Dies schien in etwa so gut ein Bild, wie jeder für eine Geschichte über die string-Theorie.Bild: Daniel Schwen (Wikimedia Commons)
Der Harvard-Physiker Cumrun Vafa ist ein string-Theorie die stärksten Befürworter. Aber in diesem Sommer, andere string-Theoretiker wurden eingeholt von seiner neuesten Vermutungen, die möglicherweise ungültig, Ihre Ideen baut auf eine jahrzehntelange Annahme, dass die dunkle Energie konstant ist. Wefa Arbeit impliziert, dass die dunkle Energie ist-Wert-änderungen.
Eine nicht-Konstante dunkle Energie ist eine Folge von Vafa und seine Mitarbeiter versucht, gelten die string-Theorie für ein Universum wie das unsere, ein, wo die sehr Vakuum des Weltraums zu haben scheint, einige angeborene Energie. Wenn seine Vermutung (und die string-Theorie selbst) wahr ist, die dunkle Energie, die mysteriöse Sachen, die zu machen scheint, mehr als 70 Prozent des Universums die gesamte Masse und Energie und Kraftstoffe zu Ihrer beschleunigten expansion, sollte eine verändernde Kraft. Aber eine Konstante dunkle Energie diente lange als Rückgrat für viele string-Theoretiker ” Ideen—paradoxerweise-eine nicht-Konstante dunkle Energie sein könnte, ein Zeichen der Theorie ist der Erfolg.
“Das wäre das erste mal, wir haben etwas neues aus der string-Theorie, die Sie Messen könnte,” Wissenschaftler Timm Wrase vom Institut für Theoretische Physik der TU Wien in österreich sagte Gizmodo. “Aber ich weiß nicht, ob es passieren wird.”
Lassen Sie ‘ s start von Anfang an: Wir Leben in einem Universum, das scheint Regeln Folgen. Auf der größten Maßstab, große Objekte Folgen den Regeln der Allgemeinen Relativitätstheorie, wo Sie mit anderen interagieren oder durch die Schwerkraft. Auf der kleinsten Skala, subatomaren Teilchen Folgen den Regeln der Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie, die Interaktion über Kraftfelder, die sich selbst als Kraft-tragenden Teilchen. Aber die Mathematik zerfällt, wenn Sie versuchen zu erklären, die Allgemeine Relativitätstheorie als eine enorme Erweiterung der Quantenfeldtheorie. Eine grander-Theorie, string-Theorie—versucht die beiden zu vereinen, wobei jedes Teilchen tatsächlich einen winzigen string, dessen Schwingungen in einem höher-dimensionalen Raum Kodieren die Eigenschaften, die Wissenschaftler beobachten.
“Theorie” ist eine Art eine falsche Bezeichnung—es ist mehr wie eine übergreifende mathematische Rahmen, von dem die Wissenschaftler ableiten können Theorien über unser Universum, sowie eine unüberschaubare Anzahl von anderen Universen erlaubt. String-Theoretiker hoffen, dass unser Universum unter diesen Möglichkeiten. Andere denken, die string-Theorie ist falsch, zu seinem Kern, obwohl ich nicht in dieser Geschichte.
String-Theorien erklären zu müssen, ein Universum wie das unsere in jeder Weise, um korrekt zu sein, natürlich. Unser Universum scheint bestehen zu etwa 4 Prozent der Materie (der Stoff, der macht alles, was wir sehen), die 25 Prozent der geheimnisvollen dunklen Materie und der rest, der sich seit 1998 die Beobachtung des Universums die expansion zu beschleunigen, “dunkle Energie”. String-Theoretiker haben unter der Annahme durchgeführt, dass die dunkle Energie, die Stärke ändert sich nicht und Ihre Theorien entwickelt haben. Aber Vafa und seine Mitautoren, vermutete in einem Papier, das in diesem Sommer, um zu existieren, die durch die Regeln der string-Theorie, die unser Universum haben muss, eine dunkle Energie, Feld, dessen Wert sinkt.
“Ob die dunkle Energie sich ändert oder nicht ist eine ernste Sache,” Wefa sagte Gizmodo.
Wenn die dunkle Energie, die den Wert auch geändert, das wäre eine große Sache für diejenigen, deren Theorien auf die Annahme verlassen, es wurde statt dessen eine angeborene konstant. “Wir müssen zurück zu gehen zu den “basics”,” Wrase sagte. Würde es auch ändern, unser Verständnis des Universums evolution—sowohl in der Vergangenheit und Zukunft.
Vafa die Vermutung war ursprünglich sehr stark und führte zu “große Aufregung”, sagte Wrase (Lesen Sie darüber hier), dient als ein call-to-action für die string-Theoretiker, die dachten, dass der Rahmen unter Bedrohung. Manche nannten es geradezu falsch—Stanford-Physiker Eva Silverstein gesagt, Quanta, dass die Vermutung, die verwurzelt war in der Spekulation und, zitiert die “höchst zweifelhaften” Analysen. Andere sind mit dem Papier als eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Ihre Theorien können in der Tat beschreiben ein Universum wie das unsrige.
Wrase und andere haben da präsentiert einen kritischen Blick auf Vafa und seine Gruppe arbeiten, die meisten vor kurzem veröffentlicht in der Zeitschrift Physical Review D. Wrase Papier findet, dass einige unserer eigenen Universums theoretisiert Eigenschaften, insbesondere diejenigen in Bezug auf das Higgs-boson zugeordneten Feld, widersprechen einige der Mathematik in der Vermutung. Denken Sie zurück an, precalculus—die erste Vermutung, die im wesentlichen gesagt, dass das Verhalten der physikalischen Feld EZB dunklen Energie abgeleitet aus einer mathematischen Funktion, die keine maxima oder minima, einer Linie, die in einem Diagramm ohne Spitzen oder Täler. Wrase festgestellt, dass die Präsenz der Kraft-Feld verknüpft mit dem Higgs-boson erforderte einen Höhepunkt in dieser Funktion.
Aber Wrase Papier ist nicht auszuschließen, Vafa Idee—Vafa fühlte es schärfte die Vermutung, die besser angewendet werden, um das Universum in dem wir Leben. Es gibt andere solche Papiere, ziehen Sie die Vermutung als gut, und Vafa vereinbart mit diesen Verfeinerungen.
Die wirkliche Aufregung kommt von, wie bald wir wissen, ob die Wefa hat die Arbeit produziert eine überprüfbare Vorhersage der Stringtheorie—das wäre ein Novum. Experimente wie die Dunkle Energie-Umfrage oder die kommende WFIRST Teleskop könnte vielleicht erkennen, ob die dunkle Energie konstant ist oder im Laufe der Zeit verändert, und vielleicht nicht innerhalb der nächsten paar Jahre.
So ist eine Paradigma-Verschiebung Entdeckung am Horizont? “Die meisten Wissenschaftler würden nicht sagen, die Vermutung ist falsch oder richtig,” Wrase sagte. Wefa selbst sagte, dass er natürlich falsch sein könnte, würde auch sagen, etwas wichtiges über die string-Theorie. “Es kann aber auch sein spektakulärer, wenn [Vafa] richtig ist”, sagt Wrase. “Es wäre die größte Sache, die jemals in der string-Theorie—um eine messbare Vorhersage.”
[PRD]
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