Фізики: Нова частинка може змінити уявлення про Всесвіт

Опубликованно 10.11.2019 02:48

Астрономи всього світу знаходяться в деякому замішанні, оскільки отримані ними дані про швидкості розширення Всесвіту виявляються досить суперечливими.

З часу народження нашого Всесвіту з крихітної точки з нескінченною щільністю і гравітацією вона безперервно розширюється, проте швидкість цього розширення не постійна – з часом розширення Всесвіту прискорюється.

Нам відомо, що швидкість розширення сучасної Всесвіту збільшується, і для пояснення цього факту вчені взяли, що у Всесвіті існує так звана «темна енергія», що відповідає за прискорюване розширення нашого світу. Однак швидкість розширення Всесвіту досі є дискусійним питанням. Значення цієї швидкості, отримане при спостереженнях прилеглих наднових типу Ia (мають постійну світність, внаслідок чого яскравість цих спалахів залежить, як правило, лише від відстані до них сильно відрізняється від значення, отриманого на основі вивчення реліктового випромінювання (фонового світіння Всесвіту в мікрохвильовому діапазоні, що представляє собою післясвічення Великого вибуху). Тому деякі вчені припускають, що сама темна енергія змінюється з плином часу.

Квантові фізики вважають, що всю нашу Всесвіт пронизують так звані квантові поля, а матеріальні частинки є точковими збуреннями цих полів. Кожній квантової частці ставиться у відповідність власне поле. З цієї точки зору загадкову темну енергію можна співвіднести з енергією квантових полів в певній області простору. Однак розрахунки енергії квантових полів, проведені на базі теорії, на десятки порядків відрізняються від оцінок кількості темної енергії. Але, що якщо вимірювання швидкості розширення Всесвіту є коректними, та темна енергія дійсно змінюється з часом? Тоді це може говорити нам про те, що і самі квантові поля змінюються з плином часу.

У новому дослідженні фізик-теоретик Массімо Цердонио (Massimo Cerdonio) з Падуанського університету, Італія, розрахував зміну енергії квантового поля, необхідне для пояснення зміни кількості темної енергії.

Якщо якесь нове квантове поле відповідає за зміну кількості темної енергії, то існує частка, відповідна цьому квантовим полем.

Зміна кількості темної енергії, отримане в результаті розрахунку Цердонио, вимагає певної маси частинки, і вона виявилася близька до маси частинки, вже пропонувалася раніше вченими – так званого аксиона. Фізики запропонували цю гіпотетичну частку для розв'язання проблем, пов'язаних з інтерпретацією квантової сильних ядерних взаємодій.

Ця частка, ймовірно, з'явилася в дуже ранньому Всесвіті, проте «ховалася» від нас, в той час як інші сили і частинки управляли розвитком нашого світу. І тепер настала «чергу аксиона», пояснив Цердонио.

Дослідження з'явилося на сервері наукових препринтів arxiv.org.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що була визначена форма Всесвіту.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии