Fisikak oraindik neurtu ezin dituen munduetan eroso dabil Veronica Errasti Diez (Gasteiz, 1990) fisikaria, bai guztiz ñimiñoak direlako edo unibertso behagarriaren neurrikoak direlako. Fisika matematikoan eta energia altuetan aditua, dibulgazioan ere buru-belarri dabil, aukera izaten duenean. Hil honetan Lantziegon egon da fisikaren mundua aditu ez direnei hurbildu nahian.
Lantziegon, eskuraezinaren fisikaz aritu zara. Zer da hori?
Badira gauzak, momentuz bederen, ezagutezin zaizkigunak; fisikari muga bat jartzen diotenak. Berez, unibertsoak ez digu aukerarik ematen muga horietatik harago ezagutzeko. Badirudi bi muga daudela, bata handia, bestea txikia. Harrigarria da atzean dagoen egitura matematikoa antzekoa dela. Bi muga hauek ezagutzeko, bidaia bat egin dugu bururatu ahal zaizkigun unibertsoaren objektu guztien tamainaren arabera. Horrela ulertu ahal izan dugu non gauden eta gure ezagutza non bukatzen den. Muga handian bereizi behar da zer da dagoen guztia, eta zer ikusi ahal dugun; hots, unibertso behagarria. Neurtu dezakeguna, hain zuzen. Eta susmoa dugu unibertso osoa ez dagoela unibertso behagarriaren barruan. Ez dago argiaren abiadura baino handiagorik, eta, ondorioz, distantzia muga bat dago gure inguruan: ez da igaro denbora nahikorik muga horietatik haragoko informazioa guri iristeko. Egon daiteke objektu bat muga horretatik harago, noski, baina ezin dugu jakin existitzen den ala ez, informazioa iritsi ez zaigulako. Fisikak ezin du horretaz jardun, ez duelako konstatazio enpirikorik.
"Esperimenturik gabeko teorikoak gara kordetakoak, neurtu ezin daitekeena ikertuz"
Gauean autoz gidatzen ari garenean, fokuek ikusten uzten digutena izango litzateke unibertso behagarri hori?
Hala da. Ulertu beharra dago fotoiez osatuta dagoela argia, eta partikula horrek bidaiatu behar du gugana iritsi ahal izateko. Bestetik, egoera okertzeko, unibertsoa hedatzen ari da, eta, beraz, gero eta gutxiago ikusten dugu. Jendeak egin ohi duen galdera da ea unibertsoa infinitua den. Ez; neurtu dezakegun unibertsoa oso handia da, baina ez da infinitua. Ez bada paradigma aldaketa handi bat gertatzen, non agertuko den fotoia ez den zerbait azkarragoa —berehalako mugimendua ahalbidetuko duena, hain zuzen—, printzipioz ezingo dugu jakin.
Gauza oso txikiez ere aritu zara, ezta?
Bai. Atomoari greziarrek eman zioten izena lekuz kanpo geratu da jada, jakin badakigulako barruan gauza asko daudela, nahaspila izugarria dago bertan. Partikula elementalen kontzeptua erabiltzen dugu orain materiaren elementu banaezinak izendatzeko. Mekanika kuantikoaren arabera, puntu matematiko bat da, dimentsiorik gabekoa. Eremu teoria kuantikoaren arabera, berriz, infinitua litzateke. Espazio eta denbora estaltzen duen izara batean sortzen den eszitazio edo gune txikia litzateke, eta bibratzen duten izaren antzera irudikatuko genezake unibertsoa. Korda teoriaren arabera, bibrazioan dauden marrak lirateke, eta bibrazio motaren arabera partikula elemental desberdinak egongo lirateke. Ideia da guztiz txikiak diren gauzen munduan, kontzeptualizazio desberdinetan, guztietan agertzen da muturreko eskala bat: Plancken eskala da. Nukleo atomikoa baino askoz txikiagoa. Antza, ez dago horren azpitik ezer ezagutzeko modurik, baina ezbaian dagoen kontua da hau. Zentzu honetan, esperimentu mental bat bereziki gustatzen zait: fotoi bat oso bolumen txiki batean bilduz gero, energia dentsitate itzela sortuko da, eta horrek ia-ia bat-batean desagertuko den zulo beltz ñimiñoa sortuko du. Baina, aldi berean, inoiz ez dugu aukerarik izango fotoia jaso eta hori ikusteko, fotoia baita nik hori ikusteko dudan modua.
