Modelul standard al fizicii particulelor este cea mai bună reflecție a înțelegerii noastre actuale despre modul în care universul funcționează și cum funcționează. Cu toate acestea, acest model privește doar cinci procente din ceea ce este în jurul nostru, restul constă în ceea ce se numește materie întunecată și energie întunecată despre care oamenii de știință au conștientizat doar din date indirecte, din interacțiuni gravitaționale cu obiecte constând în materie obișnuită. …
Și recent unul dintre fizicienii de la Universitatea Oxford a prezentat o nouă teorie conform căreia materia întunecată și energia întunecată sunt manifestări ale aceluiași factor - așa-numitul „lichid întunecat”, care are o masă negativă, care umple întregul univers.
Energia întunecată și materia întunecată sunt concepte adoptate pentru a conecta „găurile” dintre partea teoretică (modelul standard) și rezultatele observațiilor reale. De exemplu, mișcarea și distribuția galaxiilor în univers observate de astronomi este imposibilă dacă se ia în considerare doar masa de materie care poate fi văzută. Și din anii 1930, existența unei mase suplimentare invizibile a fost comparată cu existența materiei întunecate invizibile.
Energia întunecată este un concept mai proaspăt decât materia întunecată. Observând accelerarea expansiunii Universului, descoperită în 1998, oamenii de știință au propus presupunerea că există un factor care este responsabil pentru acest lucru. Iar acest factor se numește energie întunecată.
Acum, conceptele de materie întunecată și energie întunecată, combinate cu teoria Modelului Standard, stau la baza teoriei cosmologice principale actuale asociate cu Big Bang-ul și numită Lambda-CDM. Termenul „Lambda” din titlu denotă energia întunecată ca un fel de constantă fizică, iar prescurtarea „CDM” înseamnă materie întunecată rece. „Temperatura” scăzută a materiei întunecate este indicată de faptele că se mișcă extrem de lent și nu interacționează deloc cu materia obișnuită.
Până de curând, materia întunecată și energia întunecată erau considerate fenomene separate. Dar unii dintre oamenii de știință s-au întrebat de mult dacă nu sunt manifestări diferite ale aceluiași factor? Ultima întrebare este ideea cheie din spatele unei noi teorii bazată pe modelul Lambda-CDM și propusă de Jamie Farnes, astrofizician la Universitatea din Oxford.
Video promotional:
Conform noii teorii despre Farnes, 95 la sută din volumul Universului este umplut cu un fel de „lichid întunecat”, iar materia întunecată și energia întunecată sunt doar manifestări diferite ale acestuia la nivel fizic. Iar această teorie, apropo, descrie foarte bine unele dintre caracteristicile „factorilor întunecați” care anterior nu puteau fi descrise de altceva.
„Lichidul întunecat” care umple Universul trebuie să aibă o masă negativă. Pare ceva din știința ficțiunii, totuși, chiar din punctul de vedere al fizicii newtoniene, acest lucru este posibil, până acum doar ipotetic. Obiectele cu masă negativă trebuie să aibă proprietăți complet unice și exotice. Astfel de obiecte trebuie să creeze forțe gravitaționale negative prin respingere, mai degrabă decât prin atragerea altor obiecte.
Dacă am presupune că spațiul este umplut cu „lichid întunecat” cu masă negativă, atunci gravitatea sa negativă ar crea efecte care corespund complet fenomenelor observate, pentru care a fost propus conceptul de energie întunecată. Și ceea ce reține galaxiile înapoi nu este gravitația pozitivă din grupurile de materie întunecată, ci gravitația negativă a „fluidului întunecat” care îi înconjoară. Cu alte cuvinte, galaxiile sunt un fel de „bule” de materie obișnuită care plutesc în oceanul cosmic al „lichidului întunecat”.
Una dintre principalele întrebări ale noii teorii este problema masei negative, pentru care nu există încă nicio confirmare a existenței sale. Cu toate acestea, în teoria sa, Farnes subliniază că toate celelalte forțe fizice au și valori negative, deci de ce masa și gravitația nu pot fi pozitive și negative? Trebuie menționat că rezultatele unor studii recente vorbesc în favoarea noii teorii, în cursul cărora oamenii de știință au fost capabili să obțină lichide și particule care demonstrează proprietăți datorită prezenței în ele a masei negative.
Al doilea punct controversat al noii teorii este că, pe măsură ce Universul se extinde, densitatea „lichidului întunecat” ar trebui să scadă atât de mult, încât efectele masei sale negative să înceteze să aibă un efect tangibil asupra a tot ceea ce îl înconjoară. Farnes a explicat acest lucru prin prezența unui anumit „tensor al creației” în ecuațiile sale, conform cărora materia nouă cu masă negativă este constant creată în Univers, ceea ce permite păstrarea densității „lichidului întunecat” la un nivel relativ constant tot timpul.
Dacă teoria lui Farnes este corectă, toate încercările de a vâna particule de materie întunecată sunt sortite eșecului în avans, ceea ce este pe deplin în concordanță cu rezultatele experimentelor efectuate în această direcție. Desigur, există șanse foarte bune ca teoria lui Farnes să fie departe de realitate. În orice caz, Farnes și colegii săi intenționează deja să folosească telescopul Square Kilometer Array (SKA) pentru a face observații și a căuta unele efecte care ar putea servi drept confirmare a teoriei „lichidului întunecat”, inclusiv căutarea semnelor existenței unor obiecte cu masă negativă în univers.
