Kaksi suurinta fysiikan läpimurtoa viimeisen vuosikymmenen aikana on löytö, jonka mukaan neutrinoiksi kutsuttujen räikeiden subatomien hiukkasilla on todella pieni määrä massaa, ja havaitseminen, että maailmankaikkeuden laajeneminen on todella nopeutta.
Nyt kolme Washingtonin yliopiston fyysikkoa ehdottavat, että nämä kaksi löytöä yhdistetään kiinteästi maailmankaikkeuden outoimpien piirteiden, pimeän energian, välityksellä, jonka heidän väitteensä voi aiheuttaa aikaisemmin tunnistamaton subatominen hiukkanen, jota he kutsuvat "kiihtyvyys".
Tumma energia oli merkityksetöntä varhaisessa maailmankaikkeudessa, mutta nyt sen osuus on noin 70 prosenttia kosmosta. Ilmiön ymmärtäminen voi auttaa selittämään, miksi maailmankaikkeus laajenee jonain päivänä niin kauan kuin tulevaisuudessa niin paljon, että yötaivaalla ei ole näkyvissä muita tähtiä tai galakseja, ja viime kädessä se voisi auttaa tutkijoita selvittämään, jatkuuko maailmankaikkeuden laajeneminen. loputtomiin.
Tässä uudessa teoriassa neutriinoihin vaikuttaa uusi voima, joka johtuu niiden vuorovaikutuksesta kiihtyvyysten kanssa. Tumma energia saadaan aikaan, kun maailmankaikkeus yrittää vetää neutriinoja toisistaan, jolloin syntyy samanlainen jännitys venytetyssä kuminauhassa, kertoi UW: n fysiikan professori Ann Nelson. Tämä jännitys polttaa maailmankaikkeuden laajentumista, hän sanoi.
Neutrinoita luovat biljoonat biljoonat tähtiä, kuten aurinkoamme. Ne virtaavat maailmankaikkeuden läpi, ja miljardit kulkevat kaiken aineen, mukaan lukien ihmiset, joka sekunti. Pienen massan lisäksi niissä ei ole sähkövarausta, mikä tarkoittaa, että ne ovat vuorovaikutuksessa hyvin vähän, jos ollenkaan, niiden läpi kulkevien materiaalien kanssa.
Mutta kiihtyvyysten ja muun aineen välinen vuorovaikutus on vielä heikompaa, Nelson sanoi, minkä vuoksi näitä hiukkasia ei ole vielä nähty hienostuneilla ilmaisimilla. Uudessa teoriassa kiihtyvyyksillä on kuitenkin voima, joka voi vaikuttaa neutriinoihin, ja hänen mielestään voima voidaan havaita monilla eri puolilla maailmaa toimivilla neutriinokokeilla.
”Pimeän energian malleja on monia, mutta testit rajoittuvat enimmäkseen kosmologiaan, erityisesti mittaamalla maailmankaikkeuden laajenemisnopeutta. Koska tähän sisältyy hyvin kaukana olevien kohteiden tarkkailu, on erittäin vaikeaa tehdä tällainen mittaus tarkasti ”, Nelson sanoi.
”Tämä on ainoa malli, joka antaa meille merkityksellisen tavan tehdä kokeita maan päällä löytääksemme voiman, joka synnyttää pimeää energiaa. Voimme tehdä tämän käyttämällä olemassa olevia neutriinokokeita. ”
Uutta teoriaa on kehitetty Nelsonin tutkimuksessa; David Kaplan, myös UW-fysiikan professori; ja Neal Weiner, UW: n fysiikan tutkija. Heidän työnsä, jota tukee osittain Yhdysvaltain energiaministeriön apuraha, on yksityiskohtaisesti julkaisussa, joka hyväksytään julkaistavaksi tulevassa Physical Review Letters -lehdessä, joka on American Physical Society -lehti.
Tutkijoiden mukaan neutriinomassa voi tosiasiallisesti muuttua sen ympäristön mukaan, jonka läpi se kulkee, samalla tavalla valon ulkonäkö muuttuu riippuen siitä, kulkeeko se ilman, veden vai prisman läpi. Tämä tarkoittaa, että neutriinodetektorit voivat tehdä jonkin verran erilaisia löytöjä riippuen siitä, missä ne ovat ja mikä niitä ympäröi.
Mutta jos neutriinot ovat osa pimeää energiaa, se viittaa sellaisen voiman olemassaoloon, joka sovittaisi poikkeamat eri kokeisiin, Nelson sanoi. Tämän voiman olemassaolo, joka koostuu sekä neutriinoista että kiihtyvyyksistä, jatkaa maailmankaikkeuden laajenemista, hän sanoi.
Fyysikot ovat hankkineet todisteita, jotka voisivat kertoa jatkaako maailmankaikkeus laajentumistaan loputtomiin vai pysähtyykö se äkillisesti ja romahtaa itsensä ns. Nelson sanoi, että uudessa teoriassa ei määrätä ”suuresta kriisistä”, mutta se tarkoittaa, että jossain vaiheessa laajentuminen lakkaa nopeammasta.
"Teoriassamme lopulta neutriinot siirtyisivät liian kaukana toisistaan ja muuttuisivat liian massiivisiksi, jotta tumman energian vaikutus voisi enää vaikuttaa niihin, joten laajentumisen kiihtyvyyden pitäisi pysähtyä", hän sanoi. "Universumi voisi jatkaa laajentumistaan, mutta jatkuvasti vähenevällä vauhdilla."
Alkuperäinen lähde: Washingtonin yliopiston lehdistötiedote
