Patkós András

I. Mi a kozmológia?

Az Univerzum egészének keletkezését és fejlődésének történetét tanulmányozó tudományterületet kozmológiának hívják. E témakör legfontosabb kérdései a következők:

• Milyen távol van a legtávolabbi galaxis? (És mi van azon is túl?)
• Hogyan keletkezett az Univerzum? Mikor volt az Ősrobbanás? (És mi volt annak előtte?)
• Hogyan mozog az Univerzum egésze? (És mi mozgatja? És mi lesz jövőbeli sorsa?)

A fő kérdésekre néhány számszerűen jellemezhető adat egyre pontosabb ismeretében egyre határozottabb válaszokat adhatunk. A megfigyelhető Univerzum méretét, életkorát, a benne előforduló anyag mennyiségét és az anyag főbb fajtáinak relatív előfordulási gyakoriságát hívjuk kozmológiai paramétereknek.

Ezek az adatok nagyon hasonlatosak egy személy vagy egy érdekes tárgy legfontosabb fizikai jellemzőire vonatkozó kérdéseinkhez: egy kiváló atlétának vagy egy szépségkirálynőnek nagy valószínűséggel a korát, méreteit (magasság, mellbőség, lábméret) és tömegét (súlyát) firtatnánk. Ez a profán párhuzam is azt példázza, hogy a tudományos kutatás legfontosabb kérdései mélyen emberiek. Talán ez a titka, hogy a szakmai ismeretekkel nem rendelkezők is nem szűnő kíváncsisággal fordulnak a csillagos ég egyre távolabbi tartományaiból észlelt jelekről és értelmezésükről szóló híradások felé.

Az egyik legelterjedtebben használt amerikai egyetemi kozmológia tankönyv húsz évvel ezelőtt így fogalmazott: "Az Olvasó szerencsésnek érezheti magát, hogy olyan korban él, amikor a tudomány már képes egy olyan alapvető mennyiséget, mint az Univerzum kora, egy kettes szorzófaktor bizonytalansága erejéig meghatározni." Az akkori adatok alapján az Univerzum korát 10 és 20 milliárd év közöttire becsülték.

A 20. század utolsó évtizedében felgyorsultak a kozmológiai megfigyelő kutatások. 2003 márciusa óta az Univerzum életkorára vonatkozó "hivatalos" adat: 13,5-13,9 milliárd év, azaz a 100%-os hiba helyére 2%-os bizonytalanság lépett. A belátható Univerzum "sugárirányú" mérete 13 milliárd fényév. Úgy tűnik, hogy egyéb méretek megadására nincs is szükség, mert a Világmindenség egésze, a megfigyelési pont helyzetétől függetlenül, gömbszerűen szimmetrikus tulajdonságokat mutat, bármely irányban végzünk is vizsgálatokat. Végül, az Univerzumot mozgató különféle anyagfajtáknak a láthatárunkon belülre eső együttes tömegét Galaxisunk (a Tejút) tömegének 1000 milliárdszorosára becsülik.

Szeretném, ha az előadás végére egyetérthetnénk abban, hogy a rohamosan pontosodó mérések és a mérési stratégiát meghatározó elméleti gondolkodás dinamikája következtében a kozmológia a 21. század egyik vezető természettudományos kutatási irányává alakul.