Selama beberapa dekad, para saintis bingung dengan fakta bahawa alam semesta kita berkembang. Dari sudut pandang logik, graviti harus menarik galaksi satu sama lain, tetapi pengamatan pada tahun 1990-an menunjukkan bahawa Alam Semesta tidak hanya berkembang, meluas dengan kecenderungan yang semakin cepat, dan apa yang disebut tenaga gelap disalahkan.
Tenaga gelap (tidak boleh dikelirukan dengan bahan gelap) adalah kekuatan hipotetis yang menyumbang hingga 68.3 peratus daripada semua tenaga di alam semesta yang dapat dilihat. Dan saintis percaya bahawa tenaga ini mendorong galaksi menjauh antara satu sama lain. Walaupun begitu, walaupun terdapat banyak bukti tidak langsung tentang keberadaannya, belum ada yang dapat menentukan secara langsung keberadaan tenaga gelap, atau setidaknya menjelaskan dengan tepat dari mana asalnya.
Walau bagaimanapun, menurut hipotesis baru, jawapan untuk soalan ini terletak tepat di hadapan hidung kita. Menurut hipotesis ini, tenaga gelap sememangnya biasa jika dilihat dari sudut salah satu undang-undang asas alam semesta, yang sering kita lupakan ketika mempertimbangkan masalah ini. Undang-undang asas ini adalah undang-undang pemuliharaan tenaga. Mereka bercakap tentang dia di sekolah menengah. Dengan kata mudah, dia mengatakan yang berikut: tenaga tidak boleh diciptakan atau dimusnahkan, ia tidak boleh hilang begitu saja. Satu-satunya perkara yang dapat dilakukannya adalah mengalir dari satu keadaan ke keadaan lain atau berpindah dari satu badan ke badan yang lain. Sebilangan besar fizik asas kami berdasarkan undang-undang ini.
Satu kajian baru oleh sekumpulan ahli fizik dari institusi yang berlainan menunjukkan bahawa sekiranya kehilangan tenaga secara halus berlaku pada hari-hari awal alam semesta, ini dapat menjelaskan sifat tenaga gelap yang banyak dibincangkan oleh para saintis hari ini. Penulis kajian menambahkan bahawa, sangat mungkin kebocoran ini, walaupun melanggar undang-undang asas, melanggarnya secara tidak signifikan sehingga pada akhirnya tidak ada yang menyadarinya.
Hipotesisnya cukup berani, perlu diperhatikan. Tetapi di sini adalah menarik untuk memahami apa sebenarnya yang menyebabkan para penyelidik membuat hipotesis sedemikian. Untuk memahami masalah tenaga gelap dan cuba menerangkannya, anda harus kembali ke tahun 1917, tahun ketika Einstein cuba memahami mengapa alam semesta ini statik dan tidak cenderung mengecil atau mengembang. Pada masa itu, teori ini sangat popular.
Untuk menjelaskan tidak adanya ikatan graviti, Einstein mencadangkan bahawa mesti ada sesuatu di alam semesta yang dapat menimbulkan ketahanan terhadap graviti pada skala universal. Ini adalah bagaimana pemalar kosmologi muncul. Namun, dia meninggalkan idea ini pada tahun 1929 ketika ahli astronomi Edwin Hubble pertama kali melihat tanda-tanda alam semesta yang berkembang, yang dia catat dalam perhitungannya. Pada awal 90-an abad yang lalu, para saintis membuktikan bahawa Alam Semesta berkembang dengan pesat, dan pemalar Einstein menjadi relevan lagi. Ahli astrofizik telah percaya bahawa pemalar ini, yang Einstein bicarakan dalam karya-karyanya beberapa dekad yang lalu, sebenarnya, selalu menjadi perkara yang kita sebut tenaga gelap hari ini.
Jadi apakah ini, tenaga gelap? Dalam pengertian umum, ia dianggap sebagai pemalar kosmologi, ketumpatan tenaga yang tidak berubah yang timbul dan secara seragam memenuhi ruang Alam Semesta. Kita tahu dari mekanika kuantum bahawa sebenarnya, ruang kosong tidak pernah kosong - ia dipenuhi dengan zarah-zarah kuantum dan tenaga yang muncul di bawah pengaruh penampilan dan kehilangan zarah-zarah ini. Sebilangan zarah ini mungkin mempunyai daya tolakan - tenaga yang sangat gelap.
