Хипотеза: Светът е триизмерен, защото в началото е бил изпълнен с възли

НаукаOFFNews Последна промяна на 17 октомври 2017 в 12:16 10123 0

Кредит Keith Wood / Vanderbilt

Международен екип учени предложи вероятно обяснение на наблюдаваната триизмерност на пространството, съобщи Phys.org.

Проучването, прието за публикуване в European Physical Journal C, е на разположение в сайта за препринти arXiv.org.

Хипотезата на учените предполага, че в ранните етапи на Вселената, преди около 13.8 миллиарда години, повечето от материята се е намирала в състояние на кварк-глуонна плазма. По време на фазовия преход на кварк-глюконната плазма в плазмата са възникнали протони и неутрони, образуващи ядрата на химическите елементи.

Малко след като се е появила Вселената, тя се е изпълнила с възли, образувани от гъвкави нишки от енергия, наречени тръбни потоци (flux tubes), които обединява заедно елементарните частици.

Тези "тръбни потоци" се състоят от кварки, елементарни частици, които изграждат протоните и неутроните. Кварките се задържат заедно от друг тип на елементарните частици, наречени глуони, които "слепват" кварките заедно. Глуоните свързват положителните кварки със съответните отрицателни антикварки с гъвкавите нишки енергия или т. нар. тръбни потоци.

Тъй като свързаните частици се привличат една от друга, тръбният поток се удължава докато достигне точката, в която се разпада. Когато това се случи, се освобождава достатъчно енергия, за да се образува втора двойка кварк-антикварк, който разделя и се свързва с първите частици, произвеждайки две двойки свързани частици. Процесът е подобен на рязане пръчка магнит наполовина - получават се два по-малки магнити, и двата със северен и южен полюс.

Компютърна графика, която показва вида на стегнатата мрежа от тръбни потоци, които физиците предлагат, че може да са изпълнили ранната Вселена. Източник: Keith Wood / Vanderbilt

Физиците разбират, че по-високо енергийна версия на кварк-глуонната плазма би била идеална среда за образуване на тръбни потоци в много ранната Вселена. Големият брой двойки кварк-антикварк, които спонтанно се създават и унищожават, ще създадат безброй ръбни потоци.
Обикновено тръбният поток, който свързва кварк и антикварк изчезва, когато двете частици влязат в контакт, но има и изключения.

Ако тръбата е под формата на възел, например, тогава става стабилна и може да надживее частиците, от които е създадена. При определени обстоятелства от тези тръби може да се образува възел. В резултат на това завързаната тръба ще продължи да съществува, дори и след като частиците, които я свързват се унищожат една друга. Стабилни тръбни потоци се създават също, когато два или повече тръбни потока се свържат взаимно. 

По този начин цялата Вселена би могла да се напълни със стегната мрежа от тръбни потоци, смятат авторите.

Физиците обясняват триизмерността на Вселената с това, че възлите на тръбните потоци, които свързват кварките и антикварите, са стабилни само в триизмерното пространство. Системата от тръби, пронизваща свят с по-голям брой пространствени измерения, не би могла да съществува дълго време.

След това авторите изчисляват колко енергия може да съдържа такава мрежа и са приятно изненадани да открият, че тази енергия е достатъчно, за да захрани ранния период на космическата инфлация.

В рамките на стандартните модели на физиката на елементарните частици и космологията се смята, че в ранните етапи на Вселената е съществувало единна сила, обединяваща силното и електрослабото взаимодействие, от които в етапа на инфлацията (период на експоненциално разширение) е станало отделянето на силното взаимодействие. Този процес се придружава от обединенията на кварки и глуони в адрони и вероятната поява на космологичните топологични дефекти (по-специално, космологичните струни, мембрани и монополи). Процесът се нарича с общия термин бариогенеза, който включва хипотетичните физични процеси, които водят и до асиметрията между барионите (предимно неутрони и протони) и антибарионите, веднага след Големия взрив, което довежда до значително количество остатъчна материя, от която е изградена съвременната Вселена.



Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Физика

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !