Táguló világképünk [2h 06min]

Világot szervező gravitáció [2h 24min]

Égre vetített mikrovilág [2h 10min]

A téridő habjai és az olvadt vákuum [2h 26min]

Feltámadás a hőhalálból [1h 53min]

Kihunyt lángok kihűlt fénye [2h 21min]

A neutrínók pókhálója [2h 19min]

Kényes egyensúly [1h 52min]

A magfúzió vegykonyhája [2h 05min]

Az űr megtermékenyítése [1h 19min]

Pislákoló csillagroncsok [1h 56min]

Mágneses körhinta [2h 36min]

A bolygók élete [2h 39min]

Az élet bolygói [2h 58min]

Vár a Tau Ceti népe [3h 06min]

Az Univerzum jövője [1h 44min]

Einstein legnagyobb tévedése [2h 15min]

Hány dimenziós a világ? [1h 54min]

A lakható Világegyetem [2h 50min]

Univerzumok sokasága [2h 08min]

"Világűr" helyett plazmafelhő [h min]

Gyémánt és vas – avagy mi van a bolygók közepén [h min]

Csillagrengés a neutronkristályban [h min]

Fekete, fehér és szürke lyukak [h min]

Az ősi tűzgömb [h min]

Az antianyag titka [h min]

A téridő habjai és az ősanyag maradványai [h min]

Falak, szálak, monopólusok [h min]

A sötét anyag természete [h min]

"Sötét energia" vagy kvintesszencia? [h min]

Mi van a brének között? [h min]

A legkülönlegesebb anyag: élet és értelem az univerzumban [h min]

Az éter újjászületése [1h 42min]

Feltámadás a hőhalálból [1h 40min]

Kalandok az aranyatomban [1h 01min]

Változó állandók – gyengülő gravitáció, felforrt óceánok [1h 12min]

Most és mindörökké – az állandó állapotú világ modellje [1h 08min]

Megolvad a vákuum – avagy antigravitáció és kozmológia [1h 35min]

A huszonhatodik dimenzió és lakói – avagy hol járnak az elemi részecskék? [1h 07min]

Einstein legnagyobb tévedése – avagy a kozmológiai állandótól a kvinteszenciáig [1h 05min]

Párhuzamos és merőleges világok – topológiai furcsaságok, avagy mi van a fekete lyukon túl? [1h 33min]

Lakható világok és lakói [2h 02min]

Túl az őrült kozmológiákon [3h 02min]

A 20. század természettudományos forradalmának egyik legmélyebb és legmeglepőbb eredménye volt annak az intim kapcsolatnak a felfedezése, amely a legkisebb és a legnagyobb objektumok, az elemi részecskék és a Világegyetem fizikája között fennáll. Ennek a kapcsolatnak van egy praktikus vonatkozása is: a korai Univerzum extrém körülményei olyan nagyenergájú részecskeátalakulási folyamatokba nyújtanak betekintést, amelyek még a mai kor nagy részecskegyorsítói (így a 2008 nyarán beinduló LHC) számára is elérhetetlenek – ezért a Nagy Bumm környezete az ismert mondás szerint a szegény részecskefizikus kísérleti laboratóriuma. Sokkal fontosabb azonban, hogy az elemi részecskék tulajdonságai, kapcsolatai, átalakulásai, keletkezésük és bomlásuk sajátosságai alapvetően befolyásolták és befolyásolják, olykor közvetlenül meghatározzák a Világegyetem történetét a teljes Univerzumban zajló makrofolyamatok és a helyi – pl a csillagokban végbemenő – mikrofolyamatok szintjén is.
Sorozatunk az ezredforduló részecskefizikájának Standard Modellje, illetve az ezt továbbépíteni szándékozó új, versengő elméletek alapján tekinti át az elemi részecskék állatkertjét, megismertet jellegzetes képviselőikkel, tulajdonságaikkal, kölcsönhatásaikkal, és azzal, hogy hol és mikor játszottak vagy játszanak fontos, esetleg főszerepet az Univerzum történetének egyes felvonásaiban – a Nagy Bummtól az értelemig és tovább...

