Ta teden na nacionalnem srečanju kraljeve astronomske družbe v Veliki Britaniji fiziki izpodbijajo dokaze za nedavne rezultate BICEP2 glede inflacijskega obdobja vesolja, objavljene pred natanko 90 dnevi. Nove raziskave postavljajo dvom o vključitvi teorije inflacije v standardni kozmološki model za razumevanje sil narave, narave elementarnih delcev in sedanjega stanja znanega Vesolja.
Nazaj, 17. marca 2014, se je zdelo, da je svetu prikazan končni red pred dobrimi leti ... pravzaprav od začetka časa. BICEP2, enonamenski stroj na Južnem polu je predstavil sliko, ki po analizi in odštevanju ocenjenega signalnega ozadja z Mlečne poti vodi raziskovalce do zaključka, da so našli najstarejši ostanek od rojstva Vesolja, podpis v starodavna svetloba, ki je podpirala teorijo o inflaciji.
Pred tridesetimi leti so teorijo inflacije zasnovali fiziki Alan Guth in Andei Linde. Guth, Linde in drugi so spoznali, da lahko nenadna širitev Vesolja le na 1/10000000000000000000000000000000000000-to sekundo po velikem prasku reši nekatere zagonetne skrivnosti Kozmosa. Inflacija bi lahko pojasnila enakomernost sevanja kozmičnega ozadja. Medtem ko slike, kot so s satelita COBE, kažejo blodasto porazdelitev sevanja, v resnici te slike poudarjajo izredno majhne variacije sevanja ozadja, ostanke velikega poka, spremembe v vrstnem redu 1 / 100,000th ravni ozadja.
Upoštevajte, da bi čas inflacijskega obdobja, ki ga je predlagala vesolje takoj po velikem udaru, danes svetlobi dovolil potovanje le 1 / 1000000000000000th premera atoma vodika. Vesolje je bilo v tem prvem trenutku širitve zajeto v prostornino, veliko manjšo od enega samega atoma.
Čustva so bila zelo visoka, ko je skupina BICEP2 svoje napovedi objavila 17. marca letos. V primeru inflacije, ki jo podpirajo podatki o sevanju v ozadju, je opisano kot pregrevanje Kozmosa, vendar so obstajali fiziki, ki so preprosto ostali hladni in ostali nasprotniki teorije. Omenjeni britanski fizik sir Roger Primrose je bil tisti, ki je bil podhranjen in je izjavil, da je neverjetno krožno polarizacijo svetlobe, ki je ostala v obdelanih podatkih iz BICEP2, mogoče razložiti z medsebojnim vplivom prahu, svetlobe in magnetnih polj v naši soseski, Mlečni poti.
Zdaj nova opažanja drugega detektorja, enega na satelitu Planck, ki kroži okoli Zemlje, kažejo, da je prispevek sevanja ozadja iz lokalnih virov, prahu v Mlečni poti, premalo ocenjen s strani ekipe BICEP2. Vsi dokazi še niso predloženi, vendar raziskovalci zdaj pridržujejo. Obenem ne zavrže inflacijske teorije. Pomeni, da je potrebnih več opazovanj in verjetno z večjo občutljivostjo.
Zakaj torej postavljati vprašanje, ali fiziki konstruirajo napravo Rube Goldberg?
Naše sedanje razumevanje Vesolja temelji na tistem, kar imenujemo "standardni model" kozmologije. Na sestanku Royal Astronomical Society ta teden bi lahko razprave pod nogami razkrile standardni model, ki bi bil morda v stanju propada ali pa bi preprosto potrebovali nove pripomočke in mehanizme, da bi ostala najboljša teorija vsega.
Tudi ta teden novi podatki nadalje podpirajo odkritje Higgovega bosona s strani velikega hadronskega trkalnika leta 2012, osnovnega delca, katerega obstoj pojasnjuje maso temeljnih delcev v naravi in ki podpira obstoj Higgsovega polja, ki je ključnega pomena za robustnost standarda Model. Vendar pa podatki, povezani z Higgsovo, razkrivajo tudi, da če bi prišlo do inflacijskega obdobja Vesolja, potem če bi ga vzpostavili s standardnim modelom, lahko sklepamo, da bi se Vesolje moralo sesuti nase in naš današnji obstoj danes ne bi bil mogoč.
Dr. Brian Green, raziskovalec na področju teorije super strun in M-teorije in drugi, kot je dr. Stephen Hawking, hitro trdi, da je standardni model posredniški korak k veliki enotni teoriji vsega, vesolju. Ukrivljenost Standardnega modela v nekakšno napravo Rube Goldberga je mogoče razložiti z neomajnim nabiranjem bolj akutnih in raznolikih opazovanj na kozmičnih in kvantnih lestvicah.
Razprave na sestanku Royal Astronomical Society postavljajo več dvomov o teoriji inflacije, ki se je pred natanko 90 dnevi tako dobro podprla z BICEP2 - podatki, pridobljeni z resnično izjemno vrhunsko elektroniko, ki so jo razvili NASA in raziskovalci s kalifornijskega tehnološkega inštituta. Poskušanja in preizkušnje teh velikih teorij, ki pojasnjujejo vse, ki se je razmahnilo pred obdobjem Einsteinovega čudežnega leta 1905. Razdrobljene teorije, ki razlagajo ločeno, so bile prisotne sile narave, hkrati pa je nabiranje opazovalnih podatkov doseglo bliskovito točko.
Danes opazovanja velikih vesoljskih opazovalnic BICEP2, NASA in ESA, občutljivih instrumentov, pokopanih kilometrov pod zemljo in skrbno izmišljenih kvantnih eksperimentov v laboratorijih vse bolj poudarjajo pri razlagi vsega, isti model, ki ga je samo dve leti podprlo odkritje Higg's Boson nazaj. Kozmologi priznavajo, da morda nikoli ne bomo imeli popolne, preizkušene teorije o vsem, ki je elegantna; vendar bodo izzivi pri standardnem modelu in inflacija zagotovo spodbudili mlajše teoretike, da podvojijo prizadevanja v drugih teoretičnih delih.
Za nadaljnje branje:
Sporočilo za javnost RAS NAM: Ali bi moral Higgs Boson povzročiti propad našega vesolja?
Odkrili smo inflacijo! Kaj zdaj?
Kozmologi dvomijo o dokazih o inflaciji
Ali so rezultati BICEP2 neveljavni? Verjetno ne
