Kaks viimase kümnendi suurimat füüsikalist läbimurret on avastus, et tarkadel subatomaatilistel osakestel, mida nimetatakse neutriinodeks, on tegelikult väike mass ja avastamine, et universumi paisumine on tegelikult kiire.
Nüüd soovitavad kolm Washingtoni ülikooli füüsikut, et kaks avastust on omavahel lahutamatult seotud universumi ühe kummalisema tunnuse - tumeda energia - kaudu, mis nende sõnul võib olla seotud varem tundmatu alajaatomilise osakesega, mida nad kutsuvad „kiirendiks“.
Tume energia oli varases universumis tähtsusetu, kuid nüüd moodustab see umbes 70 protsenti kosmosest. Nähtuse mõistmine võib aidata selgitada, miks kunagi tulevikus laieneb universum nii palju, et meie öises taevas ei ole näha ühtegi teist tähte ega galaktikat ning lõppkokkuvõttes võib see aidata teadlastel mõista, kas universumi laienemine jätkub määramata ajaks.
Selles uues teoorias mõjutab neutriineosid uus jõud, mis tuleneb nende interaktsioonidest kiirenditega. Tume energia saadakse siis, kui universum üritab neutriinoid laiali tõmmata, tekitades venitatud kummiribaga samasuguse pinge, ütles UW füüsikaprofessor Ann Nelson. See pinge soodustas universumi laienemist, ütles ta.
Neutrinosid loovad triljonid selliste tähtede tuumahjudes nagu meie päike. Need voolavad läbi universumi ja miljardid läbivad iga sekundi jooksul kogu ainet, sealhulgas inimesi. Lisaks miinusmassile pole neil elektrilaengut, mis tähendab, et nad suhtlevad väga vähe, kui üldse, materjalidega, mida nad läbivad.
Nelson ütles, et kiirendusmõjude ja muude ainete vastastikune mõju on veelgi nõrgem, mistõttu pole neid osakesi keerukate detektoritega veel nähtud. Kuid uues teoorias avaldavad kiirendusjõud jõudu, mis võib mõjutada neutriineosid. Seda jõudu saab tema arvates tuvastada mitmesuguste neutrinokatsete abil, mis juba toimivad kogu maailmas.
“Pimeda energia mudeleid on palju, kuid testid piirduvad enamasti kosmoloogiaga, eriti universumi paisumiskiiruse mõõtmisega. Kuna see hõlmab väga kaugete objektide vaatlemist, on väga raske sellist mõõtmist täpselt teha, ”sõnas Nelson.
„See on ainus mudel, mis annab meile mõtestatud viisi maa peal katsete tegemiseks, et leida jõud, mis tekitab tumedat energiat. Saame seda teha olemasolevaid neutriinokatseid kasutades. ”
Uut teooriat tutvustas Nelson; David Kaplan, ka UW füüsikaprofessor; ja Neal Weiner, UW füüsika teadlane. Nende tööd, mida toetab osaliselt USA energeetikaosakonna toetus, kirjeldatakse üksikasjalikult dokumendis, mis on heaks kiidetud avaldamiseks eelseisvas väljaandes Physical Review Letters - ajakirjas American Physical Society.
Teadlaste sõnul võib neutriino mass tegelikult muutuda vastavalt keskkonnale, mida see läbib, samuti muutub valguse välimus sõltuvalt sellest, kas see liigub läbi õhu, vee või prisma. See tähendab, et neutriinodetektorid võivad tulla mõnevõrra erineva avastusega, sõltuvalt sellest, kus nad asuvad ja mis neid ümbritseb.
Kuid kui neutriinod on tumeda energia komponent, viitab see jõu olemasolu, mis sobitaks erinevate katsete anomaaliaid, ütles Nelson. Selle jõu olemasolu, mis koosneb nii neutriinodest kui ka kiirenditest, jätkab universumi laienemist, ütles ta.
Füüsikud on otsinud tõendeid, mis võiksid öelda, kas universum jätkab lõputult laienemist või peatub järsult ja kukub ise kokku niinimetatud „suurest kriisist“. Kuigi uus teooria ei näe ette "suurt kriisi", ütles Nelson, tähendab see siiski, et mingil hetkel lakkab laienemine kiirenemast.
"Meie teoorias jõuaksid neutriinod lõpuks üksteisest liiga kaugele ja muutuksid liiga massiliseks, et tumeda energia mõju neid enam mõjutada, nii et laienemise kiirendus peaks peatuma," ütles ta. "Universum võiks laieneda, kuid üha väheneva kiirusega."
Algne allikas: Washingtoni ülikooli pressiteade