Égre vetített mikrovilág
– részecskefizika és kozmológia, avagy kétfajta Standard Modell [2h 29min]

A 20. század végére kialakult a részecskefizika és a kozmológia Standard modellje, amely az összes eddigi eredmenyt összegezte, és egységes elméletté forrasztotta össze. A sorozat bevezetéseként áttekintjük: milyen elemi részecskek fordul(hat)nak elő a természetben, milyen „periódusos rendszerbe” sikerült őket rendezni, milyen alapvető kölcsönhatások szabályozzák létüket és átalakulásaikat. Másrészt végigfutunk az Univerzum történetének fő fejezetein is, a Nagy Bummtól a csillagok és a bolygók korszakáig. A sorozat további előadásai egy-egy részecskét, illetve egy-egy korszakot vizsgálnak meg majd részletesebben.

Fotonfürdőben
– a hőhalál nyomai, avagy amiről a mikrohullámú háttérsugárzás árulkodik [2h 43min]

A 2006-os fizikai Nobel-díjat a mikrohullámú háttérsugárzás tulajdonságainak pontos méréséért adták ki. Mi ez a sugárzás, amely rádiófotonok fürdőjében áztatja az egész Univerzumot? Mikor és milyen körülmények között keletkezett? Mit jelent az, hogy a sugárzás termikus jellegű? Hol van az a 2,7 K hőmérsékletű test, amellyel termikus egyensúlyban van? Hogy viselkedett, milyen döntő szerepet játszott a sugárzás az Univerzum korai, forró korszakaiban? Mire utal a sugárzás nagymértékben irányfüggetlen (izotróp) volta, és milyen fizikai folyamatokról árulkodnak az izotrópiától való parányi eltérések? És végül, de nem utolsósorban: miért lényegbevágó mindez a galaxisok – és így közvetve az emberiség – létrejötte szempontjából?

Az antianyag titka
– részecskék és antirészecskék, avagy az elveszett szimmetria [2h 10min]

Az antirészecskék feltételezése, illetve felfedezése óta megszoktuk, hogy az antianyag minden tulajdonsága pontosan megegyezik a közönséges anyagéval, csak épp bizonyos mennyiségek (töltések) előjele ellenkező. Mi az oka akkor, hogy kozmikus környezetünkben néhány kósza antirészecskétől eltekintve nem találunk antianyagot, csak anyagot? Lehet, hogy az antianyag az Univerzum távoli tájain koncentrálódik, így a kozmoszban anyag- és antianyag-szigetek váltakoznak? A modern részecskefizika és kozmológia szintézise új, sokkal izgalmasabb választ kínál e régi kérdésre.

A kvarkok bebörtönzése
– avagy az Univerzum első struktúrái [1h 46min]

A nukleonok még elemibb alkotórészei, a kvarkok létezését a 20. század hatvanas éveiben tételezték fel, kísérleti kimutatásuk a hetvenes évektől az ezredfordulóig húzódott. Mégsem látott még senki egyetlen magányos, a proton vagy a neutron belsejéből kiszabadított kvarkot sem! Miért viselkednek ezek a részecskék annyira másképp, mint a többi elemi részecske, mi különbözteti meg a kvarkok „börtönszerű” kötött állapotait más részecskestruktúráktól? Miért mondhatják mégis a 21. század elejének részecskefizikusai, hogy nagy gyorsítóikban – ha csak röpke pillanatokra is – sikerült kiszabadítaniuk a kvarkokat börtönükből? Mikor alakultak ki ezek a kvarkbörtönök – az Univerzum első mikrostruktúrái –, és meddig maradnak fenn?

Nukleáris LEGO
– avagy a magfúzió vegykonyhája [1h 44min]

Életünket a Napból sugárzó energiának köszönhetjük, ezt az energiát pedig a csillag magjában zajló atommag-fúziós folyamatok termelik. Milyen részecskefizikai törvények teszik lehetővé a magfúziót, és milyen furcsa véletlenek akadályozzák meg, hogy a csillagok egy pillanat alatt, robbanásszerűen elégessék egész üzemanyagkészletüket? Hogyan épülnek fel a csillagok belsejében a legegyszerűbbekből a legbonyolultabb atommagok? Miért olyan óriási a különbség az egyes elemek és egyes izotópok kozmikus előfordulásának gyakorisága között? Milyen további atommag-folyamatok fűtik a bolygók belsejét, teszik élővé, aktívvá a Föld geofizikáját?

