Harvard fysiker Qumran Vafa är en av de starkaste anhängarna av strängteori. Men denna sommar, andra teoretiker strängar kastade på hans sista meningen, som kan rubba förtroendet för deras idéer, som bygger på ett decennium av antagandet att den mörka energin är konstant (konstant). Vafa arbete innebär att värdet av den mörka energin förändras. Oregelbundna mörka energi är en följd av försök Vafa och hans personal att tillämpa sträng-teorin att Universum, som vårt, där vakuum i rymden har vissa inneboende energi.
Om hans hypotes (och strängteori) är sant, mörk energi, detta mystiska ämne, som står för mer än 70% av det totala massa och energi i Universum accelererar expansionen kommer att förändras. Men konstant mörka energi har länge varit grunden för många idéer i string-teorin — så paradoxalt nog är det icke-permanent mörk energi kan leda till framgång teori.
Mörk energi och strängteori
“Första gången vi skulle kunna lära sig något från strängteori som kan mätas”, säger Timm, Bras från Institutet för teoretisk fysik i Wiens tekniska Universitet i Österrike. “Men jag vet inte, det kommer att hända i själva verket eller inte.”
Låt oss börja från början: vi lever i ett Universum som verkar följa reglerna. På den största skalor stora objekt följer reglerna i den Allmänna relativitetsteorin, som interagerar genom gravitation. I den minsta skalan av subatomära partiklar följer reglerna i kvantmekanik och kvantfältteori, interagera genom kraftfält, som visar sig som partiklar-bärare av kraft. Men matten inte lägga när du försöker att förklara den Allmänna relativitetsteorin som en enorm förlängning av kvantfältteori. Mer ambitiösa teori — strängteorin är ett försök att sammanfoga den Allmänna relativitetsteorin med kvantmekaniken och varje partikel representerade en liten sträng, som en vibration i en högre dimensionell rymd för att koda egenskaper som kan observeras.
Men den teorin är inte helt korrekt. Det är, snarare, en omfattande matematiska ram, som forskare kan härleda en teori om att vårt Universum och den enorma antal olika universum är tillåtna. String teoretiker hoppas att vårt universum är ett av dessa möjligheter. Andra tror att strängteorin är i grunden fel, men nu inte om det.
Sträng teori måste förklara ett universum som vårt i alla aspekter, för att anses vara rätt. Vårt universum, tydligen, består av 4% fråga (fråga som vi kan se), 25% av en mystisk mörk materia, och resten, som framgår av observationer av 1988, står för “mörk energi”. String teoretiker arbetade under antagandet att styrkan av den mörka energin förändras inte, och deras teorier utvecklats. Men Wafa och hans medförfattare som föreslås i sommar att för att kunna existera enligt reglerna i string-teorin, vårt universum måste ha ett fält av mörk energi, vars värde minskar.
“Ändra mörk energi eller inte — är viktigt, säger Wafa.
Om värdet av den mörka energin förändras, det kommer att vara viktigt för de teorier som bygger på antagandet att den mörka energin är konstant. “Vi kanske måste gå tillbaka till Grunden, säger Bras. Också det skulle förändra den bild av Universums utveckling — både i det förflutna och i framtiden.
Den Vafa är hypotesen inledningsvis var ganska kraftfull och ledde till “stor spänning” säger Bras. Hon agerade som call-to-action för sträng teoretiker, som tyckte att ramen var hotad. Vissa bara sa att det var nonsens, en fysiker vid Stanford Eva Hallberg berättade Kvanta att antagandet bygger på andra antaganden och analys som var “mycket tveksamt”. Andra använder det här dokumentet som en möjlighet att säkerställa att deras teori kan faktiskt beskriva Universum som vårt.
Bras, och andra kritik som avses arbete Vafa och hans grupp, och deras åsikter publicerades i Physical Review D. Arbetet i Vraca funnit att vissa förväntade egenskaper av vårt eget universum, i synnerhet de som är förknippade med området av Higgsbosonen, i motsats till i huvudsak vissa matematiska antaganden. Till exempel, den ursprungliga antagande var att beteendet av fysiska fält, kontrollera den mörka energin, som härrör från en matematisk funktion utan toppar och dalar, den linje i diagrammet utan toppar och dalar. Vras visat att förekomsten av kraft-fältet i samband med Higgsbosonen kräver en topp i denna funktion.
Men arbetet med Brasa utesluter inte tanken av Wafa — Wafa bara sa ett antagande om att det är bättre gällande att universum i vilket vi lever. Det finns andra liknande arbete, och Vafa instämmer med ett förtydligande.
Vad som är riktigt intressant är att vi får snart se Vafa in i experimentet en förutsägelse av strängteorin. Det skulle vara den första påvisbara resultat av strängteorin. Några experiment kan testa om förändringar i mörk energi med tiden eller är konstant, och kan göra det inom de närmaste åren.
Så, vid horisonten skymtar ett paradigmskifte? “De flesta forskare inte säga att denna hypotes är rätt eller fel, säger Bras. Han Vafa tror att han kan ha fel, och det talar också om vikten av strängteori. “Men om Wafa är rätt?”, säger Bras. “Skulle det vara den största händelsen i string-teorin är att göra en mätbar prediction”.
Tror du mäta? Berätta för oss i vår chatt i Telegram.