Простір-час тріснув і цьому є докази: нова теорія змінює розуміння фізики

Нове дослідження групи вчених, яке було опубліковано у виданні Journal of Computational Astrophysics, передбачає, що ранній Всесвіт був по-справжньому моторошним місцем. Сам простір-час тріснув, як шибка, і в результаті з таких тріщин вирвалися потоки гравітаційних хвиль, і група астрономів вважає, що ми, можливо, вже виявили цю брижі в тканині простору-часу, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захопливі новини зі світу науки!

Не зовсім приємний Всесвіт

Коли Всесвіт тільки з'явився, то це було надзвичайно екзотичне та моторошне місце. Вчені вважають, що на початку космосу чотири головні фундаментальні сили природи, тобто типи взаємодії елементарних частинок і об'єктів, з яких вони складаються, були об'єднані в одну силу. У міру остигання і розширення Всесвіту ця сила розділилася на чотири відомі сьогодні типи взаємодії: гравітаційне, слабке, сильне і електромагнітне.

З кожним поділом єдиної фундаментальної сили у Всесвіті відбувалися зміни та з'являлися нові частки, які прийшли на зміну тим, що існували на початку космосу. Фундаментальні квантові поля простору-часу, які визначають, як частинки та сили взаємодіють один з одним, змінили свою конфігурацію. Вчені вважають, що з кожною зміною Всесвіту у просторі-часі з'являлися тріщини чи межі між різними конфігураціями простору-часу.

Теорії Великого об'єднання

У своєму дослідженні вчені звертаються до теоретичних моделей у фізиці елементарних частинок, які називаються Теорією Великого об'єднання (ТВО). Ці теорії описують як єдине ціле сильну, електромагнітну та слабку взаємодії, тобто три з головних сил природи.

Перевірити ці теорії за допомогою існуючих технологій зараз неможливо, тому фізики намагаються знайти відповіді на ранньому Всесвіті, тобто в тих умовах, які там могли існувати, щоб зрозуміти способи зміни космосу.

Вчені припускають, що тоді, коли Всесвіту було лише кілька секунд, цілком можливо, що між різними конфігураціями простору-часу існували тріщини чи кордони. Але вони швидше за все зникли дуже швидко, адже якби вони "затрималися" то величезна енергія, що виділяється, могла б перешкодити синтезу, який дав початок первинному водню і гелію. А ще це спотворило б зображення реліктового випромінювання, яке, як відомо, залишилося після Великого вибуху.

Слабкі гравітаційні хвилі

Вчені вважають, що розпад цих кордонів призвів до появи або звичайних частинок, або частинок, з яких складається темна матерія. У будь-якому разі цей процес розпаду швидше за все звільнив потік гравітаційних хвиль, які могли збережеться у сучасному Всесвіті.

Фізики вважають, що такі гравітаційні хвилі надзвичайно слабкі та за допомогою сучасних детекторів їх виявити неможливо. І тут на допомогу можуть прийти пульсари, які використовують для картування гравітаційних хвиль у Всесвіті.

Пульсари — це особливий тип нейтронних зірок, що випускають випромінювання з особливим точним періодом часу. Але якщо між Землею і пульсаром проходить гравітаційна хвиля, це впливає період випуску випромінювання. Тобто навіть слабкі гравітаційні хвилі, які з'явилися на самому початку космосу, можна виявити таким чином, вважають вчені.

Автори дослідження припускають, що ці слабкі гравітаційні хвилі насправді вже виявлені, хоча їх пов'язують із результатом зіткнення надмасивних чорних дірок протягом мільярдів років. Також вчені наполягають на тому, що багато джерел гравітаційних хвиль так і не виявлено, а значить вони могли з'явитися з тріщин простору-часу.

Доведеться по-новому подивитись існуючу фізику

Вчені вважають, що за допомогою подальшого вивчення пульсарів і періодів їх пульсації можна відокремити гравітаційні хвилі, які з'явилися в ранньому Всесвіті від тих, які з'явилися після злиття чорних дірок. Також потрібно особливу увагу приділити ретельному вивченню реліктового випромінювання, вважають вчені.

Якщо ця теорія знайде своє підтвердження, то вчені вперше зможуть довести, що у Всесвіті відбувалися зміни у фундаментальних силах природи, а отже, доведеться по-новому подивитись існуючу фізику.

Основною теорією розуміння те, що відбувається у Всесвіті є теорія відносності Ейнштейна. Пройшло вже понад 100 років з моменту її появи, але тільки за останні роки вчені змогли підтвердити той факт, що знаменитий учений все ж таки мав рацію. Які саме відкриття підтверджують теорії Ейнштейна, Фокус вже писав.

Також Фокус писав про те, що астрономи змогли з'ясувати, як з'явилися величезні чорні діри, які не повинні існувати у космосі. І знову йдеться від раннього Всесвіту з його екзотичними умовами.

Як писав Фокус, недавнє дослідження припускає, що на початку життя Всесвіту основу для появи матерії склав не один Великий вибух, а і його "темний партнер".