Az atommag kulcsa
– avagy az atombombától a neutroncsillagig [1h 58min]

Az atombomba és az atomreaktor szürke eminenciása a neutron – ő teszi lehetővé a magenergia felszabadítását. A neutron azonban instabil részecske – miért fordul elő mégis ilyen nagy mennyiségben immár konszolidálódott világunkban? Milyen szerepet játszanak a neutronok a csillagokban folyó magreakciókban és a szupernova-robbanásokban? Hogyan segítenek a különböző számú neutront tartalmazó izotópok a kozmikus, a geológiai és a biológiai múlt megismerésében? Mi tartja össze a legfurcsább, kozmikus méretű atommagot, a neutroncsillagot (amely néhány vadonatúj elmélet szerint talán nem is neutronokból áll)?

A láthatatlan energiatolvaj
– avagy neutrinók és szupernóvák [2h 20min]

A neutrínó létezésének feltételezői biztosak voltak abban, hogy ezt az illanékony, nehezen megfogható részecskét sohasem tudják kísérletileg detektálni. Ehhez képest ma a neutrínók hat fajtáját ismerjük, és épp kölcsönös átalakulásaikat vizsgáljuk. Hogyan lehetséges, hogy az ilyen könnyű, áthatolóképes részecskék fontos szerepet játszanak az Univerzum egyik legnagyobb energiájú, leglátványosabb folyamata, a szupernova-robbanás során? Igaz-e, hogy saját létünket, saját anyagunkat is a neutrínóknak köszönhetjük? De akkor hova lettek, miért hiányoznak a Napban végbemenő, jól ismert(nek vélt) fúziós folyamatban keletkező neutrínók? Milyen szerepet játszanak a neutrínók a galaxisok, sőt az egész Univerzum tömeg- és energiamérlegében, gravitációs összetartásában?

A szilárd anyag szilárdítója
– avagy univerzális elektronika [2h 03min]

Az „elektronika” szót nem kell magyarázni: az elektronikus eszközök átszövik mindennapjainkat. Miért pont az elektron az az elemi részecske, amely ilyen engedelmes háziállatnak szegődött az emberhez, parancsunkra és gombnyomásunkra színes ábrákat rajzol a képernyőre, biteket kódolva kanyarog a mikrochipek bonyolult topológiájú áramköreiben? De már az emberi technika előtt is az elektron tette lehetővé a szilárd objektumok (a porszemcséktől a bolygótestekig), sőt az atomokból összetett molekulák képződését, beleértve a szerves vegyületek végtelen sokaságának, így magának az életnek a létrejöttét is. „Hogy működik” ez a páratlanul rugalmas és sokoldalú részecske – és miért pont ő játssza el ezt a szerepet?

A wimpek pókhálója
– a sötét anyag, avagy a galaktikus halótól a galaxisok hálójáig [1h 32min]

A 20. század végének nagy csillagászati áttörése során feltérképeztük a belátható Világegyetemet, és az eredmények megerősítették a korábbi sejtéseket: a galaxisok kiterjedt, laza pókhálóra emlékeztető, szálas szerkezetű struktúrákba rendeződnek. Vajon mi hozta létre ezt a szerkezetet? – a gravitáció puszta hatásától egészen másféle makrostruktúrák kialakulását várnánk. A tettes a nevezetes „sötét anyag”, amelynek hatását (pontosabban hiányát) már a harmincas években felismerték a galaxisok dinamikájának vizsgálata során. Ma már közvetlen kísérleti bizonyítékaink is vannak a sötét anyag létezésére. De vajon miből van, milyen makro- vagy mikroobjektumokból, elemi részecskékből áll a sötét anyag? MACHO vagy WIMP? Mik ezek, és hogyan tudjuk kimutatni, leleplezni őket?

