Madeya tarî. Şeş pirsgirêkên kozmolojîk

Tevgerên nesneyan li ser pîvana kozmîk li gorî teoriya kevn a baş Newton in. Lêbelê, vedîtina Fritz Zwicky di salên 30-an de û dûv re gelek çavdêriyên galaksiyên dûr ên ku ji girseya xwe ya xuyayî zûtir dizivirin, bû sedem ku stêrnas û fîzîknasan girseya madeya tarî bihesibînin, ya ku rasterast di her cûrbecûr çavdêriya berdest de nayê destnîşankirin. . ji amûrên me re. Bill derket ku pir zêde bû - niha tê texmîn kirin ku hema hema 27% ji girseya gerdûnê maddeya tarî ye. Ev ji pênc qat zêdetir ji meseleya "asayî" ya ku di destê çavdêriyên me de ye.

Mixabin, pirçikên bingehîn xuya nakin ku hebûna parçikên ku dê vê girseya enigmatîk pêk bînin pêşbînî nakin. Heya nuha, me nekariye wan tesbît bikin an jî di lezkerên ku li hev diqelibin tîrêjên bi enerjiya bilind çêkin. Hêviya dawî ya zanyaran vedîtina neutrînoyên "sterîl" bû, ku dikarin madeya tarî pêk bînin. Lê belê, heta niha hewldanên ji bo dîtina wan jî bi ser neket.

Enerjiya tarî

Ji ber ku di salên 90î de hat dîtin ku firehbûna gerdûnê ne domdar e, lê bi lez e, ji bo hesaban pêvekek din hewce bû, vê carê bi enerjiya gerdûnê. Derket holê ku ji bo ravekirina vê lezbûnê, enerjiya zêde (ango girseyên, ji ber ku li gorî teoriya taybet a nisbîbûnê yek in) - ango. enerjiya tarî - divê bi qasî 68% ji gerdûnê pêk bîne.

Wateya wê ew e ku ji sê parên duduyan zêdetir ji gerdûnê pêk tê... Xwedê dizane çi! Ji ber ku, wekî di mijara madeya tarî de, me nekariye xwezaya wê bigire an jî lêkolîn bike. Hin kes bawer dikin ku ev enerjiya valahiyê ye, heman enerjiya ku tê de keriyên "ji tiştekî" di encama bandorên kuantûmê de xuya dibin. Hinekên din pêşniyar dikin ku ew "quintessence", hêza pêncemîn a xwezayê ye.

Di heman demê de hîpotezek heye ku prensîba kozmolojîk qet naxebite, Gerdûn nehomojen e, di warên cihê de xwedan ciyawaziyên cûda ye û ev guheztin xeyala lezkirina berfirehbûnê diafirînin. Di vê versiyonê de, pirsgirêka enerjiya tarî dê tenê xeyalek be.

Einstein di teoriyên xwe de - û paşê jêbirin - têgeh berdewamiya kozmolojîkbi enerjiya tarî ve girêdayî ye. Têgîn ji hêla teorîsyenên mekanîka quantum ve hate domandin ku hewl dan ku têgîna domdariya kozmolojîk biguhezînin. enerjiya qada valahiya kuantûmê. Lêbelê, vê teoriyê 10 da¹²⁰ enerjiya ku ji bo berfirehkirina gerdûnê bi rêjeya ku em pê dizanin zêdetir hewce dike...

ji qîmetketin

Theory enflasyona cîhê ew pir bi têrkerî rave dike, lê pirsgirêkek piçûk (baş, ne ji bo her kesê piçûk) destnîşan dike - ew destnîşan dike ku di serdema destpêka hebûna xwe de, rêjeya berfirehbûna wê ji leza ronahiyê zûtir bû. Ev yek dê strukturên heyî yên xuya yên fezayê, germahîya wan, enerjîya wan, hwd rave bike. Lê mesele ew e ku heta niha şopên vê bûyera kevnar nehatine dîtin.

Lêkolînerên li Imperial College London, London, û Zanîngehên Helsinki û Kopenhagê di sala 2014-an de di Physical Review Letters de diyar kirin ka gravît çawa îstîqrara pêwîst da ku gerdûn di destpêka pêşkeftina xwe de enflasyonek giran biceribîne. Tîmê analîz kirin pêwendiya di navbera keriyên Higgs û gravîteyê de. Zanyaran destnîşan kirin ku bi vî rengî têkiliyek piçûk jî dikare gerdûnê aram bike û ji felaketê rizgar bike.

Grafika leza zivirîna galaksiya spiral M33

Profesor got: "Modela standard a fîzîkê ya pariyên seretayî, ku zanyar bikar tînin ji bo ravekirina xwezaya keriyên bingehîn û danûstendinên wan, hîn bersiv nedaye pirsa çima Gerdûn tavilê piştî Teqîna Mezin têk neçû." Pişta Rajanti ji Beşa Fîzîkê ya Zanîngeha Imperial. “Di lêkolîna xwe de, me bal kişand ser pîvana nenas a Modela Standard, ango pêwendiya di navbera pariyên Higgs û gravîteyê de. Ev parametre di ceribandinên lezkerê parçikan de nayê pîvandin, lê bandorek wê ya xurt li ser bêîstîqrariya pariyên Higgs di qonaxa enflasyonê de heye. Nirxek piçûk a vê pîvanê jî têra ravekirina rêjeya zindîbûnê dike.”

