Les fluctuations de l'espace et du temps: proposé une nouvelle explication de l'énergie sombre

Dans la nouvelle étude, les scientifiques de l'Université de la Colombie-Britannique ont suggéré que l'Univers est en expansion en raison des fluctuations de l'espace et du temps. Pour le moment autour de la mystérieuse énergie sombre сгрудилось beaucoup enchevêtrées théories. Une nouvelle étude pourrait mener à une meilleure compréhension de l'énergie sombre. Depuis la fin des années 1920, les astronomes savaient que l'Univers est dans un état d'expansion. Initialement prévue la relativité générale d'Einstein, ce paradigme a conduit à la plus large adoptée космологической modèle de la théorie du Big Bang. Cependant, dans les années 90, la situation est devenu un peu compliqué, car les dernières observations ont montré que l'Univers est en expansion croissante avec la vitesse.

Tout cela a conduit à l'émergence de la théorie de l'énergie sombre, invisible, mystérieuse force qui pousse l'extension de l'espace. Comme la matière noire, qui expliquent la «masse manquante», l'énergie sombre est devenu le saint Graal des scientifiques qui ont tenté de l'expliquer, de trouver, ou du moins de créer adéquat théorique d'un framework pour elle. Une nouvelle étude de l'Université de la Colombie-Britannique indique que l'expansion de l'Univers peut être associé avec des fluctuations dans l'espace et le temps.

C'Est une étude publiée récemment dans la revue Physical Review D, a été réalisée sous la direction de Цинди Wong, un doctorant de la chaire de physique et d'astronomie à l'UBC. Sous la direction du professeur William Унру (celui-là même qui a offert un effet Унру) et à l'aide Zhen Zhu (un autre étudiant de troisième cycle UBC), ils ont jeté sombre de l'énergie un nouveau regard.

L'Équipe a commencé à examiner les incohérences résultant des deux principales théories, qui, ensemble, expliquent tous les phénomènes de la nature de l'Univers. Ces théories ne sont rien d'autre que la théorie de la relativité et la mécanique quantique — expliquer comment l'Univers se comporte sur les plus grandes échelles (les étoiles, les galaxies, amas) et des moindres (une particule subatomique).

Malheureusement, ces deux théories sont incompatibles, quand il s'agit d'un petit вопросика, connue comme la gravité. Les scientifiques sont encore à essayer d'expliquer son point de vue de la mécanique quantique. L'existence de l'énergie noire et l'expansion de l'Univers — un autre point de désaccord. Tout d'abord, les resultats de la théorie comme de l'énergie du vide, qui représentent les plus populaires des explications d'énergie sombre, qui ont de graves incohérences.

D'après la mécanique quantique, l'énergie du vide doit avoir une incroyablement grande densité d'énergie. Mais si c'est le cas, alors, de la théorie de la relativité générale, il ressort que cette énergie doit avoir incroyablement forte effet gravitationnel, ce qui serait suffisant pour l'Univers a explosé dans la taille.

«le Problème est que, estime le professeur Унру, — que toute naïve calcul de l'énergie du vide génère des valeurs considérables. Si l'on suppose qu'il y a une limitation de la densité d'énergie ne dépasse pas beaucoup планковскую la densité d'énergie (environ 10⁹⁵ J/m³), alors on peut déterminer la constante de Hubble — un intervalle de temps sur lequel l'Univers presque doublé en taille — 10^-44 secondes. Il s'avère, une approche classique consiste à supposer une baisse de cette valeur pour que le réel le rythme d'expansion s'élève à 10 milliards d'années. Mais c'est «un peu» est assez déroutante, et personne n'a même proposé à moitié convaincant mécanisme».

Tandis que d'autres scientifiques ont essayé de modifier la relativité générale et la mécanique quantique pour résoudre ces incohérences, Wong et ses collègues ont cherché une autre voie.

«Précédente étude soit tenté de modifier la mécanique quantique, pour faire de l'énergie du vide moins, ou de modifier la théorie de la relativité générale, de la gravité quantité équilibrée mangeante de l'énergie du vide. Mais la mécanique quantique et la théorie de la relativité générale est les deux les plus réussis de la théorie décrivant le travail de l'Univers. Au lieu d'essayer de modifier la mécanique quantique ou la théorie de la relativité générale, nous pensons que vous devez d'abord mieux les comprendre. Nous prenons très au sérieux une grande densité d'énergie du vide, prévue par la mécanique quantique, et il suffit de contribuons à sa théorie de la relativité générale, ne modifiant rien».

Dans le cadre de son étude de Wong et ses collègues ont produit de nouveaux calculs de l'énergie du vide, tenant compte de la grande предсказанную densité d'énergie. Ensuite examiné la possibilité que, à plus petites échelles — des milliards de fois moins d'électrons — le tissu de l'espace-temps est exposée à la sauvage restent soumis aux fluctuations économiques, dans un tube en chaque point entre la dilatation et la contraction.

à mesure que le balancement d'avant en arrière, ces variations conduisent à ce que l'Univers s'étend lentement mais de plus en plus rapidement. Après l'exécution de leurs calculs, ils ont souligné que cette explication est cohérente avec l'existence d'un vide quantique de la densité d'énergie, et avec la théorie de la relativité générale. En outre, tout cela est cohérent avec le fait que les scientifiques observent déjà presque un siècle.

«la base de Nos calculs ont montré que l'Univers à la plus petite échelle de vraiment se dilate et se contracte avec l'absurde de la grande vitesse. Mais à grande échelle, en raison de la moyenne petites échelles, de la physique ne remarquent pas cette «mousse quantique». Elle possède de petits résidus de l'effet dans la création de la constante cosmologique (l'effet de l'énergie noire). D'une certaine façon c'est comme les vagues de l'océan, qui se déplacent comme si l'océan est parfaitement lisse, mais en fait, nous savons que, sous cet imaginaire de la simplicité se cache un enragé danse des atomes qui composent l'eau et les vagues font la moyenne de ces fluctuations, c'est pourquoi la surface lisse.

Contrairement À lathéories contradictoires de l'Univers, dans laquelle les différentes forces qui régissent elle, ne peuvent pas vivre dans le monde et doivent remplacer l'une par l'autre, à l'image de Wong et ses collègues de l'Univers est constamment en mouvement. Les effets de l'énergie du vide взаимоисключаются, conduisant à l'expansion et l'accélération que nous voyons tout le temps.

Même s'il est trop tôt pour dire quelque chose de spécifique, cette image высокодинамичной de l'Univers (même dans la plus petite échelle) peut transformer notre compréhension de l'espace-temps. Au moins ces conclusions théoriques nécessairement stimuler le débat dans la communauté scientifique, ainsi que des expériences qui devront offrir des preuves directes. Et cela, nous le savons, la seule façon de comprendre l'Univers, étape par étape.