Szép időben a tömeg lemegy a térre
– avagy a Higgs-részecske nyomában [2h 17min]

Az idézett mondás az általános relativitáselmélet nagy felfedezését, a tér, az idő és a tömeg közti univerzális összefüggést illusztrálja. De vajon miért van az objektumoknak (így az elemi részecskéknek) tömegük? Egyáltalán, mit jelent a tömeg jól ismert(nek vélt) fizikai fogalma? A részecskefizika Standard Modellje szerint a részecskék tömege a Higgs-mezővel való kölcsönhatásnak köszönhető – ennek kvantumát, a régóta keresett Higgs-részecskét a 2008 nyarán beinduló szuper-nagyenergiájú részecskegyorsító, az LHC fogja felfedezni nem sokkal sorozatunk befejezése után, ezzel a helyére illesztve a Standard Modell utolsó hiányzó puzzle-darabkáját. De a Higgs-mező tartogatott még egy meglepetést a fizikusoknak és a kozmológusoknak: kozmikus méretekben alkalmazva megoldotta a Nagy Bummra épülő csillagászati modell számos nehézségét, és egy új korszakot, az infláció korát iktatta be az Univerzum korai történelmébe.

Az ötödik elem
– a kvinteszencia, avagy Einstein legnagyobb tévedése [1h 59min]

Nagy embereknek a tévedései is tanulságosak – hát még amikor nyolcvan év késéssel kiderül, hogy nem is tévedtek olyan nagyot. Albert Einstein, a mai kozmológiai modellek alapjául szolgáló általános relativitáselmélet megalkotója maga nevezte élete legnagyobb tudományos tévedésének a kozmológiai állandó bevezetését. Az ezredforduló környékén elvégzett preciziós csillagászati mérésekre épülő új kozmológia viszont ismét használja, és világképe fontos elemének tekinti a kozmológiai állandót – így tudja modelljeivel reprodukálni az Univerzum megfigyelt tulajdonságait. Ez az „állandó” a mai felfogás szerint viszont nem egy univerzális természeti konstans, hanem egy új, furcsa tulajdonságokkal (pl antigravitációs hatással) bíró anyagfajta, az ún. „kvinteszencia” vagy „sötét energia” megnyilvánulása. Ez az anyagfajta pedig nem kevesebb, mint 70 százalékát alkotja az Univerzum össztömegének! Hová bújt eddig ez a sok anyag, hogyhogy nem vettük észre? Beleillik-e a részecskefizika modelljeibe, vagy azokból kilógó, azokon túlmutató, új fizikát képvisel? És egy gyakorlati kérdés: mikor és hogyan lehet segítségével antigravitációs autót vagy űrhajót építeni?

''Mire való a többi részecske? – generációk és szuperpartnerek'' és a
''Túl a Standard Modelleken – a 2052-es fizikai Nobel-díj – a kvantumgravitáció, avagy szuperrészecskék a Multiverzumban'' c. előadások (összevont előadás) [2h 05min]

Sorozatunk eddigi előadásaiban számba vettük a legfontosabb, az Univerzumban gyakran előforduló, annak tulajdonságait és fejlődését nagyban megszabó elemi részecskéket, tulajdonságaikat, szerepüket. De ezzel az ismert elemi részecskéknek csak igen kis hányadát említettük. Hol a többi részecske? Milyenek a tulajdonságaik, miben térnek el a megemlített részecskéktől? Miért nem kerültek szóba a korábbi előadásokon, miért nem játszottak szerepet az Univerzum történetében? Egyáltalán: mire valók? E kérdések mellett illik arra is kitérnünk, hogy a részecskefizikai Standard Modellen túl kacsintgató új elméletek további elemi részecskék garmadájának létezését tételezik fel. Hát ezek meg hol bújkáltak eddig? Lehet, hogy az ő létezésüket figyelembe véve előlről kell kezdenünk, újra kell írnunk a Világegyetem már ismertnek vélt történetét?

A kozmológia Standard Modelljének alapja az einsteini általános relativitáselmélet, a részecskefizika Standard Modellje pedig a kvantumelméletre, közelebbről a kvantum-mezőelméletre épül. Gyümölcsöző együttműködésük és látványos sikereik nem feledtetik az a szomorú tényt, hogy az alapjukul szolgáló két hatalmas és csodálatosan szép fizikai elmélet sem fizikai, sem matematikai köszönő viszonyban sincs egymással. Pedig fontos lenne: vannak a téridőnek olyan szögletei, zugai (pl a fekete lyukak belseje vagy a Nagy Bumm közvetlen környezete), ahol a kvantumos és gravitációs effektusok egyformán fontos szerepet játszanak. Az elméletek kívánatos egyesítése, a „kvantumgravitáció” nevű új tudományág kifejlesztése a hallgatóságban ülő fiatalok generációjának feladata – borítékolható, hogy a 2052-es fizikai Nobel-díjat a kvantumgravitáció elméletét megalkotó tudósoknak ítélik majd oda. Sorozatunk záró előadásában az eddigi próbálkozásokat és (szerény) eredményeket tekintjük át. Egy ilyen átfogó elmélet természetesen újraírja majd a kozmológiát, és megváltoztatja a Világegyetemről alkotott általános képünket.

