Минатиот месец астрофизичарите објавија револуционерно откритие: убедлив е доказ за постоење на гравитациони бранови, а изворот на овие бранови може да биде инфлациски период веднаш по Големиот Бен.
Можеби ова е убедлив доказ, но може да има друго објаснување?
Во еден документ презентиран во прелиминарните публикации на ArXiv минатата недела, тројца теоретски физичари ги тргнаа настрана резултатите од проектот за космичка екстрагалактичка поларизација 2 (BICEP2), што укажува дека постои уште еден извор на гравитациони бранови.
Прво, ајде да се вратиме малку. Што е инфлацијата и како гравитационите бранови станаа докази за нејзиното појавување?
Графичка репрезентација на сингуларноста на универзумот
Накусо, кога проектот BICEP2 забележал бранувања на поларизацијата во космичката микробранова позадина (CMB), сигналот соодветствуваше на теоретските предвидувања за тоа како треба да изгледаат гравитационите бранови. Но, досега, гравитационите бранови (постоењето на коешто Ајнштајн сугерираше, за време на развојот на нивната општа теорија на релативност пред речиси 100 години) биле многу тешко откриени. Значи, на прв поглед, резултатите од истражувањето на BICEP2 се историски. Овие набљудувања на гравитациони бранови не се оспоруваат од кој било научник. Но, како овие гравитациски бранови на крајот оставија неизбришлива ознака на космичката микробранова позадина? Ова е точка на расправија.
Космичкиот микробранови слој постои насекаде, во границите на нашите можности за набљудување. Со оглед на тоа како "Ехо" на Биг Бенг, што се случи пред речиси 14 милијарди години, можеме да анализираме многу мали флуктуации на температурата (познати како "анизотропии") за да се добие идеја за структурата на Универзумот веднаш по Големиот Бен.
Космолозите веруваат дека со цел универзумот да постои на сегашната скала, Првиот Биг Бенг се случи прво, а потоа имаше период на интензивно забрзување. Побрзо од брзината на светлината, експанзијата се случила во една милијарда милијарда милијарда делти на милијардити дел од еден милион секунди по Големиот Бенг.
Фази на еволуцијата на универзумот. Кликнете на сликата за зголемување
За современото разбирање на Универзумот, ќе биде фер дека треба да има инфлација.
Како што објаснува проектниот тим на BICEP2, гравитациониот бран ограден во космичкиот микробранови слој претпоставува дека самите гравитациски бранови се од инфлаторно потекло. Гравитационите бранови кои генерираат нај енергетски настани во Универзумот, почнувајќи од црни дупки и завршувајќи со експлозиите на ѕвездите, се пропагираат во просторот-време со брзината на светлината. Истражувачите на теоријата на инфлацијата исто така веруваат дека примарните гравитациони бранови може да се генерираат за време на најинтензивниот настан кој никогаш нема да го видиме: инфлација. И резултатите од проектот BICEP2 несомнено укажуваат на присуство на убедливи докази за инфлаторно и квантно потекло на овие бранови.
Сепак, теоретски физичари Џејмс Б. Дент (Универзитет на Луизијана, Лафајет), Лоренс М. Краус (Универзитет во Аризона, Темпе) и Харс Матур (Универзитет Случај Западен резерват, Кливленд, Охајо ) веруваат дека истражувачите од BICEP2 можеби пропуштиле алтернативен извор на овие бранови.
"И покрај фактот дека сигналот за инфлација останува најверодостојниот извор (сигнал за гравитациски бранови), сегашната мерка, за жал, сеуште ја овозможува можноста дека позадинските гравитациони бранови може да се појават како резултат на самостојно наредената скаларна заднинска транзиција, што се случи малку подоцна". напишал физика.
Па што значи ова?
Ламбда-ЦБР универзумна табела (од Биг Бенг до нашата ера).
По Биг Бенг, универзумот изгледаше како хаотичен хаос на енергија. Штом почна да се излади, оваа енергија почна полека да се кондензира (како дождовни капки формирани од пареа во облаците), создавајќи ги основните честички и сили кои ги знаеме и сакаме во нашата модерна ера. Секоја честичка и сила се појавија по секоја следна "фазна транзиција". Но, овие фазни промени не беа еднакви и не се случија истовремено низ целиот универзум. Се случија фазни промени во локализирани џебови. Но, во критична точка, кога Универзумот се олади доволно, овие џебови се верува дека се израмни сите одеднаш.
Иако оваа критична точка промена на точка во текот на Универзумот имаше помалку енергија од инфлацискиот период што се случил порано, Џејмс Б. Дент и неговиот тим укажуваат на тоа дека овој настан создаде бран што генерира гравитациони бранови, кои BICEP2 сега ги следи во космичкиот микробранови слој.
Како што е наведено во ArXiv, теоретичарите не дискутираат дали е или не инфлацијата, тие се обидуваат да одредат други извори на гравитациони бранови.
Кога станува збор за решавање на мистериите на почетокот на Космосот, не можете да изберете една теорија која "докажува" само еден механизам. Иако истражувачите на BICEP2 нашле силни докази дека гравитационите бранови имаат инфлациски потекло, оваа нова работа покажува дека теоретски физичари се далеку од изнаоѓање на консензус.
