Харвардският физик Кумран Вафа е един от най-силните привърженици на теорията на струните. Но това лято други теоретици на струните се отказаха от последното му предложение, което може да дискредитира техните идеи въз основа на десетилетието предположение, че тъмната енергия е постоянна (постоянна). Работата на Вафа предполага, че значението на тъмната енергия се променя. Fickle тъмна енергия е следствие от опита на Wafa и неговите сътрудници да прилагат теория на струните във вселена като нашата, където самият вакуум на космоса има някаква присъща енергия.
Ако неговата хипотеза (и самата теория на струните) е вярна, тъмна енергия, това мистериозно вещество, което представлява повече от 70% от общата маса и енергия на Вселената и което ускорява нейното разширяване, ще бъде силата на промяната. Но упоритата тъмна енергия отдавна служи като основа за много идеи в теорията на струните - така че е парадоксално, че именно тази мътна тъмна енергия може да доведе до успеха на теорията.
Тема за тъмната енергия и струните
„За първи път бихме могли да научим нещо от теорията на струните, което може да бъде измерено“, казва ученият Тим Урайс от Института за теоретична физика към Виенския технологичен университет в Австрия. "Но не знам дали това всъщност ще се случи или не."
Да започнем от началото: живеем във вселена, която сякаш следва правилата. На най-големите везни големи обекти следват правилата на общата относителност, взаимодействайки един с друг чрез силата на гравитацията. В най-малкия мащаб субатомните частици следват правилата на квантовата механика и теорията на квантовото поле, взаимодействайки чрез силови полета, които се проявяват като частици, носещи сила. Но математиката не се сумира, когато се опитате да обясните общата относителност като огромно разширение на теорията на квантовите полета. Теорията на грандовете, теорията на струните, се опитва да комбинира общата относителност с квантовата механика и в нея всяка частица е представена от мъничка струна, вибрациите на която в по-многоизмерно пространство кодират свойствата, които учените наблюдават.
Теорията обаче не е напълно точна. По-скоро това е всеобхватна математическа основа, рамка, от която учените могат да извлекат теории за нашата Вселена, както и огромния брой други разрешени вселени. Теоретиците на струните се надяват, че нашата вселена е една от тези възможности. Други смятат, че теорията на струните е коренно погрешна, но сега това не е въпросът.
Теорите на струните трябва да обясняват една вселена като нашата във всеки аспект, за да се счита за правилна. Нашата Вселена очевидно се състои от 4% материя (веществото, което виждаме), 25% от мистериозната тъмна материя, а останалата част, както показват наблюденията през 1988 г., попада на „тъмната енергия“. Теоретиците на струните са работили при предположението, че силата на тъмната енергия не се променя и техните теории са се развили. Но Вафа и неговите съавтори предположиха в един доклад това лято, че за да съществува според правилата на теорията на струните, нашата Вселена трябва да има тъмно енергийно поле, чиято стойност намалява.
Промоционално видео:
Ако стойността на тъмната енергия се промени, това ще бъде важно за тези, чиито теории разчитат на предположението, че тъмната енергия е постоянна. „Може би трябва да се върнем към основите“, казва Wreiss. Това би променило и разбирането за еволюцията на Вселената - както в миналото, така и в бъдещето.
Хипотезата на Вафа първоначално беше доста мощна и доведе до "огромно вълнение", казва Wreiss. Той служи като призив за действие за теоретици на струните, които смятат, че рамката е застрашена. Някои веднага казаха, че това е глупост - физикът от Станфорд Ева Силверщайн каза на Куанта, че предположението се основава на други предположения, а анализът е „силно съмнителен“. Други използват този документ като възможност да проверят дали техните теории наистина могат да опишат вселена като нашата.
Wreiss и други критикуваха работата на Wafa и неговата група и техните мнения бяха публикувани във Physical Review D. Работата на Wreiss установи, че някои от предполагаемите свойства на нашата собствена вселена, по-специално тези, свързани с бозонното поле на Хигс, противоречат по същество на някои математически предположения. Например, първоначалното предположение беше, че поведението на физическото поле, управляващо тъмната енергия, се извлича от математическа функция без високи и без понижения, линия на графика без върхове или понижения. Vreiss откри, че наличието на силово поле, свързано с бозона на Хигс, изисква пик в тази функция.
Работата на Vreiss не изключва идеята на Wafa - Wafa просто прецизира предположението, така че да бъде по-добре приложено към Вселената, в която живеем. Има и други подобни произведения и Вафа се съгласява с поясненията.
Интересното е, че скоро можем да разберем дали работата на Wafa предлага експериментално тествано прогнозиране на теорията на струните. Това би било първата доказама последица от теорията на струните. Някои експерименти биха могли да тестват дали тъмната енергия се променя с течение на времето или остава постоянна и може да го направи през следващите няколко години.
Така че изменението на парадигмата се очертава на хоризонта? „Повечето учени няма да кажат, че тази хипотеза е вярна или невярна“, казва Wreiss. Самият Вафа вярва, че разбира се може да сгреши и това говори и за важността на теорията на струните. „Но ако Вафа е прав?“, Казва Врейс. "Това би било най-голямото нещо в теорията на струните, което да направи измеримо прогнозиране."
Иля Кел