Uzay zamanında çatlaklar olabilir, ancak insanlığın teleskopları onları göremez.
Çatlaklar, eğer varsa, eskidir - Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra, evrenin daha sıcak, daha yabancı bir durumdan daha soğuk, daha tanıdık olana geçtiği bir zamanın kalıntıları. Bu büyük soğuma, fizikçilerin “faz geçişi” dediği, bazı yerlerde diğerlerinden daha erken başladı, teori gidiyor. Daha havalı evren kabarcıkları oluştu ve yayıldı, diğer kabarcıklarla tanışana kadar uzayda çiçek açtı. Sonunda, tüm alan geçiş yaptı ve eski evren kayboldu.
Ancak bu eski, yüksek enerjili durum, bu soğutma bölgelerinin buluştuğu ve birbirine tam olarak uymadığı uzay-zaman dokusundaki kabarcıklar, çatlaklar arasındaki sınırlarda yaşamış olabilir. Bazı fizikçiler, kozmik mikrodalga arka planında (CMB), evrenin şiddetli ortaya çıkışından geriye kalan ısıda "kozmik ipler" olarak bilinen bu çatlak veya kusurların kanıtlarını görebileceğimizi düşündüler. Ancak yeni bir makaleye göre, bu kanıt herhangi bir teleskopun gürültüye karşı seçemeyeceği kadar zayıf olacaktır.
Montreal'deki McGill Üniversitesi'nde fizikçi ve makalenin ortak yazarı Oscar Hernández, kozmik sicimlerin hayal edilmesi zor nesneler olduğunu söyledi. Ama dünyamızda analogları var.
Hernández, “Donmuş bir gölde yürüdünüz mü? Donmuş göl buzundan geçen çatlakları fark ettiniz mi? Hala oldukça sağlam. Korkacak bir şey yok, ama çatlaklar var,” dedi Hernández Canlı Bilim'e
Bu çatlaklar, kozmik sicimler gibi benzer bir faz geçişi süreciyle oluşur.
"Buz, bir faz geçişinden geçen sudur" dedi. "Su molekülleri sıvı olarak hareket etmekte özgürdü, ve sonra aniden, bir yerlerde, bir kristale dönüşmeye başlıyorlar. ... Altıgenler olan fayanslarda kendini döşemeye başlıyor. Şimdi, mükemmel fayansların olduğunu hayal edin. Gölün diğer ucundaki biri tekrar kiremit yapmaya başlarsa, "aslında karolarınızın sıralanma olasılığı sıfırdır.
Donmuş gölün yüzeyinde mükemmel buluşma yerleri uzun çatlaklar oluşturur. Uzay ve zamanın kesiştiği kumaşta, altta yatan fizik doğruysa kozmik dizeler oluştururlar.
Uzayda, araştırmacılar, temel kuvvetlerin ve parçacıkların davranışını belirleyen alanlar olduğuna inanıyorlar. Evrenin ilk faz geçişleri bu alanları ortaya çıkardı.
"Bir anlamda, bir anlamda 'donup soğuması için bir yön seçmesi' gereken bir parçacıkla ilgili bir alan olabilir. Ve evren gerçekten büyük olduğundan, evrenin farklı yerlerinde farklı yönler seçebilir "dedi. “Şimdi, eğer bu alan belirli koşullara uyarsa… o zaman evren soğuduğunda süreksizlik çizgileri olacak, soğuyamayacak enerji hatları olacaktır.”
Bugün bu buluşma noktaları, uzayda sonsuz derecede ince enerji hatları olarak görünecekti.
Hernández, bu kozmik sicimleri bulmak büyük bir sorun olacak çünkü fiziğin mevcut modelin izin verdiğinden daha büyük ve daha karmaşık olduğuna dair başka bir kanıt olacaklarını söyledi.
Şu anda, araştırmacıların kesin olarak kanıtlandığını düşündükleri en gelişmiş parçacık fiziği teorisi Standart Model olarak biliniyor. Atomları oluşturan kuarkları ve elektronların yanı sıra Higgs bozonu ve nötrinolar gibi daha egzotik parçacıkları içerir.
