Je náš vesmír len polovicou vyššieho celku? Ak áno, tak by to vysvetľovalo mnoho nezodpovedaných otázok, tvrdia vedci
Dvojica vedcov nedávno publikovala mimoriadne ambicióznu prácu, ktorá by mohla vyriešiť najväčšie kozmické záhady. Inšpiráciou bol pre nich vlastný nesúvisiaci výskum.
O vesmíre okolo nás toho ešte veľa nevieme a možno práve preto môžu niektoré fyzikálne teórie znieť ako vytrhnuté zo sci-fi filmu. Predstava o tom, že priestor a čas môžu byť zakrivené sa v dobe Einsteina zdala rovnako pritiahnutá za vlasy, no dnes vieme, že to tak skutočne môže byť.
Množstvo teórií však zatiaľ nie sú vedci schopní potvrdiť a preto niektoré z nich ostanú vedeckými kuriozitami. Medzi ne sa radí aj nová a odvážna práca Victora Galitskiho a Alireza Parhizkara z inštitútu Jointquantum. Vo svojej práci predkladajú možnosť, že náš vesmír je len jednou polovicou z dvojice navzájom reagujúcich vesmírov. Hoci je ich práca len hypotézou, ponúka novú perspektívu na najzákladnejšie vlastnosti nášho vesmíru. Dvojica vo svojej práci hľadá odpoveď na to, prečo sa vesmír rozpína spôsobom, aký môžeme pozorovať a ako sa táto expanzia javí v tom najmenšom možnom merítku vo svete kvantovej mechaniky.
Grafénové vrstvy a vesmír
Dvojicu vedcov inšpiroval ich výskum grafénových listov, jednej vrstvy atómov uhlíka, ktoré sú usporiadané v šesťuholníkovom vzorci. Všimli si, že keď tieto listy naukladajú na seba a skúmajú ich elektrické vlastnosti, výsledok vyzerá ako „malé vesmíry“. Tento zvláštny fenomén by mohol pomôcť pochopiť aj iné odvetvia fyziky.
V rámci svojho grafénového výskumu si dvojica vedcov všimla, že interakciou jednotlivých listov vznikajú nové elektrické vlastnosti. Tím sa teda domnieva, že podobné vlastnosti môžu vznikať aj interakciou vrstiev na oveľa väčšej škále – v celom vesmíre.
„Myslíme si, že je to ambiciózna myšlienka. V určitom zmysle je podozrivé, že dokážeme takto predpovedať základné vlastnosti nášho vesmíru, napríklad jeho infláciu a Higgsovu časticu,“ vysvetľuje Galitski.
Výnimočné elektrické vlastnosti naukladaných vrstiev grafénu a ich spojenie s myšlienkou, že náš vesmír môže mať dvojičku, vychádzajú z fyzikálneho princípu, ktorý sa označuje ako moaré. Tento princíp vzniká, keď sa dva opakujúce sa vzorce prelínajú a jedna vrstva je deformovaná.
Neprehliadnite
Existujú dva príbuzné vesmíry?
Dvojica si uvedomila, že dve vrstvy grafénu môžu interpretovať ako dva dvojdimenzionálne vesmíry, v ktorých elektróny občasne preskakujú z jedného vesmíru do druhého. Následne prispôsobili matematické rovnice tak, aby súhlasili s vesmírmi skladajúcimi sa z iného počtu dimenzií. Medzi nimi sa nachádzal aj náš štvordimenzionálny vesmír. Dvojica následne skúmala, či sa efekt moaré objaví aj v iných odvetviach fyziky.
Narazili však na problém, ktorý sa dnes radí medzi najväčšie problémy modernej fyziky. Dĺžková škála je vo fyzike mimoriadne dôležitý parameter, pretože na jeho základe dokážu určiť vedci jednotky dĺžky relevantné pre daný výskum. Pri skúmaní veľkosti atómu je miliardtina milimetra relevantná, no táto jednotka dĺžky je zbytočná, ak meriate veľkosť mrakodrapu. Vo fyzike sa tieto škály využívajú na to, aby matematické rovnice dávali väčší zmysel.
Problém je, že náš vesmír by podľa sedliackeho rozumu mal fungovať na jednej škále, no nie je to tak. Vedci momentálne používajú dve mimoriadne úspešné vedecké teórie na to, aby dokázali pochopiť, čo sa deje okolo nás. Prvou je Einsteinova teória relativity, ktorá popisuje správanie „veľkých“ vecí, teda mesiacov, planét, hviezd, či galaxií. Kvantová fyzika ale popisuje správanie častíc. Tieto teórie sú najlepšie vo svojom vlastnom prostredí, no ak ich chcú vedci spojiť, prestávajú fungovať.
Riešenie kozmických záhad
Dvojica vedcov možno našla riešenie tohto problému. Svoj model nazývajú gravitácia moaré a funguje na základe dvoch kópií Einsteinovej relativity s menšími úpravami, aby mohli dve teórie spolupracovať. Ak by existovali dve vrstvy vesmíru, tak ako to tvrdí model vedcov, vyriešila by sa záhada kozmologickej konštanty, zatiaľ čo by sa vysvetlili mnohé fyzikálne javy, ktoré možno vo vesmíre pozorovať.
Vedci zdôrazňujú, že ich práca nemá vyriešiť problémy modernej fyziky, no ide o nový pohľad na to, čo sa môže v našom vesmíre odohrávať. Vedecká komunita považuje niektoré výsledky vyplývajúce z modelu za zaujímavé. Z štúdie dvojice vedcov vyplývajú aj niektoré stopy, ktoré by sa mohli dať overiť v reálnom svete. Budúce štúdie teda dokážu, či možno ich teóriu o dvoch vesmíroch brať vážne alebo nie.
Komentáre