Mellem streng teoretikere striden brød ud: hvad hvis den mørke energi ikke er konstant?

Harvard fysiker Qumran Vafa er en af de stærkeste fortalere for streng-teorien. Men denne sommer, andre teoretikere strenge overfaldet på hans sidste sætning, som kan miskreditere deres ideer, der er baseret på et årti med den antagelse, at den mørke energi er konstant (konstant). Vafa arbejde indebærer, at værdien af mørk energi ændrer sig. Uregelmæssig mørk energi er en konsekvens af forsøg på Vafa og hans medarbejdere til at anvende streng teori for Universet, sådan som vores, hvor det vakuum af rum har nogle iboende energi.

Hvis hans hypotese (og strengteori) er sandt, at den mørke energi, denne mystiske stof, som tegner sig for mere end 70% af den samlede masse og energi i Universet og accelererer sin ekspansion vil ændre sig. Men den konstante mørke energi har længe fungeret som grundlag for mange af de ideer af strengteori — så paradoksalt det er ikke-permanent mørke energi kan føre til succes for den teori.

Mørk energi og strengteori

"den Første gang vi kunne lære noget af strengteori, der kan måles," siger Timm, Bh ' er fra Institut for teoretisk fysik Vienna University of technology i Østrig. "Men det ved jeg ikke, det vil ske i virkeligheden eller ej."

Lad os starte fra begyndelsen: vi lever i et Univers som ser ud til at overholde reglerne. På de største skalaer store genstande følger reglerne for den Generelle relativitetsteori, interagere gennem tyngdekraften. I det mindste skala af subatomare partikler, der følger reglerne for kvantemekanik og quantum field theory, interagere gennem kraftfelter, som manifesterer sig som partikler-bærere af kraft. Men den matematik ikke tilføje op, når du forsøger at forklare den Generelle relativitetsteori som en enorm udvidelse af quantum field theory. Mere ambitiøse teori — string theory forsøg på at fusionere de Generelle relativitetsteori med kvantemekanikken, og hver enkelt partikel, der er repræsenteret en lille snor, som vibrationer i en højere dimensionelle plads, til at indkode de egenskaber, der er observeret.

Men teorien er ikke helt korrekt. Det er snarere en omfattende matematisk ramme, ramme, hvorfra forskerne kan udlede en teori om vort Univers, og den enorme antal af forskellige universer er tilladt. String teoretikere håber, at vores univers er en af disse muligheder. Andre mener, at strengteori er fundamentalt forkert, men nu ikke om det.

String Theory behov for at forklare et univers som vores, i alle aspekter, for at blive anset for korrekt. Vores univers, tilsyneladende, består af 4% af sagen (de stoffer, som vi kan se), at 25% af en mystisk mørkt stof, og resten, som det fremgår af observationer af 1988, tegner sig for "mørk energi". String teoretikere har arbejdet under antagelse af, at styrken af den mørke energi, der ikke ændrer sig, og deres teorier er udviklet. Men Wafa og hans medforfattere, der foreslås i det arbejde, denne sommer, at for at eksistere i henhold til reglerne i strengteori, vores universet må have et felt af mørk energi, hvis værdi falder.

"Ændring af mørk energi eller ej, er vigtigt," siger Sajida.

Hvis værdien af mørk energi ændrer sig, vil det være vigtigt for de teorier, der bygger på den antagelse, at mørk energi er konstant. "Måske er vi nødt til at gå tilbage til det Fundament," siger Bh ' er. Det ville også ændre repræsentationen af Universets udvikling — både i fortiden og i fremtiden.

Hypotesen om Vafa i første omgang var ganske kraftig og førte til "stor begejstring", siger Bh ' er. Hun fungerede som call-to-action for streng teoretikere, der følte, at de rammer, der var truet. Nogle sagde, at det var noget vrøvl, en fysiker fra Stanford Eva Silverstein fortalte Kvanter, at den antagelse var baseret på andre antagelser, og den analyse, der var "yderst tvivlsom". Andre bruge dette dokument som en mulighed for at sikre, at deres teori kan faktisk beskrive Universet som vores.

Bh ' er og anden kritik, der er omhandlet arbejde Vafa og hans gruppe, og deres udtalelser, som blev publiceret i Physical Review D. Arbejde Vraca fandt, at nogle af de forventede egenskaber af vores eget univers, i særdeleshed dem, der er forbundet med det felt af Higgs-partiklen, i modsætning til i det væsentlige nogle matematiske forudsætninger. For eksempel, var den oprindelige antagelse var, at den adfærd, fysiske felter, kontrol mørke energi, der er stammer fra en matematisk funktion uden op-og nedture, den linje på grafen, uden at de toppe og dale. Vras fundet, at tilstedeværelsen af force field, der er forbundet med Higgs-bosonen kræver et højdepunkt i denne funktion.

Men arbejdet i Brasa, udelukker ikke, at ideen om Wafa — Wafa sagde bare en antagelse, at det er bedre, der gælder for det univers, som vi lever i. Der er andre lignende arbejde, og Vafa enig med olieselskaberne.

Hvad der virkelig er interessant, er det faktum, at vi snart kan se det arbejde, Vafa ind i løbet af eksperimentet en forudsigelse af strengteori. Det ville være det første konkrete resultat af strengteori. Nogle eksperimenter, der kunne teste, om ændringer i mørke energi med tiden, eller forbliver konstant, og kan gøre det i de næste par år.

Så i horisonten lurer et paradigmeskift? "De fleste forskere vil ikke sige, at denne hypotese er korrekt eller forkert," siger Bh ' er. Han Vafa mener, at han kan være forkert, og det taler også om vigtigheden af strengteori. "Men hvis Wafa er ret?", siger Bh ' er. "Det ville være den størstearrangement i strengteori er til at gøre en målbar prognose".

Hvad tror du, måle? Fortæl os i vores