Mégsem állandó a finomszerkezeti állandó?

Új bizonyítékok arra utalnak, hogy a világegyetem egy olyan szegletében élünk, ami "pont megfelelő" a létünkhöz. A vitatott felfedezés egy megfigyelésből ered, mely szerint a természet egyik állandója a kozmosz különböző területein különbözőnek tűnik.

Ha mindez igaz, az máris ellentmond Einstein ekvivalencia-elvének, ami azt állítja, hogy a fizika törvényei mindenhol egyformák. "A felfedezés mindenki számára meglepetés volt" - nyilatkozott John Webb, az ausztráliai Új Dél-Walesi Egyetem kutatója, a Physical Review Letters-ben közzétett tanulmány egyik szerzője. Az állandó változásánál is meglepőbb, hogy a változásnak látszólag van egy orientációja is, egy "preferált iránya", vagy akár azt is mondhatjuk, hogy egy látszólagos tengelye. Az elmélet nem új keletű, több mint száz évvel ezelőtt azonban pontosan Einstein különleges relativitás elmélete miatt elvetették.

Az új tanulmány középpontjában a finomszerkezeti állandó, vagyis az alfa áll. Ez a szám határozza meg a fény és az anyag közötti kölcsönhatások erejét. Egy évtizeddel ezelőtt Webb a hawaii-i Keck távcső észleléseit használta a távoli galaxisok, úgynevezett kvazárok fényének elemzéséhez. Az adatok arról tanúskodtak, hogy az alfa értéke egy egészen kicsivel alacsonyabb volt, amikor a kvazár fénye 12 milliárd évvel ezelőtt elindult, mint amikor a földi laboratóriumokban, a vizsgálat időpontjában megjelent.

Most Webb kollégája, Julian King elemezte a chilei VLT adatait, ami az égbolt egy másik területét pásztázta. Az adatok alapján arra a következtetésre jutott, hogy az alfa valóban változik, azonban nem az időben, hanem inkább a térben. "Magamban azt reméltem, hogy egyszerűen csak ugyanazt fogjuk észlelni, mint a Keck-kel" - mondta King. "Ez teljesen megdöbbentett."

Ez azonban még korántsem minden. A csapat által az égbolt különböző pontjairól érkező fényeken elvégzett közel 300 alfa mérés elemzése arra utal, hogy az eltérés nem véletlenszerű, hanem strukturált, olyan, mint egy mágneses rúd. Az univerzum egyik oldalán látszólag egy erős alfa helyezkedik el, míg a másikon egy gyengébb. Ez a "dipól" elrendezés majdnem egybe esik azzal a galaxis áramlással, amit egy rejtélyes folyamat mozgat az univerzum pereme felé, ugyanakkor nem egyeztethető össze egy másik magyarázatra váró dipólussal, a "gonosz tengelyével", amit az ősrobbanás után maradt kozmikus háttérsugárzásban fedeztek fel.

A Föld nagyjából az alfa szélsőségeinek közepén helyezkedik el. Ha az eredmények helytállók, megmagyaráznák, miért van az alfának egy látszólag finomra hangolt értéke, ami esetünkben lehetővé teszi a kémia, ezzel együtt pedig az élet kialakulását. Ha például 4 százalékkal megnövelnénk az alfát, akkor a csillagok nem lennének képesek a széntermelésére, lehetetlenné téve biokémiánkat.


Mindent egybevetve, ha az eredményt elfogadhatónak találják, akkor is nehéz lesz meggyőzni a tudóstársadalmat a fizika törvényeinek újragondolásáról. A finomszerkezeti állandó térbeli változása szinte mindent felborítana, véli Lennox Cowie, a Hawaii-i Csillagászati Intézet munkatársa, aki azonban egyből hozzá is teszi, hogy egy ilyen nagy horderejű kijelentéshez nagy horderejű bizonyítékok is szükségeltetnek. "Azoknak jóval túl kell mutatniuk a jelenlegieken" - utalt az eddigi megfigyelésekre, amiknek a statisztikai jelentősége túl kicsi ahhoz, hogy bizonyítsa az alfa változását.

Michael Murphy, az ugyancsak ausztrál Swinburne Egyetem csillagásza, a tanulmány társszerzője megérti a kétkedőket, azonban meggyőződése, hogy a változó állandóval kapcsolatos bizonyítékok egyre csak halmozódni fognak. "Csupán beszámoltunk az észlelésünkről, amire egy évtizede senki nem tud meggyőző magyarázatot adni" - nyilatkozott Murphy a New Scientist magazinnak. "Az, hogy az alapvető állandók valóban állandók, feltételezések. Mi azért vagyunk itt, hogy teszteljük a fizikát, nem azért hogy feltételezzük."