Poput mrlje na vrhuncu okeanskog vala, naš promatrani svemir možda nije ništa drugo doli klizač koji sjedi unutar ruba mjehurića koji se neprestano širi u višu dimenziju.
Iako bi ova zamišljena ideja mogla zvučati kao nešto iz sna fizičara, to je zapravo novi pokušaj usklađivanja matematike teorije struka i stvarnosti mračne energije, misteriozne, sveprožimajuće kozmičke sile koja djeluje u opoziciji do gravitacije.
Teorija struna je pokušaj objedinjavanja dva stupa fizike 20. stoljeća - kvantne mehanike i gravitacije - tvrdnjom da su sve čestice jednodimenzionalne žice čije vibracije određuju svojstva kao što su masa i naboj. Teorija je opisana kao matematički lijepa i dugo je vremena bila jedan od vodećih kandidata za ono što znanstvenici nazivaju Teorija svega, što znači okvir za objašnjenje svih fizika, populariziranih u knjigama poput Elegantnog svemira Briana Greena (Norton, 1999).
No, teoretičari strunih struka u posljednje vrijeme su izgubljeni u naletu svojih vlastitih nagađanja. Mnoge verzije teorije struna zahtijevaju da se stvarnost sastoji od 10 ili više dimenzija - tri prostora i jedne vremena koje obično doživljavamo, plus mnogih drugih koje su prepletene u vrlo usku točku. Upravo kako su konfigurirane te dodatne dimenzije određuje karakteristike svemira koji opažamo.
Početkom 2000-ih, istraživači su shvatili da je teorija struna omogućila postojanje jedinstvenih univerzuma za čak 10 ^ 500 (to je broj 1, a zatim 500 nula), stvarajući multiverzalni krajolik u kojem je naš određeni svemir bio samo maleni pododjeljak, kao što je uživo Znanost je ranije izvijestila. Ali jednadžbe teorije struna uglavnom su proizvele hipotetičke svemire kojima nedostaje tamna energija, što su astronomi otkrili devedesetih i koji trenutno ubrzavaju širenje kozmosa.
Ranije ove godine, istraživači su nanijeli udarac teoriji struna sugerirajući da niti jedan od gotovo nebrojenih svemira koje opisuje zapravo ne sadrži tamnu energiju onakvu kakvu poznajemo. "Sve je jasnije da dosad predloženi modeli u teoriji struka za opisivanje tamne energije trpe matematičke probleme", Ulf Danielsson, koautor novog rada objavljenog 27. prosinca u časopisu Physical Review Letters i teorijski fizičar u Uppsali Sveučilište u Švedskoj, priopćilo je Live Science.
Osnovni problem, rekao je Danielsson, je da jednadžbe koje upravljaju teorijom niza govore da bi bilo koji svemir s našom verzijom tamne energije u njemu trebao brzo propasti i nestati. "Naša je ideja ovaj problem pretvoriti u vrlinu", rekao je.
Zajedno sa svojim kolegama konstruirao je model u kojem proces koji prouzrokuje propadanje tih svemira tamne energije zapravo pokreće inflaciju mjehurića napravljenih iz mnogih dimenzija. Živimo unutar granice jednog od tih mjehurića koji se šire i "tamna energija je ... inducirana na suptilan način kroz međusobnu interakciju između zidova mjehurića na kojima živimo i viših dimenzija", napisao je Danielsson u postu na blogu opisujući novu teoriju ,
"Veliki prasak, kada se rodio naš kosmos, tada postaje trenutak kada se ovaj mjehurić počeo širiti", rekao je Danielsson. Čestice u našem svemiru jednostavno su krajnje točke žice koje se protežu u dodatne dimenzije. Danielsson i njegovi kolege zainteresirani su provjeriti je li njihov model kompatibilan s drugim poznatim aspektima fizike. A hipoteza bi mogla poslužiti fizičarima u stvaranju vidljivih predviđanja o ranom svemiru i crnim rupama, rekao je Danielsson.
Ali drugi istraživači to ne kupuju.
"Ovo je matematička fikcija koja za to ima nijedan eksperimentalni dokaz", rekla je Sabine Hossenfelder, fizičarka iz Frankfurtskog instituta za napredne studije u Njemačkoj.
Hossenfelder je bio kritičan prema velikom dijelu najnovijeg pontifikovanja iz fundamentalne fizike, a prošle godine je objavio knjigu pod nazivom Lost in Math: How Beauty vodi fiziku u zalutanje (Basic Books, 2018). "Gudački teoretičari predlažu naizgled beskrajni broj matematičkih konstrukcija koje nemaju poznat odnos prema promatranju", rekla je.
Ali Danielsson ne misli da će teorija struna biti zauvijek neizreciva i da trenutne rasprave oko nje već pružaju neke provjere teorije. "Ako se pokaže da teorija struna ne može dati tamnu energiju onakvu kakvu promatramo, tada se teorija struna ne samo testira, već se dokazuje pogrešnom", rekao je.
