Svetom fizike nedavno je odjeknula vest koja deluje monumentalno: naučnici su možda konačno, posle skoro 100 godina potrage, otkrili tamnu materiju. S obzirom na to da se veruje da ova misteriozna supstanca čini oko 85% sve materije u univerzumu, ovakvo otkriće bi predstavljalo jednu od najvećih prekretnica u istoriji nauke. Potraga koja traje decenijama mogla bi biti završena.

Ipak, iako naslovi zvuče senzacionalno, neophodna je doza opreza. Dublja analiza, zasnovana na uvidima fizičarke Sabine Hosenfelder, otkriva nekoliko ključnih razloga zašto bismo trebali biti skeptični prema ovoj tvrdnji. Pre nego što proglasimo pobedu, važno je razumeti slabosti novog istraživanja. Ovaj članak će razložiti najvažnije razloge za sumnju, jedan po jedan.

Prvo, šta tačno tvrdi novo istraživanje?

Suština tvrdnje, iznesene u recenziranom naučnom radu, jeste da je pronađen jasan signal koji potiče od tamne materije. Autor rada je ponovo analizirao podatke koje je prikupio Fermijev gama-satelit u periodu od 2008. do 2023. godine. U tim podacima, identifikovao je sferičnu distribuciju gama-zraka visoke energije (oko 20 gigaelektronvolti, GeV) koji dolaze direktno iz centra naše galaksije, Mlečnog puta. Teorija kaže da bi ovi gama-zraci mogli nastati kada se dve čestice tamne materije sudare i međusobno anihiliraju (ponište). Štaviše, autor tvrdi da je signal detektovan sa statističkom značajnošću od zapanjujućih 13 do 19 sigma – nivo pouzdanosti koji je daleko iznad praga od 5 sigma, koji se smatra zlatnim standardom za proglašenje otkrića u fizici čestica.

U saopštenju za javnost, autor je izjavio sledeće, naglašavajući značaj svog otkrića:

"Ako je ovo tačno, koliko je meni poznato, to bi bio prvi put da je čovečanstvo videlo tamnu materiju, i ispostavlja se da je tamna materija nova čestica koja nije uključena u trenutni standardni model fizike čestica. Ovo označava veliki napredak u astronomiji i fizici."

Pominjanje "nove čestice" je ključno, jer tamna materija, po definiciji, nije deo Standardnog modela – skupa čestica i sila koje trenutno poznajemo.

Razlog za sumnju #1: Problem "prevelikog truda" sa starim podacima

Prvi i možda najočigledniji razlog za skepticizam leži u prirodi samih podataka. Podaci sa Fermijevog satelita nisu novi; oni su dostupni naučnoj zajednici godinama i analizirani su nebrojeno puta od strane različitih timova istraživača širom sveta. Kako ističe Sabine Hosenfelder, kada neko u tako detaljno "prečešljanim" podacima pronađe nešto što niko pre nije video, postoji opravdana sumnja da se "malo previše trudio da pronađe nešto novo". Drugim rečima, postoji rizik da je istraživač nenamerno prilagođavao analizu dok nije dobio željeni rezultat.

Razlog za sumnju #2: Mešanje signala sa kosmičkom bukom

Drugi, tehnički razlog za sumnju tiče se same metodologije analize. Centar Mlečnog puta je izuzetno "bučno" i kompleksno okruženje kada je reč o gama-zracima. Nije to čist, izolovan izvor signala. Postoje brojni drugi poznati i snažni izvori gama-zračenja u tom regionu, kao što su takozvani "Fermijevi mehuri", za koje se veruje da ih stvara supermasivna crna rupa u srcu naše galaksije, kao i "Loop I mehur", koji se smatra ostatkom eksplozije supernove.

Problem nastaje u načinu na koji je autor studije pristupio ovoj "buci". On je prvo napravio modele poznatih izvora zračenja, a zatim je sve preostale signale koji su imali sferični oblik automatski pripisao tamnoj materiji. Kritika ovog pristupa je jednostavna: on implicitno pretpostavlja da su naši modeli poznatih izvora gama-zraka savršeni. Svaka nesavršenost ili nepoznanica u tim modelima automatski će se "preliti" u preostali signal, stvarajući lažni utisak novog otkrića. Kako Hosenfelder kaže, takav postupak praktično garantuje da će se nešto pronaći, jer "skoro svaki oblik ima sferični deo".

Razlog za sumnju #3: Istorija lažnih uzbuna

Ovo nije prvi, a verovatno ni poslednji put da se neki misteriozni astronomski signal ishitreno pripiše tamnoj materiji. Istorija fizike je puna sličnih "otkrića" koja su se kasnije ispostavila kao pogrešna, a uzrok je pronađen u poznatim astrofizičkim fenomenima. Evo samo nekoliko primera:

• Višak kosmičkih zraka super-visoke energije: Neko vreme se verovalo da ovaj signal iz centra Mlečnog puta potiče od tamne materije. Danas se smatra da su njegov izvor milisekundni pulzari.
• Višak pozitrona: Pre otprilike 15 godina, višak pozitrona (anti-čestica elektrona) u kosmičkim zracima je takođe smatran dokazom za tamnu materiju. Kasnije analize su pokazale da verovatno potiču od supernova ili aktivnih galaktičkih jezgara.
• Specifična emisija vodonika: Jedan raniji signal, vezan za emisiju vodonika, takođe je bio kandidat za tamnu materiju. Ironično, čak i da je ta tvrdnja bila tačna, zahtevala bi potpuno drugačiju vrstu čestice tamne materije od one koja bi odgovarala ovom najnovijem otkriću gama-zraka.

Konačna presuda: 9 od 10 na "meraču gluposti"

Sumirajući sve navedene probleme – korišćenje starih podataka, problematičnu metodologiju i dugu istoriju sličnih lažnih uzbuna – Sabine Hosenfeldere Hosenfelder daje oštru, ali jasnu ocenu. Ona ovom radu dodeljuje "9 od 10 na meraču gluposti" (eng. bullshit meter). Njen zaključak je da je navodno otkriće najverovatnije samo artefakt nastao u procesu analize podataka. Čak i ako signal zaista postoji, verovatnije je da postoji neko drugo, još neotkriveno astrofizičko objašnjenje za njega, a ne tamna materija. Ona, doduše, u svom stilu dodaje da rad nije dobio ocenu 10 od 10 samo zato što je "viđala i gore radove".

Zaključak: Zašto je važno ostati otvorenog uma?

Pa zašto onda uopšte pričamo o ovome ako je verovatnoća da je otkriće tačno tako mala? Odgovor leži u samoj prirodi naučnog procesa. Važno je ne odbacivati ovakve tvrdnje bez temeljne provere i ostati otvorenog uma. Kritički pristup ne znači cinizam, već temeljitost. Kako Hosenfelder kaže, moramo ostati otvoreni jer "možda će jednog dana biti prava stvar".

Dok čekamo taj dan, pravo pitanje nije samo kada ćemo otkriti tamnu materiju, već da li ćemo biti spremni da prepoznamo pravi signal kada se konačno pojavi u moru kosmičke buke? Ova poslednja epizoda služi kao podsetnik da je put do velikih otkrića popločan skepticizmom, rigoroznom proverom i, neizbežno, ponekom lažnom uzbunom.