Stúdentablaðið - 01.03.1993, Síða 10

WSS-$

Spurningar um eöli og uppruna al-
heimsins hafa lengi heillað manninn.
Þessar spurningar tengjast spurning-
unum um hvaöan við komum, hvert viö
erum aö fara og tilgang lífsins. Hverju
hefur okkur oröiö ágengt við leitina aö
svörum eftir allar þessar aldir? Ég bað
þrjá fræðimenn, þá Pétur Pétursson
guöfræöing, Gunnlaug Björnsson
Gunnlaugur Björnsson stjarneðlisfræðingur
stjarneölisfræðing og Erlend Jónsson
heimspeking, aö segja frá því í fáum
oröum hvernig fræðigrein þeirra hefur
orðiö ágengt. Spurningarnar sem ég
bað þá að íhuga voru: Á alheimurinn
sér upphaf? Hvernig er gerð hans? Er
þróun í alheiminum? Svör þeirra birt-
ast hér að neöan.
Heimsmynd mín
Undir lok þriðja áratugar þess-
arar aldar sýndi Edwin P. Hubble
fram á að vetrarbrautir alheimsins
væru allar að fjarlægjast okkur og
þeim mun hraðar eftir því sem þær
væru fjarlægari. Þessi mæliniður-
staða, sem verulega hefur verið
aukið við síðan, er túlkuð með
hjálp hinnar almennu afstæðiskenn-
ingar Alberts Einsteins sem út-
þensla alheimsins sjálfs. Dreifing
efnisins (vetrarbrautanna og dul-
stirna) í alheiminum er jöfn sé litið
yfir nægilega stór svæði og því ætti
útþenslan að líta eins út frá hvaða
athuganda sem er. Okkar vetrar-
braut er því ekki í neinni sérstöðu
þó okkur virðist hún í miðju út-
þenslunnar. Sérhver annar athug-
andi myndi sjá útþensluna sömu
augum.
Ef allar vetrarbrautirnar eru að
fjarlægjast hverja aðra vegna út-
þenslunnar hljóta þær einhvern
tímann að hafa verið nær hver
annarri en þær eru nú og alheimur-
inn þá minni. Þar sem núverandi
útþensluhraði alheimsins er þekkt-
ur (mælanlegur), má áætla hversu
langt er um liðið frá því útþenslan
hófst. Niðurstaðan er sú að alheim-
urinn hafi orðið til úr mjög þéttu á-
standi og skyndilega byrjað að
þenjast út fyrir um 15 milljörðum
ára í gífurlegri sprengingu, Mikla-
hvelli. Sú staðreynd verður þá ekki
umflúin að áður en útþenslan hófst
hafi allt efni alheimsins verið sam-
an þjappað í einum punkti. Ein af
meginniðurstöðum almennu afstæð-
iskenningarinnar er að rúm og tími
verði ekki aðskilin frá efni alheims-
ins heldur séu þessir þættir sam-
tvinnaðir. Við Miklahvell varð því
ekki einungis allt efni alheimsins
til, heldur einnig rúmið og tíminn.
Fyrir Miklahvell var ekkert efni,
ekkert rúm og enginn tími og
spurningin um hvað var á undan
Miklahvelli er því merkingarlaus.
Oft er einnig spurt „Hvar varð
Miklihvellur?“. Svarið er: Alls stað-
ar, sprengingin varð ekki á tiltekn-
um stað í rúminu, heldur varð rúmið
til í sprengingunni. Tilhugsunin
um að rúm og tími hafi ekki alltaf
verið til er e.t.v. einn hæsti hug-
myndafræðilegi þröskuldur heims-
fræðinnar.
Undanfarin þrettán ár hafa
heimsfræðingar glímt við gátuna
um hvernig alheimur geti orðið til
úr engu. Lausnin virðist liggja í
beitingu skammtakenningarinnar
við lýsingu á Miklahvelli. Ennþá
eru þó mörg atriði óljós í þessu
samhengi en svo virðist sem tilurð
alheims úr því skammtafræðilega
ástandi sem talið er að ríkt hafi í
upphafi sé nánast óhjákvæmileg.
I örstuttu máli þá varð þróun
alheimsins frá Miklahvelli eftirfar-
andi: Eftir hraða útþenslu í byrjun
hægðist smám saman á henni. Hún
er enn mjög vel mælanleg og sýnir
engin merki þess að hún muni
stöðvast og að samdráttur taki við.
