시공간에 균열이있을 수 있지만 인류의 망원경은이를 볼 수 없습니다.
균열은 존재하는 경우 오래되었습니다. 우주가 방금 더 뜨겁고 더 외계인 상태에서 더 시원하고 더 친숙한 상태로 바뀐 빅뱅 직후의 잔재입니다. 물리학 자들이 "위상 전이 (phase transition)"라고 부르는 그 위대한 쿨 다운은 다른 곳보다 먼저 어떤 곳에서 시작되었다고 이론은 설명했다. 더 차가운 우주의 거품이 형성되고 퍼져서 다른 거품을 만날 때까지 우주를 가로 질러 피어납니다. 결국, 모든 공간이 바뀌었고 오래된 우주는 사라졌습니다.
그러나 그 오래된 고 에너지 상태는 기포 사이의 경계에서, 냉각 영역이 만나 완벽하게 맞지 않는 시공간 직물의 균열에서 살았을 것입니다. 일부 물리학 자들은 우주의 격렬한 출현에서 남은 열인 우주 마이크로파 배경 (CMB)에서 여전히 "우주 현"으로 알려진 균열이나 결함의 증거를 볼 수 있다고 생각했습니다. 그러나 새로운 논문에 따르면, 그 증거는 망원경이 소음에 대비하기에는 너무 희미 할 것입니다.
몬트리올의 맥길 대학교 물리학 자이자 논문의 공동 저자 인 오스카 헤르난데스 (Oscar Hernández)는 우주의 현은 상상하기 어려운 물체라고 말했다. 그러나 그들은 세상에 아날로그가 있습니다.
Hernández는 Live Science에“얼어 붙은 호수 위를 걸 었는가? 얼어 붙은 호수 얼음을 통해 균열이 생기는 것을 보았는가? 아직도 여전히 단단하다. 두려워 할 것은 없지만 갈라진 틈이있다”고 말했다.
이러한 균열은 우주 현과 유사한 위상 전이 과정을 통해 형성됩니다.
그는“얼음은 상 전이를 거친 물이다. "물 분자는 유동적으로 자유롭게 움직였다가 갑자기 어딘가에 결정체로 형성되기 시작합니다.… 육각형 타일에 타일을 만들기 시작합니다. 이제 완벽한 타일을 갖는 것을 상상해보십시오. 호수의 다른 쪽 끝에있는 사람이 다시 타일을 시작하면 타일이 줄 지어있을 가능성은 거의 없습니다.
얼어 붙은 호수 표면의 불완전한 만남은 긴 균열을 형성합니다. 공간과 시간이 교차하는 직물에서 기본 물리학이 올바른 경우 우주 스트링을 형성합니다.
우주에는 근본적인 힘과 입자의 거동을 결정하는 분야가 있다고 연구자들은 믿고있다. 우주의 첫 단계 전환으로 인해이 분야가 존재하게되었습니다.
"어떤 의미에서 '얼어 붙고 식힐 방향을 선택해야한다'는 입자와 관련된 분야가있을 수있다. 우주는 정말로 크기 때문에 우주의 다른 부분에서 다른 방향을 선택할 수 있습니다. " "이 분야가 특정 조건을 준수한다면 ... 우주가 식었을 때 불연속 선이 생기고 식을 수없는 에너지 선이있을 것입니다."
오늘날 이러한 만남의 공간은 공간을 통해 무한히 얇은 에너지 선으로 나타납니다.
Hernández는 물리 현상을 찾는 것이 물리학이 현재 모델이 허용하는 것보다 더 크고 복잡하다는 또 다른 증거 일 것이기 때문에 큰 문제가 될 것이라고 말했다.
현재 연구원들이 결정적으로 입증 한 입자 물리학의 최첨단 이론을 표준 모델이라고합니다. 여기에는 원자를 구성하는 쿼크와 전자뿐만 아니라 iggs 스 보손 (Higgs boson)과 중성미자 (neutrinos)와 같은 이국적인 입자도 포함됩니다.
