Ez a két jelenség az 1912-ben Vesto M. Slipher felfedezése a vöröseltolódás volt, valamint az 1965-ben A. Penzias és R. W. Wilson által fölfedezett izotróp sugárzás. A kozmológiai elméletek erre a két fölfedezésre építették rá a táguló univerzum és az ősrobbanás ("Big Bang") elméletét. Azóta le sem térnek erről az útról, hanem különböző modellkísérletekkel igyekeznek újra "leképezni" azt, hogy mi is történt az ősrobbanás utáni néhány milliomod másodpercben, amikor megjelenhetett az anyag ma ismert állapota.

Ahhoz, hogy az anyag szerkezetével kapcsolatos vizsgálatokat megfelelő mélységig tudják elvégezni, létre kellett hozni egy olyan laboratóriumot, amelyben a kísérletek elvégezhetők. 1954-ben megalakult a CERN (Részecskefizikai Kutatások Európai Szervezete) és Genf mellett megépítették a szervezet központi laboratóriumát, amely több gyorsítót fog össze, és állandóan bővítik, egyre nagyobb energiájú gyorsítókat építve.

A jelenleg is működő óriásgyorsító mellett 2002-re működni fog a világ legnagyobb gyorsítója, az LHC (Large Hadron Collider) a CERN-ben, majd fölmerült egy lepton-gyorsító terve (lepton: szerkezet nélküli elemi részecske), majd Hamburg mellett fölépítenek egy szupravezető üregekkel kombinált szupergyorsítót, de nem hagyhatjuk említés nélkül a brookhaveni Relativisztikus Nehézgyorsítót (RHIC) sem. Ez év februárjában a részecskefizikusok a világ egy pontjára figyeltek: a CERN-ből helyszíni közvetítésben számoltak be, hogy először sikerült kvarkanyagot létrehozni. A műveletet a CERN nehézionprogramjának keretében végezték nemzetközi kutatógárdával. Miért váltott ki akkora izgalmat ez a kísérlet és mi is a kvarkanyag? Az anyag szerkezetéről már az ókorban is tudták, hogy parányi részekből, atomokból áll. Később - már a XX. században - felfedezték azt, hogy az atom is részecskékből áll, magból és a körülötte lévő elektronokból. Aztán kiderült, hogy a mag is osztható protonokra és neutronokra, de ez még mindig nem a végső szerkezet, mert az utóbbiaknak is szerkezetük van, kvarkokból állnak. Mai tudásunk szerint hatféle kvark létezik, a hatodik létezését 1995-ben igazolták. A bökkenő az volt, hogy szabad kvarkokat nem sikerült előállítani, úgy tűnt, véglegesen bezáródtak az idők folyamán "börtönükbe", a protonokba. Ez a pont azért izgatta a kutatókat, mert az ősanyag keletkezésekor - az ősrobbanás után - nyilván szabadok voltak a kvarkok, azután álltak össze protonná, neutronná és így tovább, egészen a mai értelemben vett anyagig. Tehát a "harmadik perc előtti" állapotát szeretnék megismerni az anyagnak.

Ehhez kerültek most igen közel a CERN fizikusai, bár örömük azért nem felhőtlen, mert igaz, hogy sikerült olyan körülményeket teremteni, hogy a protonok és neutronok szétrobbanjanak az említett kvarkokra és létrejöhetett a kvarkanyag, de szabad kvarkot most sem figyeltek meg. Luciano Maiani professzor, a CERN igazgatója elmondta, hogy a nehézionprogramban részt vevő hét kutatócsoport eredményei megerősítik, hogy a világegyetem homályosan körvonalazódó kezdeti szakaszának megértésében nagy szerepe van a kvarkanyagnak, de ez csak az első lépés, a továbbiakban ennek a plazmaállapotú anyagnak a tulajdonságait kell feltárni.

A jelenleg is folyó nehézionprogram keretében nagy energiájú ólomionokat, illetve ólom- és aranyionokat ütköztetnek a CERN szuper-protonszinkrotronjában. Az ütköztetés hét pontban játszódik le, ezt elemzi a hét kutatócsoport. Az ütközés részleteit rögzítő mérőberendezés egyik részét a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet munkatársai - Vesztergombi György, Pálla Gabriella és csoportjuk -, valamint Pálinkás József (jelenleg az OM államtitkára) vezetésével a Debreceni Atommagkutató Intézet munkatársai tervezték és építették, ezért a berendezés a Budapest wall nevet kapta. A nehézionok ütközése közben keletkező energia a nap központi hőmérsékletének mintegy százezerszeresére hevíti fel az anyagot, miközben sűrűsége eléri a proton sűrűségének hússzorosát. Ilyen sűrűséget, amely a feltételezett ősrobbanás után csak nagyon rövid ideig létezhetett, most sikerült először előállítani. A program 1994-ben indult, amikor üzembe helyeztek egy új ólomionforrást és "feljavították" a gyorsítókat.

A létrehozott kvarkanyag mintegy 12-15 milliárd évvel [ezelőtt] a természetben is létezhetett, de mintegy három perccel az ősrobbanás után a folyamat továbbment és a kvarkok "bezáródtak" a protonokba és más részecskékbe. Ezeket a kvarkokat "szabadították" ismét ki a sikeres kísérlettel. A kísérleteket tovább folytatják, a kvarkanyag tulajdonságainak vizsgálatát azonban nem a CERN-ben, hanem az amerikai Long Islanden lévő, Brookhaven National Laboratoryban lévő gyorsítóval folytatják. A mérések ez év nyár elején kezdődnek, és a fizikusok izgatottan várják az eredményeket. A kísérletre akár fogadásokat is lehetne kötni a szakembereknek, mert ahogy Zimányi József akadémikus elmondta, egy konferencián nemrég fölkértek négy elméleti fizikust, hogy adjanak becsléseket a brookhaveni kísérlet eredményeit illetően; az egyik felkért fizikus Zimányi József. Így érthető, hogy még nagyobb izgalommal várjuk, hogy ki közelítette meg legjobban számításaival a mért eredményt. Ha a CERN-ben felépül a nagy hadronütköztető-gyűrű (LHC), akkor 2005-ben elindul az Alice nevet viselő nehézionprogram.

Mindazonáltal ne gondoljuk, hogy minden téren egyetértés van a kozmológiával foglalkozók között. Nemrég jelent meg dr. Balogh Zoltán Tudomány és kozmológia című kis kötete. Az élvezetes olvasmány az eddigi elméletek bírálatát tartalmazza, számos megfigyelést állít szembe az ősrobbanás és a táguló világegyetem elméletével. Megemlíti, hogy az Androméda galaxis közeledése a Tejútrendszerhez éppenséggel nem kivételes jelenség, hanem a világegyetem tágulása elméletnek egyik empirikus cáfolata, ha a tágulást a kozmikus tér egy elhatárolt részére értjük.

Egyébként a kozmikus expanzió, - Balogh Zoltán szerint - sohasem képezte "tudás" tárgyát, csupán spekulatív elméletet, amit az említett vöröseltolódásra alapoztak. Számos érdekes fejtegetést tartalmaz a kötet, a végső szót a világegyetem keletkezésében az elkövetkező évek kísérletei mondják ki, ha egyáltalán megfejthető az ember számára a végtelenség anyagra vonatkoztatott ténye.