Einstein tévedett

Remélem, nem haragszik meg Lukács Béla, az általános relativitáselmélet professzora – mellesleg mindentudó polihisztor –, ha Karinthy Tanár úr kéremjéből Stein¬mannhoz, a legjobb tanulóhoz hasonlítom. Akitől bármit kérdezhettek, legyen az kúp vagy csonka gúla, mert ugyanis „ő a csonka gúlával éppen olyan határozott, barátságos, bár fölényes viszonyban” volt, mint a kúppal. Nos, Lukács Béla nemcsak a csonka gúlával és a kúppal, hanem oda-vissza a világegyetemmel és minden abba beletartozóval is határozott, barátságos, ámde fölényes viszonyban van. Sokan emlékezhetnek rá Friderikusz műsorából, ahol vagy tucatszor kápráztatta el a műsorvezetőt és a közönséget. Egy ízben, midőn ép¬pen az univerzum távoli galaxisait boncolgatták az einsteini relativitáselmélet függvényében, a kicsit értetlenül pislogó Friderikuszra nézve a professzor visszakérdezett: érti, amit mondok? Egyetlen szót sem, jött a válasz, de nagyon élvezem… Hát valami ilyesfajta élvezetért érkeztem ezekkel a nyavalyás Higgs-bozonokkal Lukács Bélához.

– Talán nyissunk két szakkérdéssel: mi a Higgs és mi a bozon?
– A Higgs az nem mi, hanem ki: ő a most 83 éves angol elméleti fizikus, Peter Higgs, aki lassan ötven éve várja, hogy kitisztíttassa a frakkját, és átvegye a svéd királytól a Nobel-díjat a róla elnevezett Higgs-bozonért. A bozon pedig az egyik elemi részecske, olyan, mint a gluon, a foton vagy a mezon, amely utóbbi köztudottan egy kvarkból és egy antikvarkból áll…

– Ha kérhetem, maradjunk a bozonnál, ez is elég baj nekem…
– Ezek a részecskék alkotják az anyagot, amelyből a világegyetem felépül. A Higgs-részecske azonban nem egy a sok közül, ő lenne a kulcsfigura, „aki” felel a többi részecske tömegéért. Miután eddig senki sem tudta kiszámítani a többi részecske tömegét, ezért feltételezik, hogy akkor kell lennie egy különleges bozonnak, s ez felel majd a tömegért. Ami rendben is volna, egyetlen probléma van csupán: még senki sem látta.

– Még Peter Higgs sem?
– Ő sem, afféle elméleti fizikusként 1960-ban csupán csak kiszámította, hogy kell lennie egy ilyennek.

– És akkor az új hír azt jelenti, hogy valaki végre látta ezt a láthatatlan részecskét?
– Mondjuk inkább úgy, mintha látta volna… Vagy tíz éve nyomoznak utána. Legújabb feltételezett lelőhelye a Svájcban, föld alatt működő óriásgyorsító, amelyben másodpercenként akár 600 millió részecskeütköztetést végeznek. Nos, egyévnyi működés után most többen is azt állítják, hogy egy-két esetben mintha Higgs-bozont azonosítottak volna…

– És mi lesz, ha kiderül, mégsem?
– Keresik tovább.

– Meddig?
– Gondolom, amíg másvalaki be nem bizonyítja, hogy tévedett Higgs úr, és nincs is ilyen bozon. Akkor viszont két érdekesség is bekövetkezik. Az egyik, hogy Peter Higgs frakkját végérvényesen megehetik a molyok, a másik pedig, hogy a fizikusok nekiállhatnak az anyagi világ szerkezetének újrafogalmazásához, ami kétségkívül roppant érdekes feladatnak ígérkezik, hiszen ezzel a mikrofizika jelenleg elfogadott és egész jól bevált elmélete összedől, és helyette valami újat kell majd kitalálnunk.

– Azt olvastam, hogy ott, Svájcban több mint ötezer tudós, technikus dolgozik. Mindannyian ezt az évente előkerülő egy-két bozont lesik?
– Mással is foglalkoznak. Találhatnak olyan anyagokat, amelyekről még nem is hallottunk, de talán a legérdekesebb, hogy megpróbálnak majd olyan kvark-gluon plazmát, vagyis olyan ősanyagot előállítani, amely közvetlenül a keletkezése utáni pillanatokban alkotta az univerzumot.

– Ez a valóságban mikor történt?
– Napra pontosan nem tudjuk, de a ma leginkább elfogadott, az ősrobbanásról szóló elmélet szerint nagyjából 13,7 milliárd éve.

– Hogyan számolták ezt ki?
– Érdekes módon, a jövőből. Az ugyanis elég pontosan mérhető, hogy a világegyetem folyamatosan tágul, mégpedig gyorsulva tágul, ebből következően visszafelé a mérete egyre zsugorodik, amely zsugorodásnak a vége, a nulla pont lehetett 13,7 milliárd éve.

– És mi volt előtte?
– Ha tudnám, én is vihetném a tisztítóba a frakkomat… Meglehetősen sok bizonyítékunk van arra, hogy visszafelé úgy mentek a dolgok, ahogyan ez az elmélet leírja. A kísérleti fizikusok nagyjából 13,6997 milliárd évig látnak a múltba, vagyis az ősrobbanás utáni 300 ezer évig. Mi, elméleti fizikusok azt hisszük, hogy az ősrobbanás első napjától ismerjük a történéseket, de az az egy nap nagyon hiányzik. Vagyis ezt a 24 órát is ott próbálják modellezni a svájci részecskegyorsítóban.