Tiltölulega fljótlega eftir að út-
þenslan hófst tóku vetrarbrautir og
þyrpingar þeirra að myndast. Með
áframhaldandi útþenslu eykst
stöðugt fjarlægðin á milli vetrar-
brautanna og efnið þynnist út, en
vegna eigin þyngdar þenjast vetr-
arbrautirnar sjálfar þó ekki út (og
því síður lítil sólkerfi). Þau
heimslíkön sem mest er stuðst við
gera í meginatriðum ráð fyrir
tveimur möguleikum:
i) Alheimurinn er lokaður og
takmarkaður bæði í rúmi og tíma,
líkt og yfirborð blöðru sem byrjar
hvergi né endar, en er samt tak-
markað að stærð. I slíkum alheimi
er efnismagnið nægjanlega mikið til
þess að stöðva úþensluna og valda
samdrætti á endanum.
ii) Alheimurinn er opinn og ó-
takmarkaður. Útþenslan hægist í
fyrstu, en verður að lokum „frjáls"
og heldur áfram að eilífu.
Mælingar á efnismagni al-
heimsins benda til að hann sé af
gerð ii) en ítarlegri og betri mæl-
ingar þarf að gera áður en unnt er að
kveða upp úr með það. Alheimurinn
er gífurlega stór, mun stærri en sá
hluti hans sem við sjáum. Hinn
sýnilegi alheimur takmarkast af
þeirri vegalend sem ljósið hefur náð
að fara frá því alheimurinn varð til
og samsvarar það um 15 milljörð-
um ljósára. Ekki er unnt að mæla
efnismagnið sem liggur utan hins
sýnilega alheims og veldur það
vandkvæðum er ákvarða skal af
hvorri gerðinni hann er. Annað
vandamál sem við er að glíma í
þessu samhengi er svonefnt huldu-
efni (dark matter) sem getur verið
umtalsvert en er þess eðlis að það
sendir ekki frá sér mælanlega út-
geislun og er því erfitt um vik að á-
ætla magn þess í alheiminum. Þar
til það hefur tekist er ekkert sem
bendir til annars en að alheimurinn
sé óendanlegur, ótakmarkaður og í
endalausri útþenslu.
Vió Miklahvell varð því ekki einungis allt efni al-
heimsins til heldur einnig rúmið og tíminn. Fyrir
Miklahvell var ekkert efni, ekkert rúm og enginn
tími og spurningin um hvað var á undan Mikla-
hvelli er því merkingarlaus. Oft er einnig spurt
„Hvar varö Miklihvellur?“. Svariö er: Alls staöar,
sprengingin varö ekki á tilteknum staö í rúminu,
heldur varö rúmiö til í sprengingunni
Pétur Pétursson guðfræðingur
Almenn vísindi
Hösftildur Ari Hauksson
Um uppruna og
Líklegast er að frá örófi alda
hafi innra með manninum búið þær
spumingar sem hér eru settar fram.
Hver er uppruni alheimsins? Get-
um við sagt eitthvað um þennan
uppruna og eðli alheims? I fram-
haldi af þessu er auðvitað spurt
hvort núverandi ástand sé afleiðing
þróunar, hvort heimur fari versn-
andi eða hvort hægt sé að horfa
fram á við til betri tíma - til fram-
tíðar alheims. í ofangreindum
tveimur spurningum er einnig sú
þriðja fólgin, þ.e.a.s. um gerð al-
heims, byggingu og innihald.
Maðurinn spyr út frá sínum for-
sendum, aðstæðum og þörfum.
Fullyrðingar um þessi mál hefur
ekki vantað þegar litið er yfir sögu
mannsandans. Það er eins og mað-
urinn verði að finna svör við þess-
um spumingum eða telja sér trú um
að hann hafi svörin til þess að geta
myndað sér hugmyndafræði, hug-
myndafræði sem staðsetur hann
sjálfan í alheimi. Hugmyndafræðin
staðsetur einnig manninn í samfé-
lagi við aðra menn, gefur honum
um leið sjálfsmynd sem siðræn
um uppmna og eðli alheims eru því
á margslunginn hátt tengdar spurn-
ingum um uppmna og eðli manns-
ins. Hins vegar er maðurinn þeirrar
náttúru að hann hefur ætíð leitast
við að snúa svörum við þessum
spurningum upp í aðrar spurningar.
