Bertalan
19 °C
32 °C
Index - In English In English Eng

Minden borulhat, amit a fizikáról tudtunk?

2016.11.28. 15:44
Egy tudóscsoport elmélete szerint a fénysebesség nem állandó, ahogy azt Einstein általános relativitáselmélete óta hisszük. Ha a sejtésük beigazolódik, az alapjaiban rengetheti meg a modern fizikai kutatásokra alapozott világképünket.

Albert Einstein elméleti fizikus száz éve publikálta a tanulmányát a relativitáselméletről. Ennek egyik alapvető állítása az volt, hogy a fény sebessége minden körülmények között állandó. Ez lett a konstans, a kiindulópont, a kályha; a világegyetem legbiztosabb viszonyítási pontja.

Az e=mc2 képletet még az is ismeri, aki nem érti. A nemrég észlelt gravitációs hullámok, a Higgs-bozon felfedezése, vagy a fekete lyukak létezése mind igazolták Einstein elméletének helyességét. Hogy az elmélet gyakorlatba is ültethető, és az atomenergia felszabadítható, azzal mindenki szembesült, amikor az amerikaiak atombombát dobtak Hirosimára és Nagaszakira.

Most az egész világ lélegzet-visszafojtva várja, hogy kiderüljön, Einsteinnek igaza volt-e. Ha tévedett, és az derül ki, hogy a fény sebessége mégsem állandó, az felboríthatja a modern fizikai elméletekből levezetett világképünket.

Mennyi? 0,96478

Egy tudóscsoport új elmélete szerint a fény sebessége nem mindig volt állandó, ahogy azt Einstein sugallta. Az általános relativitáselméletet már a megjelenésekor is sokan vitatták, de csak mostanra készültek el azok az eszközök, amikkel a fény sebessége mérhetővé válhat. Mivel Einstein hipotézise az volt, hogy a fény sebessége állandó, ez azt is jelentette, hogy az idő és a tér viselkedése bizonyos körülmények között megváltozhat.

A fénysebesség állandóságának megcáfolása mindent felboríthat, kezdve az általános relativitáselmélettől a modern fizikai tételekig. Pedig ezt fontos lenne tudnunk, mert ebből a modellből kiindulva szokták levezetni, hogy mi történt az univerzum keletkezésének idején, az ősrobbanás utáni első másodpercekben.

Az új kutatások szerint a fény sebessége jóval nagyobb lehetett az univerzum keletkezésének idején. Az elmélet szülőatyja, João Magueijo, a londoni Imperial College professzora arra készül, hogy az elméletet a gyakorlatban is teszteljék.

A ma ismert univerzum struktúrái – így az összes galaxis is – az univerzum keletkezésének idején fellépő fluktuációk idején alakultak ki. Ezek az ingadozások a kozmikus háttérsugárzásban is megfigyelhetők (spektrális index); ezek voltak a világegyetem legrégebbi fényjelenségei.

Magueijo professzor és dr. Niayes Afshordi, a Perimeter Institute kutatója szerint ezeket az ingadozásokat az okozza, hogy

az univerzum keletkezése idején a fény sebessége még nem volt állandó.

Magueijo és dr. Afshordi létrehoztak egy modellt, amivel pontosan meg lehetne határozni a spektrális index pontos mértékét. A kozmológusok ma már egyre pontosabban tudják megbecsülni, hogy ennek mekkora lehet az értéke, így az elméletet hamarosan tesztelhetik is. Az eredmények vagy megerősíteni, vagy cáfolni fogják a modell helyességét.

Magueijo professzor szerint az 1990-es évek végén bemutatott elméletük most ért abba a fázisba, ahol a helyessége már tesztelhető is. Ha a közeljövő megfigyelései alátámasztják a spektrális index mértékére vonatkozó becslésüket – aminek az értékét 0,96478-ban határozták meg –, az módosíthatja Einstein gravitációs elméletét. A kozmikus háttérsugárzás mértéke ehhez nagyon közel áll: 0,968.

A fénysebesség változékonyságának ötlete a bemutatása idején radikálisnak számított, de a számszerűsített becslés egy tesztelhető eszközt ad a fizikusok kezébe. Ha igaznak bizonyul, az azt jelenti, hogy a természeti törvények régebben nem olyanok voltak, mint manapság.

– mondta Magueijo.