Pénzkidobás a sötét anyag keresése?

A Nobel-díjak átadásakor felmerülő kritikák fényében úgy tűnhet, hogy a tudománnyal foglalkozó nők mérhetetlenül alulértékeltek és elnyomottak. Sabine Hossenfelderről szerencsére egyik sem mondható el. A német hölgy elméleti fizikus, egy híres ismeretterjesztő könyv mellett a Forbes, a Quanta Magazine, a New Scientist, a Nature, a Scientific American, a Nautilus és a Physics Today szerzője. Üdítő jelenség, aki kreatív és harcias, és a tudományból egy millimétert sem enged.

Hossenfelder, ha kell, ledorongolja a fizikai alapkutatásokat, amiért a fizikusokat elcsábítja a matematika szépsége, ha kell, lefejeli a húrelméletet. Videós blogjában mindenkit kioszt. Múlt heti videóját azzal kezdi: ma elmesélem önöknek, hogyan vesztegetik el az önök pénzét a részecskefizikusok.

Felfedezzük az akármit

Hossenfeldert az borította ki, hogy a CERN igazgatója, Fabiola Gianotti és az elméleti osztály vezetője, Gian Giudice a Nature-ben hangulatos dolgozatot közöltek arról, hogy milyen jövőbeli felfedezések jöhetnek, ha kapnának egy csomó pénzt kutatásra. Pár milliárd euróról beszélnük és egy új, LHC-nél erősebb részecskegyorsítóról.

A szakemberek ezt írják:

A garantált eredmény jó példája a sötét anyag. Egy 100 TeV-os protonütköztető döntő eredményt hozhat a gyengén kölcsönható részecskék létezésének bizonyításában. Ez vagy szenzációs felfedezéshez vezet, vagy egy olyan kísérlettel megerősített cáfolathoz, amely alapjaiban változtatja meg mind a részecskefizikát, mind az asztrofizikát.

A dolog tehát egyszerű: egyszer s mindenkorra eldől, hogy van e sötét anyag. Ez azért lenne igazán jelentős, mert az általunk ismert univerzum 85 százalékát sötét anyag alkotja.

Mi ezzel a probléma? Valószínűleg nem közismert, de a sötét anyagot még egyszer sem sikerült kimutatni. Ez biztos azért lehet, mert a sötét anyag nem szeret reakcióba lépni más részecskékkel.

A szuperszimmetria bukása 

Fritz Zwickly a 30-as években megállapította, hogy egy távoli galaxis csillagai gyorsabban keringenek egymás körül, mint azt a tömegük indokolná. Igaz, többször is felvetődött, hogy egyszerű számítási változtatással megoldódhat a probléma, a sötét anyagot azóta is keresik: olasz hegyek mélyén, Dél-Koreában, Kínában, az Egyesült Államokban, kristályban, xenonban, germániumban. Évtizedekkel és dollármilliárdokkal később továbbra sem találják.

Ez lenne tehát a legjobb marketingeszköz, amit a CERN előhúzhat pénzgyűjtésre. Vagy mégsem? Hiszen vagy megtalálják a keresett sötétanyag-részecskét, vagy kizárják a létezését. Az őket megelőző ezer különböző kutatás valószínűleg nem zárta ki kellőképpen a sötét anyag létezését, de nekik sikerülni fog.

A történet sajnos ahhoz hasonló, ahogy az LHC sikertelenül próbálta bizonyítani a szuperszimmetria létezését, több évtizednyi tudományos munkát elsüllyesztve. A szuperszimmetriában egyébként helye volt a sötét anyagnak is.

Hossenfelder szerint a teendő egyszerű: meg kell keresni azt, ahol az elmélet nem konzisztens a gyakorlati eredményekkel. Három ilyen terület van: a sötét anyag körüli problémák, a kvantumgravitáció és a kvantummechanika alapjai. A sötét anyag pont az, amiről  kapcsolatban a másik irányt javasolja: a kozmológiai megfigyelések javítását, mert ha abból kiderül valami fontos, részecskegyorsítót még ennek fényében is építhetünk.