Iată șase mari întrebări despre universul nostru la care fizica actuală nu poate răspunde:
- ce este energia întunecată, energia misterioasă care pare să accelereze expansiunea universului?
- ce este materia întunecată, substanța invizibilă pe care o putem detecta doar prin efectul său gravitațional asupra stelelor și galaxiilor?
- ce a cauzat inflația, expansiunea orbitor de rapidă a universului imediat după Big Bang?
- de fapt, ce a cauzat Big Bang-ul?
- există multe posibile Breton mari sau universuri?,
- există o caracteristică de avertizare asociată cu moartea unui univers?în ciuda eforturilor unora dintre cele mai strălucite creiere ale lumii, modelul Standard al fizicii particulelor – cea mai bună teorie actuală a modului în care universul funcționează la un nivel fundamental – nu are nicio soluție pentru aceste ciocane.
o nouă teorie convingătoare susține că rezolvă toate cele șase într-o singură mișcare. Răspunsul, potrivit unui document publicat în European Fizice Journal C de Planta Prajit de la Universitatea Brown și Yves Gabellini de INLN-Université de Nice, poate fi un fel de particulă, numită tahionic.,tahionii sunt particule ipotetice care călătoresc mai repede decât lumina. Conform teoriei relativității speciale a lui Einstein – și conform experimentului de până acum-în lumea noastră „reală”, particulele nu pot călători niciodată mai repede decât lumina. Ceea ce este la fel de bine: dacă ar face-o, ideile noastre despre cauză și efect ar fi aruncate pe fereastră, pentru că ar fi posibil să vedem un efect manifestat înaintea cauzei sale.,
Deși este elegant, simplu în concepție, Prajite si Gabellini modelul lui este controversată, deoarece necesită existența acestor tahionilor special încărcate electric, fermionic tahionii și anti-tahioni, fluctuante ca particule virtuale din vidul cuantic (QV). (Ideea de particule virtuale în sine nu este nimic nou: în modelul Standard, forțe precum electromagnetismul sunt considerate câmpuri de particule virtuale care intră și ies constant din existență. Luate împreună, toate aceste particule virtuale alcătuiesc vidul cuantic.,)
dar relativitatea specială, deși blochează călătoriile mai rapide decât lumina pentru materia obișnuită și fotoni, nu exclude în întregime existența tahionilor. Ca Prăjit explică, „În prezența de o mare energie eveniment, cum ar fi o explozie de supernova sau Big Bang-ul în sine, poate că aceste virtual tahionii pot fi smulse din QV și trimis zboară în vid (RV) a noastră de zi cu zi, ca particule reale care nu au fost încă să fie măsurată.,”
dacă aceste tahioane traversează limita vitezei luminii, cercetătorii consideră că masele lor mari și distanțele mici de interacțiune ar introduce în lumea noastră o cantitate incomensurabil de mică de „a-cauzalitate”.Fried și Gabellini au ajuns la modelul lor bazat pe tahioni în timp ce încercau să găsească o explicație pentru energia întunecată din spațiu care pare să alimenteze expansiunea accelerată a universului. Ei au propus mai întâi că energia întunecată este produsă de fluctuațiile perechilor virtuale de electroni și pozitroni.,cu toate acestea, acest model a întâmpinat dificultăți matematice cu numere imaginare neașteptate. În relativitatea specială, totuși, masa de odihnă a unui tahion este un număr imaginar, spre deosebire de masa de odihnă a particulelor obișnuite. În timp ce ecuațiile și numere imaginare în noul model implică mult mai mult decât simple mase, ideea este sugestiv: Gabellini dat seama că prin includerea fluctuante perechi de tahioni și anti-tahionii el si Prajite ar putea anula și eliminați nedorite numere imaginare din calculele lor., Mai mult, un bonus uriaș a urmat din acest răspuns creativ la necesitatea matematică: Gabellini și Fried și-au dat seama că adăugând tahionii lor la model, ar putea explica și inflația.
„această presupunere nu poate fi negată de niciun test experimental”, spune Fried – iar modelul se potrivește frumos cu datele experimentale existente despre energia întunecată și energia inflației.desigur, atât Fried, cât și Gabellini recunosc că mulți fizicieni sunt atenți la teoriile bazate pe astfel de ipoteze radicale.,dar, luate în ansamblu, modelul lor sugerează posibilitatea unui mecanism unificator care dă naștere nu numai inflației și energiei întunecate, ci și materiei întunecate. Calculele sugerează că aceste tahioane de mare energie ar re-absorbi aproape toți fotonii pe care îi emit și, prin urmare, ar fi invizibili.
și există mai multe: așa cum explică Fried, „dacă un tahion cu energie foarte mare aruncat în vidul real (RV) ar fi apoi să se întâlnească și să se anihileze cu un anti-tahion din aceeași specie, această mică „explozie” cuantică de energie ar putea fi sămânța unui alt Big Bang, dând naștere unui nou univers., Acea „sămânță” ar fi o densitate de energie, în acel loc de anihilare, care este atât de mare încât o „lacrimă” apare în suprafața care separă vidul cuantic de RV, iar energiile uriașe stocate în QV sunt capabile să-și explodeze drumul în RV, producând Big Bang-ul unui nou univers. Și pe parcursul mai multor eoni, această situație s-ar putea întâmpla de mai multe ori.”
acest model-ca orice model al unor astfel de fenomene non – replicabile precum crearea universului-poate fi pur și simplu caracterizat ca un set tentant de speculații., Cu toate acestea, nu numai că se potrivește cu datele despre inflație și energia întunecată, dar oferă și o posibilă soluție la un alt mister observat.în ultimii ani, astronomii și-au dat seama că gaura neagră din centrul galaxiei Calea Lactee este „supermasivă”, conținând masa unui milion sau mai mulți sori. Și același tip de gaură neagră supermasivă (SMBH) poate fi văzut în centrele multor alte galaxii din universul nostru actual.
exact cum se formează astfel de obiecte este încă o întrebare deschisă., Energia stocată în QV este în mod normal suficient de mare pentru a contracara tendința gravitațională a galaxiilor de a se prăbuși pe ele însele. În teoria lui Fried și Gabellini, însă, atunci când se formează un nou univers, o cantitate imensă de energie QV din vechiul univers scapă prin „lacrima” făcută de anihilarea tahionică-anti-tahionică (noul Big Bang). În cele din urmă, chiar și părți îndepărtate ale vechiului univers vor fi afectate, deoarece energia QV a vechiului univers se scurge în noul univers ca aerul care scapă printr-o gaură dintr-un balon., Scăderea acestui tampon de energie QV împotriva gravitației din vechiul univers sugerează că, pe măsură ce vechiul univers moare, multe dintre galaxiile sale vor forma SMBHs în noul univers, fiecare conținând masa fostelor sori și planete ale vechii galaxii. Unele dintre aceste noi SMBHs pot forma centrele noilor galaxii din noul univers.”este posibil să nu fie o imagine foarte plăcută”, spune Fried, vorbind despre posibila soartă a propriului nostru univers. „Dar este cel puțin consecvent științific.,”
și în lumea ciudată, netestabilă, a bretonilor mari și a universurilor multiple, consistența poate fi cea mai bună la care putem spera.