itt van hat nagy kérdés az univerzumunkkal kapcsolatban, amelyekre a jelenlegi fizika nem tud válaszolni:
- mi a sötét energia, a titokzatos energia, amely úgy tűnik, hogy felgyorsítja az univerzum terjeszkedését?
- mi a sötét anyag, a láthatatlan anyag, amelyet csak a csillagokra és galaxisokra gyakorolt gravitációs hatása alapján tudunk felismerni?
- mi okozta az inflációt, az univerzum vakon gyors terjeszkedését közvetlenül az ősrobbanás után?
- ami azt illeti, mi okozta az ősrobbanást?
- vannak-e sok lehetséges nagy frufru vagy univerzum?,
- van-e árulkodó jellemző a világegyetem halálával kapcsolatban?
a világ néhány legfényesebb agyának erőfeszítései ellenére a részecskefizika Standard modellje – a jelenlegi legjobb elméletünk arról, hogy az univerzum alapvető szinten működik – nincs megoldás ezekre a lökhárítókra.
egy kényszerítő új elmélet azt állítja, hogy mind a hatot egyetlen sweepben oldja meg. A válasz az Európai Fizikai folyóiratban megjelent tanulmány szerint C Herb Fried a Brown Egyetemen, Yves Gabellini pedig az INLN-Université de Nizzából, egyfajta részecske lehet, amelyet tachyonnak hívnak.,
A tachionok hipotetikus részecskék, amelyek gyorsabban haladnak, mint a fény. Einstein speciális relativitáselmélete szerint – és az eddigi kísérletek szerint-a “valós” világban a részecskék soha nem tudnak gyorsabban utazni, mint a fény. Ami éppen olyan jó: ha így lenne, az ok-okozati elképzeléseinket kidobnák az ablakon, mert lehetséges lenne, hogy egy hatás nyilvánvaló legyen az oka előtt.,
bár a koncepcióban elegánsan egyszerű, Fried és Gabellini modellje ellentmondásos, mert megköveteli ezeknek a tachionoknak a létezését: kifejezetten elektromosan töltött, fermionos tachionok és anti-tachionok, amelyek virtuális részecskékként ingadoznak a kvantum vákuumban (QV). (A virtuális részecskék elképzelése önmagában nem új: a Standard modellben az olyan erőket, mint az elektromágnesesség, olyan virtuális részecskék mezőinek tekintik, amelyek folyamatosan lebuknak a létezésből. Ezek a virtuális részecskék együttesen alkotják a kvantum vákuumot.,)
de a speciális relativitáselmélet, bár a közönséges anyag és fotonok esetében a fénynél gyorsabban halad, nem zárja ki teljesen a tachionok létezését. Amint Fried elmagyarázza: “egy hatalmas energiájú esemény, például egy szupernóva robbanás vagy maga a Nagy Bumm jelenlétében talán ezeket a virtuális tachionokat ki lehet tépni a QV-ből, és a mindennapi világ valódi vákuumába (RV) repülnek, mint valódi részecskéket, amelyeket még meg kell mérni.,”
Ha ezek a tachionok átlépik a fénysebesség határát, a kutatók úgy vélik, hogy nagy tömegük és kis interakciós távolságuk mérhetetlenül kis mennyiségű “a-okozati összefüggést” vezetne be világunkba.
Fried és Gabellini megérkeztek tachyon-alapú modelljükhöz, miközben megpróbálták magyarázatot találni a sötét energiára az egész térben, amely úgy tűnik, hogy táplálja az univerzum gyorsuló terjeszkedését. Először azt javasolták, hogy a sötét energiát virtuális elektronpárok és pozitronok ingadozásai termeljék.,
Ez a modell azonban matematikai nehézségekbe ütközött váratlan képzeletbeli számokkal. A speciális relativitáselméletben azonban a tachion többi tömege képzeletbeli szám, ellentétben a közönséges részecskék többi tömegével. Míg az egyenletek, képzeletbeli számok az új modell magában sokkal több, mint egyszerű tömegek, az ötlet az, szuggesztív: Gabellini rájöttem, hogy többek között ingadozik pár tachionok, valamint anti-tachionok ő, Sült lehet törölni, majd távolítsa el a nem kívánt képzeletbeli számok a számításokat., Mi több, egy hatalmas bónusz követte ezt a kreatív választ a matematikai szükségszerűségre: Gabellini és Fried rájött, hogy a tachionok hozzáadásával a modellhez magyarázhatják az inflációt is.
