Autoři nové, potenciálně kontroverzní studie naznačují, že rozpínání vesmíru by mohlobýt
Nový přístup je podrobně popsán v článku publikovaném v časopise Klasická a kvantová gravitace a Lucas Lombreiser, profesor teoretické fyziky na univerzitě v Ženevě.
Jaká je expanze vesmíru?
Podle obecně uznávané teorie se zrodil vesmírspolu s Velkým třeskem a vypadal jako velmi horký a hustý bod. Po nepředstavitelně malých zlomcích zlomku vteřiny začalo rozpínání vesmíru (neboli inflace). Samotný prostor se rozpínal rychleji než rychlost světla. Během tohoto období se vesmír zvětšil nejméně 90krát.
Podle NASA po inflaci růst vesmírupokračoval, ale pomalejším tempem. Jak se prostor rozšiřoval, ochlazoval se a tvořila se hmota. Vteřinu po velkém třesku se zaplnila neutrony, protony, elektrony, antielektrony, fotony a neutriny.
Tento snímek celé oblohy ukazuje rodící se vesmír a teplotní fluktuace, které jsou staré 13,7 miliardy let. Obrázek poskytla NASA
Přibližně 380 000 let po velkém třeskuhmota se ochladila natolik, že v éře rekombinace vytvořila atomy, což vedlo k vytvoření průhledného, elektricky neutrálního plynu. Po tomto okamžiku se však vesmír ponořil do temnoty, protože ještě nevznikly hvězdy ani žádné jiné jasné objekty.
Přibližně o 400 milionů let později vznikl vesmírvynoří se z kosmického temného věku do éry reionizace. Během této doby více než půl miliardy let se zhroutilo dostatečné množství shluků plynu, aby se vytvořily první hvězdy a galaxie, jejichž energetické ultrafialové světlo ionizovalo a zničilo většinu neutrálního vodíku.
I když expanze vesmíru se postupně zpomalilajak se hmota vlivem gravitace k sobě přitahovala, asi 5 nebo 6 miliard let po velkém třesku začala podle NASA záhadná síla (temná energie) urychlovat rozpínání vesmíru. Předpokládá se, že tento proces pokračuje i dnes.
Důkazy pro expanzi a kosmologickou konstantu
Vědci vědí, že vesmír se rozpíná kvůličervený posuv, prodlužující vlnovou délku světla směrem k červenějšímu konci spektra, když se objekt, který jej vyzařuje, vzdaluje od nás. Vzdálené galaxie mají větší rudý posuv než galaxie nejblíže Zemi. To naznačuje, že tyto galaxie se od nás stále více vzdalují.
Nedávno vědci našli důkazyže rozpínání vesmíru není neměnné, ale ve skutečnosti se zrychluje. Pro tento jev existuje termín známý jako kosmologická konstanta nebo lambda.
Co je za problém?
Kosmologickou konstantou byla bolest hlavypro kosmology, protože předpovědi částicové fyziky o její hodnotě se liší od skutečných pozorování o 120 řádů. Proto se kosmologická konstanta nazývá „nejhorší předpověď v dějinách fyziky“.
Kulová hvězdokupa NGC 6397. Snímek poskytla NASA/Francesco Ferraro/observatoř Bologna
Kosmologové se často snaží tento rozpor vyřešitmezi různými hodnotami lambda, což naznačuje nové částice nebo fyzikální síly. Autoři nové studie ale tento problém vyřešili přehodnocením stávajících verzí.
Co naznačuje nová studie?
V matematickém výkladu LombreatheraVesmír se nerozpíná, ale je plochý a statický, jak kdysi věřil Einstein. Pozorované efekty, které naznačují expanzi, lze vysvětlit vývojem hmotností částic, jako jsou protony a elektrony, v průběhu času.
V této interpretaci částice pocházejí z pole,prostupující časoprostor. Kosmologická konstanta je určena hmotností pole. Protože toto pole kolísá, hmoty jím generovaných částic se chovají stejně. Kosmologická konstanta se stále mění s časem, ale v tomto modelu je tento proces způsoben změnou hmotnosti částic v průběhu času, a nikoli rozpínáním vesmíru.
Kolísání pole vede k velké červenéposunutí vzdálených kup galaxií, než předpovídají tradiční kosmologické modely. Kosmologická konstanta tedy zůstává věrná předpovědím modelu.
Recept na temný vesmír
Nová struktura Lombreather také některé řešídalší naléhavé problémy kosmologie, včetně povahy temné hmoty. Tento neviditelný materiál převyšuje běžné částice hmoty v poměru 5 ku 1, ale zůstává nepochopitelný, protože neinteraguje se světlem.
Fyzik navrhl, že kolísání pole takése může chovat jako axionové pole. V tomto případě jsou axiony hypotetické částice, které jsou považovány za jednoho z navrhovaných kandidátů na roli temné hmoty.
Tyto výkyvy mohou také „skoncovat“ se tmouenergie, hypotetická síla, která napíná strukturu vesmíru, a tak táhne galaxie od sebe stále rychleji. V novém modelu bude účinek temné energie vysvětlen hmotností částic, které si později ve vesmíru zvolily jinou evoluční cestu.
Přečtěte si více:
Poblíž Země byl nalezen kvaziměsíc: putuje s naší planetou již více než 2000 let
Vědci ukázali, jak vypadal faraon Tutanchamon
Fyzici nejprve pořídili rentgenové záření jediného atomu
</ p>