Az elmúlt évtized fizikai áttöréseinek két legnagyobb felfedezése annak felfedezése, hogy a neutrínóknak nevezett bölcs szubatomi részecskéknek kis tömegük van, és annak felfedezése, hogy az univerzum tágulása valóban felgyorsul.
Most három washingtoni egyetemi fizikus azt sugallja, hogy a két felfedezés szorosan összekapcsolódik az univerzum egyik legfurcsabb tulajdonságával, a sötét energiával, mely összekapcsolódást egy korábban felismerhetetlen szubatómiai részecske okozhat, amelyet „gyorsulásnak” hívnak.
A sötét energia elhanyagolható volt a korai világegyetemben, de ez most a kozmosz mintegy 70 százalékát teszi ki. A jelenség megértése segíthet megmagyarázni, hogy valamikor, a jövőben az univerzum annyira kiterjed, hogy az éjszakai égbolton semmilyen más csillag vagy galaxis nem lesz látható, és végül ez segíthet a tudósoknak felismerni, hogy folytatódik-e az univerzum kibővítése. végtelenségig.
Ebben az új elméletben a neutrinókat egy új erő befolyásolja, amely az acceleronokkal való kölcsönhatásukból származik. A sötét energia akkor fordul elő, amikor az univerzum megpróbálja szétválasztani a neutrinókat, és így feszültséget hoz létre a feszített gumiszalagban - mondta Ann Nelson, az UW fizika professzora. Ez a feszültség táplálja az univerzum terjeszkedését - mondta.
A neutrinokat az olyan csillagok nukleáris kemencéiben lévő milliárdok hozzák létre, mint például a mi napunk. Átfolynak az univerzumon, és milliárd áthalad minden anyagon, beleértve az embereket is, másodpercenként. A csekély tömeg mellett nincsenek elektromos töltésük is, ami azt jelenti, hogy nagyon kevés kölcsönhatásba lépnek, ha egyáltalán vannak, az áthaladó anyaggal.
De az acceleronok és más anyagok közötti kölcsönhatás még gyengébb - mondta Nelson, ezért ezeket a részecskéket még nem látta kifinomult detektorok. Az új elméletben azonban az acceleronok olyan erőt mutatnak, amely befolyásolja a neutrinókat, és ez az erő, úgy véli, számos különféle neutrino kísérlettel kimutatható, amelyek már a világon működnek.
„A sötét energiának számos modellje létezik, de a tesztek többnyire a kozmológiára korlátozódnak, különösen az univerzum tágulási sebességének mérésére. Mivel ez magában foglalja a nagyon távoli tárgyak megfigyelését, nagyon nehéz pontosan elvégezni egy ilyen mérést ”- mondta Nelson.
„Ez az egyetlen modell, amely értelmes módot kínál arra, hogy kísérleteket végezzünk a földön, hogy megtaláljuk az erőt, amely a sötét energiát idézi elő. Megtehetjük ezt a meglévő neutrino kísérletekkel. ”
Az új elméletet Nelson dolgozatában fejlesztette; David Kaplan, szintén egy UW fizika professzor; és Neal Weiner, egy fizikai kutató munkatárs. Munkájukat - részben az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának támogatásával - részletezik egy olyan dokumentum, amely elfogadásra kerül a Physical Review Letters közelgő kiadásában, az American Physical Society folyóiratában.
A kutatók szerint a neutrínó tömege valójában megváltozik attól a környezettől függően, amelyen áthalad, ugyanúgy változik a fény megjelenése attól függően, hogy levegőn, vízen vagy prizmán halad-e át. Ez azt jelenti, hogy a neutrinodetektorok kissé eltérő eredményekkel járhatnak, attól függően, hogy hol vannak és mi veszi körül őket.
De ha a neutrinók a sötét energia egyik alkotóeleme, ez arra utal, hogy létezik olyan erő, amely összeegyeztetné a rendellenességeket a különféle kísérletek között - mondta Nelson. Az erő, amely mind a neutrinókból, mind a gyorsulásból áll, továbbra is a világegyetem terjeszkedését fogja ösztönözni - mondta.
A fizikusok olyan bizonyítékokat kerestek, amelyek meg tudják mondani, hogy az univerzum végtelenségig tovább fog-e terjeszkedni, vagy hirtelen megáll-e, és összeomlik önmagában egy úgynevezett „nagy válságban”. Noha az új elmélet nem ír elő „nagy válságot”, mondta Nelson, ez azt jelenti, hogy egy bizonyos ponton a bővítés nem fog gyorsulni.
"Elméletünkben a neutrinók végül túl messze kerülnek egymástól és túl hatalmasak lesznek ahhoz, hogy a sötét energia hatása tovább befolyásolja őket, így a tágulás gyorsulásának meg kell állnia" - mondta. "Az univerzum tovább bővülhet, de egyre csökkenő ütemben."
Eredeti forrás: a Washingtoni Egyetem sajtóközleménye
