Harvardo fizikas Qumranas Wafa yra vienas stipriausių stygų teorijos šalininkų. Tačiau šią vasarą kiti styginių teoretikai pasitraukė iš paskutiniojo jo pasiūlymo, kuris galėtų diskredituoti jų idėjas, remdamasis dešimtmečio senumo prielaida, kad tamsi energija yra pastovi (pastovi). Wafa darbas reiškia, kad tamsiosios energijos prasmė keičiasi. Nepriekaištinga tamsi energija yra Wafos ir jo bendradarbių bandymo pritaikyti styginių teoriją visatai, kaip mūsų, pasekmė, kur pats kosmoso vakuumas turi tam tikros prigimties energijos.
Jei jo hipotezė (ir pati stygų teorija) yra teisinga, tamsiosios energijos, tai paslaptinga medžiaga, kuri sudaro daugiau kaip 70% visos Visatos masės ir energijos ir kuri pagreitina jos plėtimąsi, bus pokyčių jėga. Tačiau nuolatinė tamsi energija ilgą laiką buvo daugelio styginių teorijos idėjų pagrindas - todėl paradoksalu, kad būtent silpna tamsi energija gali lemti teorijos sėkmę.
- „Salik.biz“
Tamsiosios energijos ir stygų teorija
„Pirmą kartą iš styginių teorijos mes galime išmokti to, ką galima išmatuoti“, - sako mokslininkas Timmas Wreissas iš Vienos technologijos universiteto Teorinės fizikos instituto Austrijoje. "Bet aš nežinau, ar tai iš tikrųjų įvyks, ar ne."
Pradėkime nuo pradžių: gyvename visatoje, kuri, atrodo, laikosi taisyklių. Didžiausiose skalėse dideli objektai laikosi bendrojo reliatyvumo taisyklių, sąveikaudami tarpusavyje per sunkio jėgą. Mažiausioje skalėje subatominės dalelės vadovaujasi kvantinės mechanikos ir kvantinio lauko teorijos taisyklėmis, sąveikaudamos per jėgos laukus, kurie pasireiškia kaip jėgą nešančios dalelės. Bet bandant paaiškinti bendrąjį reliatyvumą kaip didžiulį kvantinio lauko teorijos pratęsimą, matematika nesusideda. Didesnė teorija, styginių teorija, bando derinti bendrąjį reliatyvumą su kvantine mechanika, o joje kiekviena dalelė vaizduojama mažyte styga, kurios virpesiai daugialypėje erdvėje užkoduoja savybes, kurias pastebi mokslininkai.
Tačiau teorija nėra visiškai tiksli. Atvirkščiai, tai yra visa apimantis matematinis pagrindas, pagrindas, iš kurio mokslininkai gali semtis teorijų apie mūsų visatą, taip pat daugybę kitų leidžiamų visatų. Stygijų teoretikai tikisi, kad mūsų visata yra viena iš tų galimybių. Kiti mano, kad stygų teorija yra iš esmės neteisinga, tačiau dabar tai nėra esmė.
Styginių teorijos turi paaiškinti tokią visatą, kokia yra mūsų, visais aspektais, kad būtų laikoma teisinga. Mūsų visata, matyt, susideda iš 4% materijos (medžiagos, kurią mes matome), 25% paslaptingos tamsiosios materijos, o visa kita, kaip parodė 1988 m. Stebėjimai, patenka į „tamsiąją energiją“. Styginiai teoretikai dirbo darant prielaidą, kad tamsiosios energijos stiprumas nesikeičia, o jų teorijos vystėsi. Tačiau Wafa ir jo bendraautoriai šios vasaros dokumente pasiūlė, kad norint egzistuoti pagal styginių teorijos taisykles, mūsų visatoje turi būti tamsus energijos laukas, kurio vertė mažėja.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Jei tamsiosios energijos vertė kinta, tai bus svarbu tiems, kurių teorijos remiasi prielaida, kad tamsiosios energijos energija yra pastovi. „Gal mums reikia grįžti prie pagrindų“, - sako Wreiss. Tai taip pat pakeistų supratimą apie Visatos evoliuciją - tiek praeityje, tiek ateityje.
Iš pradžių Wafos hipotezė buvo gana galinga ir sukėlė „didžiulį jaudulį“, sako Wreiss. Tai buvo kvietimas veikti styginių teoretikų, kurie jautė, kad šiai sistemai gresia pavojus. Kai kurie iškart pasakė, kad tai nesąmonė - Stanfordo fizikė Eva Silverstein sakė „Quanta“, kad prielaida paremta kitomis prielaidomis, o analizė buvo „labai abejotina“. Kiti naudojasi šiuo dokumentu kaip galimybe patikrinti, ar jų teorijos iš tikrųjų gali apibūdinti tokią visatą kaip mūsų.
Wreissas ir kiti kritikavo Wafa'o ir jo grupės darbą, o jų nuomonė buvo paskelbta „Physical Review“. D. Wreiss'o darbas nustatė, kad kai kurios tariamos mūsų pačių visatos savybės, ypač susijusios su Higso bozono lauku, iš esmės prieštarauja kai kurioms. matematinės prielaidos. Pavyzdžiui, pirminė prielaida buvo ta, kad fizinio lauko, valdančio tamsiąją energiją, elgsena yra išvedama iš matematinės funkcijos, kurioje nėra aukščių ir be žemumų, ties diagramoje esančia linija be smailių ir žemumų. Vreissas nustatė, kad jėgos lauko, susijusio su Higso bozonu, buvimas reikalauja šios funkcijos smailės.
Tačiau Vreiss'o darbas neatmeta Wafa'o idėjos - Wafa tiesiog patikslino prielaidą, kad ji būtų geriau pritaikyta visatai, kurioje gyvename. Yra ir kitų panašių darbų, ir Wafa sutinka su paaiškinimais.
Išties įdomu tai, kad netrukus galime sužinoti, ar Wafa darbas siūlo eksperimentiškai patikrintą stygų teorijos prognozę. Tai būtų pirmoji įrodyta stygų teorijos pasekmė. Kai kuriais eksperimentais būtų galima patikrinti, ar tamsi energija laikui bėgant keičiasi, ar išlieka pastovi, ir tai gali padaryti per ateinančius kelerius metus.
Taigi ar horizonte laukia paradigmos poslinkis? „Dauguma mokslininkų neteiks, kad ši hipotezė yra teisinga ar klaidinga“, - sako Wreiss. Pats Wafa mano, kad jis, žinoma, gali klysti, ir tai taip pat kalba apie stygų teorijos svarbą. „Bet jei Wafa teisus?“- sako Vreissas. "Tai būtų didžiausias dalykas stygų teorijoje, kad būtų galima išmatuoti prognozę."
Ilja Khel