A fizika alapfogalmai és törvényei földi megfigyelések, laboratóriumi kísérletek elemzése során alakultak ki. E jelenségekhez illeszkednek elképzeléseink a törvények alkalmazhatóságáról, lehetséges következményeiről is. Sokszor meglepetésekbe, olykor feloldhatatlannak tűnő paradoxonokba ütközik a laikus, de még a gyakorló fizikus is, amikor földi fizikai fogalmait olyan, a jól ismertektől gyökeresen elütő körülmények leírására akarja alkalmazni, amilyenek a csillagok világában viszont mindennaposnak számítanak. Még vadabb ellentmondások várnak arra, akik a kozmológia, az Univerzum egészének fizikája megalapozására kívánják használni a földi körülmények között kialakult fogalmakat, elméleteket. A paradoxonok feloldására fordított elméleti erőfeszítés általában busásan megtérül: a csillagok és galaxisok fényében új szemszögből látjuk a jól ismert(nek tűnő) fizikai fogalmakat, törvényeket, sokkal mélyebben bepillanthatunk igazi jelentésükbe, működésük mechanizmusába, és persze többet tudhatunk meg magáról az Univerzumról is. Gyakran előfordul az is, hogy a csillagászati alkalmazás a fizikai törvények új aspektusait tárja fel, esetleg módosítanunk kell a korábban ismert törvényeken, sőt olykor új törvények létezésére is következtethetünk. Sorozatunkban a fizika- és csillagászat- (sőt a matematika-)történet néhány ilyen jellegű epizódját idézzük fel, eljutva a legfrissebb, aktuális fejleményekig.

Égi és földi fizika
– az egységes tudományos világkép kialakulása [1h 41min]

A görögök világképében élesen elvált az égi és a földi fizika. A 19. század közepén egy neves tudós kijelentette, hogy „asztrofizika” nevű tudomány definíció szerint nem létezhet, hiszen a csillagokat nem tudjuk megtapogatni, földi laboratóriumokban megvizsgálni. Hogyan ismerte fel mégis a tudomány, hogy az Univerzumban ugyanolyan anyagok találhatók, és ugyanazok a fizikai törvények uralkodnak, mint a Földön – és milyen tudományos, gyakorlati és filozófiai következményei lettek ennek a felismerésnek?

Lángoló éjszaka
– az Olbers-paradoxon és a fraktál kozmológia [1h 17min]

A földi világban kialakult fizikai (mechanikai, optikai, hőtani) fogalmak és a végtelen Világegyetem fogalmának egyik első ütközési pontja az ún. Olbers-paradoxon volt. A modern kozmológia standard modellje megoldotta ezt a paradoxont, de azért tanulságos végiggondolni, milyen ötleteket fundáltak ki elődeink az aktuális fizika és az örökölt csillagászati világkép összeegyeztetésére. Az egyik megoldási javaslat, a fraktál kozmológia – függetlenül az Olbers-paradoxontól – alkalmas matematikai keret lehet a valóságos Univerzum struktúrájának leírására is.

Merre van lefelé?
– a gravitáció története [2h 46min]

Mindennapi tapasztalatunk, hogy a tárgyak lefelé esnek. Newton zsenijére volt szükség ahhoz, hogy e köznapi tapasztalatból az általános tömegvonzás törvényét absztrahálja, és ezzel sikeresen megmagyarázza a Naprendszer szerkezetét, működését. Ugyanez az elmélet azonban súlyos nehézségekkel találja magát szemben a csillagok között, a végtelen Világegyetem leírásakor. Egy újabb szemléleti és tudományos forradalom, az általános relativitáselmélet kellett ahhoz, hogy megszülessen a modern gravitációelmélet, és a Kozmosz erre épülő leírása, az einsteini kozmológia. De még ez sem jelentette a végső szót a kérdésben...

