A világegyetem élete és megismerésének története a legrégibb időtől napjainkig - 10

lebegett a filozófusok előtt, még mielőtt a természettudósok hozzá
fogtak volna a fogalmak tisztázásához. Descartes, Buffon, Kant műveiben,
mint a régi kozmogóniákban általában, folyton az energia megmaradása
homályos sejtésének nyomára akadunk. Descartes és Kant azt tartották
hogy a nap izzásának fentartására égésfolyamat szükséges, amelynek
fentartására ismét nélkülözhetlennek tartották a levegőt. Sőt Buffon azt
hitte, hogy a többi napok, amelyek hasonlóképen folytonosan hőt
sugároznak ki, napunkba ugyanannyi fényt küldenek, mint amennyit tőle
nyernek. Ő tehát a hőegyensúly egy nemét tételezte fel. Sajnos nem
bocsátkozott a kérdés további kutatásába.
Ezen viszonyok tisztább belátása csak a mult század elején adatott Sadi
Carnot lángelméje által. Művei egy része azonban kiadatlan és ismeretlen
maradt korai halála folytán, és az energia megmaradásának elvét Mayer,
Joule és Colding keltették új életre és Helmholtz dolgozta ki. Igen
jellemző, hogy e kiváló férfiak közül egy sem volt szakszerű
természettudós, Helmholtz azonban kiválóan képzett matematikus volt.
Carnot és Colding mérnök volt, Mayer és Helmholtz orvosok, Joule
sörfőző. Ha a felfedezés alapjait közelebbről vizsgáljuk, akkor azt
találjuk, hogy azok főleg filozófiai természetüek és ezen úttörők ellen
filozófiai felfogásuk miatt heves támadásokat is intéztek. A
természetkutatók már régóta azt tartották, hogy a hő a legkisebb részek
mozgásán alapul. Erre vonatkozó kijelentéseket Descartes, Huygens,
Laplace, Rumford és Davy műveiben találunk. E felfogással egy másik
állott szembe, amely szerint a meleg anyagi természetű volna. A
mechanikai hőelmélet fölfedezője bizonyos értelemben már tisztában volt
az előbbi fölfogással. Azonban Carnot elmélkedéseiben a legfontosabb
szerep a hőgépeknek jut, amelyek oly módon végeznek munkát, hogy a meleg
testről hidegre áramlik át a hő. Carnot szerint egy adott melegmennyiség
oly módon való átváltozásánál, hogy amellett a lehető legnagyobb munka
jőjjön létre, a munka mennyiségének minden esetben függetlennek kell
lennie a hőátvivő közegtől, ha csak a hideg és meleg test állandóan
megtartja hőmérsékletét. Ezt az elvet úgy is fejezhetjük ki, hogy a
«perpetuum mobile» lehetetlen. Ebben a mérnök azon szilárd meggyőződése
jut kifejezésre, hogy semmiből nem jöhet létre munka. Mayer
értekezésében sűrűn fordulnak elő az ily kifejezések: «semmiből semmisem
támad»; át volt hatva a munka anyagszerűségének eszméjétől. Colding azt
írta: «szilárd meggyőződésem, hogy azon természeti erők, melyeket úgy a
szerves, mint a szervetlen világban, a növény- és állatvilágban,
valamint az élettelen természetben találunk, nemcsak a világ kezdetétől
fogva léteztek, hanem mindig is működnek, hogy a világot a teremtésnél
belé fektetett értelemben fejlesszék.» Joule egy népszerű előadásában
azt mondja: «Apriori megállapíthatjuk, hogy az «eleven erő» _mv_2/2
teljes megsemmisülése nem lehetséges; nem tételezhetjük föl, hogy azon
erő, mellyel isten az anyagot fölruházta, emberi tevékenység által
elpusztulhat, avagy létrejöhet.» Helmholtz négy vagy öt évvel később
megjelent értekezését, amelyet ma a fizika klasszikus alkotásának
tekintünk, az akkori legelőkelőbb természettudományi szaklap,
«Poggendorfs Annalen» visszautasította, ép úgy, mint Mayer tanulmányait.
Ebből világosan látható, hogy ezen művek fizikai jelentőségét nem
ismerték föl, hanem csupán filozófiai elmélkedéseknek vélték. E
kutatások rendkívüli újítások alapjául szolgáltak a mult század
folyamán, nemcsak a fizikában, hanem a kémia és a fiziológia terén is.
