Пространство-время треснуло и этому есть доказательства: новая теория меняет понимание физики

Новое исследование группы ученых, которое было опубликовано в издании Journal of Computational Astrophysics, предполагает, что ранняя Вселенная представляла собой по-настоящему жуткое место. Само пространство-время треснуло, как оконное стекло и в результате из таких трещин вырвались потоки гравитационных волн, и группа астрономов считает, что мы, возможно, уже обнаружили эту рябь в ткани пространства-времени, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Не совсем приятная Вселенная

Когда Вселенная только появилась, то это было чрезвычайно экзотичное и жуткое место. Ученые считают, что в самом начале космоса четыре главные фундаментальные силы природы, то есть типы взаимодействия элементарных частиц и объектов, из которых они состоят, были объединены в одну силу. По мере остывания и расширения Вселенной эта сила разделилась на четыре известных сегодня типа взаимодействия: гравитационное, слабое, сильное и электромагнитное.

С каждым разделением единой фундаментальной силы во Вселенной происходили изменения и появлялись новые частицы, которое пришли на смену тем, которые существовали в самом начале космоса. Фундаментальные квантовые поля пространства-времени, которые определяют, как частицы и силы взаимодействуют друг с другом, изменили свою конфигурацию. Ученые считают, что при каждом изменении Вселенной в пространстве-времени появлялись трещины или границы между разными конфигурациями пространства-времени.

Теории Великого объединения

В своем исследовании ученые обращаются к теоретическим моделям в физике элементарных частиц, которые называются Теории Великого объединения (ТВО). Эти теории описывают как единое целое сильное, электромагнитное и слабое взаимодействия, то есть три из главных сил природы.

Проверить эти теории с помощью существующих технологий сейчас невозможно, поэтому физики пытаются найти ответы в ранней Вселенной, то есть в тех условиях, которые там могли существовать, чтобы понять способы изменения космоса.

Ученые предполагают, что в то время, когда Вселенной было всего несколько секунд, вполне возможно, что между различными конфигурациями пространства-времени существовали трещины или границы. Но они скорее всего исчезли очень быстро, ведь если бы они "задержались" то выделяемая огромная энергия могла бы помешать синтезу, который дал начало первичному водороду и гелию. А еще это бы исказило изображения реликтового излучения, которое, как известно, осталось после Большого взрыва.

Слабые гравитационные волны

Ученые считают, что распад этих границ привел к появлению либо обычных частиц, либо частиц из которых состоит темная материя. В любом случае этот процесс распада скорее всего освободил поток гравитационных волн, которые могли сохранится в современной Вселенной.

Физики считают, что такие гравитационные волны чрезвычайно слабые и с помощью современных детекторов их обнаружить невозможно. И здесь на помощь могут прийти пульсары, которые используют для картирования гравитационных волн во Вселенной.

Пульсары – это особый тип нейтронных звезд, которые выпускают излучение с особым точным периодом времени. Но если между Землей и пульсаром проходит гравитационная волна, то это влияет на период выпуска излучения. То есть даже слабые гравитационные волны, которые появились в самом начале космоса можно обнаружить таким образом, считают ученые.

Авторы исследования предполагают, что эти слабые гравитационные волны на самом деле уже обнаружены, хотя их связывают с результатом столкновения сверхмассивных черных дыр в течение миллиардов лет. Также ученые настаивают на том, что многие источники гравитационных волн так до сих пор и не выявлены, а значит они могли появиться из трещин пространства-времени.

Придется по-новому взглянуть на существующую физику

Ученые считают, что с помощью дальнейшего изучения пульсаров и периодов их пульсации можно отделить гравитационные волны, которые появились в самой ранней Вселенной от тех, которые появились после слияния черных дыр. Также нужно особое внимание уделить более тщательному изучению реликтового излучения, считают ученые.

Если эта теория найдет свое подтверждение, то ученые впервые смогут доказать, что во Вселенной происходили изменения в фундаментальных силах природы, а значит придется по-новому взглянуть на существующую физику.

Основополагающей теорией для понимания того, что происходит во Вселенной является теория относительности Эйнштейна. Прошло уже более 100 лет с момента ее появления, но только за последние годы ученые смогли подтвердить тот факт, что знаменитый ученый все же был прав. Какие именно открытия подтверждают теории Эйнштейна, Фокус уже писал.

Также Фокус писал о том, что астрономы смогли выяснить, как появились огромные черные дыры, которые не должны существовать в космосе. И снова речь идет от ранней Вселенной с ее экзотическими условиями.

Как же писал Фокус недавнее исследование предполагает, что в самом начале жизни Вселенной основу для появления материи составил не один Большой взрыв, а и его "темный партнер".