우주가 영원히 확장되거나 결국 작은 반점으로 붕괴됩니까?
6 월에 발표 된 한 논문은 주요 물리 이론에 따르면 무한한 확장이 불가능하다고 제안했습니다. 물리 커뮤니티에서 큰 물결을 일으킨 추측입니다.
비엔나 공과 대학 (University of Technology)의 물리학자인 Timm Wrase는“사람들은 그것이 사실이고 발견되면 훌륭 할 것이기 때문에 그것에 대해 매우 정서적으로 감정을 갖게됩니다.
현재 Wrase와 그의 동료들은이 논쟁에 큰 구멍을 뚫는 별도의 연구를 발표했습니다. 이는 계속 확장되는 우주를 아직 배제 할 수 없다는 것을 의미합니다.
암흑 에너지와 우주 확장
우리 우주에는 중력에 반대하는 것처럼 보이지 않는 광대 한 힘이 퍼져 있습니다. 물리학 자들은이 힘을 암흑 에너지라고 부르며, 우리 우주를 끊임없이 바깥으로 밀어내는 것으로 생각됩니다.
그러나 6 월에 한 물리학 자 그룹이 프리 프린트 저널 arXiv에 시간이 지남에 따라 암흑 에너지 변화를 암시하는 논문을 발표했습니다. 이것은 우주가 영원히 확장되지는 않지만 결국 빅뱅 이전의 크기로 붕괴 될 수 있음을 의미합니다.
그러나 물리학 자들은 거의 즉시 이론과 관련된 문제를 발견했다. 여러 독립 단체가 추후에 추측에 대한 개정을 제안하는 논문을 발표했다. 이제 Physical Review D 저널에 10 월 2 일에 발표 된 논문에 따르면 원래 추측은 iggs 스 보손 (Higgs boson)의 존재를 설명 할 수 없기 때문에 사실이 될 수 없습니다. 프랑스와 스위스 국경에 위치한 대규모 입자 충돌기 인 대형 하드론 충돌기
그럼에도 불구하고 약간의 이론적 조정을 통해 붕괴 우주의 추측은 여전히 가능할 수 있다고 새로운 물리 리뷰 D 논문의 공동 저자 인 Wrase는 Live Science에 말했다.
우리는 존재했던 모든 것을 어떻게 설명합니까?
때로는 모든 것의 이론이라고 불리는 끈 이론은 수학적으로 우아하지만 실험적으로 입증되지 않은 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 양자 역학을 결합시키는 틀입니다. 끈 이론은 우주를 구성하는 모든 입자가 실제로는 점이 아니라 진동하는 1 차원 끈이며, 이러한 진동의 차이로 인해 한 입자는 광자, 다른 입자는 전자로 볼 수 있습니다.
그러나 끈 이론이 우주에 대한 실용적인 설명이되기 위해서는 암흑 에너지가 포함되어야합니다.
Wrase는이 암흑 에너지를 잠재적 인 에너지의 양을 나타내는 산과 계곡의 풍경에서 공처럼 상상한다고 말했다. 볼이 산 꼭대기에 서 있으면 여전히 볼 수 있지만 약간의 섭동으로 굴러 떨어질 수 있으므로 불안정합니다. 공이 계곡에 앉아있는 경우, 공이 바뀌거나 움직이지 않고, 에너지가 낮고, 안정된 우주에 상주합니다. 강하게 밀더라도 계곡으로 굴러 내려갈 수 있기 때문입니다.
끈 이론가들은 우주에서 암흑 에너지가 일정하고 변하지 않는다고 오랫동안 생각했습니다. 다시 말해, 산 정상에서 구르지 않고 시간이 지나도 변하지 않는 산들 사이의 계곡에서 밀려 났다고 Wrase는 말했다.
그러나 6 월에 제시된 추측은 끈 이론이 효과를 발휘하기 위해서는 풍경에 해발 산이나 계곡이 없다고 제안합니다. (이 개념에서, 우리 우주는 해수면 위에 서 있습니다. 이것은 암흑 에너지가 우주를 함께 당기거나 우주를 밀어 내기 시작하는 지점을 은유 적으로 표시합니다.)
오히려, 풍경은 약간의 경사이며 어두운 에너지의 공은 아래로 구르고 있습니다. Wrase는“아래로 굴러가는 동안 암흑 에너지는 점점 작아지고있다. "공의 높이는 우리 우주의 암흑 에너지의 양에 해당합니다."
이 이론에서 암흑 에너지는 결국 해수면 아래로 나아가 우주를 다시 빅뱅 이전 형태로 끌어 당길 수 있습니다.
그러나 한가지 문제가 있다고 Wrase는 말했다.
"우리는 그러한 불안정한 산 정상이 존재한다는 것을 보여 주었다"고 그는 말했다. iggs 스 입자가 존재한다는 것을 알기 때문입니다. 그리고 우리는 실험적으로 iggs 스 입자가이 산 정상이나 "불안정한 우주"에 존재할 수 있으며, 약간의 접촉만으로도 방해받을 수 있다고 그는 말했다.
우주의 안정성과 어려움
하버드 (Harvard)의 끈 이론가이자 6 월의 추측 논문의 선임 저자 인 Cumrun Vafa는 Live Science에 실제로 원래의 추측이 "불안정한 우주와의 어려움"을 가지고 있다는 이메일을 통해 말했다. 이 새로운 논문과 몇몇 다른 사람들은이 문제를 보여 주었다고 덧붙였다. 그러나 Wrase와 그의 팀이 제안한 한계를 여전히 준수 할 수있는 추측에 대한 약간의 수정을 제안한 몇몇 논문이 있다고 그는 말했다.
수정 된 추측에서도 "우리는 안정적인 우주에 있지 않고 오히려 상황이 바뀔 것"이라고 Wrase는 말했다. 수정본에 따르면 산 꼭대기는 존재할 수 있지만 안정적인 계곡은 존재할 수 없다고 그는 말했다. (말 안장 모양을 상상해보십시오). 공은 결국 구르기 시작해야하고 암흑 에너지는 시간이 지남에 따라 변해야한다고 그는 덧붙였다. 그러나 "추측이 틀렸다면 암흑 에너지는 일정 할 수 있고, 우리는 두 산 사이의 계곡에 앉아있을 것입니다."
그는 10-15 년 안에 우주의 확장을보다 정확하게 측정하는 위성이 암흑 에너지가 일정하거나 변화하는지 여부를 이해하는 데 도움이되기를 희망합니다.
Vafa는 동의했다. "이것은 우주론에서 흥미로운시기이며 앞으로 몇 년 안에 우리 우주에서 암흑 에너지의 변화에 대한 실험적 증거를 보게 될 것"이라고 그는 말했다.
