Dva z najväčších prielomov vo fyzike počas posledného desaťročia sú objavy, že múdre subatomické častice nazývané neutrína majú skutočne malé množstvo hmoty a zistenie, že expanzia vesmíru skutočne zvyšuje rýchlosť.
Teraz traja fyzici z Washingtonskej univerzity naznačujú, že tieto dva objavy sú integrálne spojené prostredníctvom jednej z najpodivnejších čŕt vesmíru, temnej energie, spojenia, ktoré hovoria, by mohli byť spôsobené predtým nerozpoznanou subatomickou časticou, ktorú nazývajú „akcelerón“.
Temná energia bola v ranom vesmíre zanedbateľná, ale teraz predstavuje asi 70 percent vesmíru. Pochopenie tohto fenoménu by mohlo pomôcť vysvetliť, prečo jedného dňa, dlho v budúcnosti, sa vesmír rozšíri natoľko, že na našej nočnej oblohe nebudú viditeľné žiadne iné hviezdy alebo galaxie, a nakoniec by to mohlo pomôcť vedcom zistiť, či sa bude vesmír rozširovať ďalej. neurčito.
V tejto novej teórii sú neutrína ovplyvnené novou silou vyplývajúcou z ich interakcií s akcelerónmi. Temná energia vedie k tomu, že sa vesmír snaží neutrína od seba oddeľovať, takže v napnutom gumovom pásme vytvára napätie, povedala Ann Nelson, profesorka fyziky UW. Toto napätie podporuje expanziu vesmíru.
Neutrína sú tvorené biliónmi v jadrových peciach hviezd, ako je naše slnko. Prúdu vesmírom a každú sekundu prechádzajú všetkou hmotou, vrátane ľudí, miliardy. Okrem nepatrnej hmoty nemajú žiadny elektrický náboj, čo znamená, že interagujú veľmi málo, ak vôbec, s materiálmi, ktorými prechádzajú.
Interakcia medzi akcelerónmi a inými látkami je však ešte slabšia, povedal Nelson, a preto tieto častice ešte neboli pozorované sofistikovanými detektormi. V novej teórii však akceleróny vykazujú silu, ktorá môže ovplyvniť neutrína, silu, o ktorej sa domnieva, že ju možno zistiť pomocou rôznych experimentov s neutrínmi, ktoré už pôsobia po celom svete.
„Existuje veľa modelov temnej energie, ale testy sa väčšinou obmedzujú na kozmológiu, najmä na meranie rýchlosti expanzie vesmíru. Pretože ide o pozorovanie veľmi vzdialených objektov, je veľmi ťažké presne vykonať také meranie, “povedal Nelson.
„Toto je jediný model, ktorý nám dáva nejaký zmysluplný spôsob, ako robiť experimenty na Zemi, aby sme našli silu, ktorá vedie k temnej energii. Môžeme to urobiť pomocou existujúcich experimentov s neutrínmi. “
Nová teória je rozvinutá v článku Nelsona; David Kaplan, profesor fyziky UW; a Neal Weiner, výskumný pracovník UW vo fyzike. Ich práca, čiastočne podporovaná grantom amerického ministerstva energetiky, je podrobne opísaná v dokumente, ktorý bol prijatý na uverejnenie v nadchádzajúcom vydaní časopisu Physical Review Letters, časopisu American Physical Society.
Vedci tvrdia, že hmota neutrína sa v skutočnosti môže meniť v závislosti od prostredia, cez ktoré prechádza, rovnako sa mení vzhľad svetla v závislosti od toho, či cestuje vzduchom, vodou alebo hranolom. To znamená, že neutrínové detektory môžu prísť s trochu odlišnými nálezmi v závislosti od toho, kde sú a čo ich obklopuje.
Ak sú však neutrína súčasťou temnej energie, naznačuje to existenciu sily, ktorá by zmiernila anomálie medzi rôznymi experimentmi, povedal Nelson. Existencia tejto sily, pozostávajúcej z neutrín a akcelerónov, bude naďalej podporovať expanziu vesmíru, uviedla.
Fyzici hľadali dôkazy, ktoré by vedeli povedať, či sa vesmír bude neobmedzene rozširovať alebo či sa náhle zastaví a zrúti sa v tzv. „Veľkej kríze“. Zatiaľ čo nová teória nepredpisuje „veľkú krízu“, Nelson povedal, to však znamená, že v určitom okamihu sa expanzia prestane zrýchľovať.
"V našej teórii by sa neutrína nakoniec príliš rozpadli a stali by sa príliš masívnymi na to, aby boli ovplyvnení účinkom temnej energie, takže zrýchlenie expanzie by sa muselo zastaviť," uviedla. "Vesmír by sa mohol naďalej rozširovať, ale stále klesajúcim tempom."
Pôvodný zdroj: News of University of Washington
