Вчені довели: Загадкова сила керує розширенням Всесвіту

Всесвіт розширюється з дедалі більшою швидкістю, і вчені нарешті наблизилися до розгадки цієї космічної таємниці. Завдяки новій моделі, заснованій на теорії струн, дослідники пропонують пояснення феномену, відомого як темна енергія. Ця загадкова сила, яка, ймовірно, керує розширенням Всесвіту, може бути пов’язана з квантовими властивостями простору-часу. Про це повідомляє видання Interesting Engineering.

Теорія струн і квантовий простір-час

Вчені розробили модель, яка припускає, що на надмалих масштабах простір і час поводяться інакше, ніж ми звикли сприймати. Згідно з теорією струн, простір-час є некомутативним, тобто порядок вимірювання часу і простору впливає на результат. У повсякденному житті ми не помічаємо цього ефекту, адже він проявляється на квантовому рівні.

У квантовій механіці, наприклад, вимірювання положення перед швидкістю дає інший результат, ніж у зворотному порядку. Ця особливість вказує на те, що простір-час має квантові властивості. Дослідники стверджують, що саме ці властивості змушують Всесвіт розширюватися швидше – явище, відоме як космічне прискорення.

Темна енергія: що ми знаємо?

Космічне прискорення, яке вчені спостерігають із 1998 року, вважається результатом дії темної енергії. Однак природа цієї сили залишалася загадкою. Популярна гіпотеза пов’язує темну енергію з квантовими флуктуаціями у вакуумі. Проте є проблема: якщо темна енергія є результатом цих флуктуацій, її густина мала б залишатися сталою. Натомість дані, зібрані Спектроскопічним інструментом темної енергії (DESI), показують, що густина темної енергії з часом зменшується.

Цей факт суперечить Стандартній моделі фізики, але теорія струн пропонує рішення. Вона пояснює, як квантова поведінка простору-часу може спричиняти зменшення густини темної енергії, що узгоджується з даними DESI.

Теорія струн: міст між малим і великим

Теорія струн пов’язує найменші масштаби, такі як планківська довжина (пов’язана з квантовою гравітацією), із найбільшим, що ми знаємо, – розміром усього Всесвіту. Завдяки цій теорії вчені досліджують простір-час на квантовому рівні, пропонуючи нове бачення темної енергії.

Майкл Кавіч, один з авторів дослідження, в інтерв’ю Live Science зазначив: «Результати DESI можуть бути першим спостережним доказом на підтримку теорії струн і, можливо, першим проявом квантової гравітації». Це твердження підкреслює революційність нового підходу.

Дані DESI та майбутні експерименти

Спектроскопічний інструмент темної енергії (DESI) відіграє ключову роль у дослідженні розширення Всесвіту. Цей телескоп збирає дані, які підтверджують зменшення густини темної енергії з часом. Ці спостереження узгоджуються з новою моделлю, заснованою на теорії струн, і дають надію на подальші відкриття.

Дослідники пропонують провести настільні експерименти, щоб перевірити їхні висновки. Джордже Мініч, один з авторів, зазначає: «Наш підхід до квантової гравітації може виявити складні квантові інтерференційні патерни, які неможливі у стандартній квантовій фізиці». Такі експерименти можуть остаточно підтвердити зв’язок між теорією струн і темною енергією.

Чому це важливо?

Розуміння темної енергії та її ролі в розширенні Всесвіту може змінити наше уявлення про космос. Теорія струн не лише пояснює космічне прискорення, але й відкриває двері до нових досліджень у квантовій гравітації. Якщо гіпотеза вчених підтвердиться, це стане одним із найбільших проривів у сучасній фізиці.

Наразі вчені продовжують аналізувати дані DESI та розробляти експерименти, які допоможуть розкрити таємниці простору-часу. Темна енергія, яка становить приблизно 68% енергії Всесвіту, залишається однією з найбільших загадок космології, але нові дослідження наближають нас до її розгадки.

Висновок

Темна енергія, яка керує розширенням Всесвіту, більше не є недосяжною таємницею. Завдяки теорії струн і спостереженням DESI вчені пропонують нове пояснення цього явища. Квантова природа простору-часу, відкрита через теорію струн, може стати ключем до розуміння космічних процесів. Майбутні експерименти обіцяють ще більше відкриттів, які змінять наше уявлення про Всесвіт.

За матеріалами УНІАН