Másodfajú örökmozgó az égen
– a csillagok születése [1h 08min]

A 19. század végének „spleen”-es hangulatához jelentősen hozzájárult az akkoriban megizmosodó termodinamika és statisztikus fizika egyik alapvető állítása, a második főtétel, mely a folyamatok egyirányúságát, a különbségek elmosódását, kiegyenlítődését állítja. Ebből tudósok és laikusok egyaránt az Univerzum végzetszerű, elkerülhetetlen hőhalálára következtettek. Azóta azonban az asztrofizika egyre részletesebb elméleteket dolgozott ki, és egyre több kísérleti bizonyítékot gyűjtött össze egy ezzel ellentétes irányú folyamatról, amelynek során egy homogén langyos gázfelhő belsejében sűrű és forró tartományok, csillagok születnek. Nem érvényes a csillagokra a második főtétel, vagy egy titkos „végrehajtási utasítás” függeszti fel érvényét? Netán mégsem olyan egységes a fizika, mint gondolnánk?

Oldódik-e a vas a Napban?
– a napneutrínók rejtélye [1h 27min]

A 20. század asztrofizikája a születőben levő magfizikára és részecskefizikára támaszkodva sikeresen megválaszolta az ősi kérdést: miért világít a Nap? Amikor azonban a hatvanas években ennek az elméletnek a közvetlen részecskefizikai igazolása is technikailag lehetségesé vált, jókora meglepetés érte a tudósokat: a Nap sokkal kevesebb neutrínót, illékony elemi részecskét sugárzott ki, mint azt az elmélet jósolta. Ki a hibás? A detektorok, a magfizikai modellek, a Nap szerkezetére vonatkozó ismereteink, esetleg maga a neutrínó? Ez a kérdés végigkísérte az utóbbi fél évszázadot, és csak az ezredforduló után nyert megnyugtató (és meglepő) magyarázatot.

A szénatom titokzatos születése
– magfizikai előrejelzés a csillagokból [0h 54min]

A magfizika megoldotta a csillagok energiatermelésének problémáját, egyben magyarázatot adott a bolygónkat és testünket alkotó atomok eredetére is: ezek az atommagok a csillagok nukleáris kohóiban születtek. Az ördög azonban a részletekben lakik. Amikor a csillagászok és a magfizikusok pontosabban utánaszámoltak a csillagokban zajló atommag-átalakulások részleteinek, kiderült, hogy éppen az élethez szükséges alapvető elemek, a szén és az oxigén atomjait nem hajlandók legyártani a csillagkohók. Pedig mi kétségtelenül itt vagyunk, és itt vannak bennünk ezek az atomok is... Fred Hoyle magyarázata épp olyan meghökkentő és forradalmi volt, mint amennyire sikeres.

Változó állandók
– milliárd éves mérések [1h 29min]

Iskolai fizikakönyveink tele vannak természeti állandókkal, a víz fajhőjétől a napállandón át az elektron töltéséig és tömegéig. De vajon mennyire alapvetők ezek az „állandók”? Esetleg visszavezethetők valami még mélyebben, az alapvető természeti törvényekben szereplő konstansokra? Rögzíti-e valami természeti törvény az állandók értékét, vagy ez csak történeti esetlegesség, mint a pók lábainak vagy a ferde torony lépcsőfokainak száma (amely kétségkívül szintén állandó...)? És vajon valóban állandók-e ezek az „állandók” – vagy az Univerzum más tájain, más korszakaiban más értékeket vesznek fel? Mit mond erről az elmélet? És mit mondanak a világszerte (sőt Világegyetem-szerte) folyó mérések? Létezik/létezhet-e „az állandók tudománya”?

Fizika a lufi felszínén
– a zárt világegyetem furcsaságai [1h 40min]

Az Einstein–Fridman–Hubble-féle kozmológia egyik lehetséges modelljében az Univerzum olyan, mint a léggömb kétdimenziós felszínének háromdimenziós analogonja: mindenhol egyformán görbülő, véges, de határtalan. Összeegyeztethető ez a modell a lokális fizika törvényeivel? Hová tartanak a véges világban a töltésekből kiinduló elektromos erővonalak? És a fény? Megláthatjuk-e távcsővel a hátunk közepét? Körülutazhatjuk-e kozmikus Magellánként a véges világot?

