Óriási felfedezés: Egy tükör-univerzum jeleit láthatjuk?

2019. július 26., péntek




Egy olyan világ és olyan valóság nyomait mutatják ki új kísérletek, amelyek teljesen a mi világunk tükröződései. Ez most nem sci-fi, hanem egy kutatás, amely talán segít megoldani az univerzum hiányzó sötét anyagának rejtélyét.

Első látásra minden ismerős. A falióra nyugodtan ketyeg, autók haladnak el az ablak alatt, újságunkban izgalmas képek láthatók. De valami mégsem stimmel. Az óra visszafelé jár, az autók az út rossz oldalán mennek, a cikk, amit olvasunk, lentről felfelé halad. Aztán beugrik: saját tükörképünket látjuk.

A tükör másik oldalán lévő rejtélyes világ talán nem tűnik valóságosnak, de Leah Broussard úgy véli: nagyon is valósak lehetnek azok a párhuzamos univerzumok, amelyekben minden fordítva van. Kollégáival az Oak Ridge-i amerikai nemzeti laboratóriumban (Tennessee) ilyen univerzumra vadásznak, amelyben vannak tüköratomok, tükörmolekulák, tükörcsillagok és bolygók, sőt, még tükörélet is. Ha ez valóban létezik, egy olyan valóság-buborékot képez, amely befészkelte magát a tér és az idő szövetébe saját ismerős univerzumunk mellé, és amelynek egyes részecskéi képesek a kettő között ingázni – írja a New Scientist

Egy ilyen tükör-univerzum, nemcsak átalakítaná a valósággal kapcsolatos nézeteinket, hanem választ adhat saját univerzumunk számos olyan kérdésére, amelyek ma is rejtélyek a tudósok előtt.

Új világokat már korábban is fedeztek fel fizikusok. 1928-ban a brit Paul Durac rájött arra, hogy a kvantum-mechanikai egyenletek révén olyan részecskék létezése is kimutatható, amelyeknek eddig nem látott tulajdonságaik vannak. Feltételezte, hogy egy egész családjuk ólálkodik a világegyetemben, és olyan részecskékből állnak, amelyek azonosak az általunk ismertekkel, csak ellentétes elektromos töltésük van. Ez a rejtett antianyag-világ megkétszerezi az univerzum ismert alapvető részecskéinek számára.

1933-ban Fritz Zwicky svájci csillagász megfigyelte, hogy a galaxisfürtök forgása sokkal erősebb gravitációs vonzásról tanúskodik, mint ami a közeli látható anyagból következne. Ugyanezt a hatást figyelte meg az 1970-es években Vera Rubin amerikai csillagász. Ma úgy sejtjük, hogy a plusz vonzerőt okozó sötét anyag aránya a „rendes” anyaghoz 5:1. De mindeddig nem találtuk meg ezt a hiányzó anyagot.

A legambiciózusabb új világ-teória azonban 60 évig árnyékban maradt. 1956-ban Tsung-Dao Lee és Chen-Ning Yang kínai-amerikai fizikusok új elmélettel álltak elő. Addig általánosan elfogadott volt, hogy minden fizikai folyamatnak bizonyos alapvető szimmetriának engedelmeskednie kell. Ez azt jelenti, hogy a fizikai törvények nem változnak (szakszóval: invariánsak) bizonyos transzformációk esetén. Például a billiárdgolyók ütközése fordítva is lejátszható, azaz szimmetrikus az időtükrözésre. A részecske-fizikában a kulcsszimmetria a paritás, vagyis minden ugyan az marad, akkor is, ha minden helyzet és orientáció megfordul, mint egy tükörben. Li és Jang kísérleti tesztet javasoltak e paritás megsértésére. Amikor a kolléganőjük, Chien-Shiung Wu, elvégezte a kísérletet, rájött, hogy ezt a paritást időnként meg lehet sérteni.



Ez olyan jelentős felfedezés volt, hogy a következő évben Li és Jang fizikai Nobel-díjat kaptak (Wu nem). Érdekes magyar vonatkozás, hogy néhány hónappal Wu után a szintén az Egyesült Államokban élő magyar fizikus, Telegdi Bálint kollégájával, Jerome Friedmann-nal leközölt egy paritást bizonyító kísérletet.

A „tüköranyag világa” koncepció akkoriban nem talált széles körben kedvező fogadtatásra. Leah Broussand és Zurab Berezhiani, a l’aquilai egyetem kutatója az ő nyomdokaikon indultak el. Úgy vélik, hogy e tüköruniverzum nyomai tetten érthetők a neutronok viselkedésén.

Az atommagon kívüli neutronok elektronokká és protonokká hasadnak a béta bomlás folyamatában. A tudósok évtizedeken át próbálták a megállapítani, hogy ezek az úgynevezett szabad neutronok mennyi ideig élnek, mielőtt lebomlanak. Két széles körben elterjedt módszert alkalmaztak: az „üvegest” és a „sugarast”. Az elsőben egy vékony mágneses mezővel összegyűjtik a neutronokat egy úgynevezett „szifonba”, majd egy bizonyos idő elteltével megszámolják a megmaradt neutronokat. E módszer szerint egy neutron átlagos élete 14 perc 39 másodperc. A másodikban azokat a protonokat számolják meg, amelyek egy nukleáris reaktorból kivezetett neutron-sugárból előtűnnek. Minden proton csak egy neutron lebomlásából születhet. A sugár intenzitásán alapuló számítások szerint e módszer 14 perc 48 másodpercre teszi a neutronok élettartamát. Kezdetben azt hitték a fizikusok, hogy a 9 másodperc különbség számítási hiba, a technikai eszközök fejlődésével már hajlanak arra, hogy mindkét mérés helyes – vagyis két különböző neutron-élettartam létezik.

„Ennek oka pedig éppen a tükör-univerzum lehet – mondja Berezhiani – A neutronok oda-vissza lebegnek a két világ között. Amikor keresztülmennek egy mágneses mezőn, ez a lebegés minden bizonnyal erősödik”. Ezzel pedig nem kevesebbet állít, mint hogy a neutronok csak részidős lakosai univerzumunknak. Idejük többi részét egy párhuzamos valóságsíkban töltik, ahol az általuk kibocsátott protonok elrejtőzhetnek.

Ha minden századik neutron elmerül a tükörvilágban, mielőtt kibocsátana egy protont, megmagyarázná, hogy miért mérnek hosszabb neutron-élettartamot a sugaras kísérlet mágneses mezőjében – mondja Berezhiani.

OSZD MEG másokkal is!

tudomány rejtély rejtélyek univerzum


Megtekintések száma: 34173





Szólj hozzá Te is a cikkhez

Ez is érdekelhet