb-utóbb ki fognak merülni. Tehát hosszú távon vagy elkezdjük a ma még „természetesnek” tekintett jogokat korlátozni: a tiszta vízhez való korlátlan hozzáférést; a tetszőleges számú gyerek vállalását (és így tovább), vagy pedig kilépünk a világűrbe, ahol gyakorlatilag korlátlan hely, energia és anyag áll a rendelkezésünkre.
Csak éppen bármennyire jól hangozzék is, ez így nem pontos. Ugyanis semmi sem garantálja, hogy ezeket a javakat egyszerűn és biztonságosan be is tudjuk majd gyűjteni. Ráadásul Ehricke idején még nem volt természetes, hogy fenntartható környezetben/fejlődésben gondolkodjunk, ma viszont már az. És ha ezt jól csináljuk, akkor teljesen felesleges belátható időn belül a kitelepedésben gondolódni – ha pedig felesleges, akkor miért is mennénk?
Ám ez még mindig nem jelenti, hogy tényleg szükségtelen ezen a kérdésen tűnődnünk – mármint egészen hosszú távon. Mintegy 800 millió év múlva ugyanis a Föld az egyre forróbbá váló Nap miatt lakhatatlan lesz. Tehát mindenképpen el kell majd költöznünk (ha még létezünk akkoriban), és ebben az esetben tényleg lesz értelme valamiféle nagy időskálájú űrimperatívuszról beszélni.
Ez persze eléggé távoli probléma ahhoz, hogy noha nem árt, ha már most a tudatában vagyunk, annak sem árt a tudatában lennünk, hogy ebben az esetben érdemesebb az „amit ma megtehetsz, halaszd el holnapra” elvet alkalmazni. Ez eredetileg a számítástechnikából származik, és azt mondja ki, hogy az exponenciális fejlődésnek köszönhetően célszerű egy számítástechnikai probléma megoldását minél tovább halogatni, mivel az időben előre haladva egyre nagyobb és nagyobb (meg persze egyre olcsóbb) számítástechnikai kapacitás áll majd a rendelkezésünkre. Ami a mi esetünkre alkalmazva valami olyasmit jelent, hogy még ha a tudomány fejlődése nem lesz is exponenciális, bízvást remélhetjük, hogy számunkra ma még elképzelhetetlen lehetőségek fognak megnyílni az utánunk jövők előtt.
De annak felismeréséhez, hogy egy olyan világmindenségben, ahol vannak változások, egy adott környezet csupán véges ideig marad eléggé állandó ahhoz, hogy például a számunkra élhető legyen, még csak különösebben sokat sem kell várnunk. Mint ahogy az is nyilvánvaló lehet már ma is, hogy a változások szempontjából csupán néhány alapvető szint létezik.
Egy nagyobb földi terület (mondjuk egy kontinens) attól függően lakható vagy nem lakható a számunkra, hogy éppen mikor nézzük (hacsak nem a jövőben nagyarányú és sikeres környezet-átalakításba kezdünk majd). Vagyis: ezen a szinten akár néhány ezer év is sokat számít. Egy bolygó esetében viszont más a helyzet, és nem tűnik valószínűnek, hogy létezése alatt sokszor átbillenhetne az egyik állapotból a másikba: a lakhatóból a lakhatatlanba vagy éppen vissza. Tehát egy bolygó nagyjából milliárd éves skálán biztosíthat a számunkra otthont, a galaxisunk pedig ennél is jóval tovább: egészen addig, amíg ki nem hunynak a csillagok. Amire viszont ez bekövetkezik, addigra viszont a Világmindenség többi részei is ugyanúgy lakhatatlanná válnak, mint a Tejútrendszer, és így nem jelenthet majd megoldást, ha tovább vándorolunk.
Persze ha csak ki nem találunk addigra valamit. És ismét csak de persze:addig még van időnk – méghozzá nem is kevés.