Οι συγγραφείς μιας νέας, δυνητικά αμφιλεγόμενης μελέτης προτείνουν ότι η διαστολή του Σύμπαντος μπορεί να είναι
Η νέα νέα προσέγγιση περιγράφεται λεπτομερώς σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Κλασική και Κβαντική Βαρύτητα Καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης Lucas Lombreiser.
Ποια είναι η διαστολή του σύμπαντος;
Σύμφωνα με τη γενικά αποδεκτή θεωρία, το σύμπαν γεννήθηκεμαζί με τη Μεγάλη Έκρηξη και έμοιαζε με πολύ ζεστό και πυκνό σημείο. Μετά από αφάνταστα μικρά κλάσματα του κλάσματος του δευτερολέπτου, άρχισε η διαστολή του Σύμπαντος (ή ο πληθωρισμός). Το ίδιο το διάστημα επεκτάθηκε πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το σύμπαν μεγάλωσε σε μέγεθος τουλάχιστον 90 φορές.
Σύμφωνα με τη NASA, μετά τον πληθωρισμό, η ανάπτυξη του σύμπαντοςσυνέχισε, αλλά με πιο αργό ρυθμό. Καθώς ο χώρος επεκτεινόταν, ψύχθηκε και σχηματίστηκε η ύλη. Ένα δευτερόλεπτο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, γέμισε με νετρόνια, πρωτόνια, ηλεκτρόνια, αντιηλεκτρόνια, φωτόνια και νετρίνα.
Αυτή η εικόνα παντού στον ουρανό δείχνει το σύμπαν που γεννήθηκε. Δείχνει διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που χρονολογούνται πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά της NASA
Περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη ΈκρηξηΗ ύλη ψύχθηκε αρκετά για να σχηματίσει άτομα στην εποχή του ανασυνδυασμού, που οδήγησε στο σχηματισμό ενός διαφανούς, ηλεκτρικά ουδέτερου αερίου. Ωστόσο, μετά από εκείνη τη στιγμή, το σύμπαν βυθίστηκε στο σκοτάδι, αφού ούτε αστέρια ούτε άλλα φωτεινά αντικείμενα είχαν ακόμη σχηματιστεί.
Περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια αργότερα, ξεκίνησε το Σύμπαναναδύονται από τους κοσμικούς σκοτεινούς αιώνες στην εποχή του επαναιονισμού. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου περισσότερων από μισό δισεκατομμύριο χρόνια, αρκετές συστάδες αερίου κατέρρευσαν για να σχηματίσουν τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες, των οποίων το ενεργητικό υπεριώδες φως ιονίστηκε και κατέστρεψε το μεγαλύτερο μέρος του ουδέτερου υδρογόνου.
Αν και η διαστολή του σύμπαντος έχει σταδιακά επιβραδυνθείκαθώς η ύλη έλκονταν μεταξύ τους υπό την επίδραση της βαρύτητας, περίπου 5 ή 6 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, σύμφωνα με τη NASA, μια μυστηριώδης δύναμη (σκοτεινή ενέργεια) άρχισε να επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος. Πιστεύεται ότι αυτή η διαδικασία συνεχίζεται και σήμερα.
Στοιχεία για την επέκταση και την κοσμολογική σταθερά
Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι το σύμπαν διαστέλλεται λόγωμετατόπιση στο κόκκινο, τεντώνοντας το μήκος κύματος του φωτός προς το πιο κόκκινο άκρο του φάσματος καθώς το αντικείμενο που το εκπέμπει απομακρύνεται από εμάς. Οι μακρινοί γαλαξίες έχουν μεγαλύτερη μετατόπιση προς το κόκκινο από εκείνους που βρίσκονται πιο κοντά στη Γη. Αυτό υποδηλώνει ότι αυτοί οι γαλαξίες απομακρύνονται όλο και περισσότερο από εμάς.
Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες βρήκαν αποδείξεις ότιότι η διαστολή του σύμπαντος δεν είναι σταθερή, αλλά στην πραγματικότητα επιταχύνεται. Υπάρχει ένας όρος για αυτό το φαινόμενο γνωστό ως κοσμολογική σταθερά ή λάμδα.
Ποιο είναι το πρόβλημα?