그러나 대부분의 물리학 자들은 표준 모델이 불완전하다고 생각합니다. Live Science가 이전에보고 한 것처럼 초대칭 입자 (예 : "stau slepton")에서 수퍼 스트링 이론에 이르기까지 확장하는 방법에 대한 모든 종류의 아이디어가 있습니다. 모든 입자와 힘을 작은 진동으로 설명 할 수 있다는 아이디어 다차원 "문자열". (참고 : 수퍼 스트링 이론의 "스트링"은 우주 "스트링"과 같은 종류가 아닙니다. 사용 가능한 은유가 너무 많으며 때로는 다른 분야의 물리학자가 하나를 재사용합니다.)
Hernández는 "많은 수퍼 스트링 이론 및 다른 것들과 같이 사람들이 실제로 좋아하는 표준 모델의 많은 확장은 자연적으로 우주 현상으로 이어진다"고 Hernández는 말했다. "그래서 우리가 가진 것은 매우 많은 모델들에 의해 예측되는 대상입니다. 만약 존재하지 않는다면이 모든 모델들은 배제됩니다. 만약 존재한다면, 오 마이 갓 사람들은 행복합니다."
2017 년 이래로 CMB에서 현을 발견하려는 데 관심이 많았으며, Hernández와 그의 공동 저자는 11 월 18 일 arXiv 데이터베이스에 게시했지만 아직 동료 검토를하지 않은 논문에 썼습니다.
Hernández는 퀘벡 주 웨스트 마운트에있는 Marianopolis College의 Razvan Ciuca와 함께 강력한 패턴 찾기 소프트웨어 인 컨볼 루션 신경망 (convolutional neural network)이 CMB에서 문자열의 증거를 발견하는 데 가장 좋은 도구라고 주장했습니다.
CMB의 완벽하고 소음이없는지도를 가정하면 별도의 2017 년 논문에 썼습니다. 이러한 신경망을 실행하는 컴퓨터는 에너지 수준 (또는 "장력")이 현저히 낮더라도 우주 현을 찾을 수 있어야합니다.
그러나이 새로운 2019 년 논문의 주제를 다시 살펴보면 실제로 신경망이 이러한 잠재적 인 현을 탐지 할 수있는 충분한 CMB 데이터를 제공하는 것은 거의 불가능하다는 것을 보여주었습니다. 다른 더 밝은 마이크로파 소스는 CMB를 가리고 완전히 풀기 어렵습니다. 최고의 마이크로파 장비조차도 해상도가 제한적이고 한 픽셀에서 다음 픽셀로 기록 정확도가 무작위로 변동되어 불완전합니다. 그들은 CMB를 기록하고 분석하는 현재 또는 계획된 방법으로는 결코 극복 할 수없는 정보 손실 수준에 이르렀다 고 덧붙였다. 우주 현을 사냥하는이 방법은 막 다른 길입니다.
그렇다고 모든 것을 잃어버린 것은 아닙니다.
우주 현을 사냥하는 새로운 방법은 우주의 고대 부분을 가로 질러 모든 방향으로 우주가 확장 된 것을 측정 한 것입니다. Hernández는 21cm 세기 매핑이라고 불리는이 방법은 개별 은하의 움직임이나 CMB의 정확한 이미지에 대한 연구에 의존하지 않는다고 말했다. 대신, 평균적으로 깊은 공간의 모든 부분에서 수소 원자가 지구에서 멀어지면서 이동하는 속도를 측정합니다.
21cm 매핑을위한 최고의 관측소 (소음은 21cm 파장의 전자기 에너지를 방출하기 때문에 그렇게 명명 됨)는 아직 온라인 상태가 아닙니다. 그러나 그들이 도착했을 때, 저자들은 데이터에 우주의 현의 증거가 더 분명해질 희망이 있다고 썼다. 그리고 Hernández는 사냥은 새로 시작할 수 있다고 말했다.
