Mokslininkų bomba: tamsioji energija įrodo, kad mes „nutekame“ į penktąjį matmenį! ()
Fizikai aptiko „skylę“ realybėje.
© Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURAAcknowledgments: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & D. de Martin (NSF’s NOIRLab), CC B
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Potencialūs įrodymai veda prie gana keistų pasekmių.
Įsivaizduokite, kad vidurnaktį stovite tamsioje, tylioje virtuvėje. Tiesiate ranką į stiklinę vandens, įsitikinę, kad stalviršis yra ten, kur visada buvo, kad grindys yra tvirtos, o oras aplink jus yra, na, tik oras. Jaučiatės, kad gana gerai suprantate, kaip veikia kambarys – ir pasaulis.
Bet kas, jeigu ten būtų liukas? Ne fizinis linoleume, o paslėptas matmuo, esantis pačiame erdvės audinyje, ne didesnis už dulkių dalelę, tačiau valdantis viską, ką matote.
Tai gera analogija kosminiam galvosūkiui, kurį mokslininkai bando išspręsti dešimtmečius. Jis kyla iš to, kad mūsų geriausias Visatos veikimo supratimas tiesiog neatitinka realybės. Viena vertus, turime Standartinį modelį, mūsų nepaprastai sėkmingą subatominių dalelių „instrukcijų vadovą“. Kita vertus, turime tamsiąją energiją – tą paslaptingą, vaiduoklišką jėgą, verčiančią Visatą plėstis vis greičiau ir greičiau. Problema ta, kad mūsų matematika sako, jog tamsioji energija turėtų būti milžiniška, bet mūsų teleskopai rodo, kad ji neįtikėtinai maža. Tai epinio masto neatitikimas.
|
Taigi, kaip pataisyti Visatos modelį?
2024 m. rugsėjį „arXiv“ paskelbtame straipsnyje Sorbonos universiteto mokslininkai dr. Ignatios Antoniadis ir Maxo Plancko instituto dr. Dieteris Lüstas pasiūlė radikalų „iš viršaus į apačią“ aiškinimą. Jie teigia, kad visa mūsų keturmatė realybė iš tikrųjų „nuteka“ į penktąją dimensiją.
Jie tai vadina „tamsiosios dimensijos“ scenarijumi.
Stygų teorijos pasaulyje – mūsų geriausiame spėjime apie „visko teoriją“ – mes paprastai įsivaizduojame papildomus matmenis kaip taip stipriai susuktus, kad jie praktiškai nematomi, kaip siūlo storis, žiūrint iš mylių atstumo. Tačiau I. Antoniadis ir D. Lüstas siūlo kai ką kita. Naudodami sistemą, vadinamą „silpnai sujungtų stygų teorija“, jie sukūrė modelį, kuriame vienas iš šių papildomų matmenų iš tikrųjų yra gana didelis.
Kokio dydžio? Maždaug mikrono.
Tai gali skambėti menkaii, bet dalelių fizikos pasaulyje mikronas – vienos bakterijos dydis – yra milžiniškas. Tai mezoskopinis mastas, aukso vidurys tarp kvantinio ir kosminio. Jei ši dimensija egzistuoja, tai tas pats, kas sužinoti, kad jūsų vieno kambario bute iš tikrųjų yra didžiulė, paslėpta pobūvių salė, esanti tiesiai už tapetų.
Tai vadinama „UV ir IR maišymu“. Paprastai manome, kad labai mažų (ultravioletinių) ir labai didelių (infraraudonųjų) bangų fizika tarpusavyje nebendrauja. Jos lieka savo juostose. Tačiau autoriai teigia, kad kvantinėje gravitacijoje šios skalės yra susietos. Maža tamsiosios energijos vertė, kurią stebime, iš tikrųjų yra signalas – „duonos trupinio“ pėdsakas, tiesiogiai rodantis į šio paslėpto, mikrono dydžio matmens egzistavimą.
Tai drąsus teiginys, bet jo matematika įtikinama. Stebėdami, kaip stygos „slysta“ pasaulio lape (dvimačiame paviršiuje, kuriuo styga brėžia erdvę), tyrėjai nustatė, kad jei norite išlaikyti Visatą stabilią ir paaiškinti tamsiąją energiją be „tikslaus reguliavimo“ – tai fizikų kalba reiškia „skaičių klastojimą“ – beveik neišvengiamai gaunate šią tamsiąją dimensiją.
Jei šis penktasis matmuo yra tikras, jis viską pakeičia. Tai reiškia, kad gravitacija nėra tik silpna jėga; tai jėga, kuri yra „praskiesta“, nes ji plinta į tą papildomą erdvę. Tai taip pat rodo, kad už mūsų dabartinės aprėpties mūsų laukia šviesos dalelių „bokštas“ – naujos fizikos kosminės kopėčios.
Ir mes galbūt galėsime jį rasti.
Eksperimentuotojai jau ieško „trumpo nuotolio“ gravitacijos nukrypimų. Jei pastebėsime, kad gravitacija pradeda keistai veikti mikrono mastu, žinosime, kad I. Antoniadis ir D. Lüstas kažką aptiko. Mes nagrinėtume pirmąjį potencialų fizinį stygų teorijos įrodymą.
Tačiau kol kas tai lieka gražia, matematiškai griežta hipoteze. Mes vis dar žvelgiame pro rakto skylutę, bandydami pamatyti kambario formą už jos.
Ir tai yra jaudulys. Pagaliau mokomės užduoti teisingus klausimus. Tamsioji dimensija gali būti miražas arba visko pagrindas. Kas žino, ką pamatysime.