Az éter újjászületése
– sebesség, de mihez képest? [1h 24min]

Nemrég ünnepeltük a Fizika évét, a speciális relativitáselmélet száz éves születésnapja alkalmából. Ez az az elmélet, amely – számos egyéb érdeme mellett – örökre száműzte a realitások világából a misztikus és hipotetikus étert, az elektromágneses hullámok feltételezett hordozóját. Az elmélet egyik kiindulópontja a híres Michelson–Morley-kísérlet volt, amely sikertelenül próbálta megmérni a Föld éterhez képesti mozgásának sebességét. Ehhez képest meglepőnek tarthatjuk, hogy a hetvenes évek óta pontosan ismerjük ezt a sebességet. Valóban újjászületett az éter? És akkor nem igaz a relativitáselmélet? A helyzet – mint mindig – most is bonyolultabb...

A szegény fizikus szupergyorsítója
– az ősi tűzgömb fizikája [3h 12min]

A kísérleti részecskefizikusok egyre több pénzért egyre nagyobb gyorsító-berendezéseket építenek, hogy jobban megismerhessék a nagy energiák, nagy sűrűségek és nagy hőmérsékletek fizikáját. Ám mit tegyen az, akinek nincs erre pénze, és mégis kíváncsi az anyagnak ilyen egzotikus körülmények közepette mutatott viselkedésére? Nézzen fel az égre, és Sherlock Holmes módjára próbálja értelmezni a nyomokat – hiszen a Nagy Bumm utáni pillanatokban olyan extrém viszonyok uralkodtak, amilyeneket a gyorsítók még több száz év múlva sem fognak létrehozni. Min alapulnak a nyomolvasás szabályai, és milyen eseményekről, szereplőkről, lapuló tettesekről árulkodnak a nyomok?

Az összetört világtükör
– szimmetriák és aszimmetriák, avagy éljen a maradék! [2h 15min]

A modern fizika egyik legfontosabb vezérlő elve az anyag viselkedésében felismerhető szimmetriák megkeresése, értelmezése, matematikai leírása. Az egyik alapvető szimmetria az anyag és az antianyag tükörképszerű viselkedését írja le. Ezt a szimmetriát a Nagy Bummot követően létezett ősi tűzgömbre alkalmazva azonban meghökkentő következtetésre kell jutnunk: a szimmetria megkövetelné, hogy a mai világban ne legyen sem anyag, sem antianyag. Mi mégis itt vagyunk... De hová lett az antianyag? Hol csorbult ki a tökéletes világtükör? A szimmetria milyen sérülése tette lehetővé, hogy létrejöjjünk, és feltegyük ezt a kérdést?

Feltámadás a hőhalálból
– a struktúrák eredete [2h 18min]

Az egyik korábbi előadásban volt már szó a hőhalálról, amelynek majdani bekövetkeztét száz évvel ezelőtti eleink a világ végével azonosították. Annál nagyobb volt a meglepetés, amikor a kozmikus múlt ereklyéi között rábukkantak a hajdan ténylegesen létezett hőhalál-állapot maradványaira. A világ tehát sikeresen feltámadt a hőhalálból, és ma elevenebb, mint valaha. Milyen fizikai folyamatok tették lehetővé ezt a feltámadást, milyen lépesekben ment ez végbe, és mit szól mindehhez a termodinamika második főtétele?

Eredendő antigravitáció
– a kozmológiai állandó története [2h 03min]

Einstein általános relativitáselmélete, amely a gravitáció modern elmélete, egyben a kozmológia, az Univerzum fizikájának alapjául is szolgál. A gravitáció egyik közismert tulajdonsága, hogy csak vonzóerő, és (szemben pl. az elektromágnesség esetével) gravitációs taszítóerő nem létezik. Legalábbis a köznapi világ skáláján. Pedig milyen kellemes lenne antigravitációs övvel lebegni a körúti dugó (vagy épp a Mount Everest csúcsa) fölött... Mikroszkópikus, atomi szinten, és makroskálán, az egész Univerzum szintjén azonban felléphetnek antigravitációs jelenségek, mi több, bizonyos korszakokban ezek alapvetően befolyásolják az Univerzum dinamikáját. Nemrég derült ki, hogy mi is épp egy ilyen korszakban élünk...

