Galaxis-útikalauz
Egyelőre a tudományos világ sem tud biztosat arról, hogy novemberben valóban a sötét fotont találták-e meg, világelsőként debreceni kutatók A laikus viszont már azt sem érti, mi az a sötét anyag és a sötét energia, amit a tudósok keresnek. Newton almáját és a gravitációt talán felfogjuk. Azt inkább csak sejtjük, hogy Albert Einstein, Werner Heisenberg vagy Max Planck múlt század eleji felismerései – köztük a relativitáselmélet – is kellettek ahhoz, hogy ma működjön például a GPS. Mindez belefér abba, amit standard modellként emlegetnek. Mit keresnek most ennek a határain túl?
Kétféle standard modell van: egy a kozmológiában, és egy a részecskefizikában - mondja Frei professzor. A kozmológia az univerzum keletkezésének és fejlődésének tudománya. A XX. században kezdtünk rájönni, hogy a világegyetem nem végtelen idejű és végtelen kiterjedésű, mint azt korábban gondolták. A jelenlegi standard kozmológiai modell – az ősrobbanás – alappillére három megfigyelés. Az egyik az, hogy miután sikerült mérni a galaxisok közti távolságot, kiderült, hogy tágul az univerzum. A második a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás léte. A harmadik alappillér az, hogy a tágulásból és hűlésből ki lehet számolni, hogy
eredendően közel 75 százalék hidrogénnek és 25 százalék héliumnak kell lennie az univerzumban, minden nehezebb elem egy százaléknál is kevesebbet tesz ki.
Mindez alátámasztja az ősrobbanás elméletét. A XX. században lassacskán összegyűltek a mérési adatok, és ezekre lehet alapozni, hogy 14 milliárd évvel ezelőtt egy nagyon pici, nagyon tömör térrész elkezdett tágulni, és ebből lett a ma belátható horizontunk, amely sokkal nagyobb, sokkal hidegebb és sokkal ritkább.
Dr. Frei Zsolt, az ELTE TTK Fizikai Intézet igazgatója (fotó: Túry Gergely).
És mi is ebben a robbanás?
Az ősrobbanás – angolul Big Boom – pejoratív kifejezés, amelyet egyik ellenzője, Fred Hoyle ragasztott rá az elméletre, amikor még vitatkoztak róla a tudósok. A szó nem jól írja le, hogy mi történt. De a mai fizikai tudásunk nem is annyira jó, hogy ezt visszakövessük. A Planck-skála az, ahol még értjük – vagy érteni véljük – a fizikát. Ez felfoghatatlanul rövid időszak:
az első 10-42-en másodperc letelte utánig tudjuk visszakövetni, milyen sűrű és forró lehetett az univerzum.
Hogy mi volt a legelső 10-42-en másodpercben – azt nem tudjuk. Nagyon sok észlelést, mérést megmagyaráz ez az elmélet, de nem mindent. A múlt század második felében kezdtünk rájönni, hogy a látható anyag a világegyetem nagyon kis százaléka. Kell lennie sötét anyagnak, de az univerzum összenergiáját körülbelül 70 százalékban valamilyen teljesen megfoghatatlan sötét energiának kell alkotnia.
A teljes interjú Frei Zsolt professzorral a HVG 2020. március 5-i nyomtatott számában és a hvg360-on olvasható.