Az energia megmaradását és örökkön-örökké való fenmaradását ezek által
egyszersmindenkorra megállapították.
Sajátságos, hogy e tudományág fejlődése magával hozta az örökkévalóság
elve tagadásának csiráját. A hőelmélet azon következtetésre jutott, hogy
a hő önként (vagyis amennyiben nem használ föl erre munkát) megy át a
melegebb testről a hidegebbre, de nem fordítva. Ennek következménye a
világnak oly értelemben való fokozatos fejlődése, hogy minden energia az
idők folyamán molekuláris mozgássá, azaz hővé alakul át és a
hőmérsékleti különbségeknek az egész világegyetemben való
kiegyenlítésére használódik fel. Ennek bekövetkezése után a molekuláris
mozgások kivételével minden mozgásnak meg kell szünnie, és ezzel minden
élet kialszik. Ez a teljes nirvana volna, amiről az indus filozófusok
álmodoztak. Clausius a hőegyensúly e végső állapotát hőhalálnak nevezte.
Ha a világ valóban a hőhalál felé törekedne, nem látjuk be, mért ne érte
volna már el e sors a végtelen hosszú idők folyamán. És mivel minden nap
tapasztalhatjuk, hogy a világot nem érte még e kemény sors, arra kellene
következtetnünk, hogy az örökkévalóság eszméjének nincs reális alapja,
és hogy a világ nem létezhet végtelen idők óta, hanem kezdetének kellett
lenni, azaz teremtés által jött létre, és innen ered az anyag és energia
is. Lord Kelvin is lényegesen hozzájárult a hő-halál, vagy amint ő
nevezte, az energia-szétszóródás tanának kifejlesztéséhez. Ez teljesen
ellentmond a mechanikai hőelmélet alapjául szolgáló örökkévalóság
eszméjének. E nehézségből tehát kivezető utat kell keresnünk.
A világegyetem kétségkívül fejlődési folyamatnak van alávetve. Ha a
fejlődés mindig ugyanazon irányban halad, kell hogy egyszer véget érjen.
Ha nem ér véget, annak csak az lehet az oka, hogy a fejlődés nem
törekszik végleges nyugalom felé, hanem ciklikus mozgást végez. Ily
felfogásra céloz Kant is, aki a kiégett nap «megújhodásáról» beszél,
amely azáltal jönne létre, hogy a nap legfinomabb és legsebesebb
anyagrészeit az állatövi fény anyagához taszítja. Szerinte az állatövi
fény a kaosz maradványa, azért azt mondja, hogy a kiégett nap anyaga
összevegyül a kaosszal.
Kanttól erednek a következő nevezetes kijelentések: «Ha tehát a
mindenség kiterjedés tekintetében végtelen, akkor a világegyetemet
mindig számtalan világ fogja benépesíteni.» Továbbá arról beszél, hogyan
hűlnek ki a napok a középponti test körül, (melyet ő a látható
világegyetemben fölvesz), hogy távol tőle új életre keljenek, úgy hogy
az élő világok száma mindig növekszik. «De mi lesz az ily módon
elpusztult világok anyagával? Nem-e képzelhető, hogy a természet, amely
egykor oly ügyes rendszerbe tudott illeszkedni, ép oly könnyen újból
előlép és megújul a kaoszból, ahová mozgásának megszüntével került? Nem
habozhatunk, hogy ezt elismerjük.» Kant azt hiszi, hogy amikor bolygók
és üstökösök beleesnek a napba, az eközben támadt hő folytán az anyag
minden irányban szétszóródik, de a fokozatos hőveszteség következtében a
szétszórt anyagból a régihez hasonló új bolygórendszer keletkezik. A
rengeteg tejút-rendszer is egykor ily módon össze fog omlani, és újból
helyreáll. Azt hiszi, hogy ezen folyamatok megismétlődnek, hogy «úgy az
örökkévalóságot, mint minden teret csodával töltsenek be.» Ezen
nagyszerű elmélkedés, sajnos, a fizikai alap híjával van. Croll is
fölveszi (1877), hogy az őseredeti köd újbóli kialakulására két kialudt
nap összeütközése szükséges. Ezen az úton azonban, amelyet később több
természettudós követett, mint Ritter, Kerz, Braun, Bickerton és Ekholm,
arra a következtetésre jutunk, hogy az egész világegyetem azon irányban
halad, hogy «egyetlen, hideg, sötét tömeggé tömörüljön.» Hogy e
következtetést elkerüljük, oly erőket kell föltételeznünk, amelyek az
anyagot tényleg szétszórják.
