Abejojimas fizikos, arba visatos rūbo, konstantomis nėra neprotinga mintis: esančios teorijos nekliudo konstantoms turėti skirtingas vertes. Visata praėjo tris svarbias fazes – pradinę fazę po Didžiojo sprogimo, kai visatoje vyravo elektromagnetinė spinduliuotė, vėliau kitą fazę, kurioje atsirado mums pažįstama medžiaga, ir pagaliau yra labai ilga trečioji tamsiosios medžiagos ir tamsiosios energijos dominavimo fazė, prasidėjusi galbūt prieš šešis milijardus metų. Egzistuoja hipotezė, kad pereinant iš vienos fazės į kitą galėjo keistis protonų ir elektronų masių santykis ir kitos konstantos, kaip keičiasi medžiagos kiti parametrai fazinių virsmų metu. Tikroji šio masių santykio vertė dabar laikoma 1836,15267389.

Amsterdamo universiteto ir Swinburno technologijos universiteto Melburne tyrėjai šiemet paskelbė straipsnį žurnale „Review of Modern Physics“, kuriame remiantis visatos 12,4 milijardų metų istorijos teleskopų tyrimais šis protonų ir elektronų masių santykis kito mažiau nei 0,0005 proc. ir vargu ar šį kitimą galima laikyti kitimu.

Išvada yra stulbinanti. Pokyčiai pasaulyje vyksta visur ir nuolatos. Pasaulis keičiasi, mes keičiamės. Žmogaus ląstelėse įvyksta milijonai DNR mutacijų per dieną. Kasmet vasaros žali medžių lapai rudenį prieš nukrentant tampa oranžiniais. Kosminės dujos veikiant gravitacijai susilieja per milijonus metų į uolėtas planetas, panašias į Žemę ir kitas, besisukančias apie saulę. Bet visų šių pokyčių gilumoje slypi du skaičiai, kurie viską jungia ir kurie nesikeičia visoje visatoje. Ir mes nežinome kodėl? Šie skaičiai yra tarsi visatos egzistavimo mokslinė evangelija.

Visatos istorija yra gera smėliadėžė konstantų matavimui. Kadangi šviesa ir mikrobangos iš ankstyvosios visatos vis dar pasiekia žemę, šviesos ir radijo teleskopai yra puikios priemonės šių konstantų matavimams. Ankstyvoji visatos gimimo šviesa sąveikauja su tolimųjų galaktikų ir žvaigždžių dujomis prieš pasiekdama Žemę. Šviesa atsklinda į Žemę su šių dujų charakteristikomis, tarsi pirštų atspaudais. Dujos sugeria tam tikrų dažnių šviesą. Jie matomi teleskopų spektruose. Lygindami šiuos spektrus su tų pačių dujų laboratorinių matavimų spektrais, mokslininkai gali nustatyti protonų ir elektronų masių santykio kitimą.

Australijos, Prancūzijos, Rusijos, Šveicarijos, JAV, Didžiosios Britanijos, Indijos Filipinų, Nyderlandų ir kitų šalių mokslininkai dešimtmečius tyrė vandenilio, amoniako ir metanolio sklandančias dujas, nutolusias už milijardų metų erdvėje. Jie lygino signalus iš didžiausio teleskopo šaltoje ir sausoje Čilės dykumoje, 100 metrų antenos diametro radijo teleskopo Vokietijoje ir 30 metrų diametro Siera Nevados radijo teleskopo Ispanijoje. Jie panaudojo Hablo (Hubble) kosminį teleskopą įsitikinti, ar baltųjų nykštukų žvaigždžių aplinkoje, kur gravitacija yra 10 000 kartų stipresnė nei Žemės, nepakeičia to protono ir elektrono masių santykio.

Ir jokio pokyčio nerasta. Masių santykis pastovus. Jei jis skirtųsi bent keliais procentais, tai reikštų, kad kažkur visata yra kitokia. Mažesnis masių santykis reikštų silpnesnius protonus ir silpnesnę elektronų, besisukančių apie branduolius trauką, kurie reikštų skirtingos rūšies medžiagos buvimą visatoje. Nors mokslininkai nepateikia jokių naujų rezultatų, tai nereiškia, kad šis klausimas neaktualus. Jis vienodai yra beprasmiškas ir svarbus. Jokia fizikos teorija nepaaiškina, kodėl šis masių santykis yra nepajudinamas mokslo piemuo. Įvairių šalių mokslininkai daugelį metų moderniausiais prietaisais tiria tolimiausiose visatos srityse, įvairiausiose gravitacinėse aplinkose seniai iškeltą Makso Borno klausimą. O atsakymo nėra. Tai reiškia, kad klausimas buvo geras.

Eksperimentinis fizikos konstantų tyrimas galimai tęsis tol, kol nebus teorijos, kodėl jos yra konstantos arba esminio atradimo, paaiškinančio visatą. Kiekviena abejonė kosmose vykstančiais reiškiniais yra pagrindas tyrimui, nes esame susiję su kosmosu tais pačiais žvaigždėse gimusiais atomais, esame kosmoso vaikai. Jeigu tos konstantos yra konstantos, tai reiškia, kad visatos rūbas nuo jos gimimo nesikeičia ir tai kelia nuostabą. Apie tai plačiau rašiau knygoje „Ateitis jau atėjo“ (Tyto alba, 2015). Bet tos konstantos tokios yra tik maždaug keturiuose procentuose visatos, kuri yra sudaryta iš mums pažįstamų elementarių dalelių, atomų, molekulių ir pažįstamos medžiagos. Joje mes ir gyvename. Apie 96 proc. visatos sudaro mums nepažįstama ir nematoma tamsioji medžiaga ir energija. Kas žino, kokios yra tamsiosios medžiagos konstantos? Gal jos ir nematome todėl, kad jos yra kitokios. Ir CERN dalelių greitintuvas Ženevoje padarytų daug svarbesnį nei Higso dalelės atradimą (beje, jis dar nerado Higso dalelės partnerės, numatytos supersimetrijos teorijos), jeigu atrastų, kokios dalelės sudaro tamsiąją medžiagą, užpildančią didžiąją dalį visatos. Tik tada galėtume suprasti visatos rūbą ir pasakyti, ar jis keičiasi ir kaip, ar nesikeičia. Tik tada galėtume pasakyti, kad suprantame visatą, o ne jos 4 proc. evoliuciją. Visatos tyrimai svarbūs, nes kas nerodo pagarbos visatai, gauna nuo jos antausį.

LMA tikrasis narys, prof. Jonas Grigas

Komentarai (10)