Az atomoktól a csillagokig

A csillagászok már a 20. század harmincas éveiben gyanították, hogy az általunk látott (csillagokba, bolygókba, gáz- és porfelhőkbe tömörült) anyagon kívül még másfajta, nem látható, sötét vagy láthatatlan anyag is lehet az Univerzumban. Az ezredforduló körül végzett precíziós méréssorozatok aztán megállapították, hogy ez a sötét anyag kb. ötször nagyobb tömeget képvisel, mint a látható anyag. (Ezen felül egy másik, még rejtélyesebb, a sötét anyagnál kb. háromszor nagyobb mennyiségű anyagfajta, az ún. sötét energia avagy kvinteszencia is jelen van.) Az általános relativitáselmélet által megjósolt gravitációs lencsehatás felhasználásával később sikerült feltérképezni a galaxisok és galaxishalmazok körül tömörülő sötét anyag eloszlását, mintegy lefényképezni a láthatatlan anyagot.
De vajon miből is van ez a titokzatos sötét anyag, milyen objektumok (megalapozott gyanúnk szerint: még ismeretlen elemi részecskék) alkotják, és miért láthatatlan? Gravitációs hatásán kívül vajon milyen kölcsönhatásokra léphet a közönséges, világító anyaggal? Hogyan kell kiegészíteni az ismert elemi részecskéket sikeresen leíró részecskefizikai Standard Modellt, hogy a sötét anyag ismeretlen alkotóelemeiről is számot tudjon adni? Hogyan befolyásolja a sötét anyag jelenléte a kozmikus méretű fizikai folyamatokat, pl. a galaxisok kialakulását vagy az Univerzum tágulásának folyamatát? A Standard Modell utolsó hiányzó részecskéjét, a Higgs-bozont néhány éve megtaláló kísérleti részecskefizikusok most a sötét anyag feltételezett részecskéi (pl. a szuperszimmetria elmélete által megjósolt újfajta részecskék) nyomába eredtek. Az utóbbi két év néhány bíztató eredményt hozott ebben a kutatási irányban. Az előadáson a csillagászati bizonyítékok és az elméleti feltételezések mellett a legfrissebb hírekről — és ha a 2016 nyarára tervezett ellenőrző kísérletek sikerrel járnak, talán már a sötét anyag első alkotóelemeinek felfedezéséről — is beszámolunk.

• A 2016. szept. 8-ai Atomcsill-előadás fóliái:   [pdf] (4,4MB)
• A 2016. szept. 8-ai Atomcsill-előadás videofelvétele:    [mpg] (2,8GB)
  avagy: https://www.youtube.com/watch?v=y_-cwNEgZoA
  
  


• További ajánlott linkek:
  
  • Dávid Gyula előadása az Atomcsill sorozatban 2014. szeptember 18-án,
    címe: Gravitáció és geometria
    (Eötvöstől Einsteinig — a modern gravitációelmélet kísérleti és elméleti alapjai, II. rész)
  • Cserti József előadása az Atomcsill sorozatban 2014. szeptember 11-én,
    címe: Eötvös Loránd és a gravitáció
    (Eötvöstől Einsteinig — a modern gravitációelmélet kísérleti és elméleti alapjai, I. rész)
  • Skrapits Lajos előadása az Atomcsill sorozatban 2010. október 14-én,
    címe: A gravitációs kút és az inga: Eötvös Loránd és elődei világhírű kísérletei a pesti tudományegyetemen
  • Csabai István előadása az Atomcsill sorozatban 2015. november 19-én,
    címe: Az Univerzum 3 dimenziós térképe
  • Dávid Gyula előadása az Atomcsill sorozatban 2010. szeptember 30-án,
    címe: Az Univerzum anyagai
  • Dávid Gyula előadása az Atomcsill sorozatban 2016. január 21-én,
    címe: A csillagok fénye
  • Pásztor Gabriella előadása az Atomcsill sorozatban 2016. október 6-án,
    címe: Új Fizika: az ismeretlen nyomában a Nagy Hadronütköztetővel
  • Katz Sándor előadása az Atomcsill sorozatban 2007. szeptember 27-én,
    címe: Az elemi részek fizikája és az anyag eredete az Univerzumban
  • Varga Dezső előadása az Atomcsill sorozatban 2010. november 18-án,
    címe: A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában
  • könyv: Ostriker J. P. - Mitton S.:
    Sötét hatalom — Kutatás a láthatatlan univerzum titkai után, Geobook, 2014. [borító]