E tekintetben Herbert Spencer (1864) nyilatkozik a legvilágosabban.
Felfogása a következő. A bolygórendszer fejlődésében oly erők működnek
együttesen, amelyek az anyagot egyrészt összegyüjteni, másrészt
szétszórni igyekeznek. A fejlődés azon korszakában, amelyet a
ködfoltoknak napok-, bolygók- és holdakká való átalakulása jellemez, az
összegyüjtő erők a túlnyomóak. Egy napon azonban a szétszóró erőknek
kell felülkerekedniök, úgy hogy a bolygórendszer a megritkult
ködállapotba fog visszatérni, amelyből kifejlődött. Hosszú korok,
amelyek alatt a gyüjtőerők uralkodnak, váltakoznak soká tartó
periódusokkal, amikor a szétszóró erők a túlnyomók. «Midőn az anyag
gyűlik össze, a mozgás szóródik szét; és mikor a mozgás felhasználódott,
az anyag szóródik szét.» «Ritmus jellemez minden mozgást.» Spencer
nyilván azt hitte, hogy a testek kölcsönös közeledésén alapuló
anyag-összpontosításnál helyzeti energia vész el, az anyag
szétszóródásánál pedig helyzeti energia ujra felhalmozódik, a mozgási
energiánál a viszony fordított. Nietzschének hasonló felfogása volt.
A fődologban bizonyára igaza van Spencernek. De mivel kora fizikusai
semmiféle szétszóró erőt nem ismertek, szavait nem vették figyelembe.
Most ellenben azon erőket jól ismerjük. Ezek főleg azon robbanó anyaghoz
hasonló testekben halmozódnak fel, amelyek a legmagasabb nyomás és hőfok
hatása alatt a napok legbelsőbb részeiben képződnek. Hozzájárul ehhez a
ritka gázburkok porának hőelnyelése a ködfolt-állapotban, amely por a
fokozott molekuláris mozgás következtében a tér minden irányába
szétszóródik, amíg végül a közeli nagy tömegeken, különösen a
csillagokon összegyűlve, azok energiáját növeli. Ezen folyamat
elsősorban az úgynevezett entropia növekedés ellen működik, vagyis más
szóval az égitestek közötti hőmérséklet-kiegyenlítődés ellen hat, és
megakadályozza a «hőhalál» bekövetkezését. Továbbá ott a sugárzási
nyomás, amely a napoktól elviszi az űrön keresztül a részecskéket.
Az energia megmaradásának újonnan nyert fogalma új problémák megoldását
tűzte ki a természettudósok feladatául. Azt kellett kérdezniök, hogyan
pazarolhatta a nap energiáját oly módon, hogy észrevehetőleg le ne
hűljön. Mayer azt felelte erre, hogy a nap melege azért marad meg
állandóan, mert a belezuhanó meteorok táplálják. Hogy ezen
energia-forrás teljesen elégtelen, kitünik az erre vonatkozó
fejtegetésünkből. Ugyanez áll a Mayer-féle hipotézis Helmholtz által
adott módosítására is, amely szerint a nap egész tömege a nap
középpontja felé esnék, vagyis a nap összehúzódna. Helmholtz felfogását
rendesen a Laplace-hipotézis legjobb támasza gyanánt hozzák föl, amely
szerint a nap ködfoltszerű állapotból való összehúzódás eredménye. E
feltevés szerint azonban a nap jelen erejével nem sugározhatott ki hőt
20 millió évnél tovább.
Ez azonban egyáltalában nem felel meg azon időtartamnak, amelynek a
geológusok szerint a legrégibb kambriumi fossziliákat tartalmazó rétegek
lerakódása óta el kellett mulnia. Eszerint 100–1000 millió év volt erre
szükséges, míg az ember szereplése óta csak 100,000 év mulhatott el. E
kérdésben különösen Angliában geológusok és fizikusok között heves vita
támadt, amelyben több fizikus a geológusok pártjára állott. A vita
természetesen az utóbbiak javára dőlt el, mivel ők pozitív adatokra
támaszkodhattak, míg ellenfeleik főkép azon negativ érvet hozták fel,
hogy nem tudják, hogy a nap ily körülmények között honnan kapta volna
energiáját.
