Författarna till en ny, potentiellt kontroversiell studie tyder på att universums expansion kan vara
Det nya nya tillvägagångssättet beskrivs i detalj i en artikel publicerad i tidskriften Klassisk och kvantgravitation Professor i teoretisk fysik vid universitetet i Genève Lucas Lombreiser.
Vad är universums expansion?
Enligt den allmänt accepterade teorin föddes universumtillsammans med Big Bang och såg ut som en väldigt varm och tät punkt. Efter ofattbart små bråkdelar av en bråkdel av en sekund började universums expansion (eller inflation). Själva rymden expanderade snabbare än ljusets hastighet. Under denna period har universum vuxit i storlek minst 90 gånger.
Enligt NASA, efter inflation, tillväxten av universumfortsatte, men i långsammare takt. När rymden expanderade kyldes den och materia bildades. En sekund efter Big Bang fylldes den med neutroner, protoner, elektroner, antielektroner, fotoner och neutriner.
Den här bilden helt och hållet visar det begynnande universum. Den visar temperaturfluktuationer som går tillbaka 13,7 miljarder år. Bild med tillstånd av NASA
Ungefär 380 000 år efter Big Bangmateria kyldes ner tillräckligt för att bilda atomer under rekombinationens era, vilket ledde till bildandet av en transparent, elektriskt neutral gas. Men efter det ögonblicket störtade universum i mörker, eftersom varken stjärnor eller några andra ljusa föremål ännu hade bildats.
Ungefär 400 miljoner år senare började universumdyka upp från den kosmiska mörka tidsåldern in i återjoniseringens era. Under denna tid på mer än en halv miljard år kollapsade tillräckligt med gasklumpar för att bilda de första stjärnorna och galaxerna, vars energiska ultravioletta ljus joniserade och förstörde det mesta av det neutrala vätet.
Även om universums expansion gradvis har avtagiteftersom materia attraherades till varandra under påverkan av gravitationen, cirka 5 eller 6 miljarder år efter Big Bang, enligt NASA, började en mystisk kraft (mörk energi) att påskynda universums expansion. Man tror att denna process fortsätter idag.
Bevis för expansion och den kosmologiska konstanten
Forskare vet att universum expanderar pgarödförskjutning, sträcker ljusets våglängd mot den rödare änden av spektrumet när objektet som sänder ut det rör sig bort från oss. Avlägsna galaxer har en större rödförskjutning än de närmast jorden. Detta tyder på att dessa galaxer rör sig längre och längre bort från oss.
På senare tid har forskare hittat bevis för detatt universums expansion inte är fixerad, utan faktiskt accelererar. Det finns en term för detta fenomen som kallas den kosmologiska konstanten eller lambda.
Vad är problemet?
Den kosmologiska konstanten var en huvudvärkför kosmologer, eftersom partikelfysiska förutsägelser om dess värde skiljer sig från faktiska observationer med 120 storleksordningar. Därför kallas den kosmologiska konstanten "den värsta förutsägelsen i fysikens historia."
Globulär kluster NGC 6397. Bild med tillstånd från NASA/Francesco Ferraro/Bologna Observatory
Kosmologer försöker ofta lösa diskrepansenmellan olika lambdavärden, vilket tyder på nya partiklar eller fysiska krafter. Men författarna till den nya studien löste detta problem genom att tänka om de befintliga versionerna.
Vad föreslår den nya studien?
I den matematiska tolkningen av LombreatherUniversum expanderar inte, utan är platt och statiskt, som Einstein en gång trodde. De observerade effekterna som indikerar expansion kan förklaras av utvecklingen av massorna av partiklar som protoner och elektroner över tiden.
I denna tolkning kommer partiklarna från fältet,genomträngande rum-tid. Den kosmologiska konstanten bestäms av fältets massa. Eftersom detta fält fluktuerar, beter sig massorna av de partiklar som genereras av det på samma sätt. Den kosmologiska konstanten förändras fortfarande med tiden, men i denna modell beror denna process på förändringen i massan av partiklar över tiden, och inte på universums expansion.
Fältfluktuationer leder till stort röttförskjutningar av avlägsna galaxhopar än vad traditionella kosmologiska modeller förutspår. Således förblir den kosmologiska konstanten trogen modellens förutsägelser.
Dark Universe recept
Den nya Lombreather-strukturen löser också en delandra pressande problem inom kosmologin, inklusive mörk materias natur. Detta osynliga material överträffar vanliga partiklar av materia med ett förhållande av 5 till 1, men förblir obegripligt eftersom det inte interagerar med ljus.
Fysikern föreslog att fältfluktuationer ocksåkan bete sig som ett axionfält. I det här fallet är axioner hypotetiska partiklar, som anses vara en av de föreslagna kandidaterna för rollen som mörk materia.
Dessa fluktuationer kan också "göra bort" mörkretenergi, en hypotetisk kraft som sträcker ut rymdens väv och därmed drar isär galaxer snabbare och snabbare. I den nya modellen kommer effekten av mörk energi att förklaras av massorna av partiklar, som vid senare tillfällen i universum valde en annan evolutionär väg.
Läs mer:
En kvasi-måne hittades nära jorden: den har rest med vår planet i mer än 2 000 år
Forskare har visat hur farao Tutankhamon såg ut
Fysiker tog först röntgenstrålar av en enda atom
</ p>