Þær segja þess vegna stundum
meira um manninn sem spyr en um
alheiminn sem er. En þýðir þetta
þá að svör mannsins við þessum
stóru spurningum séu honum ein-
um háðar? Aður en við tökumst á
við viðfangsefnið út frá þessu sjón-
armiði skulum við huga að þvf hvað
raunvísindin hafa um málið að
segja.
Stjarnfræðin og kosmológían
eru vísindi sem vaxið hefur ásmeg-
in seinustu aldirnar og ekki síst á
okkar öld. Undraverðar staðreyndir
hafa komið fram og spennandi til-
gátur í framhaldi þeirra. Talað er
um uppruna alheims í Stóra-Hvelli
þegar allt efni varð til í sprengingu
örsmárra kjarna á stærð við eld-
spýtuhaus. Talað er um þróun vetr-
arbrauta og sólkerfa og við vitum
að „blessuð sólin sem elskar allt og
allt með kossi vekur“ er stöðug
kjarnorkusprenging í risastórum
vera.
Spurningar og svör
STÚDENTABLAÐIÐ
eðli alheims frá sjónarmið
kjarnaofni sólar sem á eftir að end-
ast næstu 4 milljarða ára eða svo.
Sólkerfi og vetrarbrautir ganga í
gegnum ákveðin þróunarferli og
slokkna og hverfa að lokum inn í
ógnvekjandi svarthol í geymnum
sem gleypir efnið. Þetta eru stað-
reyndir sem vekja fleiri spurningar
en þær svara. Margir telja að fram-
rás þessarar þekkingar stingi alger-
Á máli Bibilíunnar eru spurn-
ingin um manninn og spurningin
um alheim nátengdar í guðshugtak-
inu, nánar til tekið í sköpunarguð-
fræðinni. I Gamla testamentinu, í
Fyrstu Mósebók (Genesis=upphaf)
er talað um tilurð heimsins og
mannsins - reyndar er þar að finna
tvær frásögur um sköpunina - á
ljóðrænu líkingamáli sem eru á allt
Sköpunarguöfræðin sýnir að alheimur og mann-
heimur myndar eitt allsherjar merkingarsviö. Al-
heimur og þróun hans hafa fengið ákveöna merk-
ingu. Það veróur ekki fjallaó um alheiminn án
þess aó vilji Guös komi til sögunnar
lega í stúf við frásagnir trúarbragða
af uppruna og eðli alheims og þar
með megi afgreiða trúarbrögðin sem
blekkingu. Eg tel að þetta sé mikill
misskilningur og reyni að færa rök
að því hér.
Einn þekktasti stjörnufræðingur
heims spyr:„Hver talar máli móður
jarðar?“. Spurningin um það hver
tali máli mannsins er ekki síður
mikilvæg í þessu sambandi.
öðru plani en niðurstöður nútíma
kosmológíu. Hér er um að ræða
tvenns konar orðræðu sem báðar
skipta manninn miklu máli, já,
skipta sköpum hvor á sinn hátt.
Hér er ekki um mótsagnir að ræða.
Um þetta segir prófessor Þórir Kr.
Þórðarson í bók sinni (Sköpunar-
sagan í fyrstu Mósebók, 1986).
„En „sköpunarsögur" voru ekki til
þess ætlaðar að svara hinni vísinda-
legu spurningu nútímamannsins
um það, með hverjum hætti stjarn-
kerfið varð til. Þær voru liður í
helgisiðum." (bls 18).
Sköpunartrú Biblíunnar er víð-
ar að finna en í Genesis. Hún birtist
einnig í spámannaritunum og Dav-
íðssálmum í margbreytilegri mynd
en grundvöllur hennar er lofgjörð
til Guðs.
I Biblíunni eru því spurning-
arnar um uppruna, þróun og tak-
mark ekki aðgreindar. Sköpunar-
guðfræðin sýnir að alheimur og
mannheimur myndar eitt allsherjar
merkingarsvið. Alheimur og þróun
hans hafa fengið ákveðna merk-
ingu. Það verður ekki fjallað um
alheiminn án þess að vilji Guðs
komi til sögunnar. Maðurinn og
náttúran, allt sem við lifum og
hrærumst í, er skapað, sem þýðir að
það á sér uppruna, stefnu og til-
gang. Svarið við fyrstu spurning-
unni er því afdráttarlaust já. Al-
máttugur og algóður Guð skapaði
og það sem hann skapaði það var
gott (s.b.l Mos 1.31 og fleiri ritn-
ingars taði). Guð skapaði manninn
til samfélags við sig en maðurinn
er ekki lengur umvafinn móður-