Rovnako ako trochu peny na hrebeni morskej vlny, náš pozorovateľný vesmír nemusí byť ničím iným než prameň, ktorý sedí vo vnútri bubliny, ktorá sa neustále rozširuje do vyššej dimenzie.
Aj keď táto myšlienka ohromujúca by mohla znieť ako niečo zo snu fyzickej horúčky, v skutočnosti je novým úsilím zladiť matematiku strunovej teórie s realitou temnej energie, tajomnej, všadeprítomnej kozmickej sily, ktorá pôsobí v opozícii. do gravitácie.
Teória strún je pokusom zjednotiť dva piliere fyziky 20. storočia - kvantovú mechaniku a gravitáciu - tým, že sa predpokladá, že všetky častice sú jednorozmerné struny, ktorých vibrácie určujú vlastnosti, ako je hmotnosť a náboj. Teória bola opísaná ako matematicky krásna a po dlhú dobu je jedným z vedúcich uchádzačov o to, čo vedci nazývajú teóriou všetkého, čo znamená rámec na vysvetlenie všetkej fyziky, popularizovaný v knihách, ako je Brian Greene's Elegant Universe (Norton, 1999).
Ale teoretici strun sa v poslednej dobe stratili vo varovaní svojich vlastných špekulácií. Mnoho verzií teórie strún vyžaduje, aby realita pozostávala z 10 alebo viacerých dimenzií - troch priestorov a jedného času, ktoré bežne prežívame, a mnohých ďalších, ktoré sú zhrnuté do veľmi úzkeho bodu. Presne tak, ako sú tieto extra dimenzie konfigurované, určuje charakteristiky vesmíru, ktorý vnímame.
Na začiatku 21. storočia si vedci uvedomili, že teória strún umožnila existenciu jedinečných vesmíru 10 ^ 500 (čo je číslo 1, po ktorých nasleduje nula 500), čím sa vytvorila mnohotvárna krajina, v ktorej bol náš konkrétny vesmír iba malou podsekciou, ako Live Veda predtým hlásená. Ale rovnice teórie strún tiež väčšinou produkovali hypotetické vesmíry bez temnej energie, ktoré astronómovia objavili v 90. rokoch a ktoré v súčasnosti urýchľujú expanziu vesmíru.
Začiatkom tohto roku sa vedci zaoberali teóriou strún tvrdením, že ani jeden z takmer nespočetných vesmírov, ktoré opisuje, v skutočnosti neobsahuje temnú energiu, ako ju poznáme. „Je čoraz jasnejšie, že doteraz navrhnuté modely v strunovej teórii na popis temnej energie trpia matematickými problémami,“ Ulf Danielsson, spoluautor nového príspevku uverejneného 27. decembra v časopise Physical Review Letters a teoretického fyzika v Uppsale. University of Sweden, povedal Live Science.
Základným problémom, Danielsson povedal, je, že rovnice riadiace strunovú teóriu hovoria, že akýkoľvek vesmír s našou verziou temnej energie v nej by sa mal rýchlo rozpadnúť a zmiznúť. „Našou myšlienkou je zmeniť tento problém na cnosť,“ uviedol.
Spolu so svojimi kolegami skonštruoval model, v ktorom proces spôsobujúci rozpad týchto vesmírov prenikajúcich temnou energiou skutočne vedie k nafúknutiu bublín vytvorených z mnohých dimenzií. Žijeme na hranici jednej z týchto rozširujúcich sa bublín a „temná energia je ... vyvolávaná jemným spôsobom prostredníctvom súhry medzi bublinovými stenami, na ktorých žijeme, a vyššími rozmermi,“ napísal Danielsson v blogovom príspevku popisujúcom novú teóriu. ,
Veľký vták, keď sa narodil náš vesmír, sa podľa Danielssona stane okamihom, keď sa táto bublina začala rozširovať. Častice v našom vesmíre sú jednoducho koncovými bodmi reťazcov, ktoré sa rozširujú do ďalších rozmerov. Danielsson a jeho kolegovia majú záujem skontrolovať, či je ich model kompatibilný s inými známymi aspektmi fyziky. A hypotéza by mohla slúžiť ako pomôcka pre fyzikov pri vytváraní pozorovateľných predpovedí o ranom vesmíre a čiernych dierach, uviedol Danielsson.
Ale iní vedci to nekupujú.
„Je to matematická fikcia, ktorá hovorí za nulové experimentálne dôkazy,“ uviedla Live Science Sabine Hossenfelder, fyzikka z Frankfurtu nad Mohanom pre pokročilé štúdiá v Nemecku.
Hossenfelder kritizoval väčšinu najnovších pontifikácií v oblasti základnej fyziky a minulý rok vydal knihu Lost in Math: How Beauty krása vedie fyziku Astray (Basic Books, 2018). „Teoretici strun navrhujú zdanlivo nekonečné množstvo matematických konštrukcií, ktoré nemajú žiadny známy vzťah k pozorovaniu,“ uviedla.
Danielsson si však nemyslí, že strunová teória bude navždy nevyskúšateľná a že súčasné diskusie, ktoré ju obklopujú, už túto teóriu poskytujú. „Ak sa ukáže, že teória strún nemôže poskytnúť temnú energiu toho druhu, aký pozorujeme, potom sa teória strún nielen testuje, ale ukázalo sa, že je zlá,“ uviedol.