Η κοσμολογική σταθερά ήταν πονοκέφαλοςγια τους κοσμολόγους, επειδή οι προβλέψεις της σωματιδιακής φυσικής της αξίας τους διαφέρουν από τις πραγματικές παρατηρήσεις κατά 120 τάξεις μεγέθους. Επομένως, η κοσμολογική σταθερά ονομάζεται «η χειρότερη πρόβλεψη στην ιστορία της φυσικής».
Σφαιρικό σμήνος NGC 6397. Η εικόνα προσφέρθηκε από τη NASA/Francesco Ferraro/Αστεροσκοπείο της Μπολόνια
Οι κοσμολόγοι συχνά προσπαθούν να επιλύσουν την ασυμφωνίαμεταξύ διαφορετικών τιμών λάμδα, υποδηλώνοντας νέα σωματίδια ή φυσικές δυνάμεις. Αλλά οι συγγραφείς της νέας μελέτης έλυσαν αυτό το πρόβλημα επανεξετάζοντας τις υπάρχουσες εκδόσεις.
Τι προτείνει η νέα μελέτη;
Στη μαθηματική ερμηνεία του LombreatherΤο σύμπαν δεν διαστέλλεται, αλλά είναι επίπεδο και στατικό, όπως πίστευε κάποτε ο Αϊνστάιν. Τα παρατηρούμενα αποτελέσματα που υποδηλώνουν διαστολή μπορούν να εξηγηθούν από την εξέλιξη των μαζών των σωματιδίων όπως τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια με την πάροδο του χρόνου.
Σε αυτή την ερμηνεία, τα σωματίδια προκύπτουν από το πεδίο,διαπερνώντας τον χωροχρόνο. Η κοσμολογική σταθερά καθορίζεται από τη μάζα του πεδίου. Εφόσον αυτό το πεδίο παρουσιάζει διακυμάνσεις, οι μάζες των σωματιδίων που δημιουργούνται από αυτό συμπεριφέρονται με τον ίδιο τρόπο. Η κοσμολογική σταθερά εξακολουθεί να αλλάζει με το χρόνο, αλλά σε αυτό το μοντέλο, αυτή η διαδικασία οφείλεται στην αλλαγή της μάζας των σωματιδίων με την πάροδο του χρόνου και όχι στη διαστολή του σύμπαντος.
Οι διακυμάνσεις του πεδίου οδηγούν σε μεγάλο κόκκινομετατοπίσεις μακρινών σμηνών γαλαξιών από ό,τι προβλέπουν τα παραδοσιακά κοσμολογικά μοντέλα. Έτσι, η κοσμολογική σταθερά παραμένει πιστή στις προβλέψεις του μοντέλου.
Συνταγή Dark Universe
Η νέα δομή του Lombreather λύνει επίσης μερικάάλλα πιεστικά προβλήματα της κοσμολογίας, συμπεριλαμβανομένης της φύσης της σκοτεινής ύλης. Αυτό το αόρατο υλικό υπερτερεί αριθμητικά των συνηθισμένων σωματιδίων ύλης κατά μια αναλογία 5 προς 1, αλλά παραμένει ακατανόητο επειδή δεν αλληλεπιδρά με το φως.
Ο φυσικός πρότεινε ότι και οι διακυμάνσεις του πεδίουμπορεί να συμπεριφέρεται σαν αξονικό πεδίο. Στην περίπτωση αυτή, τα άξιον είναι υποθετικά σωματίδια, τα οποία θεωρούνται ένας από τους προτεινόμενους υποψηφίους για το ρόλο της σκοτεινής ύλης.
Αυτές οι διακυμάνσεις μπορούν επίσης να «καταργήσουν» το σκοτάδιενέργεια, μια υποθετική δύναμη που τεντώνει τον ιστό του διαστήματος και έτσι απομακρύνει τους γαλαξίες όλο και πιο γρήγορα. Στο νέο μοντέλο, η επίδραση της σκοτεινής ενέργειας θα εξηγηθεί από τις μάζες των σωματιδίων, που σε μεταγενέστερους χρόνους στο Σύμπαν επέλεξαν μια διαφορετική εξελικτική πορεία.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένα σχεδόν φεγγάρι βρέθηκε κοντά στη Γη: ταξιδεύει με τον πλανήτη μας για περισσότερα από 2.000 χρόνια
Ερευνητές έχουν δείξει πώς ήταν ο Φαραώ Τουταγχαμών
Οι φυσικοί τράβηξαν αρχικά ακτίνες Χ ενός μόνο ατόμου
</ p>