Autori novej, potenciálne kontroverznej štúdie naznačujú, že expanzia vesmíru môže byť
Nový nový prístup je podrobne opísaný v článku uverejnenom v časopise Klasická a kvantová gravitácia Profesor teoretickej fyziky na Ženevskej univerzite Lucas Lombreiser.
Aká je expanzia vesmíru?
Podľa všeobecne uznávanej teórie sa zrodil vesmírspolu s Veľkým treskom a vyzeral ako veľmi horúci a hustý bod. Po nepredstaviteľne malých zlomkoch zlomku sekundy začala expanzia vesmíru (alebo inflácia). Samotný priestor sa rozpínal rýchlejšie ako rýchlosť svetla. Počas tohto obdobia sa vesmír zväčšil najmenej 90-krát.
Podľa NASA po inflácii rast vesmírupokračoval, ale pomalším tempom. Ako sa priestor rozširoval, ochladzoval sa a vytvárala sa hmota. Sekundu po Veľkom tresku bola naplnená neutrónmi, protónmi, elektrónmi, antielektrónmi, fotónmi a neutrínami.
Tento celooblohový obrázok ukazuje vznikajúci vesmír. Zobrazuje teplotné výkyvy, ktoré sa datujú pred 13,7 miliardami rokov. Obrázok s láskavým dovolením NASA
Približne 380 000 rokov po veľkom treskuhmota sa dostatočne ochladila na vytvorenie atómov v ére rekombinácie, čo viedlo k vytvoreniu transparentného, elektricky neutrálneho plynu. Po tomto momente sa však vesmír ponoril do temnoty, keďže sa ešte nevytvorili hviezdy ani žiadne iné jasné objekty.
Približne o 400 miliónov rokov neskôr vznikol vesmírvynoriť z kozmického temného veku do éry reionizácie. Počas tejto doby viac ako pol miliardy rokov sa zrútilo dostatok zhlukov plynu na vytvorenie prvých hviezd a galaxií, ktorých energetické ultrafialové svetlo ionizovalo a zničilo väčšinu neutrálneho vodíka.
Aj keď sa rozpínanie vesmíru postupne spomalilokeďže sa hmota vplyvom gravitácie k sebe priťahovala, asi 5 alebo 6 miliárd rokov po veľkom tresku začala podľa NASA záhadná sila (tmavá energia) zrýchľovať rozpínanie vesmíru. Predpokladá sa, že tento proces pokračuje aj dnes.
Dôkazy o expanzii a kozmologickej konštante
Vedci vedia, že vesmír sa rozpína vďakačervený posun, natiahnutie vlnovej dĺžky svetla smerom k červenšiemu koncu spektra, keď sa objekt, ktorý ho vyžaruje, od nás vzďaľuje. Vzdialené galaxie majú väčší červený posun ako galaxie najbližšie k Zemi. To naznačuje, že tieto galaxie sa od nás stále viac vzďaľujú.
Vedci nedávno našli dôkazyže rozpínanie vesmíru nie je nemenné, ale v skutočnosti sa zrýchľuje. Pre tento jav existuje termín známy ako kozmologická konštanta alebo lambda.
Aký je problém?
Kozmologickou konštantou bola bolesť hlavypre kozmológov, pretože predpovede fyziky častíc o jej hodnote sa líšia od skutočných pozorovaní o 120 rádov. Preto sa kozmologická konštanta nazýva „najhoršia predpoveď v histórii fyziky“.
Guľová hviezdokopa NGC 6397. Snímka poskytla NASA/observatórium Francesco Ferraro/Bologna
Kozmológovia sa často snažia rozpor vyriešiťmedzi rôznymi hodnotami lambda, čo naznačuje nové častice alebo fyzikálne sily. Autori novej štúdie však tento problém vyriešili prehodnotením existujúcich verzií.
Čo naznačuje nová štúdia?
V matematickom výklade LombreatheraVesmír sa nerozpína, ale je plochý a statický, ako kedysi veril Einstein. Pozorované účinky, ktoré naznačujú expanziu, možno vysvetliť vývojom hmotnosti častíc, ako sú protóny a elektróny v priebehu času.
V tejto interpretácii častice vznikajú z poľa,prenikajúci časopriestor. Kozmologická konštanta je určená hmotnosťou poľa. Keďže toto pole kolíše, hmotnosti ním generovaných častíc sa správajú rovnako. Kozmologická konštanta sa stále mení s časom, ale v tomto modeli je tento proces spôsobený zmenou hmotnosti častíc v priebehu času, a nie expanziou vesmíru.
Kolísanie poľa vedie k veľkej červenejposunutia vzdialených zhlukov galaxií, ako predpovedajú tradičné kozmologické modely. Kozmologická konštanta teda zostáva verná predpovediam modelu.
Recept na temný vesmír
Niektoré rieši aj nová štruktúra Lombreatheruďalšie naliehavé problémy kozmológie vrátane povahy temnej hmoty. Tento neviditeľný materiál prevyšuje bežné častice hmoty v pomere 5 ku 1, ale zostáva nepochopiteľný, pretože neinteraguje so svetlom.
Fyzik navrhol, že aj kolísanie poľasa môže správať ako axionové pole. V tomto prípade sú axióny hypotetické častice, ktoré sa považujú za jedného z navrhovaných kandidátov na úlohu tmavej hmoty.
Tieto výkyvy dokážu „odbúrať“ aj tmuenergia, hypotetická sila, ktorá napína štruktúru vesmíru, a tak oddeľuje galaxie od seba čoraz rýchlejšie. V novom modeli bude vplyv tmavej energie vysvetlený hmotnosťami častíc, ktoré si neskôr vo vesmíre zvolili inú evolučnú cestu.
Čítaj viac:
Blízko Zeme bol nájdený kvázimesiac: putuje s našou planétou už viac ako 2000 rokov
Vedci ukázali, ako vyzeral faraón Tutanchamón
Fyzici najskôr urobili röntgenové lúče jedného atómu
</ p>