Igyekeztem e próblémát annak kiemelésével megvilágítani, hogy a kémiai
folyamatok annál több meleget állíthatnak elő, mennél magasabb
hőmérséklet alatt folynak le. Tekintsük például azon folyamatokat,
amelyek egy gramm −10 fokú jégnek fokozatos hőmérséklet emelése közben
játszódnak le. Nulla foknál vízzé olvad, és eközben mintegy 80 kalóriát
használ el; 100°-nál a víz körülbelül 540 kalória elfogyasztása mellett
elpárolog. Magasabb hőmérsékletnél, körülbelül 3000°-nál a vízgőz
felbomlik hidrogén- és oxigénre, amidőn körülbelül 3800 kalóriát használ
föl. Kisérleti eszközeink felmondják tovább a szolgálatot, nem tudunk
magasabb hőmérsékletet létrehozni. De helytelen volna föltételezni, hogy
a kémiai folyamatoknak meg kell szünniök, mivel segédeszközeink nem
szolgálnak továbbra is. Valószínű, hogy igen magas hőmérsékletnél az
oxigén és a hidrogén százezrekre menő kalóriák elhasználásával felbomlik
atomjaira. Most azt lehetne mondani, hogy a kémiai folyamatok végére
értünk, mert az atómok tovább nem bomolhatnak fel. A tudomány erre azt
mondja, hogy: nem! Az atómok új kapcsolatokba léphetnek, amelyekben
roppant melegmennyiségek használódnak föl. Curie csak néhány év előtt
fölfedezte, hogy a rádium folyton hőt fejleszt. Azóta rájöttek, hogy a
rádium-vegyületek héliumot bocsátanak ki, miközben minden gr. rádiumra
200 millió kalória hő fejlődik. Magas hőfoknál ezen folyamatoknak e
hallatlan energia-mennyiség elhasználásával, tehát fordított irányban
kell lefolynia. Csak oly rövid idő óta tanulmányozzuk e jelenségeket,
hogy még nem teljesen világosak elöttünk. Azonban mi sem mond ellent
azon föltevésnek, hogy még magasabb hőmérsékletnél oly kémiai folyamatok
játszódhatnak le, amelyeknél a kapcsolatba lépő anyag minden grammja még
sokkal nagyobb hőmennyiséget használ fel. Rutherford és Ramsay
korszakalkotó kémiai fölfedezései a képzeletnek e kérdésben meglehetősen
tág teret hagynak. A radioaktiv testek a közönséges hőmérsékletnél
felbomlanak, de magasabb hőmérsékletnél ujjáalakulnak szétesett
termékeikből, ha azok a kellő mennyiségben jelen vannak. Minél magasabb
a hőmérséklet, annál kisebb mennyiségben képződnek a bomlási termékek,
és elegendő magas hőmérsékletnél az utóbbiak aligha keletkeznek. Strutt
kutatásai szerint ez már oly, aránylag alacsony hőmérsékletnél áll be,
aminő a föld felszine alatt 70 km mélységben uralkodik. Strutt azon
tényt, hogy a föld belsejében a hőmérséklet emelkedik, a benne lévő
rádium fokozatos bomlásával igyekszik magyarázni. Azt találta, hogy azon
kőzetekben, amelyek a föld kérgét alkotják, átlag egy millió köbméterre
nyolc gramm rádium esik. Ha az egész föld átlag ily arányban tartalmazná
a rádiumot, akkor a rádium bomlása következtében harmincszor annyi hő
szabadulna föl, mint amennyit a térbe való hőkisugárzás által a föld
elveszít. Mivel az nem tételezhető föl, hogy a rádium a földnek csak
harmincad részében fordul elő, amennyit a földnek 70 km mély, külső
rétege kitesz, számolnunk kell annak a valószínűségével, hogy nagyobb
mélységekben rádium képződik bomlási termékeiből, ha azok kellő
mennyiségben fordulnak elő. Azon mélységben a hőmérsékletnek körülbelül
2000° C-nak kell lennie. Egy bizonyos hőfoknál uránnak kell képződnie a
bomlási termékekből, amely bomlástermékek egyike a rádium. Azért ne
csodálkozzunk azon, hogy a nap látható részében a nap 6000° C-nál
nagyobb hőmérséklete mellett nem találtak rádiumot.
