Evren sonsuza dek genişleyecek mi yoksa sonunda küçük bir lekeye mi çökecek?
Haziran ayında yayınlanan bir makale, büyük bir fizik teorisine göre - fizik topluluğunda büyük dalgalar yapan bir varsayım - sonsuz genişlemenin imkansız olduğunu ileri sürdü.
Viyana Teknoloji Üniversitesi'nden bir fizikçi Timm Wrase, "İnsanlar bu konuda çok, biraz duygusallaşıyor çünkü eğer doğruysa ve keşfedilirse muhteşem olurdu" dedi.
Şimdi, Wrase ve meslektaşları bu argümanda büyük bir delik açan ayrı bir çalışma yayınladılar, bu da sürekli genişleyen bir evrenin henüz göz ardı edilemeyeceği anlamına geliyor.
Karanlık enerji ve kozmik genişleme
Evrenimize yerçekimine muhalefet eden devasa, görünmeyen bir güçle nüfuz edilir. Fizikçiler bu kuvvete karanlık enerji diyorlar ve evrenimizi sürekli dışa ittiği düşünülüyor.
Ancak Haziran ayında, bir grup fizikçi baskı öncesi arXiv dergisinde karanlık enerjinin zamanla değiştiğini ima eden bir makale yayınladı. Bu, evrenin sonsuza kadar genişlemeyeceği, ancak sonunda Büyük Patlama'dan önceki boyutuna çökebileceği anlamına gelir.
Bununla birlikte, hemen hemen, fizikçiler teori ile ilgili problemler buldular: Birkaç bağımsız grup daha sonra varsayımda revizyonlar öneren makaleler yayınladı. Şimdi, 2 Ekim'de Fiziksel İnceleme D dergisinde yayınlanan bir makale, durduğu gibi, orijinal varsayımın doğru olamayacağını çünkü Higgs bozonunun varlığını açıklayamadığını söylüyor - sayesinde Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, Fransa ve İsviçre sınırındaki büyük parçacık çarpıştırıcısı.
Yine de, biraz teorik değişiklikle, çökmekte olan evren varsayımı hala geçerli olabilir, yeni Fiziksel İnceleme D kağıdının ortak yazarı Wrase, Live Science'a söyledi.
Var olan her şeyi nasıl açıklarız?
Bazen her şeyin teorisi olarak adlandırılan sicim teorisi, Einstein'ın genel görelilik teorisini kuantum mekaniği ile birleştirmek için matematiksel olarak zarif ama deneysel olarak kanıtlanmamış bir çerçevedir. İp teorisi, evreni oluşturan tüm parçacıkların gerçekte noktalar değil, titreşen tek boyutlu dizeler olduğunu ve bu titreşimlerdeki farklılıkların bir parçacığı foton ve diğerini elektron olarak görmemizi sağladığını göstermektedir.
Bununla birlikte sicim teorisinin evren için uygun bir açıklama olması için karanlık enerjiyi içermesi gerekir.
Wrase, bu karanlık enerjinin sahip olduğu potansiyel enerji miktarını temsil eden dağlar ve vadiler manzarasında bir top olduğunu hayal edin. Bir top dağın tepesinde duruyorsa, yine de olabilir, ancak en ufak bir pertürbasyon ile yuvarlanabilir, bu nedenle kararsızdır. Top bir vadide oturuyorsa, değişmiyor veya hareket etmiyor, düşük enerjiye sahip ve istikrarlı bir evrende yaşıyor çünkü güçlü bir itme bile tekrar vadiye geri dönecekti.
Sicim teorisyenleri uzun süredir karanlık enerjinin evrende sabit ve değişmez olduğunu varsaydılar. Başka bir deyişle, dağlar arasındaki vadilerde yattı, dağ tepelerinden yuvarlanmadı ve böylece zamanla değişmedi.
Ancak Haziran ayında ortaya konan varsayım, sicim teorisinin işe yaraması için manzaranın deniz seviyesinden daha fazla dağ veya vadiye sahip olmadığını düşündürmektedir. (Bu anlayışta, evrenimiz deniz seviyesinin üzerinde durmaktadır - bu, karanlık enerjinin ya evreni bir araya getirmeye ya da evreni parçalamaya başladığı noktasını mecazi olarak işaret etmektedir.)
Aksine, manzara hafif bir eğimdir ve karanlık enerji topu aşağı doğru yuvarlanır. "Aşağı doğru dönerken karanlık enerji küçülüyor," dedi Wrase. "Topun yüksekliği, evrenimizdeki karanlık enerji miktarına karşılık gelir."
Bu teoride, karanlık enerji sonunda deniz seviyesinin altına inebilir ve evreni Big-Bang öncesi formuna geri çekmeye başlayabilir.
Ancak tek bir sorun var, dedi Wrase.
"Bu dengesiz dağ tepelerinin var olması gerektiğini gösterdik" dedi. Çünkü Higgs parçacığının var olduğunu biliyoruz. Higgs parçacıklarının bu dağ tepelerinde veya "kararsız evrenlerde" var olabileceğini ve en ufak bir dokunuşla rahatsız edilebileceğini deneysel olarak kanıtladık.
Evrenlerin istikrarı ile zorluk
Harvard'da sicim teorisyeni ve Haziran'dan gelen bildiri yazısının üst düzey yazarı Cumrun Vafa, Live Science'a bir e-postayla, aslında orijinal varsayımın "kararsız evrenlerle zorlandığını" söyledi. Bu yeni makalenin ve diğer birkaç kişinin bu sorunu gösterdiğini ekledi. Ancak, Wrase ve ekibinin önerdiği sınırlamalara hala uyması için varsayımda hafif revizyonlar öneren birkaç makale olduğunu söyledi.
Gözden geçirilmiş varsayımda bile, "istikrarlı bir evrende olmazdık, daha çok şeyler değişecekti" dedi Wrase. Revizyon, dağların var olabileceğini, ancak istikrarlı vadilerin bulunamayacağını söylüyor. (Bir atın eyerinin şeklini hayal edin). Top sonunda yuvarlanmaya başlamalı ve karanlık enerjinin zaman içinde değişmesi gerektiğini de sözlerine ekledi. Fakat "varsayım yanlışsa, karanlık enerji sabit olabilir, iki dağ arasındaki bir vadide otururduk" ve evren genişlemeye devam ederdi.
10 ila 15 yıl içinde, evrenin genişlemesini daha kesin olarak ölçen uyduların karanlık enerjinin sabit olup olmadığını anlamamıza yardımcı olacağını umuyor.
Vafa kabul etti. “Bunlar kozmolojide heyecan verici zamanlar ve umarım önümüzdeki birkaç yıl içinde evrenimizdeki karanlık enerjinin değişmesi için deneysel kanıtlar göreceğiz” dedi.
