Astronomowie ogólnie akceptują teorię, że nasz wszechświat wygląda tak, jak robi to z powodu kosmicznej inflacji - szybkiej ekspansji w chwilę po jej narodzinach. Ale inflacja nie jest jedynym modelem wyjaśniającym wczesny wszechświat. Są inni i stają się szaleni.
Trzej fizycy z Uniwersytetu w Buffalo - Ghazal Geshnizjani, Will Kinney i Azadeh Moradinezhad Dizgah - wyruszają na badanie innych modeli kosmicznych. Ich badanie zatytułowane „Ogólne warunki niezmiennej perturbacji w rozszerzającym się wszechświecie” pojawiło się w listopadzie w Internecie Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (nie mylić z Journal of Cosmology) i zawierał kilka interesujących wyników.
Trzymali się podstaw - że teoria grawitacji jest poprawna i że wczesny wszechświat gwałtownie się rozszerzył. Dzięki tym dwóm ograniczeniom zespół odkrył, że tylko trzy modele wyjaśniają wczesny wszechświat i rozkład materii, który obserwujemy dzisiaj. Ale te modele wymagają bardzo dziwnej fizyki.
Według ich obliczeń, wczesny wszechświat wymagał przyspieszonej ekspansji kosmicznej (inflacji), prędkości dźwięku większej niż prędkość światła lub ekstremalnie wysokiej energii kosmicznej, aby skończyć z naszym obecnym wszechświatem. Trzeci model faktycznie wymaga tak dużej energii, że naukowcy musieliby odwołać się do teorii grawitacji kwantowej, takiej jak teoria strun, aby wyjaśnić dodatkowe wymiary czasoprzestrzeni, które się pojawiły.
Wiadomość na wynos? Inflacja okazuje się jedynym sposobem na wyjaśnienie wszechświata w kontekście standardowej fizyki, powiedział Kinney. Pozwala, że ktoś może wymyślić egzotyczną fizykę, aby wyjaśnić lub stworzyć inne modele, takie jak prędkość dźwięku większa niż prędkość światła, ale podejrzewa, że ludzie czują się bardziej komfortowo pracując z modelami, które pasują do powszechnie akceptowanych praw fizyki cząstek elementarnych.
Trudność wyjaśnienia innych modeli, powiedział Kinney, „stawia pomysł inflacji na znacznie silniejszych podstawach, ponieważ dostępne alternatywy mają z nimi problemy lub dziwactwa”.
Inflacja kosmiczna obejmuje kwantową teorię pola, aby wyjaśnić rozkład materii we wszechświecie. W normalnych okolicznościach cząstki materii i antymaterii mogą nagle powstać, zanim zderzą się ze sobą natychmiast i unicestwią. Pary te rozpadły się tak szybko po narodzinach wszechświata, że nie mieli szansy na rekombinację. Ta sama teoria dotyczy grawitonów i antygrawitonów, które tworzą fale grawitacyjne.
Te cząstki materii są podstawą całej struktury czasopisma Space Magazine. Małe fluktuacje powodują zapadanie się materii i tworzenie gwiazd, planet i galaktyk.
Ale polowanie na inne realne modele trwa. Kinney nie skończył jeszcze odkrywać innych teorii, w tym tych, które opierają się na superluminalnych prędkościach dźwięku. Mogą jeszcze nastąpić poważne zmiany w naszym rozumieniu kosmosu.
Źródło: Uniwersytet Buffalo