Matematikusok a fekete lyukban
– a fizikai és a matematikai végtelen [2h 07min]

Az Univerzum extenzív és intenzív végtelensége mindig izgatta a költők és a filozófusok fantáziáját, a fizikusoknak és csillagászoknak pedig számtalan furcsa paradoxonnal okozott fejfájást (ezek közül többet már tárgyaltunk sorozatunk korábbi előadásaiban). A végtelen azonban alapvetően matematikai fogalom, sőt vannak, akik épp úgy határozzák meg a matematikát, mint „játékot a végtelennel”. A matematika egyik ága, az algoritmus- és kiszámíthatóságelmélet számos bonyolult problémát visszavezetett egy (látszólag) egyszerű kérdésre: vajon megáll-e véges sok lépés után egy megfelelően programozott, a kérdés megoldására beidomított (idealizált) számítógép? Vajon mi történik, ha a matematikai és a fizikai végtelen összetalálkozik, és a matematikailag (potenciálisan) végtelen számítási folyamatot megpróbáljuk megvalósítani a nemtriviális geometriájú és topológiájú, pl fekete lyukakat is tartalmazó fizikai téridőben? És mi történik, ha a végtelen hosszú számolás közben elromlik a számítógép? Kék halál – vagy fekete élet?

Most és mindörökké
– az állandó állapotú Világegyetem [1h 25min]

Az újkori tudomány kialakulása óta, Newtontól Einsteinig magától értetődőnek tekintették az eredetileg Giordano Brunótól származó csillagászati világképet, a térben és időben végtelen, mindenhol egyforma Univerzumot. A modern kozmológia standard modellje, a véges idővel ezelőtt bekövetkezett Nagy Bumm puszta létezése, valamint az anyag vele járó, egymást követő, de lényegesen különböző állapotainak sorozata alapjában ingatta meg ezt a világképet. Akadtak, akik mégis ragaszkodtak hozzá, és többé-kevésbé erőltetett feltevések segítségével igyekeztek hozzáilleszteni az állandó állapotú Világegyetem modelljéhez a megfigyelt, ennek ellentmondó tényeket. Az utóbbi időben azonban felbukkant egy modell, amely megkapó egyszerűséggel és ötletességgel foglalja dialektikus egységbe a Nagy Bumm és a Steady State modell látszólag durván ellentmondó fogalmait. (A modell valószínűleg pénzügyi körökből származik, mert „az örökös infláció elmélete” névre hallgat.)

Lakható és lakhatatlan Világegyetemek
– a Multiverzum meta-fizikája [2h 33min]

Az Univerzum egyik természetesnek látszó, de egyáltalán nem triviális tulajdonsága, hogy mi, élő és értelmes, a fizikai és csillagászati folyamatokat megfigyelő lények létezünk (létezhetük) benne. A részleteknek utánaszámolva kiderült, hogy létünket csak a fizikai törvények és állandók valószínűtlennek tűnő „konspirációja” teszi lehetővé. A problémakör magyarázatára az ún. antropikus elv bevezetése mellett az egyik legtermészetesebb magyarázat a „multiverzum” feltételezése: univerzumunk csak egy a lehetséges (vagy ténylegesen létező) világegyetemek végtelen sokaságából. Mennyire lehet ezt a feltevést tudományos elméletnek tekinteni? Milyen „meta-törvények” kormányozhatják a Multiverzum fizikáját?

A fizika geometrizálása
(egyáltalán, mi az a geometria?) [2h 50min]

Ikrek és paradoxonok
(tér, idő, téridő a speciális relativitáselméletben) [2h 35min]

Ikrek és paradoxonok
(a Minkowsi-téridő furcsaságai) [1h 51min]

Hullámok és részecskék
(relativisztikus dinamika) [2h 33min]

Hízókúra a relativisztikus űrhajóban
(relativisztikus mechanika és elektrodinamika) [2h 30min]

Görbült téridő
(az általános relativitáselmélet) [1h 45min]

Le a szavannai fizikával!
(mechanika és elektrodinamika görbült térben) [2h 52min]

Ahol az Úristen nullával osztott
(a fekete lyukak) [2h 09min]

Utazás a fekete lyukon túlra
(univerzumot szervező szingularitások) [2h 29min]

Az Univerzum geometriája
(relativitáselmélet és kozmológia) [2h 33min]

Innen és túl a Nagy Bummon
(precíziós kozmológia kontra vad elképzelések) [3h 20min]