Der Harvard-Physiker Qumran Wafa — einer der stärksten Befürworter der Stringtheorie. Aber in diesem Sommer andere Theoretiker Saiten stürzten sich auf seine neueste Angebot, die Ihre Ideen zu diskreditieren, basierend auf der zehnjährigen Annahme, dass die dunkle Energie konstant (Konstante). Die Arbeit Вафы bedeutet, dass der Wert der dunklen Energie verändert sich. Unbeständig dunkle Energie — eine Folge der versuche Вафы und seine Mitarbeiter anwenden die Theorie der Saiten zum Universum, wie der unsrigen, wo das Vakuum Raum hat eine bestimmte ihm innewohnende Energie.
Wenn seine Hypothese (und selbst die String-Theorie) wahr ist, die dunkle Energie, diese geheimnisvolle Substanz, was einem Anteil von mehr als 70% der gesamten Masse und Energie des Universums und das beschleunigt seine Expansion, wird die Kraft der Veränderung. Aber eine Konstante dunkle Energie für eine lange Zeit diente als Grundlage für viele Ideen der Stringtheorie — also Paradox, dass ausgerechnet eine nicht-Konstante dunkle Energie kann zum Erfolg der Theorie.
Dunkle Energie und die Stringtheorie
«Zum ersten mal könnten wir entfernen, etwas von der Stringtheorie, was man Messen kann», sagt der Wissenschaftler Thimm Врейс aus dem Institut für theoretische Physik der technischen Universität Wien in österreich. «Aber ich weiß nicht, geschieht es tatsächlich oder nicht».
Fangen wir von vorne an: wir Leben in einem Universum, das, so scheint es, hält sich an die Regeln. Auf den großen Skalen große Objekte an die Regeln der Allgemeinen Relativitätstheorie, die Interaktion zwischen sich selbst durch die Schwerkraft. In den kleinsten Skalen der subatomaren Teilchen an die Regeln der Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie, die Interaktion durch Kraftfelder, die Verhalten sich wie Partikel-überträger der Kräfte. Aber die Mathematik nicht konvergiert, wenn Sie versuchen zu erklären, die ART wie eine riesige Erweiterung der Quantenfeldtheorie. Mehr grandiose Theorie — String-Theorie — versucht, zusammenzuführen Allgemeinen Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik, und jedes Teilchen darin vertreten winzigen Zeichenfolge, Schwingungen, die in mehr als einem mehrdimensionalen Raum Eigenschaften codieren, beobachten die Wissenschaftler.
Doch die Theorie ist nicht ganz richtig. Es ist vielmehr eine umfassende mathematische Basis, das Framework, aus dem die Wissenschaftler extrahieren können Theorien über unser Universum, sondern auch über eine große Anzahl von anderen erlaubten Universen. Theoretiker Saiten hoffen, dass unser Universum gehört zu diesen Möglichkeiten. Andere glauben, dass die String-Theorie in der Wurzel falsch, aber jetzt nicht darüber.
Die String-Theorie erklären müssen das Universum wie unseres in allen Aspekten, um Sie als richtig. Unser Universum anscheinend besteht zu 4% aus Materie (Substanz, die wir sehen), 25% aus der geheimnisvollen dunklen Materie und der Rest, wie die Beobachtungen zeigten 1988, entfällt auf «dunkle Energie». Die String-Theoretiker arbeiteten, ausgehend von der Annahme, dass die Kraft der dunklen Energie ändert sich nicht, und Ihre Theorien entwickelt haben. Aber Wafa und seine Co-Autoren stellten die Hypothese in der Arbeit in diesem Sommer, dass, um zu existieren nach den Regeln der Stringtheorie unser Universum muss ein Feld der dunklen Energie, deren Wert verringert.
«Ändert sich die dunkle Energie oder nicht — das ist wichtig», sagt Wafa.
Wenn der Wert der dunklen Energie verändert sich, es wird wichtig für diejenigen, die die Theorie stützen sich auf die Annahme, dass die dunkle Energie konstant ist. «Vielleicht wir müssen zurück zur Basis», sagt Врейс. Auch dies würde die Vorstellung von der Evolution des Universums — wie in der Vergangenheit und in der Zukunft.
Die Hypothese Вафы ursprünglich war ein ziemlich starker und führte zu einer «großen Aufregung», sagt Врейс. Sie fungierte als ein Aufruf zum handeln für die Theoretiker der Saiten, die dachten, dass das Framework gefährdet wird. Einige sagten sofort, dass das Unsinn ist — Physiker aus Stanford Eva Сильверстайн erzählte Quanta, dass die Annahme, es basiert auf anderen Annahmen und die Analyse sei «sehr zweifelhaft». Andere verwenden dieses Dokument als eine Möglichkeit sicherzustellen, dass Ihre Theorie wirklich beschreiben kann das Universum ähnlich dem unsrigen.
Врейс und andere wandten sich mit der Kritik an der Arbeit Вафы und seiner Gruppe, und Ihre Ansichten wurden in Physical Review D. Arbeit Врейса hat festgestellt, dass einige angebliche Eigenschaften unseres eigenen Universums, insbesondere diejenigen, die sich beziehen auf das Feld Higgs-Boson, im wesentlichen widersprechen einigen mathematischen anerkenntnissen. Zum Beispiel, die ursprüngliche Annahme lautete, dass das Verhalten eines physikalischen Feldes, Geschäftsführer der dunklen Energie, wird aus mathematischen Funktionen ohne Hochs und Tiefs, eine Linie auf einem Diagramm, ohne Höhen und tiefen verarbeitet. Врейс habe herausgefunden, dass ein Kraftfeld, verbunden mit dem Higgs Boson postulierte, erfordert einen Höhepunkt in dieser Funktion.
Aber die Arbeit Врейса nicht ausschließt Idee Вафы — Wafa sagte gerade die Annahme, dass es besser ist anwendbar auf das Universum, in dem wir Leben. Es gibt noch andere ähnliche arbeiten, und Wafa Stimme mit Klarstellungen.
Was wirklich interessant ist, ist die Tatsache, dass wir bald wissen, ob die Arbeit bietet Вафы im Experiment überprüfbare Vorhersage der Stringtheorie. Es wäre das erste доказуемое Folge aus der Stringtheorie. Einige Experimente könnten überprüfen, ob die änderung der dunkle Energie mit der Zeit oder bleibt konstant, und vielleicht wird es in den nächsten Jahren.
Also, am Horizont abzeichnende Paradigmenwechsel? «Die meisten Wissenschaftler wird sagen, dass diese Hypothese richtig ist oder falsch», sagt Врейс. Selbst Wafa denkt, dass er kann natürlich falsch sein, und es spricht auch über die Bedeutung der Stringtheorie. «Aber wenn Wafa Recht?», sagt Врейс. «Das wäre das größte Ereignis in der Stringtheorie — machen Sie messbar Prognose».
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