Sötét Univerzum: A gyors tágulást talán nem is a sötét energia okozza

Azt tudjuk, hogy az univerzum szövete folyamatosan növekszik. Eddig a sötét energiával magyarázták a jelenséget, de most egy új elmélet kihívás elé állíthatja a jelenlegi modellt.

Az közismert tény, hogy univerzum egyre gyorsabban tágul. Azt viszont már csak találgatni tudjuk, mi lehet az oka. Talán a gravitáció kezd rosszul viselkedni a kozmikus léptékek felett, vagy talán a tiszta üresség kavargása valamilyen negatív nyomást kelt, amit még meg kell magyarázniuk.

Egyelőre a sötét energia helyőrzőként szolgál a tágulás leírásához, és mindenféle spekulációra kényszerít arra vonatkozóan, hogy hogyan is nézhet ki az intergalaktikus árnyékokban lévő láthatatlan erő, magyarázza a NASA.

Itt a kihívó

Naman Kumarnak, az Indiai Technológiai Intézet PhD-hallgatójának van néhány gondolata, amelyeket nemrégiben felvázolt publikált cikkeiben. Egyik javaslata abból a feltevésből fakad, hogy univerzumunk nem olyan magányos, mint amilyennek látszik.

A Nagy Bumm, a jelenlegi univerzum születése előtt minden anyag a lehetőségektől kavargó szubatomi részecskék forró, sűrű rajjába korlátozódott. De mi volt előtte? Valami kvantumfizikai, persze innentől minden csak elmélet.

A mindenség elmélete régóta megoldatlan

A hiányzó részletek kiegészítéséhez új elméletre van szükségünk, amely zökkenőmentesen egyesíti az általános relativitáselméletet a kvantummechanikával, vagy mindkettőt valami radikális és újszerű dologgal helyettesíti. Ezt hívják a „mindenség elméletének”, amibe Stephen Hawkinggal az élen számtalan nagy fizikus belebukott.

Kumar modellje az anyagkeletkezés kvantumjelenségével indul. Megfelelő feltételek mellett a virtuális részecskéknek jelentős esélyük van egy szövevényes partnerségben létrejönni: egy apró anyagdarab és antianyag ikre. Ez lehet egy pozitron és egy elektron vagy egy kvark és egy antikvark. Vagy csak talán egy univerzum és egy antiuniverzum, mondja Kumar.

Az univerzum ideális táptalaj az elméleteknek

Az új javaslat nem előzmény nélküli. A multiverzumok kényelmes módot jelentenek a hiányosságok kitöltésére, amelyek miatt univerzum hihetetlenül alkalmas a létezésünkre. Hasonló elméleti keretet javasoltak néhány évvel ezelőtt Latham Boyle, Kieran Finn és Neil Turok fizikusok, a kanadai Perimeter Institute for Theoretical Physics munkatársa.

Boyle, Finn és Turok azt állítják, hogy univerzumunk olyan simán néz ki és viselkedik, amit a korai infláció gyors időszaka nem indokolna. Ehelyett az lehet az ok, hogy egy ikerpárral született, aki visszafelé fut az időben, és a tükörképi részecskéitől és megfordított tölteteitől eltekintve azonos.

Hogyan változnának egymáshoz képest?

Kumar változata a kvantuminformáció-elmélet egy relatív entrópiának nevezett koncepciójának következményeként jelenik meg. Leegyszerűsítve ez egy olyan mérőszám, amely számot ad a nem szimmetrikus rendszerek, például két, egy adott időpontban összekapcsolt univerzum közötti valószínűség-eloszlás különbségeire.

De fordítsuk le érthető nyelvre. Ha a mi univerzumunk egy visszafelé futó, töltésekkel átfordított, tükörképű „ikerpárral” keletkezett volna, amelyet ugyanúgy korlátoznak az általános relativitáselmélet energiafeltételei, mint a miénket, akkor úgy összegabalyodna, hogy minden rendszer energiája természetesen leír egy gyorsan bővülő sugárt.

Így nincs szükség sötét energiára a probléma megoldásához.

De Kumar nem elégedett meg egyetlen ötlettel, és nemrégiben közzétett egy második javaslatot, amely a bránoknak nevezett dimenziók közötti elméleti határokból fakad. A magasabb dimenziós valóság határai közötti feszültség változtatásával Kumar megmutatja, hogyan tud a téridő egyre gyorsabban tágulni.

Már a tudósok sem mindig értik

Extra dimenziók és tükrös univerzumok felidézése, hogy megmagyarázzunk az univerzum tágulását, húzósnak tűnhet. De lehet, hogy eljutottunk arra a pontra a kozmológiában, hogy figyelembe kell vennünk azokat a fogalmakat, amelyek kissé kihívást jelentenek a képzeletünknek, írja a Science Alert.

Még a legfurcsább javaslatok is utalhatnak olyan megfigyelésekre, amelyek megerősítik, hogy valóban vannak részecskék és erők az általános relativitáselmélet és a kvantumfizika találkozásának árnyékában, vagy esetleg a valóság új rétegeit tárják fel, amelyek korábban elérhetetlenek maradtak.

„Miután a sötét anyag és a sötét energia problémáin dolgoztunk, azt mondhatom, hogy vagy elfogadjuk az általános relativitáselmélet helyességét, és egy sötét univerzumban élünk ezekkel a megfoghatatlan és sajátos sötét anyagrészecskékkel és sötét energiával, vagy elfogadjuk, hogy egy magasabb dimenziós multiverzumban élünk” – magyarázza Kumar a ScienceX párbeszédpaneljében.

Ez is érdekelhet:

• Egy új tanulmány megreformálhatja a földön kívüli intelligens élet keresését
• Bármelyik földi testvérénél nagyobb lehet ez az ősi tó a Marson