A sötét energia az univerzum egyik legnagyobb rejtélye mind a mai napig, még azok számára is, akik a felfedezésében közremüködtek. Az egyik felfedezövel, Saul Perlmutterrel készített mini-interjút a space.com, hét nagy kérdésre keresve a választ.
A 2011-es fizikai Nobel-díjas Perlmutter Brian Schmidt és Adam Riess munkatársaként végezte az univerzum gyorsuló tágulásával kapcsolatos kutatását. Azt a rejtélyes erőt, ami ezt okozza, sötét energiának nevezték el, ami jól mutatja rejtélyességét is.
Space.com: Eddig a sötét energiára adott legjobb magyarázat a kozmológiai állandó. De mi is az?
Saul Perlmutter: Einstein relativitáselméletében van egy hely az egyenletekben, ahova bármilyen állandót be lehet helyezni. Egyet, ami az űrt egyre gyorsabb és gyorsabb tágulásra veszi rá.
S.com: A természetben mi állhat a kozmológiai állandó mögött?
SP: Ha ez egy egysíkú kozmológiai állandó, akkor legalább egyféleképp megragadhatjuk olyan módon, ahogy az emberek ismerik: ez a kvantummechanika zérus energiája. Az űr semmijéből előbukkanó és oda visszahulló mezők és részecskék rendelkeznek energiával, és ez az energia tulajdonképpen lehet olyan, ami gyorsítja az univerzum tágulását.
S.com: Mondjon még pár dolgot ezekről a létezésből ki-be járó részecskékről!
SP: Ez a kvantummechanika egy rendkívül fura oldala: a vákuum folyamatosan szül részecskepárokat, amelyek visszahullanak a semmibe. Bizarr, mert nem tudjuk a semmit úgy elképzelni, mint egy ezektől a részecskéktől fortyogó valamit, legalábbis szembemegy azoknak a logikájával, akik nem dolgoznak mindennaposan kvantummechanikai kísérletekben. És mégis van bizonyítékunk, hogy ezek a részecskék ott vannak, amelyeket virtuális részecskéknek nevezünk. Egy sor olyan kísérletünk van, ahol ezeknek a virtuális részecskéknek a hatásait látjuk.
S.com: Miért nem akarja a tudomány elfogadni a kozmológiai állandóval való magyarázatot?
SP: A baj az, hogy kellene valami fizikai magyarázat arra, hogy miért olyan kicsi a kozmológiai állandó, mint amennyire kicsi, hogyha ez a magyarázat. Eredetileg az emberek azt gondolták, hogy ez valami gigantikus dolog, de két szektorra oszlik, melyek a végén tökéletesen kioltják egymást. Eszerint viszont csak MAJDNEM tökéletesen kéne kioltaniuk egymást, és pont annyit kéne hátrahagyniuk (energiából – ford.), ami gyorsítja a tágulást.
S.com: És ez nagyon valószínűtlen?
SP: Néha nincs jó válasz, ami megválaszolja a feltett kérdést. Kiderülhet, hogy egyszerűen csak így lett ez a világ megalkotva. De azt hiszem, én még nem adom fel (mármint azt, hogy megmagyarázza, miért ilyen kicsi a kozmológiai állandó – s.com). Ez pont egy olyan dolog, amit nagyon szeretnénk megérteni. Persze, még az is lehet, hogy a kozmológiai állandó nem a legjobb magyarázat, és van egy másik terület a természetben, ami tisztázhatná ezt a dolgot.
S.com: A legtöbb csillagászati megfigyelés eddig egyezett azokkal az előrejelzésekkel, amiket egy kozmológiai állandóra vonatkoztattunk. Volt olyan kísérlet, ami más eredményt hozott volna?
SP: Nem, és azt hiszem, ezt igazán nehéz is lesz elérni, azt látva, hogy milyen nehéz a következő kísérlet végrehajtása. Azt gondolom, az emberek kezdik lassan úgy érezni, hogy még semmi mást nem láttunk, így ez a megingathatatlan tény, de tulajdonképpen egyetlen új régiót sem vizsgáltunk meg az első felfedezés óta, így nem számítok arra, hogy a kozmológiai állandótól eltérő eredményt látunk, amíg a következő kísérlet-generációnak nincs esélye egyáltalán elindulni.
S.com: A hamarosan induló projektek, mint a Dark Energy Survey (DES) vagy a Large Synoptic Survey Telescope (LSST) képesek lesznek megkülönböztetni a kozmológiai állandót és a sötét energiára adható egyéb magyarázatokat?
SP: Nos, ez egy kemény munka lesz, és azt hiszem, hogy a DES elkezdi a lépést ezen a területen, majd LSST és a WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) és a MS-DESI (Mid-Scale Dark Energy Spectroscopic Instrument) rendelkeznek a legnagyobb eséllyel, hogy megtegyék. Mindez már négy-öt év, és itt van!
Vélemény, hozzászólás?