WEBVTT
00:00:15.667 --> 00:00:18.334
Nagy örömömre szolgál, hogy itt lehetek.
00:00:18.354 --> 00:00:22.934
Egyszerű, de fogós kérdést teszek föl.
00:00:23.893 --> 00:00:27.893
Önök ott ülnek, én itt állok.
00:00:28.266 --> 00:00:32.265
Háromdimenziós teret érzékelünk:
00:00:32.266 --> 00:00:35.055
hosszúságot, szélességet és magasságot.
00:00:35.056 --> 00:00:40.275
Óránk is van, ez újabb dimenzió: az idő.
00:00:40.276 --> 00:00:44.656
Négydimenziós világban élünk.
00:00:45.121 --> 00:00:49.121
A kérdés egyszerű:
00:00:49.671 --> 00:00:53.140
létezhet-e ötödik dimenzió?
00:00:53.141 --> 00:00:58.521
Ez az extra dimenzió nem idődimenzió,
00:00:58.533 --> 00:01:01.972
hanem – úgy hisszük –, térdimenzió.
00:01:01.973 --> 00:01:04.982
De micsoda furcsa kérdés ez?
00:01:04.983 --> 00:01:09.772
Lehet-e, hogy a hosszúságon, szélességen
és magasságon kívül másfelé is mozogjunk?
00:01:09.773 --> 00:01:14.062
Ez a mai előadás fogós kérdése.
00:01:14.063 --> 00:01:19.492
Nézzünk először
00:01:19.493 --> 00:01:24.972
egy magasabb dimenziójú testtel
összefüggő kérdéseket!
00:01:24.973 --> 00:01:29.299
Kezdjük ezzel a képpel!
00:01:29.300 --> 00:01:33.890
Van egy drótkockánk,
amelyet megvilágítunk.
00:01:34.481 --> 00:01:39.911
Alul látjuk a drótkocka árnyékát.
00:01:40.273 --> 00:01:43.662
De ez nem csupán közönséges árnyék.
00:01:43.663 --> 00:01:46.622
Különleges, mert magában foglalja
00:01:46.623 --> 00:01:51.500
az egész test tulajdonságait.
00:01:51.501 --> 00:01:55.603
Ha megszámoljuk a kocka csúcsait,
00:01:55.603 --> 00:01:58.463
a csúcsok száma látható az árnyékon.
00:01:58.463 --> 00:02:04.582
Ha megszámoljuk a kocka éleit,
látható a pontos számuk;
00:02:04.583 --> 00:02:06.743
az árnyéknak külön neve van:
00:02:06.751 --> 00:02:09.452
ez a Schlegel-diagram.
00:02:09.453 --> 00:02:11.932
Fölmerül a kérdés:
00:02:11.933 --> 00:02:17.233
milyen lenne a négydimenziós kocka,
00:02:17.250 --> 00:02:20.250
a jól ismert tesszerakt árnyéka?
00:02:20.253 --> 00:02:23.792
Ez esetben az árnyék
nem síkon jelenne meg,
00:02:23.793 --> 00:02:27.322
hanem háromdimenziós
térben helyezkedne el.
00:02:27.323 --> 00:02:31.943
Az árnyék valami ilyesmi lesz.
00:02:35.010 --> 00:02:37.759
Van, aki már látott ilyen képet.
00:02:37.760 --> 00:02:43.040
E diagram is tartalmazza
a négydimenziós kocka
00:02:43.384 --> 00:02:46.653
magasabb dimenziós tulajdonságait.
00:02:46.654 --> 00:02:51.513
Megszámolhatjuk a csúcsait,
az éleit, a lapjait s í.t.
00:02:51.514 --> 00:02:56.177
Ez a kép megragadta az építészek,
00:02:56.178 --> 00:02:59.167
képzőművészek s mások képzelőerejét.
00:02:59.168 --> 00:03:01.737
Ha legközelebb Párizsban járnak,
00:03:01.738 --> 00:03:04.787
vessenek egy pillantást
a Grande Arche-ra.
00:03:04.788 --> 00:03:10.541
Ez Spreckelsen építész nyertes alkotása
00:03:10.542 --> 00:03:15.293
a Mitterrand által meghirdetett
00:03:15.846 --> 00:03:18.815
Grande Arche pályázaton.
00:03:18.816 --> 00:03:23.975
Ez az ötdimenziós térben lévő test
00:03:23.976 --> 00:03:26.735
ötdimenziós ábrázolása.
