Uuden, mahdollisesti kiistanalaisen tutkimuksen kirjoittajat ehdottavat, että maailmankaikkeuden laajeneminen voi olla
Uutta uutta lähestymistapaa kuvataan yksityiskohtaisesti lehdessä julkaistussa artikkelissa Klassinen ja kvanttipainovoima Teoreettisen fysiikan professori Geneven yliopistossa Lucas Lombriser.
Mikä on universumin laajeneminen?
Yleisesti hyväksytyn teorian mukaan maailmankaikkeus syntyiyhdessä alkuräjähdyksen kanssa ja näytti erittäin kuumalta ja tiheältä pisteeltä. Uskomattoman pienten sekunnin murto-osien jälkeen maailmankaikkeuden laajeneminen (tai inflaatio) alkoi. Avaruus itsessään laajeni nopeammin kuin valon nopeus. Tänä aikana universumi on kasvanut kooltaan vähintään 90 kertaa.
NASAn mukaan inflaation jälkeen maailmankaikkeuden kasvujatkui, mutta hitaammin. Kun avaruus laajeni, se jäähtyi ja ainetta muodostui. Sekunti alkuräjähdyksen jälkeen se oli täynnä neutroneja, protoneja, elektroneja, antielektroneja, fotoneja ja neutriinoja.
Tämä koko taivas kuvaava kuva esittää syntymässä olevaa maailmankaikkeutta. Se näyttää lämpötilan vaihtelut 13,7 miljardin vuoden ajalta. Kuva NASA:lta
Noin 380 000 vuotta alkuräjähdyksen jälkeenaine jäähtyi tarpeeksi muodostaakseen atomeja rekombinaation aikakaudella, mikä johti läpinäkyvän, sähköisesti neutraalin kaasun muodostumiseen. Tämän hetken jälkeen maailmankaikkeus kuitenkin syöksyi pimeyteen, koska tähtiä tai muita kirkkaita esineitä ei ollut vielä muodostunut.
Noin 400 miljoonaa vuotta myöhemmin maailmankaikkeus sai alkunsanousta kosmisesta pimeästä aikakaudesta reionisaation aikakauteen. Tänä yli puolen miljardin vuoden aikana tarpeeksi kaasumöykkyjä romahti muodostaakseen ensimmäiset tähdet ja galaksit, joiden energinen ultraviolettivalo ionisoi ja tuhosi suurimman osan neutraalista vedystä.
Vaikka maailmankaikkeuden laajeneminen on vähitellen hidastunutkun aine veti puoleensa painovoiman vaikutuksesta, noin 5 tai 6 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen NASAn mukaan salaperäinen voima (pimeä energia) alkoi kiihdyttää maailmankaikkeuden laajenemista. Tämän prosessin uskotaan jatkuvan tänään.
Todisteita laajenemisesta ja kosmologisesta vakiosta
Tiedemiehet tietävät, että maailmankaikkeus laajeneepunasiirtymä, joka venyttää valon aallonpituutta kohti spektrin punaisempaa päätä, kun sitä lähettävä kohde siirtyy pois meistä. Kaukaisilla galakseilla on suurempi punasiirtymä kuin maata lähimpänä olevilla galakseilla. Tämä viittaa siihen, että nämä galaksit siirtyvät yhä kauemmaksi meistä.
Viime aikoina tutkijat ovat löytäneet todisteita siitäettä maailmankaikkeuden laajeneminen ei ole kiinteää, vaan se todella kiihtyy. Tälle ilmiölle on olemassa termi, joka tunnetaan nimellä kosmologinen vakio tai lambda.
Mikä on ongelma?
Kosmologinen vakio oli päänsärkykosmologeille, koska hiukkasfysiikan ennusteet sen arvosta poikkeavat todellisista havainnoista 120 suuruusluokkaa. Siksi kosmologista vakiota kutsutaan "fysiikan historian pahimmaksi ennusteeksi".
Pallomainen klusteri NGC 6397. Kuva: NASA/Francesco Ferraro/Bolognan observatorio
Kosmologit yrittävät usein ratkaista ristiriidaneri lambda-arvojen välillä, mikä viittaa uusiin hiukkasiin tai fysikaalisiin voimiin. Mutta uuden tutkimuksen kirjoittajat ratkaisivat tämän ongelman harkitsemalla uudelleen olemassa olevia versioita.
Mitä uusi tutkimus ehdottaa?
Lombreatherin matemaattisessa tulkinnassaUniversumi ei laajene, vaan on tasainen ja staattinen, kuten Einstein kerran uskoi. Havaitut vaikutukset, jotka viittaavat laajenemiseen, voidaan selittää hiukkasten, kuten protonien ja elektronien, massojen evoluutiolla ajan myötä.
Tässä tulkinnassa hiukkaset syntyvät kentältä,läpäisevä aika-avaruus. Kosmologinen vakio määräytyy kentän massan mukaan. Koska tämä kenttä vaihtelee, sen synnyttämien hiukkasten massat käyttäytyvät samalla tavalla. Kosmologinen vakio muuttuu edelleen ajan myötä, mutta tässä mallissa tämä prosessi johtuu hiukkasten massan muutoksesta ajan myötä, ei maailmankaikkeuden laajenemisesta.
Kentän vaihtelut johtavat suureen punaiseenkaukaisten galaksijoukkojen siirtymät kuin perinteiset kosmologiset mallit ennustavat. Näin ollen kosmologinen vakio pysyy uskollisena mallin ennusteille.
Dark Universe -resepti
Lombreatherin uusi rakenne ratkaisee myös joitakinmuita kiireellisiä kosmologian ongelmia, mukaan lukien pimeän aineen luonne. Tämä näkymätön materiaali ylittää tavallisia ainehiukkasia suhteessa 5:1, mutta jää käsittämättömäksi, koska se ei ole vuorovaikutuksessa valon kanssa.
Fyysikko ehdotti, että myös kentän vaihtelutvoi käyttäytyä kuin aksionikenttä. Tässä tapauksessa aksionit ovat hypoteettisia hiukkasia, joita pidetään yhtenä ehdotetuista ehdokkaista pimeän aineen rooliin.
Nämä vaihtelut voivat myös "poistaa" pimeydenenergia, hypoteettinen voima, joka venyttää avaruuden kudosta ja vetää siten galakseja erilleen yhä nopeammin. Uudessa mallissa pimeän energian vaikutus selittyy hiukkasmassoilla, jotka myöhempinä aikoina universumissa valitsivat toisenlaisen evoluutiopolun.
Lue lisää:
Maapallon läheltä löydettiin näennäiskuu: se on matkustanut planeettamme kanssa yli 2000 vuotta
Tutkijat ovat osoittaneet, miltä farao Tutankhamon näytti
Fyysikot ottivat ensin röntgenkuvat yhdestä atomista
</ p>