Közönséges hőmérsékletnél nem keletkezik említésre méltó mennyiségű urán
a bomlási termékekből. Rutherford szerint e hőmérsékleten hét milliárd
év alatt bomlik fel az uránium fele. Ebből arra következtet Rutherford,
hogy egy köbcentiméter hélium 760 mm nyomásnál 0° hőmérséklet mellett
egy gramm uránból 16 millió év alatt keletkezik. A ferguszonit nevű
ásvány minden benne lévő grammnyi uránra 26 köbcentiméter héliumot
tartalmaz. Ebből arra következtethetünk, hogy ezen ásvány uránja 26-szor
16 millió, azaz 416 millió év alatt bomlott föl. Oly hosszú időnek
kellett eltelnie, amióta ezen ásvány a föld belsejéből kivetett izzó
tömegekből kialakult.
A radioaktiv ásványok azon tömegei, amelyeket hirtelen kitörés lök ki a
napokból a térbe, ahol lehűlnek, természetesen bőségesen küldik ki
rádioaktiv sugaraikat. Ezek között oly rádioaktiv összetételek lehetnek,
amelyek igen hamar felbomlanak és azért nem ismeretesek a földön, mert
itt már régen meg kellett változniok. Egyáltalában nem valószínűtlen,
hogy az új csillagok körüli köd részeiben észlelt erős fénysugárzás
nemcsak az új csillagtól eltaszított, elektromossággal töltött
porrészeken alapul, hanem ily gyorsan széteső rádioaktiv anyagok
sugárzásán is.
Az új csillag föllángolásánál képződött köd a csillagok sugárzásának
fölvétele által elveszíti héliumát, amely a kozmikus poron összegyűlve
ismét a sűrűbb részekbe vándorol vissza. Ezen részek anyagának
sűrűsödése folytán emelkedik ott a hőmérséklet és az erősen rádioaktív
anyagok újból kialakulnak. Hasonló dolog történik más, robbanó, de nem
rádioaktiv testeknél. Így a ködfoltok nemcsak a porrészeket gyűjtik
össze, amelyeket a napokból kiinduló sugárzási nyomás szállít hozzájuk,
és más a napokból kitaszított anyagokat, hanem a térbe sugárzó energiát
is. Ezen por- és energia-tömegek a ködfoltnak azon részeiben gyűlnek
össze, amelyek legközelebb fekszenek a középponthoz és a melyeknek
belsejében magas a hőmérséklet. Ott radioaktiv és robbanó testekké
alakulnak, amelyek roppant nagy energiát tartalmaznak, és ha a ködfolt
nappá válik és több energiát kezd veszíteni, mint amennyit környezetétől
nyer, e testek lassú hősülyedésnél szétesnek, de óriási
energia-készletük folytán a lehűlést mérsékelik és a kisugárzás több
billió éven keresztül csaknem változatlan marad.
Világos, hogy ily módon sem az energiából, sem az anyagból semmisem vész
el a világegyetemben. Az az energia, amit a napok elvesztenek, a
ködfoltokban található fel újra, amelyek annak idején a napok szerepét
veszik át. Így az anyag az energia-fölvétel és átadás állandó pályáját
járja be. Ahhoz nem szükséges egyéb, mint az, hogy a ködfolt hidegebb
részeiben lévő gáztömegek és az oda bevándorolt porhalmazok a napok
sugárzása által vesztett energiamennyiséget fölvegyék. Az a kevés, amit
néhány év alatt a radioaktiv jelenségekből tanultunk, arra utal, hogy
kis mennyiségű anyag is roppant nagy energiamennyiséget képes
felhalmozni.
A nap belsejét ilyféle roppant melegtartálynak kell tekintenünk.