Bununla birlikte, çoğu fizikçi Standart Modelin eksik olduğuna inanmaktadır. Canlı Bilimin daha önce bildirdiği gibi, süpersimetrik parçacıklardan (yani "stau slepton") süper sicim teorisine kadar nasıl genişleyeceği konusunda her türlü fikir vardır - tüm parçacıkların ve kuvvetlerin küçük titreşimler olarak açıklanabileceği fikri , çok boyutlu "dizeler". (Not: Süper sicim teorisinin "sicimleri" kozmik "sicimler" ile aynı türden değildir. Sadece çok fazla metafor vardır ve bazen farklı alanlardaki fizikçiler birini yeniden kullanırlar.)
Hernández, "Standart Modelin insanların gerçekten sevdiği birçok uzantı - birçok süper sicim teorisi ve diğerleri gibi - doğal olarak enflasyon gerçekleştikten sonra kozmik sicimlere yol açar." Dedi. Diyerek şöyle devam etti: "Yani elimizde çok fazla model tarafından tahmin edilen bir nesne var, bu yüzden eğer onlar yoksa, tüm bu modeller dışarıda bırakılır. Ve eğer varsa, aman tanrım, insanlar mutludur."
2017'den bu yana, SPK'da dizeleri tespit etmeye çalışmakla ilgili bir endişe var, Hernández ve ortak yazarı 18 Kasım'da arXiv veritabanına yayınlanan ve henüz hakemli olmayan makalelerinde yazdı.
Hernández, Westmount, Quebec'teki Marianopolis Koleji'nden Razvan Ciuca ile birlikte geçmişte, CMB'deki dizelerin kanıtlarını tespit etmek için evrimsel bir sinir ağının - güçlü bir model bulma yazılımı - en iyi araç olacağını savunmuştu.
SPK'nın mükemmel, gürültüsüz bir haritası varsayarsak, ayrı bir 2017 gazetesinde yazdılar, bu tür bir sinir ağını çalıştıran bir bilgisayar, enerji seviyeleri (veya "gerginliği") oldukça düşük olsa bile kozmik dizeleri bulabilmelidir.
Ancak bu yeni 2019 makalesinde konuyu yeniden gözden geçirerek, gerçekte sinir ağının bu potansiyel dizeleri algılaması için yeterince temiz SPK verisi elde etmenin neredeyse imkansız olduğunu gösterdiler. Diğer, daha parlak mikrodalga kaynakları SPK'yı gizler ve tamamen ayrılması zordur. En iyi mikrodalga cihazları bile, bir pikselden diğerine kayıt hassasiyetlerinde sınırlı çözünürlük ve rastgele dalgalanmalarla kusurludur. Tüm bu faktörlerin ve daha fazlasının, SPK'nın kaydedilmesi ve analiz edilmesi için mevcut veya planlanan hiçbir yöntemin üstesinden gelemeyeceği bir bilgi kaybı seviyesine kadar eklediklerini yazdılar. Bu kozmik ipleri avlamanın bir yolu çıkmazdır.
Bu, her şeyin kaybolduğu anlamına gelmez, ancak yazdılar.
Kozmik ipleri avlamak için yeni bir yöntem, evrenin, antik evren boyunca her yöne genişlemesinin ölçümlerine dayanmaktadır. Hernández, 21 santimetre yoğunluk haritalaması adı verilen bu yöntemin bireysel galaksilerin hareketlerini veya SPK'nın kesin görüntülerini incelemeye dayanmadığını söyledi. Bunun yerine, hidrojen atomlarının ortalama olarak derin uzayın tüm bölümlerinde Dünya'dan uzaklaşma hızının ölçümlerine dayanır.
21 cm haritalama için en iyi gözlemevleri (hidrojen, 21 cm dalga boyuna sahip elektromanyetik enerji yaydığı için adlandırılmıştır) henüz çevrimiçi değil. Ancak geldiklerinde, yazarlar, verilerinde kozmik dizelerin daha açık kanıtları için umut var. Ve sonra, Hernández dedi, av yeniden başlayabilir.