Singularitate bat, baina txikian…
Bai. Ez dakigu barruan zer gertatzen den, momentu honetan. Hau da fisika teorikoaren galdera nagusia duela ehun bat urtetik: grabitatearen teoria kuantikoaren paradigma bat sortzea, paradoxa mota hauek ebatzi ahal izateko. Batzuek diote hau dela teoriaren artefaktu bat, ez lukeela zertan ezagutezin izan. Kosmologian aritzen diren teorikoek bai uste dute hau gure ezagutzaren muga bat izan daitekeela. Agian zulo beltzak, ikusitako handiak nahiz susmatutako txikiak, ezingo ditugu inoiz azaldu, teoria edo teknologia nahikoa ez dugulako, baina ez dirudi berez ezagutezinak direnik.
Materia iluna eta energia iluna ere zalantza handiak dira oraindik…
Eguzki sistema mailara arte, ditugun marko teorikoen arabera, erlatibitate orokorraren arabera hain zuzen, gauzak nahiko ondo datoz bat. Baina eskala hauetatik harago, espero daitekeenarekiko desbideraketak ikusten ditugu. Gure ezjakintasunean, eman dizkiegun izenak hauek dira: materia eta energia iluna. Materia ilunaren kasuan, galaxien errotazioaren bidez ondorioztatzen dugu zein den masen banaketa. Eta egiaztatzen dugu galaxiek ez dutela errota egiten aurreikusiko genukeen moduan. Galaxien ertzetan ikusi baino materia gehiago dagoela ondorioztatu dezakegu. Materia iluna deitzen diogu, argiarekiko elkarrekintzarik ez daukalako. Materia horrek ez du erradiatzen, eta ez du elektromagnetismo bidezko elkarrekintzarik. Baina hor dago, eta grabitazio efektuak ditu. Partikula elemental berriek azaldu ahalko lukete agian materia hori. Simulazioak egiten ditugunean, oso hotzak diren partikula elemental berriak erlatibitate orokorrean sartzean ateratzen dira zenbakiak. Ez dakigu zer den materia iluna, baina kontua azaltzeko intuizio ona daukagu. Besteak beste, partikula talka-gailuetan partikula hipotetiko hauek bilatzen ari dira. Lurrean hauek atzemateko arazoa da grabitaziori eragiten dion partikula baldin bada, beste indarren aldean oso ahula dela Lurraren eskalan. Laborategi baten eskalan horren ahula da, ezen hautemanezina suertatzen zaigun. Hori da, hain zuzen, materia iluneko partikula hipotetiko bat detektatzeko izango genukeen arazo nagusia. Gogora ekarri behar da zeintzuk diren denbora, espazioa eta materiaren arteko harremanak arautzen dituzten oinarrizko indarrak. Tamainaren arabera hierarkizatuta daude horiek. Distantzia handietan, grabitatea da gehien nagusitzen dena. Eskala handi horietan hedatzen da ere elektromagnetismoa. Beste biak dira indar nuklear bortitza eta nuklear ahula. Beraz, materia iluna grabitate efektuak baino ez baditu, zaila da horiek antzematea talka-gailu txikietan. Fisikari esperimentalak saiatzen ari dira modu ez zuzenean partikula horien eragina aurkitzen. Beste partikulekiko elkarrekintzaren bidez, prozesu estatistikoen bitartez ondorioztatu liteke hau. Beste aldetik, energia iluna literalki unibertsoaren ezezagunik handiena dugu: honen energiaren %70 da. Bere eragin nagusia unibertsoaren hedaketa gauzatzea da.
"Gure ezjakintasunean, materia iluna eta energia iluna dira eman dizkiegun izenak"
Unibertsoa big bang batean sortu omen da. Baina orain unibertsoa oso handia da...
