Ketika menjadi jelas 20 tahun yang lalu bahawa pengembangan alam semesta semakin cepat, para saintis menyampaikan penjelasan yang lengkap, sederhana dan dapat diuji. Tetapi apabila semakin banyak data eksperimen dan pemerhatian masuk, alasan untuk tenaga gelap - mungkin alasan untuk pecutan ini - tetap sukar difahami. Walaupun secara teknikal setara dengan "pemalar kosmologi" (atau tenaga yang wujud dalam ruang itu sendiri), tidak ada cara untuk menyimpulkan nilainya. Tetapi jika kita ingat bahawa meletakkan bentuk-bentuk jirim tertentu di ruang kosong mengubah kekuatan yang bertindak terhadap perkara ini, ada kemungkinan tenaga gelap muncul berdasarkan prinsip yang sangat sederhana: kerana jirim seperti itu wujud di Alam Semesta kita.
Menggabungkan peta galaksi di Alam Semesta kita. Kehadiran struktur ini dapat menjelaskan kehadiran dan kekuatan tenaga gelap secara keseluruhannya.
Sebilangan besar daya dan fenomena mempunyai asal-usul yang mudah dijumpai. Dua objek besar mengalami daya graviti kerana masa ruang melengkung kerana kehadiran jirim dan tenaga. Alam semesta telah berkembang kerana mempunyai sejarah perubahan perubahan ketumpatan tenaga di alam semesta dan keadaan awal untuk pengembangan. Dan semua zarah di Alam Semesta berinteraksi dengan cara tertentu kerana peraturan teori medan kuantum yang terkenal dan pertukaran boson vektor. Dari zarah subatom terkecil hingga skala terbesar, daya yang sama beroperasi untuk menggerakkan boson dan galaksi.
Interaksi kuat yang berlaku kerana adanya "perubahan warna" dan pertukaran gluon menahan inti atom bersama
Bahkan fenomena paling misteri di intinya mengandungi penjelasan yang dapat difahami dengan baik. Kami tidak tahu mengapa terdapat lebih banyak masalah daripada antimateri di Alam Semesta, tetapi kami tahu bahawa syarat yang kami perlukan untuk ini - pelanggaran nombor baryon, pelanggaran C dan CP - berlaku. Kita tidak tahu apa sifat materi gelap, tetapi sifat umum, di mana ia berada dan bagaimana ia berkerumun, semuanya difahami dengan baik. Kami juga tidak tahu sama ada lubang hitam menyimpan maklumat atau tidak, tetapi kami memahami keadaan akhir dan awal objek ini, serta bagaimana ia dilahirkan dan apa yang berlaku pada cakerawala peristiwa mereka dari masa ke masa.
Ilustrasi lubang hitam dan persekitarannya, cakera penambahan yang mempercepat dan mengembang. Keadaan awal dan akhir lubang hitam dapat diramalkan dengan baik walaupun kehilangan atau penyimpanan maklumat tidak
Tetapi ada satu perkara yang sama sekali tidak kita fahami: tenaga gelap. Sudah tentu, kita dapat mengukur pecutan alam semesta dan memahami besarannya dengan tepat. Tetapi mengapa kita bahkan mempunyai alam semesta dengan tenaga gelap bukan sifar? Mengapa ruang kosong, di mana tidak ada apa-apa - tidak kira, tidak ada kelengkungan, tidak ada radiasi, tidak ada - mempunyai tenaga bukan sifar positif? Dan mengapa jumlah tenaga ini, yang sangat kecil dan tidak dapat dilihat dalam miliar tahun pertama sejarah Alam Semesta, mula menangkap Alam Semesta hanya pada saat Bumi muncul di dalamnya?