Kihűlése közben a kémiai folyamatok fordított irányban mennek végbe,
mint az összehúzódásnál, és oly melegmennyiség szabadul fel, hogy minden
grammnak több billió kalória felel meg. Mivel a nap a sugárzás folytán
grammonkint 2 kalóriát veszít évente, világos, hogy e folyamat több
billió éven át tarthat, és hogy hosszú időkön keresztül így lehetett ez,
anélkül, hogy a nap sugárzásának a geológusok által a földi élet számára
követelt körülbelül ezer millió év alatt lényegesen kellett volna
változnia. Bizonyos ugyanis, hogy a legrégibb ismert szervezeteknek,
amelyek nyomai a kambriumi kövületekben megmaradtak, oly hőmérsékleti
viszonyok között kellett élniök, amelyek nem sokban különböznek a
maiaktól. E szervezetek a fejlődés oly magas fokát érték el, hogy
fölvehetjük azt, hogy azon kornak, amely az egysejtű lények első
megjelenése és a kambrium kora között eltelt, legalább is oly hosszúnak
kellett lennie, mint azon időnek, amely a kambriumtól a jelenkorig
lefolyt. Még régibb geológiai rétegekben lévő szerves maradványok vagy
sokkal mulandóbbak voltak, semhogy megkövesedett állapotban
megmaradhattak volna, vagy pedig az idők folyamán a rendkívül nagy
nyomás és hőmérséklet, vagy mindkettő együttes befolyása következtében,
amelyeknek azon rétegek millió éveken keresztül ki voltak téve, ezen
maradványok elpusztultak.
Miután így meggyőződtünk a világegyetem változásai ciklikus jellegének
lehetőségéről és érthetőségéről a lord Kelvin és Clausius által
föltételezett hő-halálra vezető egyenletes fejlődéssel ellentétben,
foglalkozzunk néhány oly nézettel, amelyet e kérdés tárgyalása folyamán
vetettek föl. Mivel elmélkedésünket nem terjeszthetjük ki az egész
végtelen világegyetemre, arra a részére szorítkozunk, amely
megfigyelésünk számára hozzáférhető. Ez a rész azonban oly nagy, hogy
ködfoltokból, kozmikus porból, sötét tömegekből és napokból álló
összetétele valószinüleg kevéssé tér el a világegyetem más megfelelő
nagy részeitől. Azon következtetéseket, amelyeket ezen rész számára
levontunk, valószínűleg a világegyetem minden más részére is
vonatkoztathatjuk, és így az egész végtelen térre. Először is keressük a
hőmérséklet totális eltérését a középhőmérséklettől a vizsgálat alá vett
tér-részletben. Legyen pl. a nap középhőmérséklete tíz millió fok, és a
szemügyre vett világűr-rész anyagának középhőmérséklete egy millió fok,
akkor a nap hőmérsékletének, a középhőmérséklettől való eltérése kilenc
millió fok. Ha ezen értéket megszorozzuk a nap tömegével, kapjuk a nap
részesedését a totális eltérésben. Hogy azonban egész pontosan
számítsunk, a napot két részre kell osztanunk, egy belsőre, amelynek
hőmérséklete több egy millió foknál, és egy külsőre, amelynek
alacsonyabb a hőfoka, és minden egyes rész számára ki kell számítanunk a
tömegnek és a középhőmérséklettől való eltérésnek szorzatát, aztán a két
eredmény algebrai összegét kell képeznünk tekintet nélkül a plusz vagy
minusz előjelre.
Ugyanazon eljárást alkalmazzuk a ködfoltoknál, pl. az Orion övében lévő
nagy ködfoltnál. Ez esetben az eredmény kétségkívül negativ előjelű,
mert a ködfoltok hidegek. Miután ezen műveletet minden csillag, ködfolt,
bolygó, vándorló por és meteortömeg számára elvégeztük, összegezzük az
eredményeket. Ezen rendkívül nagy összeget nevezzük A-nak. Vegyünk fel
egy vízszintes tengelyt, amelyre rámérjük az idő értékeit; a jelent null
pont jelezze, az elmúlt idő tehát negativ lesz, a jövő pozitiv. A
függőleges tengelyre mérjük a totális eltérést az egyes időpontokban. Mi
történik most? Kövessük először is Clausius gondolatmenetét. Az entropia
törvénye szerint a hőmérséklet a kiegyenlítődés felé törekszik, vagyis a
teljes eltérés, amely ma A, holnap kisebb lesz, és bizonyos idő múlva,
mondjuk 10 millió év múlva B-ig fog sülyedni. A kiegyenlítődési folyamat
tovább halad, de mivel a hőkülönbség kisebb mint azelőtt, a
kiegyenlítődés lassabban fog történni. Azon görbe tehát, amely a totális
eltérés változását mutatja, B-től kezdve kevésbé meredeken fog esni,
mint A-tól B-ig. De mindenesetre esik tovább, azonban az
átlag-hőmérséktől való totális eltérés folyton kisebbé válik, míg végül
amint a matematikusok mondják, a nulla határérték felé fog
aszimptotikusan közeledni. Elegendő hosszú idő után ezen eltérés
tetszésszerinti kis értéket ér el, vagyis más szóval végtelen hosszú idő
múlva értéke nulla lesz.