Tevnek ji madeya tarî ku ji hêla quasar ve hatî ronî kirin

Hin zanyar bawer dikin ku enflasyon, gava ku dest pê dike, dijwar e ku were sekinandin. Ew digihîjin encamê ku encama wê afirandina gerdûnên nû bû, ku bi fizîkî ji ya me hatine veqetandin. Û ev pêvajo wê heta îro bidome. Pirrengî hîn jî gerdûnên nû di leza enflasyonê de çêdike.

Vegere ser prensîba leza ronahiyê ya domdar, hin teorîsyenên enflasyonê pêşniyar dikin ku leza ronahiyê, erê, sînorek hişk e, lê ne domdar e. Di serdema destpêkê de ew bilindtir bû, ku rê dide enflasyonê. Niha ew daketina berdewam dike, lê ew qas hêdî hêdî ku em nikanin lê ferq bikin.

Têkiliyên hevgirtî

Balansa heyî ya madeya asayî, madeya tarî û enerjiya tarî

Modela Standard, her çend sê cureyên hêzên xwezayê yek dike, lê têkiliyên qels û xurt ji bo razîbûna hemî zanyaran yek nake. Gravît li hêlekê radiweste û hîn jî nikare di modela giştî ya bi cîhana pirtikên bingehîn de were nav kirin. Her hewildanek ku gravîtasyonê bi mekanîka kuantûmê re li hev bîne ew qas bêdawîbûnê dixe nav hesaban ku hevkêşan nirxa xwe winda dike.

teoriya kuantum a gravity di navbera girseya gravîtasyonel û girseya bêhêz de, ku ji prensîba hevsengiyê tê zanîn, qutbûnek hewce dike (binêre gotara: "Şeş Prensîbên Gerdûnê"). Binpêkirina vê prensîbê avahiya fizîkê ya nûjen xera dike. Ji ber vê yekê, teorîyek weha ku rê li ber teoriya xewnan a li ser her tiştî vedike, dikare fîzîka heta niha hatî zanîn jî tune bike.

Her çend gravît pir qels e ku li ser pîvanên piçûk ên danûstendinên kuantumê were xuyang kirin, cîhek heye ku ew têra xwe bihêz dibe ku di mekanîka diyardeyên quantum de cûdahiyek çêbike. Ev kunên reş. Lêbelê, diyardeyên ku li hundur û derûdora wan diqewimin hîn hindik têne lêkolîn û lêkolîn kirin.

Sazkirina gerdûnê

Modela Standard nikare mezinahiya hêz û girseyên ku di cîhana pirtikan de çêdibin pêşbînî bike. Em bi pîvandin û lê zêdekirina daneyan li teoriyê van qederan fêr dibin. Zanyar bi berdewamî kifş dikin ku cûdahiyek piçûk di nirxên pîvandî de bes e ku gerdûn bi tevahî cûda xuya bike.

Mînakî, girseya wê ya herî piçûk heye ku ji bo piştgirîkirina mijara aram a her tiştê ku em dizanin hewce dike. Rêjeya madeya tarî û enerjiyê bi baldarî hevseng e ku galaksiyan çêbike.

Yek ji pirsgirêkên herî matmayî yên lihevhatina pîvanên gerdûnê ev e avantaja maddeyê li hember antîmaddeyêku dihêle ku her tişt bi îstîqrar hebe. Li gorî Modela Standard, divê heman madde û antîmadde were hilberandin. Bê guman, li gorî nêrîna me, baş e ku madde xwediyê avantajê ye, ji ber ku hejmarên wekhev tê wateya bêîstîkrara Gerdûnê, ku ji ber teqînên tund ên tunekirina her du celeb maddeyan diheje.

Dîtbarkirina pir-gerdûnê bi gerdûnên berfireh û girêbestan

Pirsgirêka pîvandinê

biryar ebat tiştên kuantumî tê wateya hilweşîna fonksiyona pêlê, ango "guhertina" rewşa wan ji duduyan (pisîka Schrödinger di rewşek nediyar a "zindî an mirî" de) ji yek yekane (em dizanin ka çi hat serê pisîkê).

Yek ji hîpotezên wêrektir ên ku bi pirsgirêka pîvandinê ve girêdayî ye, têgîna "gelek cîhan" e - îmkanên ku em di pîvandinê de ji wan hilbijêrin. Cîhan her kêliyê ji hev vediqetin. Ji ber vê yekê, cîhanek me heye ku em tê de li qutiyek pisîkê dinêrin, û cîhanek ku em tê de li qutiyek pisîkê nanihêrin... Di yekem de - cîhana ku pisîk tê de dijî, an ya ku ew tê de nejî, hwd.

wî bawer dikir ku tiştek bi mekanîka kuantumê re bi kûrahî xelet e, û nêrîna wî nedihat girtin.

Çar têkiliyên sereke