00:03:27.316 --> 00:03:30.955
Ezzel a dologgal szeretnénk foglalkozni
00:03:30.956 --> 00:03:33.245
fizikai szempontból.
00:03:33.816 --> 00:03:35.445
Ehhez először nézzük
00:03:35.446 --> 00:03:40.025
Einstein gravitációs elméletét.
00:03:40.926 --> 00:03:45.385
Ha megvizsgáljuk, hogyan hat
a gravitáció a fényre,
00:03:45.386 --> 00:03:48.945
valami igen sajátságosat tapasztalunk.
00:03:49.386 --> 00:03:52.805
Mind úgy nőttünk föl, hogy azt hisszük:
a fény egyenes vonalban terjed.
00:03:53.386 --> 00:03:57.385
De Einstein rávilágított
egy alapvető körülményre:
00:03:57.386 --> 00:04:03.996
amikor a fény terjed a térben,
a testek gravitációja eltéríti.
00:04:04.607 --> 00:04:09.106
Ő számította ki először pontosan
00:04:09.107 --> 00:04:11.197
a hajlásszöget.
00:04:12.297 --> 00:04:17.866
Einstein 1936-ban írt egy tanulmányt,
00:04:17.867 --> 00:04:19.995
amelyet sokan nem ismernek.
00:04:20.557 --> 00:04:23.476
Akkor 57 éves volt.
00:04:24.067 --> 00:04:29.086
Kimutatta, hogy ha van egy testünk;
00:04:29.087 --> 00:04:33.176
esetünkben egy műhold,
mi pedig a Földön vagyunk.
00:04:33.177 --> 00:04:35.889
Figyeljük meg, hogy amikor a jel
a Föld felé terjed,
00:04:35.890 --> 00:04:40.299
a Nap gravitációs tere elgörbíti.
00:04:40.770 --> 00:04:43.639
Képzeljük el, hogy van egy csillagunk.
00:04:44.540 --> 00:04:49.949
Einstein alaposan megvizsgálta
az elhajlást, és felfedezte,
00:04:49.950 --> 00:04:55.150
hogy a háttérben lévő fényforrás
kettős képét fogjuk látni.
00:04:55.320 --> 00:04:57.590
Kozmikus délibábot látunk.
00:04:59.420 --> 00:05:03.149
Ugyanebben a másfél oldalas tanulmányban
00:05:03.150 --> 00:05:09.830
közreadta megfigyelését:
ha a fényforrás a látótengelyen van -
00:05:11.623 --> 00:05:14.902
itt a fényforrás a látótengelyen van,
00:05:14.903 --> 00:05:17.232
itt pedig azon kívül.
00:05:17.233 --> 00:05:20.322
Ha tehát nincs a látótengelyen,
akkor két képet látunk,
00:05:20.323 --> 00:05:25.082
Ha viszont rajta van,
akkor nagyon fényesnek látszik.
00:05:25.083 --> 00:05:28.203
Olyan fényes, hogy gyűrűnek látszik.
00:05:29.615 --> 00:05:33.164
Értelmezzük újra ezt a tanulmányt!
00:05:33.615 --> 00:05:35.234
Ez történik.
00:05:35.785 --> 00:05:38.994
Egy árnyékmintázat keletkezik
00:05:39.495 --> 00:05:43.564
a fényforrás helyén.
00:05:44.205 --> 00:05:46.445
A gravitáció fényre gyakorolt hatása
00:05:46.445 --> 00:05:52.048
hozza létre az árnyékmintázatot.
00:05:53.038 --> 00:05:58.628
Azaz, a világegyetem testjei a kozmosz
minden zugában árnyékot vetnek.
00:05:59.583 --> 00:06:02.423
Az árnyékok különböznek
00:06:02.423 --> 00:06:05.812
a korábban mutatott
Schlegel-diagramoktól.
00:06:05.853 --> 00:06:09.642
Ezek természetes képződmények
a világegyetemben,
00:06:09.643 --> 00:06:12.542
és esetünkben itt a háttérben.
00:06:12.543 --> 00:06:16.062
Ez itt egy csillag keltette mintázat.
00:06:16.063 --> 00:06:20.062
Ha készítünk egy keresztmetszetet,
a fényessége így viselkedik:
00:06:20.063 --> 00:06:23.063
elér egy csúcsot, aztán csökken.
00:06:24.300 --> 00:06:28.780
Hogy néz ki 30 csillag árnyékmintázata?
