Dva najveća otkrića fizike tijekom posljednjeg desetljeća otkriće su da vlažne subatomske čestice zvane neutrini zapravo imaju malu količinu mase i otkriće da širenje svemira zapravo povećava brzinu.
Sada tri fizičara sa Sveučilišta u Washingtonu sugeriraju da su ta dva otkrića integrirano povezana kroz jednu od najčudnijih značajki svemira, tamnu energiju, vezu za koju kažu da bi mogla biti uzrokovana prethodno nepriznatom subatomskom česticom koju nazivaju "akceron".
Tamna energija je u ranom svemiru bila zanemariva, ali sada ona čini oko 70 posto kosmosa. Razumijevanje fenomena moglo bi vam pomoći objasniti zašto će se jednoga dana, dugo u budućnosti, svemir toliko proširiti da na našem noćnom nebu neće biti vidljive druge zvijezde ili galaksije, a u konačnici bi moglo pomoći znanstvenicima da razaznaju hoće li širenje svemira nastaviti na neodređeno vrijeme.
U ovoj novoj teoriji na neutrine utječe nova sila koja je rezultat njihovih interakcija s ubrzanima. Tamna energija rezultira time što svemir pokušava razdvojiti neutrine, proizvodeći takvu napetost u napetom gumenom pojasu, rekla je Ann Nelson, profesorica fizike UW-a. Ta napetost podstiče širenje svemira, rekla je.
Neutrinovi nastaju trilionima u nuklearnim pećima zvijezda poput našeg sunca. Oni teku kroz svemir, a milijarde svake sekunde prolaze kroz svu materiju, uključujući ljude. Osim manjeg mase, oni nemaju električni naboj, što znači da vrlo malo, ako uopće, djeluju s materijalima kroz koje prolaze.
Međutim, interakcija između ubrzivača i drugih materija još je slabija, rekao je Nelson, zbog čega te čestice još nisu primijetile sofisticirane detektori. Međutim, u novoj teoriji, akceleroni pokazuju silu koja može utjecati na neutrine, a sila za koju vjeruje da se može otkriti raznim neutrinskim eksperimentima koji već djeluju širom svijeta.
„Postoji mnogo modela tamne energije, ali testovi su uglavnom ograničeni na kosmologiju, posebno na mjerenje brzine širenja svemira. Budući da to uključuje promatranje vrlo udaljenih objekata, vrlo je teško napraviti takvo mjerenje precizno ", rekao je Nelson.
"Ovo je jedini model koji nam daje smisleni način da izvedemo eksperimente na zemlji kako bismo pronašli silu koja rađa tamnu energiju. To možemo učiniti postojećim eksperimentima s neutrinama. "
Nova teorija je iznesena u radu Nelsona; David Kaplan, također profesor fizike UW-a; i Neal Weiner, znanstveni suradnik UW-a iz fizike. Njihov je rad, dijelom potpomognut stipendijom američkog Ministarstva energetike, detaljan u radu prihvaćenom za objavljivanje u nadolazećem broju Physical Review Letters, časopisa American Physical Society.
Istraživači kažu da se masa neutrina može zapravo mijenjati prema okolini kroz koju prolazi, na isti način izgled svjetla se mijenja ovisno o putu li zrakom, vodom ili prizmom. To znači da neutrino detektori mogu doći do pomalo različitih nalaza, ovisno o tome gdje se nalaze i što ih okružuje.
No ako su neutrini sastojci tamne energije, to sugerira postojanje sile koja bi pomirila anomalije u različitim eksperimentima, rekao je Nelson. Postojanje te sile, koja se sastoji i od neutrina i akcerona, i dalje će podstaći širenje svemira, rekla je.
Fizičari su slijedili dokaze koji bi mogli reći hoće li se svemir nastaviti neprestano širiti ili će se naglo zaustaviti i srušiti na sebe u takozvanoj "velikoj krizi". Dok nova teorija ne propisuje "veliku mrvicu", rekao je Nelson, to ne znači da će u nekom trenutku širenje prestati postajati sve brže.
"U našoj teoriji, vremenom bi se neutrinovi previše raspadali i postali previše masivni da bi ih više utjecali učinci tamne energije, pa bi ubrzanje širenja moralo prestati", rekla je. "Svemir bi se mogao nastaviti širiti, ali sve bržim padom."
Izvorni izvor: News News Release University of Washington