Hau da hurrengo galdera handia. Ea, gaur egun ez dakigu unibertsoa zergatik hedatzen ari den. Gure ezjakintasunean, energia iluna deitzen diogu horri. Materia ilunaren kasuan, materia ematen du, eta iluna da. Eredu estandarren zabalpena baino ez genuke behar hori azaltzeko, hori ahalbidetzen duen partikularen bat aurkitzea, hain zuzen. Baina energia ilunaren kasuan guztiz galduta daude. Badira bosgarren oinarrizko interakzio bat proposatu dutenak, partikula bat edota grabitazioaren eraldaketa bat. Galaxia mailan, materia iluna sartuz gero, gure ohiko ereduak zabaldu eta erabili genitzakeen. Baina galaxia arteko mailara iritsita, berez ez da unibertsoaren zabalpenik aurreikusten. Albert Einsteinek berak ondoren alboratu zuen berak proposatutako konstante kosmologikoa, esan zuelako unibertsoak estatikoa behar zuela Jainkoaren gustukoa izateko. Tira, kalean gauza txarragoak entzuten dira, kar-kar! Orain konstante hori berreskuratu da, Lambda izenarekin. CDM-rekin (Cold Dark Matter) batera, kosmologiaren eredu estandar deitu dezakeguna da hori. Baina horrek ez du funtzionatzen. Unibertsoaren %70 zenbaki batekin azaltzeak ez dirudi oso egokia, ezta? Are gehiago, soilik unibertsoaren %5 behatzeko gai garenean, eta horretan ere izugarrizko gabeziak ditugunean. Gainera, zabaltzen den heinean, gero eta unibertso behagarri gehiago galtzen ari zaigu.
"Ez dirudi oso egokia denik unibertsoaren %70 zenbaki batekin azaltzea, ezta?"
Fisikari bati txantxetan entzun nion esaten fisikari batzuek beren bizitza galdu dutela korden teoriara dedikatuz. Zure defentsan, zer duzu argudiatzeko?
Eskerrik asko galdera egiteagatik! Oso arbuiagarria iruditzen zait galdera hori erantzuten ez zaionean, kar-kar! Ea, ni berez korden teorian doktorea naiz, baina, egia esanda, orain gehiago fisikari matematikoa naiz. Baina beharrezkoa ikusten dut nire alor horren defentsa egitea. Energia altuko fisikaria naiz: partikulekin lan egiten duten kide fenomenologikoekin alderatuz gero, hauek lantzen dituzten energia altuak 120 magnitude ordenara daude nik ikasten ditudan kontuetatik. Zaila da irudikatzea norainoko txikia izan daitekeen halako zerbait. Funtsean, esperimenturik gabeko teorikoak gara, neurtu ezin daitekeena ikertzen dugulako. Kontua da korden teorian dedikatzen garela ezagutezinaren ertzean. Eta oso proposamen sofistikatua dugu arazoa ebazteko. Ez da pentsatu behar teoria bat bezala, marko teoriko bat bezala baizik. Are gehiago, iruditzen zait mundu kapitalista batean beharrezkoa dela ezagutza defendatzea, ezagutza soila izateagatik. Kuriositatea berezkoa dugu, eta denak ez du zertan patente edo copyright duen zerbait izan. Epe luzera, ikerketa guztiek bere aplikazioak ekartzen dituzte, aurreikusinezkoak hain zuzen.
Demokritotik Oppenheimerrera igarotzen garenean…
Hain zuzen! Korden teoriaren defentsan, esan behar dugu kalterik egiten ez duen jendea garela! Tira, onartu beharra dago zientziaren filosofiaren alorrean aritzen diren gure kideek arrazoi osoa dutela zera honetan: korden teoriak faltsabilitate arazo handi bat du. Ni jada korden teorian ez banago ere, ez dut uste argudiatzen duten hori egokia denik. Korden teoriaren aurreikuspenak daude, baina ezinezkoa da frogatzea gaur egungo teknologiarekin, ezta etorkizun batean aurreikusi daitekeenarekin ere. Hortaz, agian orduan errua beraiena izango da, edo partekatutakoa, kar-kar! Baina, adibidez, korden teoria matematika ikerketa programa indartsu baten abiapuntua izan da: hamarkada luzez ebatzi gabe zegoen arazo matematiko bati (ispilu simetria) irtenbidea eman dio.