00:06:29.480 --> 00:06:34.880
Ez a kép Einstein gravitációs
elméletét leíró egyenletek
00:06:35.510 --> 00:06:39.889
teljes elemzéséből adódik.
00:06:39.890 --> 00:06:43.629
Ránézésre a kép emlékeztet
00:06:43.630 --> 00:06:47.720
a kikötőben lévő hajó melletti víz
00:06:47.740 --> 00:06:49.279
csillámló fényeire.
00:06:49.849 --> 00:06:53.050
De ezek a világegyetemben keletkeztek.
00:06:53.900 --> 00:06:58.880
100 ezer csillag esetén
a kép így nézne ki.
00:07:01.707 --> 00:07:04.577
Egyre bonyolódik a kép.
00:07:05.807 --> 00:07:08.866
Tudjuk, hogy a csillagoknak
bolygóik is vannak .
00:07:08.867 --> 00:07:11.696
Ha a bolygókat is hozzávesszük,
00:07:11.697 --> 00:07:16.562
az árnyékok mikroszerkezet alakját öltik,
00:07:16.563 --> 00:07:20.003
és a kép például így festene.
00:07:22.503 --> 00:07:26.813
Nem emlékeztet agyunk ideghálózatára?
00:07:27.616 --> 00:07:30.585
Az előző előadó az agyról beszélt.
00:07:30.586 --> 00:07:36.256
Megdöbbentők a tudományban
fölbukkanó alapvető hasonlóságok.
00:07:37.344 --> 00:07:40.583
Ez az alapgondolata
00:07:40.584 --> 00:07:44.914
a magasabb dimenziók ügyének.
00:07:46.038 --> 00:07:49.328
Az alapkérdés
00:07:49.334 --> 00:07:53.334
a branevilág-gravitációban rejlik.
00:07:54.002 --> 00:07:58.131
E világban hosszúság, szélesség,
magasság és idő van,
00:07:58.132 --> 00:08:02.731
és van még egy további,
amelyet ötödik dimenziónak hívunk.
00:08:02.732 --> 00:08:07.000
Az imént látott árnyékmintázat
Einstein elméletéből következik,
00:08:07.345 --> 00:08:11.344
amely szerint világunk négydimenziós.
00:08:11.345 --> 00:08:15.344
A kérdés: mi lesz az árnyékmintázattal
00:08:15.345 --> 00:08:18.734
az ötdimenziós világban?
00:08:18.735 --> 00:08:23.865
Könnyebb lesz-e megválaszolni,
ha tudományosan igazolt,
00:08:24.242 --> 00:08:28.242
hogy van extra dimenziónk is,
a fizikai tér?
00:08:29.204 --> 00:08:33.854
A branevilág-gravitáció
lényege a következő.
00:08:34.731 --> 00:08:40.131
Az angol brane a membrán rövidítése.
00:08:40.333 --> 00:08:43.234
Röviden ismertetem
00:08:43.250 --> 00:08:47.233
a Randall–Sundrum-modellt.
00:08:47.234 --> 00:08:51.533
A modell azt állítja, hogy világegyetemünk
00:08:51.534 --> 00:08:55.443
ötdimenziós világban létezik.
00:08:55.444 --> 00:08:59.233
Világegyetemünket ezzel
a sík lemezzel ábrázolom.
00:08:59.234 --> 00:09:04.034
A sík lemez a négydimenziós egység.
00:09:04.591 --> 00:09:09.590
Lehet egy másik brane-ünk,
egy, a miénkkel párhuzamos világ.
00:09:09.591 --> 00:09:16.351
Ez az irány ábrázolja
az ötödik dimenzió irányát.
00:09:17.904 --> 00:09:24.214
Ahogy itt állunk vagy ülünk, érzékeljük
világegyetemünk fizikai terét.
00:09:24.521 --> 00:09:28.521
Ebbe vagyunk bezárva.
00:09:29.002 --> 00:09:34.191
Hogyan érzékelhetnénk,
hogy van valami rajta kívül is?
00:09:34.192 --> 00:09:36.751
Ez itt a kérdés.
00:09:36.752 --> 00:09:41.908
A megoldás, hogy nézzük meg,
00:09:41.909 --> 00:09:45.149
hogyan hat a gravitáció a fényre.
00:09:46.125 --> 00:09:50.125
Ismertetem Charles Keeton
csillagász és jómagam kutatását,
00:09:50.126 --> 00:09:55.549
amelyben a gravitációs
lencsehatást alkalmaztuk,
00:09:56.261 --> 00:10:02.320
hogy kiderítsük: megtudhatjuk-e
az ötödik dimenzió létezését.
