Физици от Университета на Британска Колумбия (UBC) може би решиха една от най-големите загадки на природата - каква е причината за ускореното разширяването на нашата Вселена?
Докторантът Кханди Уанг (Qingdi Wang) се занимава с този въпрос в едно ново проучване, което се опитва да разреши и голямата несъвместимост между двете най-успешни теории, които обясняват как работи нашата Вселена - квантовата механика и теорията на относителността на Айнщайн, пише сайтът на UBC.
Проучването, публикувано в Physical Review D, показва, че ако вникнем дълбоко в нашата Вселената, ще видим, че е съставена от постоянно променящо се пространство и време.
"Пространство-времето не е толкова статично, както ни се струва, това е в постоянно движение", заяви Уанг.
"Това е нова идея в област, в която няма много нови идеи, които да се опитват да се справят с този проблем", отбеляза Бил Унрух (Bill Unruh), професор по физика и астрономия, научен ръководил на работата на Уанг.
Идеята за разширяването на Вселената съществува от 1920-те, когато Жорж Льометр, белгийски свещеник и учен, за първи път предполага, че всичко е възникнало от един първичен атом, а след него Едуин Хъбъл използвайки червеното отместване успя да види, че галактиките се отдалечават от нас и ние всъщност живеем в разширяваща се Вселена.
През 1998 г. два независими екипи откриват с помощта на свръхнови тип Ia, че Вселената се разширява все по-бързо през последните седем милиарда години (виж схемата долу), което означава, че пространството е изпълнено с тъмна енергия, която разширява материята.
Големият въпрос е кой предизвиква всъщност ускореното разширява на Вселената?
Най-естественият кандидат за ролята на тъмната енергия е енергията на вакуума. Когато физиците прилагат теорията на квантовата механика за енергията на вакуума, тя предсказва, че ще има във вакуума енергия с изключително голяма плътност, много повече, отколкото общата енергия на всички частици във Вселената. Ако това е вярно, а Общата теория на относителността на Айнщайн предполага, че енергията трябва да има силна гравитационна сила и повечето физици смятат, че това ще накара Вселената да експлоадира.
За щастие, това не се случва и разширяването на Вселената е много бавно. Но това е проблем, който трябва да бъде решен, за да продължи напред фундаменталната физика.
За разлика от други учени, които се опитват да променят или квантовата механика, или Общата теория на относителността, за да решат проблема, Уанг и Унрух, предлагат различен подход. Те вземат голяма плътност на енергията на вакуума, предсказана от квантовата механика сериозно и откриват, че има важна информация за енергията на вакуума, която липсваше в предишните изчисления.
Техните изчисления дават съвсем различна физическа картина на Вселената. В тази нова картина, пространството, в което живеем, бясно се колебае. Във всяка точка, той се колебае между разширяване и свиване. Тези флуктуации напред - назад, почти се компенсират една друга, но много малък нетен ефект задвижва Вселената да се разширява бавно с ускорени темпове.
Но ако пространството и времето се колебаят, защо да не го усещаме?
"Това се случва в много малък мащаб, милиарди и милиарди пъти по-малък дори от електрон", обяснява Уанг.
"Това е подобно на вълните, които виждаме в океана", разказва Унрух. "Те не се влияят от интензивния танц на отделните атоми, които изграждат водата, върху която се носят тези вълни".
Представяме ви едно видео - разговор с носителя на Нобелова награда Адам Райс (Adam Riess), ръководител на един от същите тези два екипа, които през 1998 г. откриват ускореното разширяване на Вселената.
Разговорът се е състоял на 11 май в Харвард-Смитсониън Център по астрофизика. Дълъг е един час, но си заслужава гледането, ако се интересувате от космологията като цяло и стойността на константата на Хъбъл, с която се изразява скоростта на разширяване на Вселената.
Константата на Хъбъл остава един от най-важните параметри в космологичния модел, който определя мащабите на размера и възрастта на Вселената. Цялата несигурност в космологичния модел, включително естеството на тъмната енергия, свойствата на неутриното и мащаба на отклоненията от плоската геометрия могат да бъдат ограничени, ако измерванията на константата на Хъбъл станат с по-голяма точност, отколкото бе възможно досега. Разстоянията, измерени от инфрачервените наблюдения на Цефеидите и свръхновите тип IА, за момента представят 2,4% точност. Чрез непрекъснатото подобряване на прецизността и точността на константата на Хъбъл можем да видим по-нататък доказателства за значителни отклонения от стандартния модел на космологията, Lambda - CDM*, и по този начин открива вълнуваща възможност за нова фундаментална физика като екзотичната тъмна енергия, а може би и нова релативистична частица, а това са само някои от възможностите.
*Моделът Ламбда-студена тъмна материя (Lambda-Cold Dark Matter или Lambda-CDM), който в момента е общоприет стандарт в космологията (изследване на произхода и еволюцията на Вселената). Според него обикновената материя, с която се сблъскваме всеки ден (барионната материя) е само около 5% от материята на Вселената, тъмната материя, заема 27%, а останалите 68% е от тъмна енергия - теоретична движеща сила на разширяването на Вселената.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари