W najnowszym modelu Wszechświat ma kształt muszli. Może on pomóc wyjaśnić zagadkę ciemnej energii

Artykuł/Nauka 08.01.2019
W najnowszym modelu Wszechświat ma kształt muszli. Może on pomóc wyjaśnić zagadkę ciemnej energii

W najnowszym modelu Wszechświat ma kształt muszli. Może on pomóc wyjaśnić zagadkę ciemnej energii

Model kosmologiczny Wszechświata to próba jego w miarę spójnego opisania na najwyższym poziomie ogólności, najlepiej tak aby wyjaśniał wszystkie zjawiska i jego genezę. Dotąd nie dorobiliśmy się idealnego modelu kosmologicznego, ale kilka z nich jest wiodących i używanych równocześnie.

Jednym z nich jest tzw. model standardowy, zwany również modelem Lambda-CDM, który opisuje rozszerzający się Wszechświat. Jego nazwa pochodzi od stałej kosmologicznej (lamdba) i słów cold dark matter oznaczających zimną ciemną materię.

Stała kosmologiczna z kolei oznacza tzw. ciemną energię, która jest w sumie rodzajem naukowego wytrychu potrzebnego, aby wyjaśnić rozszerzanie się Wszechświata. Model ten wyjaśnia m.in. istnienie mikrofalowego promieniowania tła oraz przyspieszenie ekspansji Wszechświata. Ciemna energia ma być siłą, która „popycha“ Wszechświat do ekspansji, ale wciąż jest tylko stałą, której znaczenia nie rozumiemy w stu procentach.

Fizycy mieli nadzieję, że kolejny z modeli wyjaśni w przekonujący sposób powstawanie ciemnej energii. Według teorii strun podstawowym budulcem materii nie są cząstki lecz tzw. struny. Oscylując powodują one, że obserwujemy właściwości fizyczne cząstek. Różne odmiany teorii strun zakładają istnienie większej liczby wymiarów fizycznych niż obserwowana: od 10 do 26 wymiarów! Niektóre mają być kompaktowane, są tak małe że nie możemy ich zaobserwować. Niestety, teoria strun jak dotąd nie odpowiedziała w wystarczającym stopniu na zagadnienie ciemnej energii.

Idealnego modelu wciąż nie mamy, ale wciąż powstają nowe

Modelu kosmologicznego, który wyjaśniałby dokładnie wszystko wciąż nie mamy. Dlatego cały czas powstają nowe, niekoniecznie niezgodne z już istniejącymi, ale i na nich oparte. Istnieją też modele częściowe, które mają za zadanie wyjaśnić jakiś aspekt makroskali Wszechświata.

Badacze z Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja) opublikowali właśnie w czasopiśmie naukowym Physical Review Letters artykuł opisujący kolejny model, dający nadzieje na wyjaśnienie istnienia ciemnej energii.

Opisuje on Wszechświat znajdujący się na „rozszerzającym się bąblu“ znajdującym się w dodatkowym wymiarze. Obserwowana materia jest emanacją tego dodatkowego wymiaru. Naukowcy z Uppsali uważają, że na bazie Wszechświata opisywanego przez teorię strun może powstać tego typu obiekt jak proponowany „bąbel“. W teorii strun nosi on nazwę brany (od słowa membrana). Teoretycznie mogą istnieć inne tego typu obiekty, będące innymi wszechświatami (pisanymi małą literą, w odróżnieniu od naszego Wszechświata).

Souvik Banerjee i współpracownicy mają nadzieję, że dalsze badania nad proponowanym modelem pozwoli również znaleźć potwierdzenie, że ciemna energia to grawitacja z dodatkowego wymiaru. Ze względu na kształt Wszechświata w swoim modelu nazwali go Shellworld – świat na muszli.

Model to niejako pierwszy krok do nowego zrozumienia zjawisk. Dopiero na podstawie modelu możemy projektować np. eksperymenty lub obliczenia próbujące potwierdzić go lub obalić. Kto wie, czy shellworld nie stanie się w przyszłości częścią większego, teraz akceptowanego modelu.

Dołącz do dyskusji