Most haladjunk az időben visszafelé. Az A pont előtt a görbének a
jelzett okoknál fogva meredekebbnek kell lennie, mint utána. Bizonyos
időben, tegyük fel tíz millió év előtt a teljes eltérés C értéket ért
el, és ha elég messzire megyünk vissza, minden A-nál nagyobb értéket
elérhetett, bármily nagynak is képzeljük azt. Vagyis amint a
matematikusok kifejezik, végtelen hosszú idő előtt a hőmérséklet teljes
eltérésének végtelen nagynak kellett lennie. Ez az eset azonban csak
akkor volna lehetséges, ha a világegyetem egyes részei, amelyek
számunkra még láthatók, végtelen magas hőmérsékletűek lettek volna. Ez
viszont azt vonta volna maga után, hogy az átlagos hőmérsékletnek és
ennél fogva az energiának is végtelen hosszú idő előtt végtelen nagynak
kellett volna lennie a felvett tér-részletben. Mivel azonban az energia
mennyisége változatlan, nem vehetett fel a multban bármely nagy értéknél
nagyobb értéket.
Ez a hipotézis tehát tarthatatlan. Némely fizikus e nehézségből a
következő kivezető utat kisérelte meg. Bár a hőmérsékleti
egyenlőtlenségek a multban nagyobbak voltak, mint most, elgondolható,
hogy a kiegyenlítődés lassabban ment végbe. A hőmérsékleti eltérés
kezdetben végtelen lassan esett volna, aztán mondjuk D határértéktől
kezdve gyorsabban, amíg ma nagy sebességgel esik, hogy végül nullára
csökkenjen. Más szóval a világnak végtelen hosszú időn át halottként
kellett volna pihennie, hogy aztán ép azon időben, amellyel a geológia
és a paleontológia megismertet bennünket, őrült gyorsasággal kifejlődjék
és aztán mindjobban visszaessen a halál örök tétlenségébe. Christiansen,
hogy e hipotézis képtelenségét és minden természettudományi
megfontolással ellentétes voltát kimutassa, a következő példát hozza
föl. Egy halom puskapor hosszú ideig feküdhet látszólag anélkül, hogy
változnék. Valaki tűzbe borítja, vagy a villám meggyújtja, a puskapor
lobot vet, és az előbbi lassú változást a magas hőmérséklet annyira
meggyorsítja, hogy a másodperc tört részében szörnyű gyorsasággal folyik
le. Ezt egy kissé lassúbb, percekig tartó vegyi folyamat követi, mivel
az égési termékek a levegő nedvességével jutnak érintkezésbe, aztán
látszólag vége az átalakulásnak. A másodpercnek az örökkévalóságban
elenyésző tört része felelne meg a világegyetem fejlődési korának,
amelyről tudunk valamit. Ezt azonban tüzetesebb vizsgálat után aligha
fogadná el egy természettudós. Azt a nehézséget is tartalmazza e
hasonlat, hogy a puskapor, miként azt a vegyészek tanítják, még alacsony
hőmérsékleten is lassú változásnak van alávetve, amely változás csak az
abszolut nulla fokú hőmérsékletnél érné el a nulla értéket. De azt sem
képzelhetjük el, hogy a világ előbb rendkívül lassan fejlődött volna,
mivel középhőmérséklete igen alacsony lett volna. Az ily föltevés
teljesen igazolatlan volna. Ellenkezőleg, azon esetben miként
Christiansen mondja, föl kellene tételeznünk, hogy ismeretlen természeti
erők játszottak közre a világegyetem fejlődésében. Ily lehetőség pedig
teljesen kívül esik tapasztalatunk körén, ezzel nem számolhatunk.
