Czy wszechświat rozwinie się na zawsze lub w końcu rozpadnie się w maleńką plamkę? W badaniu opublikowanym w czerwcu uważa się, że zgodnie z podstawową teorią fizyki nieskończona ekspansja jest niemożliwa. Istnieją jednak nowe dowody na to, że wciąż rozszerzający się wszechświat nie może zostać wykluczony.
Ciemna energia i kosmiczna ekspansja
Nasz Wszechświat jest przesiąknięty masywną i niewidzialną siłą, która wydaje się wchodzić w opór z grawitacją. Fizycy nazywali to ciemną energią. Uważa się, że wypycha przestrzeń. Ale artykuł z czerwca sugeruje, że ciemna energia zmienia się w czasie. Oznacza to, że Wszechświat nie rozwinie się na zawsze i jest w stanie zapaść się do wielkości punktu Wielkiego Wybuchu.
Fizycy natychmiast znaleźli problemy w teorii. Uważają, że oryginalna teoria nie może być prawdziwa, ponieważ nie wyjaśnia ona istnienia bozonu Higgsa wykrytego w dużym zderzaczu hadronów. Hipoteza może jednak być wykonalna.
Jak wyjaśnić istnienie wszystkiego?
Teoria strun (teoria wszystkiego) jest uważana za matematyczną wdzięczność, ale nieudowodnioną eksperymentalnie podstawę łączenia ogólnej teorii względności Einsteina z mechaniką kwantową. Teoria strun sugeruje, że wszystkie cząstki we wszechświecie nie są punktami, ale są reprezentowane przez drgające jednowymiarowe łańcuchy. Różnice w drganiach pozwalają zobaczyć jedną cząstkę jako foton, a drugą - elektron.
Jednak, aby pozostać żywym, teoria strun musi zawierać ciemną energię. Wyobraź sobie to drugie jako kulę w krajobrazie gór i dolin. Jeśli piłka znajduje się na szczycie góry, może pozostać nieruchoma lub ślizgać się przy najmniejszych zakłóceniach, ponieważ jest pozbawiona stabilności. Jeśli pozostanie niezmieniony, będzie wyposażony w niską energię i znajduje się w stabilnym wszechświecie.
Konserwatywni teoretycy od dawna wierzą, że ciemna energia pozostaje stała we wszechświecie i pozostaje niezmieniona. Oznacza to, że piłka zamarzła między górami w dolinie i nie toczy się z góry. Jednak hipoteza czerwcowa sugeruje, że teoria strun nie uwzględnia krajobrazu z górami i dolinami nad poziomem morza. Jest to raczej małe odchylenie, w którym kula ciemnej energii stacza się. W miarę toczenia ciemna energia staje się coraz mniejsza. Wszystko może się skończyć tym, że ciemna energia zacznie ciągnąć Wszechświat z powrotem do punktu Wielkiego Wybuchu. Ale jest problem. Naukowcy wykazali, że takie niestabilne szczyty górskie powinny istnieć, ponieważ istnieje bozon Higgsa. Eksperymentalnie było również możliwe potwierdzenie, że cząstki te mogą znajdować się w niestabilnych wszechświatach.
Trudności ze stabilnością wszechświata
Pierwotna hipoteza napotyka problemy w niestabilnych wszechświatach. Zmieniona wersja wskazuje na możliwość istnienia górskich szczytów, ale odmawia zrównoważonych dolin. Oznacza to, że piłka powinna zacząć się toczyć, a ciemna energia się zmienia. Ale jeśli hipoteza jest niepoprawna, ciemna energia pozostanie stała, pozostaniemy w dolinie między górami, a Wszechświat będzie się rozszerzał.
Naukowcy mają nadzieję, że w ciągu 10-15 lat satelity mierzące ekspansję Wszechświata pomogą zrozumieć stałą lub zmienną naturę Wszechświata.