00:10:02.321 --> 00:10:06.111
A történet az ősrobbanással kezdődik.
00:10:06.726 --> 00:10:11.206
A világmindenség kezdetén
a hőmérséklet igen magas volt.
00:10:11.636 --> 00:10:14.995
A világmindenség igen sűrű volt,
00:10:14.996 --> 00:10:17.895
és a sűrűsége egyenetlen.
00:10:17.896 --> 00:10:23.155
A sűrűbb részek összeomlottak,
és fekete lyukakat képeztek.
00:10:23.156 --> 00:10:24.752
Ebben a környezetben
00:10:24.753 --> 00:10:28.242
állandóan mikroszkopikus
fekete lyukak keletkeznek.
00:10:28.243 --> 00:10:29.152
Pontosabban,
00:10:29.153 --> 00:10:31.917
ha az univerzum ötdimenziós,
00:10:31.918 --> 00:10:37.460
ötdimenziós branevilág-fajta
fekete lyukak keletkeznek.
00:10:39.106 --> 00:10:42.085
Ha az univerzum négydimenziós,
00:10:42.086 --> 00:10:45.315
szabályos mikroszkopikus
fekete lyukak keletkeznek,
00:10:45.316 --> 00:10:48.155
amelyekről tudjuk Einstein elméletéből,
00:10:48.156 --> 00:10:49.815
hogy ilyenek létrejönnek.
00:10:49.816 --> 00:10:54.266
A kérdés: hogyan mutathatjuk ki
a kettő közötti különbséget?
00:10:54.947 --> 00:11:01.396
A branevilág-fajta fekete lyukak
megtalálására a stratégiánk:
00:11:01.397 --> 00:11:07.017
keressük meg, milyen jelet,
ujjnyomatot hagynak hátra a fényen!
00:11:07.584 --> 00:11:11.023
A kérdést úgy közelítettük meg,
00:11:11.024 --> 00:11:15.513
hogy alkalmaztunk egy arra
vonatkozó igen egyszerű törvényt,
00:11:15.514 --> 00:11:21.374
hogyan viselkedtek a testek
a világ kezdetétől mostanáig.
00:11:22.569 --> 00:11:25.598
Az pedig összefügg a következőkkel.
00:11:25.599 --> 00:11:30.349
Tegyük föl, hogy van egy atommag méretű,
00:11:31.255 --> 00:11:34.684
de kisbolygó tömegű fekete lyukunk.
00:11:34.685 --> 00:11:39.255
Ez egy nagyon súlyos test.
00:11:40.061 --> 00:11:43.850
Ha ilyen testek képződtek
a korai világegyetemben,
00:11:43.850 --> 00:11:45.490
akkor Einstein elmélete szerint
00:11:45.491 --> 00:11:47.700
mára már el kellett volna enyészniük.
00:11:48.361 --> 00:11:51.060
Azért, mert nagyon forrók,
00:11:51.061 --> 00:11:54.770
és bizonyos törvény szerint
energiát kell kisugározniuk.
00:11:55.711 --> 00:12:00.241
E törvényt pedig Einstein elméletének
00:12:00.347 --> 00:12:02.376
négydimenziós tulajdonságai
határozzák meg.
00:12:03.587 --> 00:12:08.587
Ha viszont a mikroszkopikus
fekete lyuk ötdimenziós lenne,
00:12:09.120 --> 00:12:13.119
ha a branevilág-elmélet
föltételei között keletkezne,
00:12:13.120 --> 00:12:16.829
hőmérséklete alacsonyabb volna,
00:12:16.830 --> 00:12:20.739
ezért máig nem enyészne el,
00:12:20.740 --> 00:12:25.119
ha tömege legfeljebb akkora,
mint egy kisbolygóé.
00:12:25.120 --> 00:12:29.119
Ezért úgy gondoljuk,
hogy a branevilág szempontjából
00:12:29.120 --> 00:12:32.809
ilyen testek léteznek.
00:12:32.810 --> 00:12:37.119
Most nézzük, hogyan hatnak a fényre!
00:12:37.120 --> 00:12:39.810
Az alapgondolat a következő:
00:12:41.120 --> 00:12:46.390
tegyük föl, hogy van egy
csendes tavacskánk,
00:12:46.500 --> 00:12:48.360
amibe kavicsot dobunk.
