Standardmodellen for partikkelfysikk er den beste refleksjonen av vår nåværende forståelse av hvordan universet fungerer og hvordan det fungerer. Imidlertid angår denne modellen bare fem prosent av det som er rundt oss, resten består av det som kalles mørk materie og mørk energi som forskere bare ble klar over fra indirekte data, fra gravitasjonsinteraksjoner med objekter bestående av vanlig materie …
Og nylig la en av fysikerne fra Oxford University frem en ny teori hvor mørk materie og mørk energi er manifestasjoner av samme faktor - den såkalte "mørke væsken", som har en negativ masse, som fyller hele universet.
Mørk energi og mørk materie er begreper som er brukt for å plugge "hullene" mellom den teoretiske delen (standardmodellen) og resultatene fra faktiske observasjoner. For eksempel er bevegelse og distribusjon av galakser i universet observert av astronomer hvis det bare tas hensyn til massen av materie som kan sees. Og siden 1930-tallet har eksistensen av en usynlig ekstra masse blitt sammenlignet med eksistensen av usynlig mørk materie.
Mørk energi er et friskere konsept enn mørk materie. Forskere har observert akselerasjonen av utvidelsen av universet, som ble oppdaget i 1998, og antatt at det er en faktor som er ansvarlig for dette. Og denne faktoren kalles mørk energi.
Nå er begrepene mørk materie og mørk energi, kombinert med teorien om standardmodellen, grunnlaget for den nåværende viktigste kosmologiske teorien knyttet til Big Bang og kalt Lambda-CDM. Begrepet "Lambda" i tittelen betegner mørk energi som en slags fysisk konstant, og forkortelsen "CDM" betyr kald mørk materie. Den lave "temperaturen" på mørk materie indikeres av fakta at den beveger seg ekstremt sakte og ikke samhandler med vanlig materie i det hele tatt.
Inntil nylig ble mørk materie og mørk energi betraktet som separate fenomener. Men noen av forskerne har lenge lurt på om de ikke er forskjellige manifestasjoner av samme faktor? Det siste spørsmålet er nøkkelideen bak en ny teori basert på Lambda-CDM-modellen og fremmet av Jamie Farnes, en astrofysiker ved University of Oxford.
Salgsfremmende video:
I følge den nye teorien om Farnes er 95 prosent av volumet av universet fylt med en slags "mørk væske", og mørk materie og mørk energi er bare forskjellige manifestasjoner av det på det fysiske nivået. Og denne teorien beskriver forresten veldig godt noen av egenskapene til de "mørke faktorene" som tidligere ikke kunne beskrives av noe annet.
Den "mørke væsken" som fyller universet, må ha en negativ masse. Det høres ut som noe fra science fiction, men selv fra Newtons fysiske synspunkt er dette mulig, foreløpig bare hypotetisk. Gjenstander med negativ masse må ha helt unike og eksotiske egenskaper. Slike gjenstander må skape negative gravitasjonskrefter ved å avvise i stedet for å tiltrekke seg andre objekter.
Hvis vi antar at rommet er fylt med "mørk væske" med negativ masse, ville dens negative tyngdekraft skape effekter som fullt ut tilsvarer de observerte fenomenene, som begrepet mørk energi ble foreslått forklart for. Og det som holder galakser tilbake er ikke den positive tyngdekraften fra de mørke stoffklyngene, men den negative tyngdekraften til den "mørke væsken" som omgir dem. Med andre ord, galakser er en slags "bobler" av vanlig materie som flyter i det kosmiske havet av "mørk væske".
Et av hovedspørsmålene i den nye teorien er spørsmålet om negativ masse, som det fremdeles ikke er bekreftet på at det eksisterer. I sin teori påpeker Farnes imidlertid at alle andre fysiske krefter også har negative verdier, så hvorfor kan ikke masse og tyngdekraft være positive og negative? Det skal bemerkes at resultatene fra noen nyere studier taler for den nye teorien, hvor forskere i løpet av disse kunne oppnå væsker og partikler som demonstrerer egenskaper på grunn av deres negative masse.
Det andre kontroversielle poenget med den nye teorien er at når universet utvides, skal tettheten til den "mørke væsken" avta så mye at effekten av dens negative masse bør slutte å ha en konkret effekt på alt rundt det. Farnes forklarte dette med tilstedeværelsen av en viss "tensor of creation" i ligningene hans, i henhold til hvilken det stadig skapes ny materie med negativ masse i universet, som gjør det mulig å holde tettheten til den "mørke væsken" på et relativt konstant nivå hele tiden.
Hvis Farnes 'teori er korrekt, er alle forsøk på å jakte på mørkstoffpartikler dømt til å mislykkes på forhånd, noe som er helt i samsvar med resultatene fra eksperimenter utført i denne retningen. Selvfølgelig er det veldig gode sjanser for at Farnes 'teori er langt fra virkeligheten. Uansett planlegger Farnes og kollegene hans allerede å bruke Square Kilometer Array (SKA) -teleskopet for å gjøre observasjoner og søke etter noen effekter som kan tjene som bekreftelse av teorien om "mørk væske", inkludert letingen etter tegn på eksistensen av objekter med negativ masse i universet.