Ilustrasi cakera protoplanet di mana planet dan planetesimals terbentuk, mewujudkan jurang dalam cakera. Empat hingga lima bilion tahun yang lalu, ketika sistem suria kita terbentuk, tenaga gelap secara serentak mulai menangkap pengembangan alam semesta dan kepadatan tenaga
Video promosi:
Terdapat banyak perkara menarik yang dapat kita kaitkan dengan tenaga gelap dan alam semesta secara keseluruhan. Terdapat banyak ruang kosong yang diserap oleh medan kuantum. Tidak ada wilayah di Alam Semesta di mana daya graviti, elektromagnetik, atau nuklear menembusi; mereka ada di mana-mana. Sekiranya kita cuba mengira apa yang disebut nilai jangka vakum (kondensat) pelbagai medan kuantum, kita akan menghadapi sebilangan istilah yang tidak terbatas dan hanya dapat menulisnya lebih kurang. Kami akan selalu berurusan dengan nilai-nilai anggaran. Dan sejauh yang kita ketahui, mereka tidak seimbang, dan alam semesta tidak menjadi perlahan - sebenarnya mempercepat. Entah bagaimana, ruang itu sendiri mempunyai sedikit tenaga bukan sifar. Dan tenaga ini menjadikan galaksi yang jauh di Alam Semesta menjauh dari kita dengan kelajuan yang semakin meningkat,walaupun perlahan, tetapi berterusan.
Soalan "mengapa?" tidak pernah berhenti menyeksa ahli teori. Mengapa alam semesta mengembang lebih cepat dan pantas? Kami tidak dapat menjelaskan kehadiran tenaga gelap ini dalam apa-apa. Mungkin kita kurang memahami alam semesta itu sendiri. Namun, ada pilihan lain, yang jarang difikirkan: mungkin harta benda kosong ini ditentukan oleh adanya perkara lain - seperti jirim - di Alam Semesta.
Dan ada alasan untuk mempercayai bahawa ini mungkin, yang disebut kesan Casimir. Kami kenal dia dengan baik.
Ilustrasi kesan Casimir dan bagaimana daya di luar plat berbeza dari daya di antara mereka
Berapakah daya elektromagnetik ruang kosong? Sifar, tentu saja. Sekiranya tidak ada caj, arus dan perkara untuk interaksi, ia akan menjadi sifar, tidak bergurau. Tetapi jika anda meletakkan dua plat logam pada jarak tertentu di antara mereka, dan kemudian bertanya lagi apakah daya elektromagnetik, ia akan menjadi sifar. Oleh kerana beberapa mod fluktuasi kuantum dilarang kerana batas plat, kami bukan sahaja meramalkan, tetapi juga mengukur daya bukan sifar antara plat ini, yang timbul secara harfiah dari ruang kosong. Dan yang paling menarik, semua daya, termasuk daya graviti, menunjukkan kesan Casimir.
Peta lebih dari satu juta galaksi di Alam Semesta; terdapat galaksi yang terpisah pada setiap titik. Warna yang berbeza mewakili jarak; merah - lebih jauh
Apa yang berlaku apabila kita cuba menerapkan kesan ini ke seluruh alam semesta dan mengira kesannya? Jawapannya mudah: kita mendapat sesuatu yang sesuai dalam beberapa bentuk dengan tenaga gelap, hanya - sekali lagi - dengan susunan yang berbeza. Ini mungkin berlaku kerana kita tidak mengetahui sepenuhnya keadaan sempadan Alam Semesta atau bagaimana cara mengira kesan graviti kuantum dengan betul.
Memetakan alam semesta boleh menjadi bahagian yang paling mudah. Tidak mungkin kita menunggu penembusan yang diperhatikan atau eksperimen yang akan membawa kita ke pemahaman tentang tenaga gelap, kekuatan yang paling sukar difahami di alam semesta. Kita mungkin memerlukan penemuan teoritis. Dan, mungkin, ini akan dikaitkan dengan anomali jejak, perubahan dalam magnitud dinamik, atau bahkan jejak dimensi tambahan. Kami baru sahaja menemui rahsia yang paling sukar untuk dijelaskan. Mungkin penyelesaiannya terletak pada fizik yang sudah kita ketahui.
Ilya Khel
