Jako trochu pěny na hřebeni mořské vlny, náš pozorovatelný vesmír nemusí být ničím jiným než pramenem sedícím na okraji bubliny, která se neustále rozšiřuje do vyšší dimenze.
I když tento nápad ohromující myšlenky by mohl znít jako něco ze snu s horečkou fyzika, ve skutečnosti je novým úsilím sladit matematiku strunné teorie s realitou temné energie, tajemné, všudypřítomné kosmické síly, která působí v opozici. do gravitace.
Teorie strun je pokusem sjednotit dva pilíře fyziky 20. století - kvantovou mechaniku a gravitaci - tím, že se předpokládá, že všechny částice jsou jednorozměrné struny, jejichž vibrace určují vlastnosti, jako je hmotnost a náboj. Teorie byla popsána jako matematicky krásná a po dlouhou dobu byla jedním z předních uchazečů o to, co vědci nazývají teorií všeho, což znamená rámec pro vysvětlení veškeré fyziky, popularizovaný v knihách, jako je Brian Greene's Elegant Universe (Norton, 1999).
Teoretici strun však v poslední době ztratili ve svých vlastních spekulacích. Mnoho verzí teorie strun vyžaduje, aby realita sestávala z 10 nebo více dimenzí - ze tří prostorů a času, které normálně prožíváme, plus mnoha dalších, které jsou shrnuty do velmi těsného bodu. Přesně jak jsou tyto zvláštní dimenze konfigurovány, určuje vlastnosti vesmíru, který vnímáme.
Na začátku roku 2000 vědci zjistili, že teorie strun umožňovala existovat až 10 ^ 500 (to je číslo 1 následované 500 nulami) jedinečných vesmírů, čímž se vytvořila mnohotvárná krajina, ve které byl náš konkrétní vesmír jen malou subsekcí, jako Live Věda dříve hlášená. Ale rovnice teorie strun také vytvořily hypotetické vesmíru postrádající temnou energii, které astronomové objevili v 90. letech a které v současné době urychluje expanzi vesmíru.
Začátkem tohoto roku se vědci zabývali teorií strun, když naznačili, že ani jeden z téměř nesčetných vesmírů, které popisuje, ve skutečnosti neobsahuje temnou energii, jak ji známe. „Je stále jasnější, že dosud navržené modely teorie strun pro popis temné energie trpí matematickými problémy,“ Ulf Danielsson, spoluautor nového příspěvku zveřejněného 27. prosince v časopise Physical Review Letters a teoretického fyzika v Uppsale Univerzita ve Švédsku, řekl Live Science.
Základní problém, řekl Danielsson, spočívá v tom, že rovnice řídící teorii strun tvrdí, že jakýkoli vesmír s naší verzí temné energie v něm by se měl rychle rozpadnout a zmizet. „Naším nápadem je proměnit tento problém v ctnost,“ řekl.
Spolu se svými kolegy vytvořil model, ve kterém proces, který způsobuje rozpad těchto temných energií prostupujících vesmírů, ve skutečnosti řídí inflaci bublin vytvořených z mnoha dimenzí. Žijeme v mezích jedné z těchto rozšiřujících se bublin a „temná energie je ... jemně indukována souhry mezi bublinovými stěnami, na nichž žijeme, a vyššími dimenzemi,“ napsal Danielsson v blogu popisujícím novou teorii. .
Velký třesk, když se narodil náš vesmír, se podle Danielssona stává okamžikem, kdy se tato bublina začala rozšiřovat. Částice v našem vesmíru jsou jednoduše koncovými body řetězců, které se rozprostírají do dalších dimenzí. Danielsson a jeho kolegové mají zájem zkontrolovat, zda je jejich model kompatibilní s jinými známými aspekty fyziky. A hypotéza by mohla sloužit jako pomoc fyzikům při vytváření předvídatelných předpovědí o ranném vesmíru a černých dírách, řekl Danielsson.
Ale jiní vědci to nekupují.
„Je to matematická fikce, která za to mluví nulovým experimentálním důkazem,“ řekla Live Science Sabine Hossenfelderová, fyzik z Frankfurtu pro pokročilá studia v Německu.
Hossenfelder kritizoval většinu nejnovějších pontifikátů v základní fyzice a loni vydal knihu nazvanou Lost in Math: Jak Beauty vede fyziku Astray (Základní knihy, 2018). „Teoretici strun navrhují zdánlivě nekonečné množství matematických konstrukcí, které nemají žádný známý vztah k pozorování,“ řekla.
Danielsson si však nemyslí, že strunová teorie bude navždy nevyzkoušitelná a že současné debaty, které ji obklopují, již tuto teorii poskytují. "Pokud se ukáže, že strunová teorie nemůže poskytnout temnou energii toho druhu, který pozorujeme, pak strunová teorie není pouze testována, je prokázáno, že je špatná," řekl.