– Készülve a beszélgetésre – tanár úr, kérem, én készültem! –, olvastam, hogy egy ízben ön is vészesen közel került ahhoz a bizonyos frakktisztításhoz…
– Az történt ugyanis, a kilencvenes évek elején néhányad¬ma¬gammal meghatároztuk, hogy a kozmológiai állandó nem nulla, hanem egy pozitív szám. Nem azért mondom, de ebben az ügyben egy bizonyos Albert Einstein sajnálatos módon tévedett.

– Tényleg pozitív a kozmológiai állandó? Hát ez egy remek dolog lehet…
– Az. Ugyanis, ha nem pozitív az a szám, akkor nem lenne mivel magyarázni az univerzum folyamatos és gyorsuló ütemű tágulását. Ezt mi ’94-ben, három szakcikkben be is bizonyítottuk, de a világ akkoriban valószínűleg mással volt elfoglalva, így hát nem keltettünk különösebb izgalmat a felfedezésünkkel. Erre mit látok: a tavalyi fizikai Nobel-díjat azért kapta meg fele részben Saul Perlmutter (University of California Berkeley), fele részben pedig megosztva Adam G. Riess (Johns Hopkins University, Baltimore) és Brian P. Schmidt (Australian National University), mert bebizonyították, hogy az univerzum jelenleg gyorsuló ütemben tágul. Majd’ tíz évvel utánunk.

– Mostanában annyi mindent hallani a plágium káros hatásairól…
– Nem állítom, hogy tudtak a felfedezésünkről, sőt azt sem, hogy olvasták volna az eredményeinket bejelentő cikkeket. Egyébként sem magáért a felfedezésért jutalmazták őket, hanem a módszerükért, amivel bizonyították állításukat. Találtak egy nagyjából 11,3 milliárd éves szupernóvát, amiről kiderítették, hogy ez lehet az egyik legöregebb égitest az univerzumban, s ennek a távolodását mérve bizonyították azt, amit mi, íróasztalunknál ülve, az univerzum hosszú távú rendjéből már kiszámoltunk. A különbség: nekünk volt az egész munkára 1,4 millió forintunk, kockás papírunk és tollunk, nekik meg rendelkezésükre álltak a világ legnagyobb űrtávcsövei, nem utolsósorban az űrben keringő Hubble-űrteleszkóp.

– Emlékszem, amikor vagy négy évvel ezelőtt beindult Svájcban ez a részecskegyorsító, az abban előállítandó különféle anyagok között lehetőségként felmerült, hogy majd fekete lyukat is sikerül gyártaniuk, ami aztán hamm, bekapja a Földet, gyorsítóstól, Svájcostól…
– Ez azért elmaradt. Ami persze nem jelenti azt, hogy nem keletkezhetnek a gyorsítóban is fekete lyukak, bár ennek kisebb az esélye, mint a Higgs-bozonnak. De ha mégis, akkor azok mérhetetlenül kicsik és instabilak lesznek, s a pillanat tört része alatt elpárolognak majd.

– Az univerzumban tényleg léteznek fekete lyukak?
– Egészen biztosan. Nemcsak elméletileg igazolták ezt, hanem csillagászati megfigyelésekkel is. A lyuk elnevezés alatt nem a szokásos értelemben vett lyukat kell érteni, inkább a világűr egy gömb alakú részét, ahol a gravitációs erő minden más erőnél nagyobb lesz, és az anyag egyetlen pontba húzódik össze. Ebben a pontban bizonyos fizikai mennyiségek (sűrűség, tér-idő görbület) végtelenné válnak, a gravitáció olyan erős, ami mindent elnyel, ezért onnan sem anyag, sem fény nem szabadulhat ki.

– Szép kis eset! És miért nem eszi meg az egész univerzumot?
– Mert az meglehetősen nagy falat lenne még a legnagyobb fekete lyuknak is, ráadásul a fekete lyukak is élik az életüket, születnek, elhalnak. Hogy mekkora az univerzum? Képzelje el, mindaz, amit látunk, vagyis a látható anyag a világegyetemnek alig 4 százaléka. A többi a láthatatlan tömeg (23 százalék) és a sötét energia (73 százalék).

– Már bocsánat, de amikor ilyeneket hallok, hajlamos vagyok igazat adni annak az idős asszonynak, aki a híres tudós, Bertrand Russell ismeretterjesztő előadását hallgatta a csillagászatról. Russell éppen azt magyarázta, hogyan kering a Föld a Nap körül, a Nap pedig a galaxisunkat alkotó hatalmas csillaghalmaz középpontja körül, mire egyszer csak felállt egy apró, idős hölgy, és így szólt: „Mit fecseg itt összevissza nekünk? A Föld a valóságban lapos, és egy óriási teknősbéka hátán nyugszik.” No, és mi tartja a teknősbékát? – mosolygott fölényesen a tudós. Mire a néni: „Hű, de okos maga, fiatalember, holott egyszerű: egy másik teknősbéka, azt megint egy másik, és így tovább…”