Szellemet üldöztek a fizikusok?

Mérési hibáért adhattak Nobel-díjat 2011-ben. Lehet, hogy húsz évig árnyékra vetődtek a fizikusok.

Kissé leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy a kilencvenes évek előtt a tudósok úgy tekintettek a táguló világegyetemre és benne a galaxisokra, mint egy feldobott kavicsra. A kő egyre lassabban emelkedik, mígnem a Föld gravitációja megállítja, és visszarántja a felszínre. Ha viszont elég nagy sebességgel dobjuk fel azt a bizonyos kavicsot, akkor a bolygó tömegvonzása nem tudja megfékezni, így végleg elhagyja a Földet. A kérdés sokáig az volt, hogy vajon elég gyorsan tágul-e az univerzum ahhoz, hogy ne omoljon össze a távoli jövőben.

Nem kis meglepetést keltett, amikor a kutatások arra az eredményre jutottak a kilencvenes években, hogy a világegyetem nem lassul, hanem épp ellenkezőleg, a részei egyre gyorsabban távolodnak egymástól. A felfedezés jelentőségét mutatja, hogy 2011-ben Nobel-díjjal jutalmazták a forradalmi eredményre jutó tudósokat. Csakhogy azóta sem sikerült kielégítő magyarázatot találni a gyorsuló tágulásra. Manapság az a legelfogadottabb magyarázat, hogy létezik egy úgynevezett sötét energia, amely taszító erővel bír, és egyre nagyobb sebességgel szórja szét a galaxisokat, miközben magát a teret is megnyújtja. A tudósok úgy gondolják, hogy ez az energia teszi ki az univerzum 72 százalékát. Épp ezért különös, hogy szinte semmit nem tudnak róla. A napokban azonban napvilágot látott a Nature folyóiratban egy cikk, amelynek szerzői azt állítják, tudják, miért nem sikerült eddig nyomára bukkanni a titokzatos energiának: azért, mert nem is létezik. Sőt azt is megkérdőjelezik, hogy az univerzum gyorsulva tágul. Ha igazuk van, az alapoktól kell újraírni az előző két évtized kozmológiáját.

A világegyetem-kutatás fellegvárának, a koppenhágai Nils Bohr Intézetnek a tudósai szerint korábban azért kaptak hibás eredményeket a kutatók, mert túl kevés adat állt a rendelkezésükre. Az égitestek Földhöz mért távolságának meghatározása ugyanis nagyon nehéz feladat. Márpedig a tágulás sebességének a megméréséhez pontos adatokra van szükség. A kutatók ezért olyan szupernóvákat vizsgáltak a kilencvenes években, amelyek mindig ugyanolyan fényesen ragyognak fel, így a fényességük alapján a távolságukra is következtetni lehet. A koppenhágai tudósok is ugyanezt a módszert használták, de tízszer annyi csillagot vizsgáltak meg, mint a Nobel-díjjal jutalmazott társaik. És arra jutottak, hogy az adatok nem támasztják alá a gyorsuló tágulás elméletét.

A túl kevés adatból fakadó csapdát kockadobásokkal is szemléltetni lehet. Ha azt szeretnénk meghatározni, hogy mekkora az esélye annak, hogy hatost dobunk, akkor nem elég néhányszor eldobni a kockát, mert akár az is előfordulhat, hogy tízből egyszer sem fordul fel a várt szám. Ez viszont nem jelenti azt, hogy a hatosok valószínűsége nulla. Minél többször dobunk, a hatosok aránya annál jobban meg fogja közelíteni a valós arányt. A Nobel-díjas kutatással tehát az lehetett a gond, hogy keveset dobtak, ezért a kapott eredmény kissé kilengett. A véletlen furcsa játéka miatt épp a gyorsulás felé.

Subir Sarkar, a cikk egyik szerzője arról beszélt, hogy a szupernóvák vizsgálatából származó adatok az egyenletesen táguló világegyetemre utalnak. Vannak ugyan más módszerekre épülő elméletek is, amelyek gyorsuló tágulást vetítenek elő, de azok inkább elméleti jellegűek. A kutató szerint nem kis munkába fog kerülni, hogy elfogadtassák a tudóstársadalommal az eredményeiket, a gyorsuló tágulás ugyanis ma már alapvető eleme a világegyetemről szóló modelleknek.

A lapunknak nyilatkozó szakemberek szerint a gyorsulva táguló világegyetem elmélete már akkor is rengeteg kritikát kapott, amikor odaítélték érte a Nobel-díjat, és azóta is vannak olyan vélemények, amelyek szerint nem teljesen meggyőzők az eredmények. Jelenleg abban sem lehetünk biztosak, hogy az univerzum mindenhol egyenletesen tágul-e, vagy vannak benne gyorsabban és lassabban felfúvódó részek. Valószínűleg még rengeteg kutatásra lesz szükség ahhoz, hogy pontos képet kapjunk a tér viselkedéséről. A jelenlegi tudásunk alapján tehát az univerzum jövőjéről is csak sejtéseink lehetnek.