“ezt a feltételezést semmilyen kísérleti teszt nem tagadhatja meg” – mondja Fried -, és a modell tökéletesen illeszkedik a sötét energiára és az inflációs energiára vonatkozó meglévő kísérleti adatokhoz.
természetesen mind Fried, mind Gabellini felismeri, hogy sok fizikus óvatos az ilyen radikális feltételezéseken alapuló elméletekkel szemben.,
de összességében véve modelljük egy olyan egységesítő mechanizmus lehetőségét sugallja, amely nemcsak az inflációhoz és a sötét energiához, hanem a sötét anyaghoz is vezet. A számítások azt sugallják,hogy ezek a nagy energiájú tachionok újra elnyelik az általuk kibocsátott fotonokat, így láthatatlanok.
Illetve van több: mint a Sült magyarázza, hogy “Ha egy nagyon magas energia tachion dobta be a valódi vákuum (RV), akkor találkozni, illetve megsemmisíteni egy anti-tachion az azonos faj, ez a kis kvantum ‘robbanás’ – energia lehet, hogy a mag egy másik Nagy Bumm, alapjául egy új univerzum., Ez a ” mag “energiasűrűség lenne, a megsemmisülés azon a helyén, amely annyira nagy, hogy a kvantum vákuumot az RV-től elválasztó felületen “szakadás” következik be, és a QV-ben tárolt hatalmas energiák képesek felrobbantani az utat a lakókocsiba, ami egy új univerzum Nagy Bumm. Több év alatt ez a helyzet többször is megtörténhet.”
Ez a modell-mint az ilyen nem megismételhető jelenségek bármely modellje, mint az univerzum létrehozása-egyszerűen jellemezhető a spekulációk kínzó halmazaként., Ennek ellenére nemcsak az inflációra és a sötét energiára vonatkozó adatokkal illeszkedik, hanem egy újabb megfigyelt rejtély lehetséges megoldását is kínálja.
az elmúlt néhány évben a csillagászok rájöttek, hogy a Tejútrendszer galaxisunk közepén lévő fekete lyuk “szupermasszív”, amely legalább egymillió nap tömegét tartalmazza. Ugyanez a fajta szupermasszív fekete lyuk (SMBH) látható a jelenlegi univerzumunk sok más galaxisának központjában.
pontosan az ilyen objektumok formája még mindig nyitott kérdés., A QV-ben tárolt energia általában elég nagy ahhoz, hogy ellensúlyozza a galaxisok gravitációs tendenciáját, hogy önmagukban összeomlanak. Fried és Gabellini elméletében azonban, amikor egy új univerzum alakul ki, a QV energiájának hatalmas mennyisége a régi univerzumból a tachyon-anti-tachyon megsemmisítés (az új Big Bang) által készített “szakadás” révén távozik. Végül a régi univerzum távoli részeit is érinti, mivel a régi univerzum QV energiája szivárog az új univerzumba, mint a levegő, amely egy léggömb lyukán keresztül távozik., A QV-energia puffer gravitációval szembeni csökkenése a régi univerzumban azt sugallja, hogy ahogy a régi univerzum meghal, sok galaxisa SMBHs-t képez az új univerzumban, amelyek mindegyike tartalmazza a régi galaxis korábbi napjainak és bolygóinak tömegét. Ezen új Smbh-k némelyike új galaxisok központjait képezheti az új univerzumban.
“Ez nem lehet nagyon kellemes kép” – mondja Fried, a saját univerzumunk lehetséges sorsáról beszélve. “De ez legalább tudományosan következetes.,”
és a Big Bangs és a multiple universes furcsa, felfedezhetetlen világában a következetesség lehet a legjobb, amit remélhetünk.