Po celé desaťročia vedci zavádzajú skutočnosť, že náš vesmír sa rozširuje. Z logického hľadiska by gravitácia mala navzájom priťahovať galaxie, ale pozorovania z 90. rokov ukázali, že vesmír sa nielen rozširuje, ale rozširuje sa s rastúcim trendom a na vine je tzv. Temná energia.
Temná energia (nezamieňaná s temnou hmotou) je hypotetická sila, ktorá predstavuje až 68,3% všetkej energie v pozorovateľnom vesmíre. Vedci sa domnievajú, že táto energia tlačí galaxie od seba. Napriek mnohým nepriamym dôkazom o jeho existencii však zatiaľ nikto nebol schopný priamo určiť prítomnosť temnej energie alebo aspoň primerane vysvetliť, odkiaľ pochádza.
Podľa novej hypotézy však odpoveď na túto otázku bola doslova pred našimi nosmi. Podľa tejto hypotézy je temná energia úplne bežná, keď sa na ňu pozeráme z hľadiska jedného zo základných zákonov vesmíru, na ktorý často zabúdame, keď uvažujeme o tejto otázke. Tento základný zákon je zákon o zachovaní energie. Hovoria o ňom späť na strednej škole. Zjednodušene hovorí, že energia nemôže byť iba vytvorená alebo zničená, nemôže iba zmiznúť. Jediné, čo môže urobiť, je prúdiť z jedného štátu do druhého alebo sa pohybovať z jedného tela do druhého. Väčšina našej základnej fyziky je založená na tomto zákone.
Nová štúdia tímu fyzikov z rôznych inštitúcií naznačuje, že aj keby k najjemnejšej strate energie došlo počas prvých dní vesmíru, mohlo by to vysvetliť povahu temnej energie, o ktorej dnes veľa vedcov hovorí. Autori štúdie dodávajú, že je celkom možné, že tento únik, hoci porušil základný zákon, ho porušil tak zanedbateľne, že si ho nakoniec nikto nevšimne.
Táto hypotéza je dosť odvážna, treba poznamenať. Ale tu je zaujímavé pochopiť, čo vedcov presne viedlo k takejto hypotéze. Aby ste pochopili problém temnej energie a pokúsili sa ju vysvetliť, musíte sa vrátiť do roku 1917, do roku, keď sa Einstein snažil pochopiť, prečo je vesmír statický a nemá tendenciu zmenšovať sa alebo expandovať. V tom čase bola táto teória veľmi populárna.
Aby Einstein vysvetlil absenciu gravitačnej väzby, navrhol, že vo vesmíre musí byť niečo, čo by mohlo vytvárať univerzálny odpor voči gravitácii. Takto sa objavila kozmologická konštanta. Túto myšlienku však opustil v roku 1929, keď astronóm Edwin Hubble prvýkrát videl znaky rozširujúceho sa vesmíru, čo zaznamenal vo svojich výpočtoch. Na začiatku 90. rokov minulého storočia vedci dokázali, že vesmír sa zrýchľuje a Einsteinova konštanta sa opäť stala relevantnou. Astrofyzici dospeli k presvedčeniu, že táto konštanta, o ktorej Einstein hovoril vo svojich dielach pred niekoľkými desaťročiami, bola vždy vecou, ktorú dnes nazývame temnou energiou.
Čo je to temná energia? Všeobecne sa považuje za kozmologickú konštantu, nemennú hustotu energie, ktorá vzniká a rovnomerne vyplňuje vesmír. Z kvantovej mechaniky vieme, že prázdny priestor v skutočnosti nikdy nie je prázdny - je naplnený kvantovými časticami a energiou, ktorá sa objavuje pod vplyvom vzhľadu a vymiznutia týchto častíc. A niektoré z týchto častíc môžu mať odpudivú silu - tú veľmi temnú energiu.
Snáď najkontroverznejším bodom je, že predpokladané množstvo vznikajúcej temnej energie v rámci tohto procesu by malo byť väčšie, ako je ukazovateľ, ktorý sa v súčasnosti navrhuje, pričom sa má brať do úvahy pozorovanie rozširovania vesmíru - presnejšie o 120 rádov. To môže naznačovať, že tento objem buď zmerame nesprávne, alebo vôbec nerozumieme, kde presne vzniká temná energia.
Propagačné video:
Nový výskum naznačuje, že tento scenár je najpravdepodobnejším scenárom a pri tejto príležitosti sa predkladá nová hypotéza. Čo keď vesmír hneď na začiatku objaví určitý únik energie a táto strata udáva tempo pre vznik temnej energie?
"V našom modeli predstavuje temnú energiu niečo, čo môže naznačovať množstvo energie a hybnosti, ktoré sa stratilo v celej histórii vesmíru," hovorí jeden z vedcov, Alejandro Perez.
Ústredným bodom tejto novej hypotézy je alternatívny model všeobecnej relativity, ku ktorému Einstein dospel v 10. rokoch 20. storočia. Nazýva sa to nemodulárny gravitačný model. Energia sa podľa nej nemusí vôbec konzervovať. Vedci zároveň tvrdia, že pri použití modelu unimodulárnej gravitácie vo výpočtoch je hodnota kozmologickej konštanty ideálne v korelácii s tými pozorovaniami, podľa ktorých sa náš vesmír zrýchľuje.
Je tiež dôležité poznamenať, že tento model nemusí nevyhnutne odporovať nášmu súčasnému chápaniu vesmíru. Aj keď zmiznutie energie v ranom vesmíre ovplyvní zmenu hodnôt objemov temnej energie, neovplyvní nič iné, alebo to ani nebude zrejmé v našich moderných experimentoch.
„Energiu látky, ktorá tvorí hmotu, je možné preniesť do gravitačného poľa a táto„ strata energie “bude pôsobiť ako kozmologická konštanta - neskôr sa nebude rozširovať rozširovaním vesmíru,“hovorí Thibault Josse, ďalší člen výskumného tímu.
„Vzhľadom na to by strata alebo tvorba energie v dávnej minulosti mohla mať dnes vážne dôsledky na úplne inej úrovni a vo väčšom rozsahu.“
Tu však vyvstáva otázka: ak zmiznutie energie nemá žiadny vplyv na vesmír, okrem zmeny hodnoty najtemnejšej energie samotnej, ako je možné overiť správnosť alebo nepresnosť tejto hypotézy? Toto je hlavný problém.
„Náš návrh je veľmi všeobecný a každá zmena zákona o úspore energie pravdepodobne prispeje k účinnosti kozmologickej konštanty. Napríklad by mohla spôsobiť nové obmedzenia fenomenologickým modelom mimo kvantovej mechaniky, “hovorí Josse.
„Na druhej strane priamy dôkaz, že temná energia je poháňaná obyčajnou energiou, ktorá mení jej stav, sa zdá byť nad realitou, pretože už máme hodnotu lambda termínu (je to tiež kozmologická konštanta) a navyše sme obmedzení iba posledný čas jej vývoja (temnej energie). “
Všeobecne sa zdá, že táto hypotéza je taká, aká je doteraz, hypotéza, ktorá ešte nebola testovaná. Fyzici však tvrdia, že to chcú podrobnejšie preskúmať z hľadiska pravdepodobností v budúcnosti.
„Niet pochýb o istote. Zdá sa však, že táto nová myšlienka je prinajmenšom zaujímavá, a preto si zaslúži pozornosť, “hovorí Lee Smolin, teoretický fyzik z Kanadského inštitútu teoretickej fyziky vo Waterloo, ktorý sa štúdie nezúčastnil.
NIKOLAY KHIZHNYAK