Hasonló módon tárgyalhatnók az entropiát is. A bizonyítás tudományosabb
volna ugyan, de nem oly könnyen érthető. A világegyetem fejlődését
illetőleg az eredmény ugyanaz volna. A középhőmérséklettől való eltérés
a világűr általunk megvizsgált részében idők folyamán valószinüleg közel
állandó maradt. A napnál az eltérés fokozatosan csökken, de e csökkenést
pótolja azon hőemelkedés, amely a ködfoltoknak csillaggá való
átalakulását kiséri.
Az entropiára ugyanaz áll. Értékének egészben véve csaknem
változatlannak kell maradnia. Egyrészt állandóan növekszik a napnak a
hideg ködfoltok felé való kisugárzása folytán, másrészt folytonosan
csökken a könnyű gázak leggyorsabb molekuláinak a ködfoltokból való
távozása folytán és azoknak sűrűbb anyagfelhalmozódásokon való
összegyülemlése folytán. Ha a világegyetemnek számunkra látható részéből
egy még kisebb részt veszünk tekintetbe, aminő pl. a naprendszer, akkor
azt találjuk, hogy a középhőmérséklet ott semmikép sem állandó, hanem
jelenleg csökken. Ezen hősülyedésnek végül, amikor a nap kialudt, igen
lassúvá kell válnia, hogy azután ha a kihűlt napból összeütközés
következtében majd ködfolt keletkezik, hőemelkedés váltsa föl, amely az
új nap keletkezése után még egy ideig folytatódik.
Spencer eszméje tehát a fejlődés állandó periódikus változásairól minden
egyes naprendszerre áll. De nem beszélhetünk miként Spencer ritmikus
változásról, mert a napok világában az illető periódusok ép oly kevéssé
szabályosak, mint a molekulák ide-oda vándorlása.
A periódus hosszát és lefolyását a ki nem számítható véletlentől függő
más testekkel, nappal, illetőleg molekulával való összeütközés határozza
meg, amely testek tulajdonságai kihatnak a későbbi fejlődésre.
Sajátságos, hogyan változott meg fokozatosan az idő fogalma. Cicero
fentemlített becslése, amely szerint a kaldeusok már 340,000 év előtt
csillagászati megfigyeléseket eszközöltek, mutatja, hogy az ókor embere
nem riadt vissza attól a gondolattól, hogy a föld már igen régóta áll
fenn. Az indus filozófusok is azt hitték, hogy a világ régóta áll. A
középkorban teljesen letünt e felfogás.
Rhabanusz Maurusz «De Universo» című nagy munkájában (a kilencedik
század elején) úgy nyilatkozik, hogy a megkövesedések, amelyeket fönn a
hegyekben találnak, három nagy, világot átfogó vízözönből erednek,
amelyek közül az első Noé idejébe, a második Jakab patriárcha és
kortársa Og király idejébe, a harmadik Mózes és kortársa, Amfitrion,
(mondai alak, Perzeusz unokája) idejébe esik. A világ korát igen
alacsonyra becsülték. Snyder azt írja, hogy Usher püspök, Shakespeare és
Bacon kortársa zsidó elbeszélések alapján kiszámította, hogy a világot
Isten időszámításunk előtt 4004 évvel teremtette és pedig január első
hetében; ezen adat mai napig megvan az angol bibliában. Buffon azt az
időt, amely alatt a föld azon izzó állapotból, amelyben a naptól való
elválásánál volt, a jelen hőmérsékletére lehűlt, 75,000 évre becsülte.
Babiloni és egyiptomi ásatások azt bizonyítják, hogy ott időszámításunk
előtt 7000–10,000 évvel a művelődés már meglehetős magas fokon állott.
Azon igen élethű képek korát, amelyeket az úgynevezett Magdalén-korból
Dél-Franciaország és Spanyolország barlangjaiban találtak, körülbelül
50,000 évre becsülik, és a legrégibb, biztosan emberektől eredő tárgyak
leleteinek korát 100,000 évre tartják. Az ember bizonyosan élt már a
jégkorszak előtt és alatt, amely a harmadkor vége után világrészünk
északi részeit többször elborította. És végül a geológusok azt hiszik,
hogy élet már körülbelül ezermillió év óta van földünkön magas fejlődési
állapotban; de a földi élet keletkezése óta tán két annyi idő múlt el.