Seperti yang diketahui semua orang, alam semesta terus berkembang. Tetapi ramai yang tidak menyedari bahawa prosesnya semakin cepat, dan bahawa ahli fizik tidak mempunyai penjelasan yang waras untuk fenomena ini. Sekumpulan ahli teori mencadangkan bahawa "tenaga gelap" yang misteri terlibat, dan sekarang kami akan memberitahu anda dalam bentuk yang boleh diakses.
Selama hampir dua dekad, para astronom telah mengetahui bahawa pengembangan alam semesta semakin pesat, seolah-olah "tenaga gelap" misterius mengembangnya dari dalam, seperti belon. Tenaga ini kekal sebagai salah satu misteri terbesar dalam fizik hari ini. Sekarang tiga ahli teori berpendapat bahawa tenaga gelap muncul dari sumber yang luar biasa. Seperti yang menyeramkan, menurut pendapat mereka, ini bertentangan dengan asas-asas fizik yang dipelajari oleh semua orang di sekolah: jumlah tenaga total di Alam Semesta tidak tetap dan tidak berubah, ia secara beransur-ansur dapat hilang.
Menurut saintis, tenaga gelap mungkin bidang khas, seperti elektrik, yang memenuhi ruang. Sebaliknya, ia boleh menjadi sebahagian dari kosmos itu sendiri, yang disebut pemalar kosmologi (sebaliknya istilah lambda). Senario kedua kelihatan seperti ejekan teori relativiti Einstein, yang mendakwa bahawa graviti berlaku ketika jisim dan tenaga membengkokkan ruang dan masa. Sebenarnya, pemalar kosmologi juga merupakan penemuan Einstein, dan dia menciptanya secara harfiah dengan menambahkan pemalar pada persamaannya untuk menjelaskan bagaimana alam semesta menentang kehancuran oleh gravitasi sendiri. Namun, dia meninggalkan gagasan itu ketika, pada tahun 1920, para astronom mendapati bahawa alam semesta tidak statik, tetapi berkembang, seolah-olah ia lahir dari letupan.
Setelah diperhatikan lebih dekat, menjadi jelas bahawa pengembangan alam semesta semakin cepat, dan pemalar kosmologi kembali lagi. Akan tetapi, dalam kerangka mekanik kuantum, ia menjadi lebih licik. Mekanika kuantum menunjukkan bahawa vakum itu sendiri mesti berayun tidak kelihatan. Secara relativiti umum, fluktuasi kuantum kecil ini menghasilkan tenaga yang akan berfungsi sebagai pemalar kosmologi. Namun, semua perkara lain sama, mestilah 120 tingkatan yang lebih besar untuk menghancurkan alam semesta. Jadi penjelasan mengapa pemalar kosmologi, walaupun wujud, tetapi dalam bentuk yang sangat sederhana, adalah misteri besar bagi ahli fizik. Ketika itu belum diperlukan, ahli fizik hanya menganggap bahawa beberapa kesan yang belum diketahui hanya akan mengurangkannya menjadi sifar.
Kini Thibault Josette dan Alejandro Perez dari University of Aix-Marseille di Perancis dan Daniel Sudarski dari National Autonomous University of Mexico di Mexico City mendakwa mereka telah menemui cara untuk mendapatkan nilai yang wajar bagi pemalar kosmologi. Mereka bermula dengan versi relativiti umum, yang diciptakan oleh Einstein sendiri, yang disebut graviti unimodular. Relativiti am menganggap simetri matematik, kovarian umum, yang menunjukkan bahawa tidak kira bagaimana anda menentukan kedudukan koordinat dalam ruang dan masa, ramalan teori akan tetap sama. Simetri ini memerlukan penjimatan tenaga dan momentum. Graviti unimodular mempunyai versi simetri matematik yang lebih terhad.
Sistem ini menghasilkan semula kebanyakan andaian relativiti umum. Namun, menurutnya, fluktuasi kuantum vakum tidak menimbulkan graviti atau mempengaruhi pemalar kosmologi (yang, bagaimanapun, hanyalah pemalar matematik, dan nilainya boleh menjadi apa-apa). Tetapi ini harganya: graviti unimodular tidak memerlukan tenaga untuk menjimatkan, jadi ahli teori harus membataskannya dengan sewenang-wenangnya.
Ketiga-tiga saintis telah menunjukkan bahawa graviti unimodular, jika diterima dan dibenarkan melanggar undang-undang pemuliharaan tenaga dan momentum, sebenarnya menetapkan nilai pemalar yang ditentukan. Argumen di sini adalah matematik, tetapi sebenarnya sebahagian kecil tenaga yang hilang di Alam Semesta meninggalkan jejak dalam bentuk perubahan dalam pemalar kosmologi. "Tenaga gelap dalam model kita adalah tepat dari seberapa banyak tenaga dan momentum yang telah hilang di alam semesta sepanjang keseluruhan keberadaannya," kata Perez.
Untuk membuktikan bahawa teori mereka masuk akal dan dapat diterapkan pada kenyataan, para saintis mempertimbangkan dua senario bagaimana pelanggaran undang-undang pemuliharaan tenaga secara teorinya akan mempengaruhi masalah asas mekanik kuantum. Sebagai contoh, teori penyetempatan spontan berterusan (CSL) cuba menjelaskan mengapa zarah subatomik seperti elektron secara harfiah boleh berada di dua tempat pada masa yang sama, tetapi objek besar seperti kereta atau orang tidak dapat. CSL menganggap bahawa keadaan jirim seperti itu muncul secara spontan dan hancur dalam ketergantungan, yang meningkat dengan peningkatan volume objek, yang bermaksud bahawa objek besar tidak boleh "berganda" dalam keadaan Bumi. Terhadap teori ini adalah kenyataan bahawa ia tidak mengambil kira penjimatan tenaga. Walau bagaimanapun, para ahli teori telah menunjukkan bahawa jumlah pelanggaran ketentuan mengenai penjimatan tenaga adalah begitu,untuk memberikan pemalar kosmologi dengan ukuran yang dikehendaki.
Video promosi:
Walaupun begitu, menurut beberapa saintis, ahli teori hanya bermain dengan matematik. Mereka masih harus menganggap bahawa pemalar kosmologi bermula pada beberapa nilai kecil, tetapi mereka tidak menjelaskan aspek ini. Walau bagaimanapun, fizik moden penuh dengan pemalar yang tidak dapat dijelaskan, seperti cas elektron atau kelajuan cahaya, jadi ini hanyalah pemalar lain dalam senarai panjang.