Mungkin satu-satunya titik yang paling kontroversial adalah bahawa jumlah tenaga gelap yang diramalkan dalam kerangka proses ini harus lebih besar daripada indikator yang dikemukakan saat ini dengan mempertimbangkan pengamatan pengembangan Alam Semesta - hingga 120 pesanan yang lebih besar, agar lebih tepat. Ini mungkin menunjukkan bahawa kita sama ada mengukur jumlah ini dengan tidak betul, atau sama sekali tidak memahami dari mana asal-usul tenaga gelap.
Video promosi:
Penyelidikan baru menunjukkan bahawa yang terakhir adalah yang paling mungkin, dan hipotesis baru dikemukakan pada kesempatan ini. Bagaimana jika, pada awal kemunculannya, alam semesta mengalami kebocoran tenaga, dan kehilangan ini menetapkan langkah untuk munculnya tenaga gelap?
"Dalam model kami, tenaga gelap diwakili oleh sesuatu yang dapat menunjukkan jumlah tenaga dan momentum yang telah hilang dalam seluruh sejarah alam semesta," kata salah seorang penyelidik, Alejandro Perez.
Inti hipotesis baru ini adalah model relativiti umum, yang Einstein sampai pada tahun 1910-an. Ia dipanggil model graviti unimodular. Menurutnya, tenaga tidak perlu dijimatkan sama sekali. Pada masa yang sama, para penyelidik mengatakan bahawa semasa menerapkan model graviti unimodular dalam pengiraan, nilai pemalar kosmologi secara idealnya berkorelasi dengan pemerhatian yang menurutnya alam semesta kita berkembang dengan pecutan.
Penting juga untuk diperhatikan bahawa model ini tidak semestinya sangat bertentangan dengan pemahaman kita tentang alam semesta sekarang. Walaupun hilangnya tenaga di Alam Semesta awal akan mempengaruhi perubahan dalam nilai-nilai jumlah tenaga gelap, ia tidak akan mempengaruhi perkara lain, atau sekurang-kurangnya ia tidak akan dapat dilihat dalam eksperimen moden kita.
"Tenaga bahan yang membentuk bahan dapat dipindahkan ke medan graviti, dan 'kehilangan tenaga' ini akan bertindak sebagai pemalar kosmologi - ia tidak akan mencairkan kemudian dengan pengembangan alam semesta," kata Thibault Josse, ahli pasukan penyelidikan lain.
"Dengan ini, kehilangan atau penciptaan tenaga di masa lalu boleh membawa akibat serius hari ini dan pada tahap yang sama sekali berbeza dan pada skala yang lebih besar."
Di sini, bagaimanapun, timbul persoalan: jika penghilangan tenaga tidak memberi kesan pada Alam Semesta, kecuali kerana ia mengubah nilai tenaga paling gelap itu sendiri, maka bagaimana kita dapat mengesahkan kebenaran atau ketidaktepatan hipotesis ini? Inilah masalah utama.
Cadangan kami sangat umum, dan setiap perubahan dalam undang-undang pemuliharaan tenaga cenderung menyumbang kepada kecekapan pemalar kosmologi. Sebagai contoh, ia boleh meletakkan kekangan baru pada model fenomenologi di luar mekanik kuantum,”kata Josse.
Sebaliknya, bukti langsung bahawa tenaga gelap dikuasakan oleh tenaga biasa yang mengubah keadaannya nampaknya di luar realiti, kerana kita sudah memiliki makna istilah lambda (itu juga pemalar kosmologi), dan, di samping itu, kita terhad hanya kali terakhir evolusi (tenaga gelap) dia”.
Secara umum, hipotesis ini sepertinya sejauh ini, hipotesis yang belum diuji. Walau bagaimanapun, ahli fizik mengatakan bahawa mereka ingin menyiasatnya dengan lebih terperinci untuk kebarangkalian pada masa akan datang.
Tidak ada pertanyaan tentang kepastian. Tetapi idea baru ini nampaknya paling menarik dan oleh itu memerlukan perhatian,”kata Lee Smolin, seorang ahli fizik teori di Institut Fizik Teoretikal Kanada di Waterloo, yang tidak terlibat dalam kajian ini.
NIKOLAY KHIZHNYAK
