Po celá desetiletí vědci záhadují skutečnost, že náš vesmír se rozšiřuje. Z logického hlediska by gravitace měla k sobě přitahovat galaxie, ale pozorování z 90. let ukázala, že vesmír se nejen rozšiřuje, ale rozšiřuje se s akcelerujícím trendem a na vině je tzv. Temná energie.
Temná energie (nezaměňovaná s temnou hmotou) je hypotetická síla, která představuje až 68,3 procent veškeré energie v pozorovatelném vesmíru. A vědci věří, že tato energie tlačí galaxie od sebe. Přesto, přes mnoho nepřímých důkazů o jeho existenci, dosud nikdo nebyl schopen přímo určit přítomnost temné energie, nebo alespoň přiměřeně vysvětlit, odkud pochází.
Podle nové hypotézy však odpověď na tuto otázku spočívala doslova před našimi nosy. Podle této hypotézy je temná energie naprosto běžná, když se na ni díváme z pohledu jednoho ze základních zákonů vesmíru, na který často zapomínáme, když uvažujeme o této záležitosti. Tento základní zákon je zákonem zachování energie. Mluví o něm zpět na střední škole. Jednoduše řečeno, říká následující: energie nemůže být pouze vytvořena nebo zničena, nemůže jen zmizet. Jediné, co může udělat, je proudit z jednoho stavu do druhého nebo se pohybovat z jednoho těla do druhého. Většina naší základní fyziky je založena na tomto zákoně.
Nová studie týmu fyziků z různých institucí naznačuje, že i kdyby během prvních dnů vesmíru došlo k subtilní ztrátě energie, mohlo by to vysvětlit podstatu temné energie, o které dnes mnoho vědců mluví. Autoři studie dodávají, že je docela možné, že tento únik, ačkoliv porušil základní zákon, jej porušil natolik nevýznamně, že si jej nikdo nakonec nevšiml.
Hypotéza je docela odvážná, je třeba poznamenat. Ale tady je zajímavé pochopit, co přesně vedlo vědce k takové hypotéze. Abychom pochopili problém temné energie a pokusili se to vysvětlit, musíte se vrátit do roku 1917, do roku, kdy se Einstein pokusil pochopit, proč je vesmír statický a nemá tendenci se zmenšovat nebo rozšiřovat. V té době byla tato teorie velmi populární.
Aby vysvětlil nepřítomnost gravitační vazby, navrhl Einstein, že ve vesmíru musí být něco, co by mohlo vytvořit univerzální odpor vůči gravitaci. Takto se objevila kosmologická konstanta. Tuto myšlenku však opustil v roce 1929, kdy astronom Edwin Hubble poprvé spatřil známky rozšiřujícího se vesmíru, což zaznamenal ve svých výpočtech. Na začátku 90. let minulého století vědci dokázali, že vesmír se zrychlením rozšiřuje a Einsteinova konstanta se opět stala relevantní. Astrofyzici věří, že tato konstanta, o které Einstein hovořil ve svých dílech před několika desetiletími, byla ve skutečnosti vždy věcí, kterou dnes nazýváme temnou energií.
Co je to, temná energie? Obecně se považuje za kosmologickou konstantu, neměnnou hustotu energie, která vzniká a rovnoměrně vyplňuje vesmír vesmíru. Z kvantové mechaniky víme, že prázdný prostor ve skutečnosti nikdy není prázdný - je naplněn kvantovými částicemi a energií, která se objevuje pod vlivem vzhledu a vymizení těchto částic. A některé z těchto částic mohou mít odpudivou sílu - tuto velmi temnou energii.
Snad nejkontroverznějším bodem je to, že předpokládané množství vznikající temné energie v rámci tohoto procesu by mělo být větší, než je v současné době předkládaný indikátor, s přihlédnutím k pozorování expanze vesmíru - přesněji o 120 řádů. To může znamenat, že tento objem buď změříme nesprávně, nebo vůbec nechápeme, kde přesně vzniká temná energie.
Propagační video:
Nový výzkum naznačuje, že tento scénář je nejpravděpodobnější scénář a při této příležitosti je předložena nová hypotéza. Co když, na začátku svého vesmíru, došlo k určitému úniku energie a tato ztráta stanovila tempo pro vznik temné energie?
„V našem modelu je temná energie představována něčím, co může naznačovat množství energie a hybnosti, které bylo ztraceno v celé historii vesmíru,“říká jeden z vědců Alejandro Perez.
Ústředním bodem této nové hypotézy je alternativní model obecné relativity, k němuž Einstein dospěl v roce 1910. Říká se tomu unimodulární gravitační model. Energie podle ní nemusí být vůbec konzervována. Současně vědci tvrdí, že při použití modelu nemodulární gravitace ve výpočtech je hodnota kosmologické konstanty ideálně korelována s pozorováním, podle kterých se náš vesmír s akcelerací rozšiřuje.
Je také důležité si uvědomit, že tento model nemusí nutně silně odporovat našemu současnému chápání vesmíru. Ačkoli zmizení energie v časném vesmíru ovlivní změnu hodnot objemů temné energie, neovlivní nic jiného, nebo alespoň to nebude patrné v našich moderních experimentech.
„Energie látky, která tvoří hmotu, může být přenesena do gravitačního pole a tato„ ztráta energie “bude působit jako kosmologická konstanta - později se nezmění expanzí vesmíru,“říká Thibault Josse, další člen výzkumného týmu.
"S ohledem na to by ztráta nebo tvorba energie v dávné minulosti mohla mít dnes a na zcela jiné úrovni a ve větším měřítku vážné důsledky."
Zde však vyvstává otázka: Pokud zmizení energie nemá na vesmír žádný účinek, než je změna hodnoty nejtemnější energie samotné, jak lze ověřit správnost nebo nesprávnost této hypotézy? To je hlavní problém.
„Náš návrh je velmi obecný a jakákoli změna zákona o zachování energie pravděpodobně přispěje k účinnosti kosmologické konstanty. Například by mohla omezit fenomenologické modely mimo kvantovou mechaniku, “říká Josse.
Na druhé straně, přímý důkaz, že temná energie je poháněna obyčejnou energií, která mění její stav, se zdá být nad realitou, protože už máme význam lambda termínu (je to také kosmologická konstanta), a navíc jsme omezeni pouze poslední čas jejího vývoje (temné energie). “
Obecně se tato hypotéza jeví jako to, co je zatím, hypotéza, která ještě nebyla testována. Fyzici však tvrdí, že to chtějí podrobněji prozkoumat z hlediska pravděpodobností v budoucnosti.
"Není pochyb o žádné jistotě." Zdá se však, že tato nová myšlenka je přinejmenším zajímavá, a proto si zaslouží pozornost, “říká Lee Smolin, teoretický fyzik z Kanadského institutu pro teoretickou fyziku ve Waterloo, který se studie nezúčastnil.
NIKOLAY KHIZHNYAK