Předkládám výtažek z článku na Live Science, v němž se píše o efektivnějším skloubení kvantové fyziky s Einsteinovou teorií gravitace (Obecnou teorií relativity). Obě fyzikální teorie, jejichž základy vznikly v první polovině minulého století, nebyly dodnes překonány, ačkoli snaha byla veliká. Problém je v tom, že stále se obě teorie nedají adekvátně propojit, aby vznikla jedna sourodá teorie. Komentář k tomu tentokrát dávat nebudu, jelikož svůj názor, představu a hypotézu jsem už tady několikrát prezentoval.
Lucifer
Nový výzkum naznačuje, že variace na teorii kvantové gravitace – sjednocení kvantové mechaniky a Einsteinovy obecné teorie relativity - by mohla pomoci vyřešit jednu z největších hádanek v kosmologii. Již téměř sto let vědci vědí, že se vesmír rozpíná. V posledních desetiletích však fyzici zjistili, že různé typy měření rychlosti rozpínání – nazývané Hubbleův parametr – vedou k záhadným rozporům. Aby se tento paradox vyřešil, navrhuje nová studie začlenit kvantové efekty do jedné z významných teorií používaných k určení rychlosti rozpínání.
Rozpínání vesmíru poprvé identifikoval Edwin Hubble v roce 1929. Jeho pozorování pomocí největšího teleskopu té doby odhalila, že galaxie vzdálenější od nás se zřejmě vzdalují větší rychlostí. Ačkoli Hubble zpočátku rychlost rozpínání nadhodnotil, následná měření zpřesnila naše znalosti a stanovila současný Hubbleův parametr jako vysoce spolehlivý.
Později ve 20. století zavedli astrofyzici novou techniku měření rychlosti rozpínání pomocí zkoumání kosmického mikrovlnného pozadí, všudypřítomného „doznívání“ velkého třesku. U těchto dvou typů měření však vyvstal vážný problém. Konkrétně novější metoda poskytla hodnotu Hubbleova parametru téměř o 10 % nižší, než jaká byla odvozena z astronomických pozorování vzdálených kosmických objektů. Takové rozdíly mezi různými měřeními, nazývané Hubbleovo napětí, signalizují potenciální nedostatky v našem chápání vývoje vesmíru.
Ve studii publikované v časopise Classical and Quantum Gravity navrhl Suresh a jeho kolegyně B. Anupama z univerzity v Hajdarábádu řešení, jak tyto nesourodé výsledky sladit. Zdůraznili, že fyzici odvozují Hubbleův parametr nepřímo, a to pomocí vývojového modelu našeho vesmíru založeného na Einsteinově obecné teorii relativity.
Tyto efekty, které jsou vlastní základním interakcím, zahrnují náhodné fluktuace pole a spontánní vytváření částic z vakua prostoru. Navzdory tomu, že vědci dokážou kvantové efekty začlenit do teorií jiných oborů, kvantová gravitace zůstává neuchopitelná, takže podrobné výpočty jsou velmi obtížné nebo dokonce nemožné. Aby toho nebylo málo, experimentální studie těchto efektů vyžadují dosažení teplot nebo energií o mnoho řádů vyšších, než je možné dosáhnout v laboratoři.
Teoretický výzkum ukázal, že zohlednění kvantových efektů při popisu gravitačních interakcí v nejranější fázi rozpínání vesmíru, nazývané kosmická inflace, by skutečně mohlo změnit předpovědi teorie týkající se vlastností mikrovlnného pozadí v současnosti, čímž by se oba typy měření Hubbleových parametrů staly konzistentními.
Konečné závěry bude samozřejmě možné vyvodit až poté, co bude známa plnohodnotná teorie kvantové gravitace, ale i předběžná zjištění jsou povzbudivá. Navíc souvislost mezi kosmickým mikrovlnným pozadím a kvantovými gravitačními efekty otevírá cestu k experimentálnímu studiu těchto efektů v blízké budoucnosti.
Zdroj: Live Science, A new theory of quantum gravity could explain the biggest puzzle in cosmology, study suggests
20.05.2024, 16:11:44 Publikoval Luciferkomentářů: 0