Ki?

Katie Mack asztrofizikust az univerzum születése és halála foglalkoztatja – erről és más kérdésekről ír AstroKatie néven a Twitteren, sőt, ez utóbbiról egy könyve (A mindenség vége – mármint asztrofizikai szempontból) idén magyar nyelven is megjelent. A könyvön kívül számos lapban (Scientific American, Slate, BBC stb.) publikált tudománynépszerűsítő munkákat; jelenleg a kanadai nonprofit kutatóintézet, a Perimeter Institute munkatársa.

Macket a Twitteren (a Facebookon, az Instán) rengetegen követik, de ha még ez sem lenne elég, normális előadásokat is tart. A most bemutatott videó is egy ilyen alkalommal készült: Mack a Perimeter Institute sötét anyagról szóló estjén adott elő Ken Clark részecskefizikus társaságában. Normális alatt itt azt kell érteni, amilyeneket Macktől a könyve, a cikkei és a tweetjei alapján megszokhatott az ember: popkulturális témákkal és poénokkal próbál közérthetővé tenni valamit, ami minden, csak épp nem közérthető.

Ken Clark az Arthur B. McDonald Canadian Astroparticle Physichs Research Institute docense, aki kísérleti módszerekkel próbálja megfejteni a sötét anyag titkait. A kanadai Queen’s Egyetem elvégzése után amerikai és brit posztdoktori programokban vett részt, majd dolgozott a kanadai Sudburyben, vagy inkább alatta található SNOLAB-ben is, ahol a sötét anyagot kutatta. Jelenleg a NASA által finanszírozott PICO projekt munkatársa, amelyben a PICO 40L mérőműszer fejlesztéséért felelős, valamint egy új detektor tervein is dolgozik. Amellett, hogy az univerzum legalapvetőbb kérdéseivel foglalkozik, a McDonald honlapján fontosnak tartotta magáról megjegyezni, hogy régen hosszú haja volt, és egy lemezboltban dolgozott.

Mit?

A csábító nevű Dark Matter Night a Perimeter nyilvános, online ingyenesen megtekinthető előadása, amelyben a két előadó nem túl meglepő módon a sötét anyag rejtélyeire kíván fényt deríteni. Mack a kérdés elméleti hátterét ismerteti, megtudhatjuk például, hogy vajon a Csillagok háborújából ismert Erőnek mennyi köze van a sötét anyaghoz.

Mint kiderül, nem sok, de nem is olyan kevés, és kiindulópontnak ez is megteszi. Obi-van Kenobi szerint az Erő mindent átjár, és ez fogja össze az univerzumot – Mack előadása szerint a sötét anyag nagyjából ugyanezt műveli. Láthatatlan, megfoghatatlan, de ott van. De ha nem látni, hogy ott van, honnan tudjuk, hogy tényleg ott van? Itt különböző, de nagyjából közérthető magyarázatok jönnek az itthon kevésbé népszerű pörgős játszótéri körhintától a valamivel tudományosabban hangzó térgörbületig; a lényeg az, hogy a sötét anyag mégiscsak anyag, úgy is viselkedik, mint az anyag, ezért ha az őt körülvevő dolgok is úgy viselkednek, ahogyan valamilyen anyag közelében a dolgok viselkedni szoktak, akkor joggal feltételezhető, hogy ott van.

Mack szerint közvetlenül nem igazán tudjuk észlelni a sötét anyagot, de az indirekt megfigyelések is elég bizonytalanok. Soha senki nem észlelte még, hogy sötét anyag keletkezne, az asztrofizikai bizonyítékok a léte mellett mégis rendkívül erősek.

Ken Clark ennek ellenére mégis megpróbálta megnézni, milyen is ez a sötét anyag – vagy ha nem is megnézni, hát legalább megmérni. Az előadása (How we are looking?) arról szól, hogy miként is lehet egy ennyire tűnékeny dolgot vizsgálni. Clark szerint addig rendben is van, hogy alig tudunk róla valamit, de feltételezzük, hogy van – de meg is kellene találni, ezért a lehető legszélesebb körben érdemes keresni. Erre három módszert javasol: make it, shake it or break it, vagyis elő kell állítani, meg kell mozgatni, vagy el kell pusztítani.

Az első módszerben addig kell ütköztetni a részecskéket, amíg létre nem jön ez a bizonyos sötét anyag – ehhez persze meg kell figyelni az ütközéseket, de ahogy Clark is felhívja rá a figyelmet, ez nehéz és iszonyú drága. A break stratégia ennek az ellenkezője: ha sikerülne megfigyelni, ahogy megsemmisül a sötét anyag, neutrínókat kellene detektálni, és ebből lehetne következtetni a létére. Clark éppenséggel ilyen detektorok kifejlesztésén dolgozik. A shake stratégia a három közül a leggyengébb: itt abban lehet reménykedni, hogy a sötét anyag nekiütközik majd valaminek (általában egy atommagnak), aminek a kutatók már értik a működését, és ebből vonhatnak le következtetéseket arról, hogy milyen is lehet.

Ez talán egyszerűnek hangzik, de mivel sötét anyagról van szó, a megoldás természetesen nem az. Clark a sötét anyag észlelését a földrengés észleléséhez hasonlítja: mindkét esetben lehet tudni néhány paramétert, de amíg az ember egészen biztos nem lesz benne, hogy maga a földrengés létezik, a megfigyelések alapján még nem jelentheti ki teljes bizonyossággal, hogy a sötét anyag bizonyítékára bukkant. Hát ez a különbség a földrengés és a sötét anyag között.

A témából adódóan Clark sem tud tökéletes bizonyítékot kínálni, de képet ad arról, hogy az elméleti megközelítésen túl mi mással próbálkozhatnak a kutatók – a bónusz pedig az, hogy eközben a SNOLAB és a PICO projekt működéséről is beszél, így az ember legalább minimális képet kaphat róla, hogy hogy lehet valami olyat keresni, amit észlelni sem lehet.

Hol?

Az előadást a kanadai Perimeter Institute-ban tartották, de az érdeklődők a világ minden tájáról csatlakozhattak hozzá online.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: