21 септември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Светлината е изпреварвала гравитацията в ранната Вселена (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 24 ноември 2016 в 13:3068680

Скоростта на светлината би трябвало да е най-фундаменталната константа във физиката, но е възможно тя да не е била винаги една и съща. Тази спорна идея може да преобърне нашите стандартни космологични знания, разказва NewScientist.

Тази нова идея, която при това може да се провери, е достъпна в ArXiv.

През 1998 г. Жоао Магейжу (Joao Magueijo) от Лондонския имперски коледж предполага, че скоростта на светлината може да варира, за да се реши това, което космолозите наричат проблем на хоризонта. Проблемът на хоризонта е свързан с космическия микровълнов фон. От която и да е точка на хоризонта да идва това лъчение, температурата му е постоянна с точност до 0,001%.

Космическото микровълново фоново лъчение се е излъчвало, когато Вселената е била само на 380 хиляди години и за това време светлината не може да отиде на повече от един милион светлинни години в коя да е посока. Ако запълним микровълновото небе с кръгове с радиус един милион светлинни години, ще ни трябват повече от 10 милиарда независими области, за да се запълни всичко, което виждаме. Въпреки това, в тези региони, които не са свързани един с друг, температурата, спектърът и плътността са еднакви с точност 99.99%.

Този проблем, когато области, без контакт помежду си, поради някаква причина имат еднакви свойства, се нарича проблем на хоризонта.

Проблемът на хоризонта (понякога наричан проблем на хомогенността) е проблем на стандартния космологичен модел на Големия взрив.

Стандартният начин да се обясни тази главоблъсканица е идея, наречена инфлация, според която ранната Вселена преминава през кратък период на бързо нарастване в началото - така изравняването на температурата се случва, когато космосът е по-малка, а след това изведнъж се разраства. Но не знаем защо инфлацията започва или защо спира.

И Магейжу търси алтернативи. Неговата хипотеза е, че скоростта на светлината може в самото начало на Вселената да е била много по-висока (до 1069). Увеличената скорост се отнася само до инфлационния етап от модела на Големия взрив, тоест само първите 10-43 секунди. 

Жоао Магейжу (Joao Magueijo)

Сега едно ново изследване, което ще бъде публикувано на 28 ноември във Physical Review, той и Ниаеш Афшорди (Niayesh Afshordi) от Института Периметър в Канада излагат нова версия на идеята - и при това - проверима. Те предполагат, че в началото на Вселената, светлината и гравитацията се разпространяват с различни скорости.

Ако фотоните се движеха по-бързо от гравитацията точно след Големия взрив, това ще им позволи да стигнат достатъчно далеч, така че Вселената да достигне температурно равновесие много по-бързо, отбелязва екипът.

Как може да се провери теорията

Новото и най-вълнуващо в идеята на Магейжу е, че тя прави конкретна прогноза за космическия микровълнов фон (CMB). Тази радиация, която изпълва Вселената, е създадена малко след Големия взрив и съдържа "фосилен" отпечатък на условията в ранната Вселена.

В модела на Магейжу и Афшорди някои детайли на CMB отразяват начина, по който се променят скоростта на светлината и скоростта на гравитацията с измененията на температурата на Вселената. Те открили, че има рязка промяна в определен момент, когато съотношението на скоростите на светлината и гравитацията бързо отива до безкрайност.

Това определя една стойност, наречена спектрален индекс, която описва вълничките, набраздяването в първоначалната плътност на Вселената, при 0.96478 - стойност, която може да бъде проверена в бъдещи измервания. Последната цифра, съобщена през 2015 г. от спътника Планк, картографиращ CMB, поставя спектралният индекс около 0.968, което е изкусително близо.

Ако следващите данни разкрият несъответствие, теорията може да се изхвърли. "Това ще бъде страхотно - аз няма да се налага да се мисли повече за тези теории", заяви Магейжу . "Целият този клас теории, в които скоростта на светлината варира по отношение на скоростта на гравитацията ще се изключат".

Но нито едно измерване не може да изключи инфлацията изцяло, тъй като тя не прави конкретни предсказания. "Съществува огромен обем от възможни инфлационни теории, които правят тестването на основната идея много трудно", коментира Питър Коулс (Peter Coles) от Университета в Кардиф. "Това е като да заковеш желе на стената".

Това прави още по-важно да се проучат алтернативи като променливата скорост на светлината, добавя той.

Джон Уеб (John Webb) от Университета на Нов Южен Уелс в Сидни, Австралия, е работил в продължение на много години върху идеята, че константи могат да се различават, и е "много впечатлен" от прогнозата на Магейжу и Афшорди. "Ако една теория може да се провери, това е добра теория", отбелязва той.

Последиците могат да бъдат дълбоки. Физиците отдавна знаят за несъответствието в начина, по който Вселената работи в най-малките си мащаби и при най-високите си енергии, и търсят обединение в теорията на квантовата гравитация. Ако се намери добър баланс между теорията на Магейжу и наблюденията, това би могло да стане добър опит да се преодолее тази разлика, добавяйки още разбиране за първите мигове на Вселената.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Защо не можем да се стоплим?
Защо не можем да се стоплим?
13 септември 2019 в 10:273509
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.