Látszólagos szabálysértés a csillagos égen
Különösen fontos kiemelni, hogy a múlt század elején nagy meglepetés érte a csillagászokat, amikor a Perseus csillagképben egy úgynevezett nóva – egy hirtelen kifényesedő csillag – szinte azonnal a figyelem középpontjába került. Egy német csillagász, Jacobus Kapteyn észrevette, hogy a nóva körüli fénylő anyag egészen furcsán viselkedik: úgy tűnt, mintha gyorsabban tágulna a fénysebességnél. Ez addig példátlan volt, hiszen Einstein csak néhány évvel később, 1905-ben fogalmazta meg a speciális relativitáselméletet, amely kimondja: nincs olyan anyag vagy információ, amely átléphetné ezt a sebességhatárt. A látszat azonban csalóka volt.
Fényvisszhang: a csillagászati „sebes ollók”
A megoldás egy izgalmas optikai trükkben rejlik – hasonlóan ahhoz, ahogy egy olló pengéinek találkozásánál a vágási pont sokkal gyorsabban mozoghat, mint maga az olló. Ha majdnem párhuzamosak a pengék, akár végtelen sebességet is elérhetne ez a pont – a valóságban azonban ekkor sem mozog semmilyen anyagi részecske, csupán egy hely a térben, amely gyorsan változik.
A magaslati csillagászati megfigyelések során a kutatók valójában „fényvisszhangot” látnak: a nagy erejű csillagrobbanások, például nóvák vagy szupernóvák fénye ütközik a közeli porfelhőkkel, amelyek visszaverik a fényt. Ez, a visszhanghoz hasonlóan, késlelteti az érkezést, és időben egyre nagyobb térrész világosodik fel, ahogy a fény eléri az anyagot. Ha például a világító por- vagy gázáram majdnem párhuzamos egy meghatározott síkkal, akkor a megvilágított pont végigszalad rajta elképesztő sebességgel, akár a fénysebességnél sokkal gyorsabban is, de ez csak látszólagos; ténylegesen semmi nem mozog ilyen gyorsan.
Újabb optikai csalódás: aktív galaxisok és fénysebességnél gyorsabb foltok
Nemcsak nóvák körül jelentkezik a látszólagos „törvényszegés”. A 20. század végére a csillagászok egyre pontosabb méréseket végeztek távoli galaxisokon, különösen az úgynevezett aktív galaxismagok (AGN-ek) környékén, ahol az anyag a galaxis közepén lévő szupernagy tömegű fekete lyukba hullik.
Előfordul, hogy a fekete lyuk közeléből forró, gázos anyagcsomók szakadnak ki elképesztő sebességgel az űrbe – ezek mozgása elérheti a fénysebesség 99 százalékát. Ha ez az anyagáram majdnem pontosan felénk tart, furcsa dolog történik: miközben az objektum világít, önmaga mögött „száguld”, így a különböző pillanatokban kibocsátott fénye kissé eltérő időpontban érkezik meg a Földre. Ennek köszönhetően úgy tűnhet, mintha a plazmacsomó akár többszörös fénysebességgel száguldana a fekete lyuktól a világűrben – holott a valóságban csupán optikai csalódásról van szó, amelyet a fény véges terjedési sebessége és az irány meghatároz.
Az egyik leghíresebb ilyen aktív galaxismag az M87 elliptikus galaxis (Messier 87), melynek centrumában egy hatalmas fekete lyuk található, és csóvája híres a „törvényszegő” látszólagos gyorsulásról.
Valódi szabályszegés nélkül trükköző kozmosz
Ennek fényében elmondható, hogy a világegyetem nem szegi meg saját törvényeit – minden csak egy ügyes geometriai és optikai látszat. Bár csalókának tűnhet, hogy gyakran úgy viselkednek a fényjelenségek, mintha semmibe vennék az alapvető fizikai szabályokat, valójában ezek a furcsaságok lehetőséget adnak számunkra, hogy megismerjük az extrém körülmények között uralkodó folyamatokat, és többet tudjunk meg a fekete lyukakat körülvevő anyagról.
A világegyetem tehát nem azért létezik, hogy bosszantson minket, hanem – trükkjein keresztül – újabb tudással gazdagítja az emberiséget. Vágyhatunk ugyan valódi fénynél gyorsabb utazásra, de addig is marad a tudomány és az MI – no meg egy kissé ironikus kozmosz, amely mesterien játszik az illúzióval.
