Mi kormányozza csendben az egész univerzumot?

(Dan Tri újság) - Az alapvető állandók nem csupán száraz számok; ezek képezik az univerzum egész létezésének alapját.

Egy állandó titokzatos értéke

Illusztráció, amely bemutatja, hogyan hajlítja egy galaxis gravitációs vonzása a téridőt Einstein általános relativitáselmélete szerint (Kép: Science Library).

Az éjszakai égboltot nézve gyakran tűnődünk azon, hogy miért létezik a világegyetem úgy, ahogy: az élettől a csillagokon, a bolygókon át egészen az emberiségig. De kevesen veszik észre, hogy a világegyetemben mindent egy speciális számcsoport irányít, amelyeket a természet alapvető állandóiként ismerünk.

Ezek a számok nem emberi találmányok, hanem fix értékek, amelyek leírják, hogyan hatnak egymásra az erők és az anyag az univerzumban.

Például a fény sebessége vákuumban mindig körülbelül 299 792 458 m/s, a gravitációs állandó (G) 6,674 x 10⁻¹¹ m³/kg/s², vagy egy elektron tömege 9,1 x 10⁻³¹ kg…

Ezek olyan számok, amelyek akár csak kis mértékben is megváltozhatnak, teljesen megváltoztathatják az univerzumot, és akár az élet is megszűnhet. A nagy kérdés az, hogy miért ugyanazt az értéket képviselik ezek a számok? Honnan származnak? Csak véletlen egybeesés lenne?

A fizikának köszönhetően nagyon pontos egyenleteket és modelleket tudunk alkotni a világ leírására – egy kő leesésétől az egész univerzum tágulásáig. Azonban minden egyenlethez szükség van bizonyos bemeneti értékekre, azaz konstansokra.

Olyanok, mint a modern fizika építményét tartó „gerendák”. De furcsa módon egyetlen jelenlegi elmélet sem tudja megmagyarázni, honnan származnak. A tudósok csak mérni tudják a kísérleti értékeiket, és beépíteni azokat a modellekbe.

Képzeld el, hogy egy labda mozgását szimulálod. Newton törvényeit felhasználhatnád a fellépő erők leírására, de tudnod kell, hogy "milyen erős a gravitáció". Ez nem a modellből származik; a valóságban kell mérni.

Hasonlóképpen, az olyan állandók, mint az elektromágneses erő erőssége, a Planck-állandó vagy az elemi részecskék közötti arány, mind „adott” paraméterek, amelyeket a jelenlegi elméleti alapokból nem lehet kiszámítani.

Valóban „változtathatatlanok” a konstansok?

Einstein volt az általános relativitáselmélet szerzője, amely magában foglalja a G gravitációs állandó fogalmát – egy nélkülözhetetlen mennyiséget a téridő „görbületének” mértékének leírásához (Fotó: Getty).

A probléma még érdekesebbé válik, amikor a fizikusok azt kérdezik: vajon ezek a számok valóban „állandók”, azaz soha nem változnak?

Ha bármelyikük – bármilyen csekély mértékben is – változik az idő, a tér vagy a fizikai körülmények függvényében, az azt jelenti, hogy nem igazán alapvetőek, hanem csupán egy mélyebb, még feltárásra váró elmélet megnyilvánulásai.

Ennek igazolására a tudósok számos nagy pontosságú kísérletet terveztek mind a Földön, mind az űrben. A laboratóriumban atomórákat használtak. Ezek rendkívül kifinomult eszközök, amelyek képesek érzékelni az atomoszcillációk legkisebb változásait, és nyomon követni az olyan állandók időbeli változásait, mint a finomszerkezeti állandó (FSC).

A mérési pontosság mára elérte azt a szintet, hogy az év egymilliárdod részének megfelelő változások is kimutathatók, de jelentős változásokat még nem regisztráltak.

Csillagászati ​​szempontból a kutatók a kvazárok – a Földtől több milliárd fényévnyire található rendkívül fényes égitestek – fényét figyelik meg. Emellett elemzik a kozmikus mikrohullámú hátteret (KMH) is, amely a világegyetem kialakulásának korai szakaszából származó fény maradványa.

Az elképzelés az, hogy ha az állandók a távoli múltban megváltoztak volna, akkor a távoli égitestek fénye is megváltozott volna, és eltéréseket mutatna. A megfigyelések azonban továbbra is ezen állandók furcsa stabilitását mutatják.

Fontos megjegyezni, hogy nem lehetünk 100%-ig biztosak abban, hogy ezek állandók. Még bármilyen változás észlelése nélkül is mindig van bizonyos fokú bizonytalanság minden mérésben, ezért mindig fennáll annak a lehetősége, hogy az állandók változnak, de túl kis mértékben ahhoz, hogy kimutatható legyen.

Az univerzum még mindig számos rejtélyt rejt.

Az alapvető állandók nem csupán száraz számok; ezek alkotják az univerzum egész létezésének alapját. Meghatározzák, hogyan hatnak egymásra az erők, hogyan alakulnak ki az atomok, hogyan égnek a csillagok és hogyan fejlődik az élet.

Ha ezek a számok akár csak kicsit is eltérnének, az univerzum üres, kaotikus, vagy teljesen élettelen lehetne, ahogyan ma látjuk.

A tudomány azonban még nem magyarázta meg, hogy „miért ilyenek”. Vajon ezek az állandók a véletlennek köszönhetők? Vagy egy mélyebb kozmológiai elmélet megnyilvánulásai, amely túlmutat a jelenlegi megértésünkön?

Lehet, hogy még nem tudjuk a válaszokat, de a folyamatos kérdezés és tanulás az emberiséget a modern fizika jelentős fordulópontjához vezetheti – hasonlóan ahhoz, ahogyan a relativitáselmélet és a kvantummechanika megrengette a 20. század tudományát.

Forrás: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thu-gi-am-tham-chi-phoi-ca-vu-tru-20250525082833517.htm