Elmaradt a Károlyházy-modell egyik változatának jósolt sugárzása
Egy magyar fizikus évtizedes ötletét egy bögrényi germániumkristállyal tesztelték Olaszországban. A 62 napos mérés egy konkrét magyarázatot kizárt, de a gravitáció kvantumvilágban betöltött szerepét nem döntötte el.
Az olaszországi Gran Sasso föld alatti laboratóriumában 62 napig kerestek egy rendkívül gyenge sugárzási jelet, de nem találták meg. A detektort 1,4 kilométernyi kőzet védte a zavaró háttér egy részétől. A hiányzó jel Károlyházy Frigyes magyar elméleti fizikus gravitációs modelljének egyik továbbfejlesztett változatát tette próbára.
A kutatók arra kerestek választ, hogy a gravitáció segíthet-e eltüntetni azokat a különös kvantumjelenségeket, amelyek a részecskék világában megjelennek, a hétköznapi tárgyaknál viszont nem tapasztaljuk őket. A New Journal of Physics folyóiratban 2026 júniusában közölt eredmény egy meghatározott modellt kizárt. Azt azonban nem bizonyította, hogy a gravitációnak semmilyen szerepe nincs ebben az átmenetben.
Mitől különös Schrödinger macskája?
A kvantummechanika megengedi, hogy egy részecske állapota több lehetséges állapot kombinációja legyen. Ezt nevezik szuperpozíciónak. Schrödinger híres gondolatkísérlete ezt a nehezen elképzelhető tulajdonságot vitte át egy macskára, amely a leírás szerint a megfigyelésig az élő és a halott állapot kombinációjában van.
A macska itt gondolatkísérlet szereplője: a mostani vizsgálatban sem állatot, sem egy dobozban zajló drámát nem figyeltek. A kérdés az volt, miért nem látjuk a nagyobb tárgyaknál az atomok és elemi részecskék szokatlan viselkedését. A jellegzetes kvantumhatások elvesztését a fizikusok dekoherenciának nevezik.
Catalina Curceanu, az olasz Nemzeti Nukleáris Fizikai Intézet frascati laboratóriumának kutatási igazgatója és a VIP együttműködés szóvivője szerint ez a modern fizika egyik alapvető kérdése. A vizsgált elmélet ehhez kínált gravitációhoz kapcsolódó magyarázatot, amelyből mérhető következmény is adódott.
A magyar ötlet: a téridő apró ingadozásai
Einstein általános relativitáselmélete szerint a tömeggel rendelkező testek meggörbítik a téridőt. Károlyházy az 1960-as években azt vetette fel, hogy a téridőben apró, elkerülhetetlen ingadozások is lehetnek. Modelljében ezek fokozatosan megzavarnák a kvantumos állapotok kombinációit.
Az elképzelés egy további feltevéshez kapcsolódik: a természet alapvető korlátot szabhat annak, milyen pontosan határozhatunk meg egy helyet vagy mérhetünk meg egy távolságot. Ez a modell feltevése, nem a mostani kísérletben közvetlenül megfigyelt jelenség. Károlyházy ötletét később Angelo Bassi és munkatársai újra elővették, pontosították és átfogalmazták.
Magukat a feltételezett téridő-ingadozásokat nem lehet közvetlenül kimutatni. A vizsgált modell szerint viszont véletlenszerű mozgásra és gyorsulásra késztetnék az elektromosan töltött részecskéket. Ezeknek emiatt rendkívül halvány elektromágneses sugárzást kellene kibocsátaniuk: a kutatók ezt a közvetett nyomot keresték.
Egy bögrényi kristály a hegy alatt
A kereséshez különösen alacsony sugárzási hátterű környezet kellett, mert a gyenge jelet könnyen elfedhetné például a kozmikus sugárzás. Ezért végezték a kísérletet az INFN Gran Sasso Nemzeti Laboratóriumában. A fölötte lévő 1,4 kilométernyi kőzet jelentősen csökkenti az ilyen zavaró hatásokat.
A műszer központi eleme egy nagy tisztaságú, nagyjából kávésbögre méretű germániumkristály volt. Ezt további réz- és ólomrétegekkel árnyékolták. A természetes és az épített védelem együtt tette lehetővé, hogy rendkívül ritka jelek után kutassanak.
A 62 nap alatt összegyűjtött adatokból levonták a várható háttérsugárzás hozzájárulását. Ezután a megmaradt eredményt összehasonlították a Károlyházy-modell vizsgált változata által jósolt sugárzási mintázattal. A keresett jel hiánya alapján ezt a változatot kizárták.
A hiányzó jel is szűkíti a lehetőségeket
A kísérletet vezető Kristian Piscicchia, az Enrico Fermi Kutatóközpont és az INFN/VIP kvantumfizikusa a téridő mérési bizonytalanságát a kvantumgravitáció tágabb kérdésköréhez kapcsolja. Hasonló, alapvető hosszúsági korlátra vonatkozó gondolatok a húrelméletben és a hurok-kvantumgravitációban is megjelennek. A mérés eredménye ezek egészéről nem mondott ítéletet.
A Foundational Questions Institute támogatásával végzett kutatás konkrét értéke, hogy egy elméleti feltevés ellenőrizhető következményét vizsgálta meg. Curceanu értékelése szerint a jel hiánya szűkíti a gravitációt és a kvantummechanikát összekapcsoló magyarázatok körét. A bögrényi kristály ezért érdekes: egy közvetlenül megfigyelhetetlennek tűnő téridő-ingadozás elképzelését a jósolt sugárzásán keresztül lehetett próbára tenni.
Ajánló
Tetszett a cikk? Ezt is olvasd el
A Börse Express beszámolója szerint három gyártóhely fokozatos leállítását tervezi a BioNTech. Az átalakítás mintegy 1800 dolgozót érinthet.
Az egészségügyi többlet mellett nyugdíjkorrekció és új vagyonadó is szerepel a kormány terveiben. A bejelentések, az egyeztetés alatt álló javaslatok és a már közzétett döntések eltérő szakaszban járnak.
A számi szerző rajzai és írásai egy állami visszaéléseket feltáró jelentés átadásához kapcsolódnak. A kirunai tárlat a földhasználati konfliktusok mellett azt is megmutatja, hogyan beszélt saját közösségéről Turi.