Ученые доказали, что одна загадочная сила руководит расширением Вселенной

Фото: скриншот

Ученые предложили новую модель пространства-времени на основе теории струн, чтобы объяснить темную энергию. Их гипотеза предполагает, что на чрезвычайно малых масштабах пространство и время ведут себя не так, как мы воспринимаем их в повседневной жизни. Об этом пишет Interesting Engineering.

По словам физиков, пространство-время является некоммутативным, то есть порядок их измерения влияет на результат. В основном в математике последовательность, в которой выполняется вычисление, не всегда имеет значение (к примеру, 2 + 3 = 3 + 2). Однако есть исключения, когда числа стоят в скобках и применяется правило Бодмаса.

"Однако в квантовой механике измерение положения перед скоростью дает другой результат, чем наоборот. Такое поведение указывает на то, что пространство-время имеет квантовые свойства, и, согласно теории струн, это квантовое поведение заставляет Вселенную расширяться все быстрее и быстрее со временем - явление, известное как космическое ускорение", - объяснили в материале.

Также исследователей удивляет то, что космическое ускорение считается эффектом темной энергии. В частности модель не только намекает на присутствие темной энергии, но и дает значение, которое подобно тому, что ученые измеряли ранее. Более того, их вывод показывает, что со временем энергия уменьшается.

В то же время данные наблюдений, которые собрал Спектроскопический инструмент темной энергии (DESI), тоже подтверждают этот прогноз. Известно, что DESI - это телескоп, который предназначен для исследования эффектов темной энергии и расширения Вселенной.

"Ученые знают о космическом ускорении с 1998 года, но им не удавалось найти убедительных доказательств силы, которая им руководит, то есть темной энергии. Распространено мнение, что темная энергия вызвана квантовыми эффектами в вакууме, но здесь есть один нюанс. Если темная энергия является результатом флуктуаций в вакууме, ее плотность должна оставаться фиксированной. Однако данные наблюдений DESI свидетельствуют о том, что плотность должна уменьшаться со временем. Именно здесь Стандартная модель дает сбой и в игру вступает теория струн", - подчеркивают в Interesting Engineering.

Благодаря теории струн ученые смогли исследовать пространство-время на квантовом уровне. Ее объяснение темной энергии связывает самую маленькую вещь, которую можно представить (планковскую длину, связанную с квантовой гравитацией), с самой большой вещью, которую люди знают - размером всей Вселенной.

"Глядя сквозь призму нашей работы, можно считать результат DESI первым наблюдательным доказательством в поддержку теории струн и, возможно, первым наблюдаемым следствием теории струн и квантовой гравитации", - отметил Майкл Кавич, один из авторов исследования, в интервью Live Science.

Также исследователи говорят, что пришло время провести настольные эксперименты, которые могли бы подтвердить их выводы.

"Наш подход к квантовой гравитации имеет много последствий. Это может включать выявление сложных квантовых интерференционных паттернов, которые невозможны в стандартной квантовой физике, но должны иметь место в квантовой гравитации", - добавил Джордже Минич, один из исследователей.

Карпова Рада
Журналист AOinform