00:12:49.794 --> 00:12:52.573
A víz fodrozódni fog tőle,
00:12:53.504 --> 00:13:00.163
és a hullámok jelentik
a fő jelzést, ujjnyomatot,
00:13:00.164 --> 00:13:03.794
a fekete lyukak kimutatására.
00:13:04.415 --> 00:13:07.334
A mintázatban ugyanígy viselkednek
00:13:07.335 --> 00:13:09.364
a csillapuló hullámok.
00:13:09.365 --> 00:13:14.165
Lesznek hullámhegyek, hullámvölgyek,
aztán a végén minden lecsillapul.
00:13:14.808 --> 00:13:18.437
A branevilág fekete lyukaival
ugyanez történik.
00:13:18.438 --> 00:13:23.978
Az ábra a fekete lyuk keltette jelet
mutatja, és ahogy a fény kinéz.
00:13:24.974 --> 00:13:29.954
Különbözik a csillag keltette
jeltől és fénytől;
00:13:30.276 --> 00:13:33.389
erről szólt Einstein írása.
00:13:33.390 --> 00:13:39.929
Ui. a branevilágban a fekete lyuk
mikroszkopikus, de nagy a tömege.
00:13:39.930 --> 00:13:43.929
Nagyon erős gravitációs mezeje lehet.
00:13:43.930 --> 00:13:47.929
A háttérben lévő mintázatot megnézve
00:13:47.930 --> 00:13:52.310
megjósolható a leendő jelzés.
00:13:52.661 --> 00:13:54.881
Ilyen lesz.
00:13:57.510 --> 00:14:00.639
Így tesz, hullámszerűen.
00:14:00.640 --> 00:14:03.669
Ilyen rángásokat látunk.
00:14:03.670 --> 00:14:06.492
Ha nincs branevilág-fajta fekete lyuk,
00:14:06.493 --> 00:14:11.192
akkor állandó jelet kapunk,
amely így süvít keresztül.
00:14:11.193 --> 00:14:16.483
Az extra dimenzió létezésének
kiderítése érdekében
00:14:16.964 --> 00:14:22.214
az extra dimenzióból
származó testet kerestünk,
00:14:22.553 --> 00:14:26.552
nevezetesen: mikroszkopikus
branevilág-féle fekete lyukat.
00:14:26.553 --> 00:14:31.423
Nyomon tudjuk követni
a fényre gyakorolt hatásából.
00:14:32.033 --> 00:14:37.773
Ilyen előrejelzés a jelenlegi
technikával megvalósítható.
00:14:38.498 --> 00:14:44.988
Már Föld körüli pályán kering
a Fermi űrtávcső.
00:14:45.178 --> 00:14:49.948
Igen nagy energiák mérésére képes:
00:14:50.204 --> 00:14:53.473
a 200 MeV-os tartományban.
00:14:53.474 --> 00:14:56.023
Pont e tartományban jelezzük előre,
00:14:56.024 --> 00:15:00.023
hogy rángásoknak kellene létezniük.
00:15:00.024 --> 00:15:05.034
Ebből pedig az következik,
00:15:05.538 --> 00:15:09.537
hogy ha bizonyítékot találunk e rángásra,
00:15:09.538 --> 00:15:15.048
az alátámasztja az ötdimenziós
univerzumra vonatkozó nézetünket.
00:15:15.512 --> 00:15:20.792
Gondoljanak bele: valaha azt hittük,
hogy kezdve a Földdel,
00:15:21.122 --> 00:15:24.371
a világegyetemnek
ilyen-olyan tulajdonságai vannak.
00:15:24.372 --> 00:15:28.092
Világegyetemünk valaha
a Földből és a csillagokból állt,
00:15:28.212 --> 00:15:30.181
és azt hittük, hogy a Föld lapos,
00:15:31.261 --> 00:15:35.761
majd valaki előjött a fölháborító
nézettel, hogy gömbölyű.
00:15:36.781 --> 00:15:39.920
Úgy vélem, hogy ma hasonló időket élünk.
00:15:39.921 --> 00:15:43.411
Ha találunk bizonyítékot
az ötödik dimenzióra,
00:15:43.591 --> 00:15:47.591
akkor a valóság értelmezését illetően
00:15:47.591 --> 00:15:51.060
paradigmaváltásnak nézünk elébe.
00:15:51.571 --> 00:15:52.840
Köszönöm.
00:15:52.841 --> 00:15:54.511
(Taps)