Dva največja preboja fizike v zadnjem desetletju sta odkritje, da imajo modrasti subatomski delci, imenovani nevtrini, pravzaprav majhno maso in zaznavanje, da širitev vesolja dejansko nabira hitrost.
Zdaj trije fiziki z univerze v Washingtonu predlagajo, da sta odkritja celostno povezana z eno najčudnejših lastnosti vesolja, temno energijo, povezavo, za katero pravijo, da bi jo lahko povzročil prej nepriznani subatomski delček, ki mu pravijo "pospešek".
Temna energija je bila v zgodnjem vesolju zanemarljiva, zdaj pa predstavlja približno 70 odstotkov kozmosa. Razumevanje pojava bi lahko pomagalo razložiti, zakaj se bo vesolje nekega dne, v prihodnosti, vesolje tako razširilo, da na našem nočnem nebu ne bodo vidne nobene druge zvezde ali galaksije, in na koncu bi lahko znanstvenikom pomagalo ugotoviti, ali se bo širitev vesolja nadaljevala v nedogled.
V tej novi teoriji na nevtrine vpliva nova sila, ki izhaja iz njihovih interakcij s pospeški. Temna energija prinaša rezultat, ko vesolje poskuša raztrgati nevtrine, kar povzroča napetost, kakršna je v raztegnjenem gumijastem pasu, je povedala Ann Nelson, profesorica fizike UW. Ta napetost spodbuja širitev vesolja, je dejala.
Nevtrine ustvarjajo trilijoni v jedrskih pečeh zvezd, kot je naše sonce. Skozi vesolje tečejo in vsako sekundo skozi vse snovi, vključno z ljudmi, prehajajo milijarde. Poleg manjše mase nimajo električnega naboja, kar pomeni, da zelo malo komunicirajo, če sploh, z materiali, skozi katere gredo skozi.
Toda interakcija med pospeševalci in drugimi snovmi je še šibkejša, je dejal Nelson, zato teh delcev še niso videli prefinjeni detektorji. Vendar pa v novi teoriji pospešujejo sile, ki lahko vplivajo na nevtrine, silo, za katero verjame, da jo je mogoče zaznati z različnimi poskusi nevtrinov, ki že delujejo po svetu.
"Obstaja veliko modelov temne energije, vendar so testi večinoma omejeni na kozmologijo, zlasti na merjenje hitrosti širjenja vesolja. Ker gre za opazovanje zelo oddaljenih predmetov, je zelo težko natančno narediti takšno meritev, "je dejal Nelson.
"To je edini model, ki nam daje smiseln način eksperimentiranja na zemlji, da bi našli silo, ki ustvarja temno energijo. To lahko storimo z obstoječimi poskusi z nevtrino. "
Nova teorija je izpopolnjena v prispevku Nelsona; David Kaplan, tudi profesor fizike UW; in Neal Weiner, znanstveni sodelavec s področja fizike. Njihovo delo, ki je deloma podprto s štipendijo ameriškega ministrstva za energijo, je podrobno opisano v prispevku, ki je bil sprejet za objavo v prihodnji številki revije Physical Review Letters, revije American Physical Society.
Raziskovalci trdijo, da se masa nevtrina lahko dejansko spreminja glede na okolje, skozi katero prehaja, na enak način se videz svetlobe spreminja, odvisno od tega, ali potuje skozi zrak, vodo ali prizmo. To pomeni, da lahko detektorji nevtrinov pridejo do nekoliko drugačnih ugotovitev, odvisno od tega, kje so in kaj jih obdaja.
Če pa so nevtrini sestavni del temne energije, to kaže na obstoj sile, ki bi med različnimi poskusi uskladila anomalije, je dejal Nelson. Kot je dejala, bo obstoj te sile, ki jo sestavljajo tako nevtrini kot pospeški, še naprej podpiral širitev vesolja.
Fiziki so zasledili dokaze, ki bi lahko povedali, ali se bo vesolje še naprej širilo v nedogled ali se nenadoma ustavilo in se zrušilo v tako imenovanem "velikem krču." Medtem ko nova teorija ne predpisuje "velikega krča", je dejal Nelson, vendar to še pomeni, da bo širitev v nekem trenutku prenehala hitreje.
"V naši teoriji bi se sčasoma nevtrini preveč razšli in postali preveč masivni, da bi jih vplival temna energija več, zato bi moralo pospeševanje širitve prenehati," je dejala. "Vesolje bi se lahko še naprej širilo, vendar s stalno upadajočo hitrostjo."
Izvirni vir: News of Release University of Washington
