A világ peremén

Ma indul az LHC, a világ legdrágább és legnagyobb felfedezéseket ígérő tudományos kísérlete. Mit jelent mindez? Tények és talányok.

Az LCH (Large Hadron Collider, avagy a Nagy Hadron-ütköztető) méreteiben és bonyolultságában egyaránt lenyűgöző, leginkább a "Contact" című sci-fi-ben felépített monumentális teleportra hasonlító építmény. A mintegy 10 milliárd euró (25 000 milliárd Ft) összköltségű vállalkozás drágább, és bizonyos értelemben fontosabb, mint a holdraszállás, bármelyik űrszonda, vagy akár az első űrutazás. A 27 kilométer hosszú, városnyi energiaigényű komplexumban több, mint 7 ezer tudós 25 éves álma válik ma valóra, amikor az első kísérleti részecske-gyorsítás megkezdődik a világűrnél is hidegebbre (kb. -273 °C-ra) hűtött alagútban.

A médiában napok óta cikkeznek a Higgs-bozonról, a fel/le, bájos és furcsa kvarkokról, spinekről, gravitációs húrokról és szuperszimmetriáról, 11-dimenziós terekről, sötét anyagról és sötét energiáról, továbbá a kísérletek során véletlenül létrejövő, Földünket elpusztító, miniatűr fekete lyukakról. Legtöbben értetlenül állunk ezen fogalmak előttt, a hazai és külföldi tudósok pedig utóbbit kinevetik. Abban viszont úgy tűnik, egyetértenek - a mostani kísérletek végső célja igazolni a nagy, végső elméletet, amely minden ismert fizikai kölcsönhatást egyszerre magyaráz meg világunkban.

Sok tudós úgy véli, hogy most majd válasz kaphatunk a legnyagyobb kérdésekre, amiket valaha feltettünk. Néhányan úgy fogalmaznak, hogy még soha nem voltunk ennyire közel ahhoz, hogy igazoljuk az ősi, görög eszmét, miszerint világunk - így mi magunk is - néhány jól meghatározható, tovább már nem osztható részecskéből épülünk fel. Õk alkották az atom fogalmát, évezredekkel ezelőtt - és úgy tűnik, mi azóta is ezt az álmot hajszoljuk.

Tesszük mindezt annak ellenére, hogy minden egyes újabb eredmény, amit a fizikában vagy a matematikában elértünk, rácáfolt erre. Az atomok igenis oszthatóak, méghozzá protonokra, neutronokra és eletronokra. De ezek sem a végső építőkövek, azok ún. kvarkokból állnak. A kvarkokból pedig sokféle van; ráadásul mindegyiknek létezehet az anti- vagy szuperszimmetrikus párja. Ez utóbbit keresik a SUSY-detekorok a LHC-ben. És miért lenne ez a legkisebb egység?

Newton - sokáig úgy tűnt -, forradalmasította a fizikát néhány észázaddal ezelőtt, amikor megalkotta hatás-ellenhatás, az erő és a tömeg, illetve a gyorsulás közötti kapcsolatot. Mindezek persze teret és időt feltételeznek, amiről kiderült, hogy koránt sem állandóak, és koránt sem olyan egyszerűek, mint hittük. Einstein megcáfolta, majd továbbfejlesztette Newton elméletét - a Speciális és Általános relativitás elmélete már elvetette az állandó tér és idő fogalmát, számos állítása később bizonyítást nyert.

Sajnos azonban Einstein zsenialitása sem adott magyarázatot mindenre. A sebességgel változó idő, a görbült gravitációs tér is kevésnek bizonyolt a világegyetem jelenségeinek leírására. Ezután jött a kvantummechanika, amiben tér és idő, sebesség és pozíció már nem voltak elválaszthatóak - az új egyenletek egy ideig mindenkit megnyugtattak, hogy végre értjük a mindenséget.

Sajnos erről szó sincs. Bár a világ vezető tudósai még ma, 2008-ban is ragaszkodni látszanak ahhoz, hogy a világegytem megismerhető, a fizikai törvények egzatak és megfoghatóak - a megfigyelések sorra rácáfolnak minderre. Minden egyes felfedezésünk ijesztő mélységeket tárt fel előttünk, filozófiai téren is. Még a logika, mint megkérdőjelezhetetlennek tekintett axiómarandeszer is kétségessé vált.

A ma induló LHC-től, a világ legnagyobb részecskegyorsítójtól azt remélik, hogy választ ad a legnagyobb kérdésekre, és végre egyesíti a tudományt. Ugyanakkor a valóság az, hogy a tudományos világban még nem volt olyan válasz, amely ne vetett volna fel egy újabb - sokkal fontosabb és mélyebb kérdést.

A tudósok nagy része tehát görcsösen ragaszkodik valamilyen válaszhoz, jelen cikk írója viszont megkérdőjelezi, hogy valaha is lett volna olyan, lenne, vagy lehet-e végső igazság. És hogy akkor mi értelme mindennek?
A tudomány nem mindig arra adott választ, amit kerestünk, mégis, a válaszok, amiket kaptunk, csodálatos és új felfedezésekhez vezettek, amelyek szebbé és színesebbé tették életünket.
Ezen (nem várt) felfedezéseknek köszönhetjük ma a TV-t, az internetet, a penicilint és fájdalomcsillapítókat, számtalan energiaforrást, és nem utolsó sorban az elektromosságot.

Bár a gyorsító csak 3 hét múlva éri el a kezdősebességet, és 2009-ben a szinte teljes (0.99999991-szeres) fénysebességet, az első eredményekre már hetek múlva számíthatunk. Ilyen sebességen már szinte megáll a idő, tehát a fogalmak teljesen átértékelődnek. A fénysebességgel ütköző protonok számára végtelen hosszú ideig tart az, amit mi csak milliomod másodpercig érzékelünk. Bizonyos extrém feltételezések szerint a tér-idő struktúra megértése lehet a legnagyobb előny, néhányan igazolthatnak látják a 11 dimenziós téridő-kontinuumot (természetesen, a kísérleti igazolás közben rövid ideig létrejövő fekete lyukakkal együtt).
A médiában megjelent cikkekből mindenesetre az is kitűnik, milyen önzőek vagyunk mi, emberek. Millióan aggódnak amiatt, hogy egy ilyen miniatűr, kísérleti fekete lyuk esetleg elpusztítja civilizációnkat, az viszont látszólag senkit nem izgat, mi történik ekkor a miénknél több, vagy éppen kevesebb dimenziót tartalmazó univerzumokban ugyanekkor.

Vajon kísérletezésünkkel elpusztíthatjuk az általunk ismert világot, esetleg mások világait? Megéri a kockázatot? Ezt mindenkinek magának kell eldöntenie.
Egy biztos - kockázatvállalás nélkül aligha juthattunk volna el idáig.

És persze azt is igaz, hogy ha nem egy részecskegyorsítóban létrehozott fekete lyuk, vagy más titkos, X-aktába illő kísérlet, akkor talán éppen az általunk előidézett lassú, de biztos klímaváltozás is végezhet velünk.
Ez utóbbit vajon megérdemeljük? És van-e egyáltalán különbség? Ezt is nekünk kell eldöntenünk.

Nagy Gergely
2008. szeptember 10.
Időkép-ViharVadász Project