16:02 2023-02-01
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Universul clocotitor: o tranziție de fază necunoscută anterior în universul timpuriu
_ Universul clocotitor: un Tranziție de fază necunoscută în universul timpuriu
Gândiți-vă să aduceți o oală cu apă la fierbere: pe măsură ce temperatura ajunge la punctul de fierbere, se formează bule în apă, se sparg și se evaporă pe măsură ce apa fierbe. Aceasta continuă până când nu mai există faza de schimbare a apei de la lichid la abur.
Aceasta este aproximativ ideea a ceea ce sa întâmplat în universul foarte timpuriu, imediat după Big Bang, acum 13,7 miliarde de ani.
Ideea vine de la fizicienii particulelor Martin S. Sloth de la Centrul pentru Cosmologie și Phenomenologie Fizica Particulelor de la Universitatea Danemarcei de Sud și Florian Niedermann de la Institutul Nordic de Fizică Teoretică (NORDITA) din Stockholm. Niedermann este un postdoctorant anterior în grupul de cercetare al lui Sloth. În acest nou articol științific, ei prezintă o bază și mai puternică pentru ideea lor.
"Trebuie să ne imaginăm că bulele au apărut în diferite locuri din universul timpuriu. Au devenit mai mari și au început să se ciocnească unul de celălalt. În la sfârșit, a existat o stare complicată de ciocnire a bulelor, care a eliberat energie și, în cele din urmă, s-a evaporat”, a spus Martin S. Sloth.
Fondul teoriei lor privind schimbările de fază într-un univers în barbotare este o problemă extrem de interesantă. cu calcularea așa-numitei constante Hubble; o valoare pentru cât de repede se extinde universul. Sloth și Niedermann cred că universul în barbotare joacă un rol aici.
Constanta Hubble poate fi calculată foarte fiabil, de exemplu, analizând radiația cosmică de fond sau măsurând cât de repede se mișcă o galaxie sau o stea care explodează. departe de noi. Potrivit Sloth și Niedermann, ambele metode nu sunt doar de încredere, ci și recunoscute științific. Problema este că cele două metode nu duc la aceeași constantă Hubble. Fizicienii numesc această problemă „tensiunea Hubble”.
„În știință, trebuie să poți ajunge la același rezultat folosind metode diferite, așa că aici avem o problemă. De ce nu obținem același rezultat când suntem atât de încrezători în ambele metode?" a spus Florian Niedermann.
Sloth și Niedermann cred că au găsit o modalitate de a obține aceeași constantă Hubble, indiferent de metoda folosită. Calea începe cu o tranziție de fază și un univers clocotitor - și astfel un univers timpuriu, clocotitor este conectat la „tensiunea Hubble”. „Dacă presupunem că aceste metode sunt de încredere – și credem că sunt – atunci poate că metodele nu sunt problema. Poate că trebuie să ne uităm la punctul de plecare, la baza, la care aplicăm metodele. Poate că această bază este greșită. ."
Baza metodelor este așa-numitul Model Standard, care presupune că existau multe radiații și materie, atât normale, cât și întunecate, în universul timpuriu și că acestea erau cele dominante. forme de energie. Radiația și materia normală au fost comprimate într-o plasmă întunecată, fierbinte și densă; starea universului în primii 380.000 de ani după Big Bang.
Când vă bazați calculele pe modelul standard, ajungeți la rezultate diferite pentru cât de repede se extinde universul și, prin urmare, la diferite constante Hubble.
Dar poate o nouă formă de energie întunecată a fost în joc în universul timpuriu? Sloth și Niedermann cred că da.
Dacă introduceți ideea că o nouă formă de energie întunecată în universul timpuriu a început brusc să bule și să sufere o tranziție de fază, calculele sunt de acord. În modelul lor, Sloth și Niedermann ajung la aceeași constantă Hubble atunci când folosesc ambele metode de măsurare. Ei numesc această idee New Early Dark Energy—NEDE.
Sloth și Niedermann cred că această nouă energie întunecată a suferit o tranziție de fază atunci când universul sa extins, cu puțin timp înainte de a se schimba de la starea densă și fierbinte a plasmei la universul pe care îl cunoaștem astăzi.
„Aceasta înseamnă că energia întunecată din universul timpuriu a suferit o tranziție de fază, la fel cum apa poate schimba faza între înghețat, lichid și abur. În acest proces, bulele de energie s-au ciocnit în cele din urmă cu alte bule și de-a lungul modul în care a eliberat energia", a spus Niedermann.
"Ar fi putut dura orice, de la un timp nebun de scurt - poate doar timpul necesar două particule pentru a se ciocni - până la 300.000 de ani. Nu știm, dar acesta este ceva pe care ne străduim să aflăm”, a adăugat Sloth.
Așadar, modelul de tranziție de fază se bazează pe faptul că universul nu se comportă așa cum ne spune Modelul Standard. Poate suna puțin nebunesc din punct de vedere științific să sugerăm că ceva este în neregulă cu înțelegerea noastră fundamentală a universului; că puteți propune doar existența unor forțe sau particule necunoscute până acum pentru a rezolva tensiunea Hubble.
„Dar dacă avem încredere în observații și calcule, trebuie să acceptăm că modelul nostru actual al universului nu poate explica datele. , și apoi trebuie să îmbunătățim modelul. Nu renunțând la el și la succesul său de până acum, ci elaborând pe el și făcându-l mai detaliat, astfel încât să poată explica datele noi și mai bune", a spus Martin S. Sloth, adăugând: " Se pare că o tranziție de fază în energia întunecată este elementul lipsă din modelul standard actual pentru a explica diferitele măsurători ale ratei de expansiune a universului.”
Descoperirile sunt publicate în revista Physics Letters B.< /p>
Comentarii:
Adauga Comentariu