Mikroskopske crvotočine u prostor-vremenu mogle bi mijenjati način na koji doživljavamo svemir.
Mogu li crvotočine objasniti neslaganja u kozmološkim konstantama?
Znanstvenici iz Grčke predložili su novu teoriju koja bi mogla ponuditi odgovor na jedno od najvećih pitanja moderne kozmologije – zašto postoje neslaganja u našim matematičkim modelima širenja svemira? Njihova hipoteza uključuje mikroskopske crvotočine koje bi mogle ispuniti praznine u našem razumijevanju gravitacije na najvećim kozmičkim skalama. Njihov rad, objavljen u časopisu Physical Review D, sugerira da bi ovi skriveni prolazi u prostor-vremenu mogli biti ključni za rješavanje neslaganja u modelima širenja svemira. Kako prenosi Popular Mechanics, konkretno, znanstvenici objašnjavaju da trenutni modeli ne uspijevaju objasniti zašto se svemir ubrzano širi, a najčešća objašnjenja dolaze u sukob s postojećim matematičkim teorijama.
Širenje svemira – fenomen koji znanstvenici prate od vremena Velikog praska – već dugo predstavlja izazov za kozmologe. Unatoč tome što je ovaj proces relativno dobro dokumentiran, postoje značajna neslaganja između uočenih podataka i teoretskih predviđanja. Tamna energija, misteriozna sila koja uzrokuje ubrzavanje širenja svemira, smatra se jednim od mogućih odgovora, no čak i taj koncept nailazi na brojne izazove. Grčki znanstvenici sada predlažu alternativno objašnjenje: mikroskopske crvotočine koje bi mogle utjecati na prostor-vrijeme. Ove male strukture, koje postoje na subatomskoj razini, mogle bi biti dovoljno guste da izmijene način na koji svemir funkcionira na velikim skalama, što bi moglo objasniti neslaganja u matematičkim modelima.
Što su crvotočine i kako utječu na prostor-vrijeme?
Crvotočine su teoretski prolazi kroz prostor-vrijeme koji povezuju dva udaljena mjesta u svemiru. Znanstvenici već dugo spekuliraju o njihovom postojanju, no njihova uloga u kvantnoj mehanici tek sada postaje zanimljiva kao moguće rješenje za brojne kozmološke misterije. U ovoj teoriji, crvotočine su mikroskopski mali prolazi unutar onoga što znanstvenici nazivaju kvantnom pjenom – najsitnijom strukturom prostor-vremena. Prema novom modelu, te mikroskopske crvotočine djeluju poput sitnih prolaza unutar kvantne pjene, mijenjajući način na koji prostor-vrijeme reagira na gravitaciju i tamnu energiju. Ove strukture omogućuju da se zakoni fizike prilagode kako bi objasnili trenutne nesuglasice u modelima širenja svemira.
Ključna točka ovog istraživanja leži u Gauss-Bonnetovom teoremu, složenoj matematičkoj formuli koja se koristi u teoriji prostor-vremena. Prema autorima rada, varijacije u topologiji prostor-vremena – konkretno zbog formiranja mikroskopskih crvotočina – dovode do promjena u kozmološkim konstantama. To znači da je prisutnost crvotočina izravno povezana s promjenama u gravitaciji i tamnoj energiji. Znanstvenici predlažu da bi ovi mikroskopski prolazi mogli objasniti jedan od najvećih problema u fizici: zašto je kozmološka konstanta – vrijednost koja opisuje širenje svemira – toliko različita od onoga što predviđaju teorijski modeli. Gauss-Bonnetov teorem, koji uzima u obzir promjene u topologiji zbog crvotočina, nudi objašnjenje za ovaj fenomen.
Tamna energija i mikroskopske crvotočine
Još uvijek je mnogo toga nepoznato o tamnoj energiji, ali prema novoj teoriji, crvotočine bi mogle objasniti njezin utjecaj na svemir. Gustoća crvotočina u dinamici prostor-vremena nije konstantna, što znači da bi ona mogla izravno utjecati na promjene u kozmološkoj konstanti. Znanstvenici su izračunali da bi, kako bi se objasnila uočena kozmološka konstanta, u svakom kubičnom metru prostor-vremena moglo postojati oko 10 kvadrilijuna mikroskopskih crvotočina. Ova brojka, iako zvuči nevjerojatno velika, zapravo je sasvim moguća prema trenutnim znanstvenim procjenama. Nova teorija grčkih znanstvenika nudi intrigantan pogled na način na koji gravitacija, tamna energija i širenje svemira mogu biti međusobno povezani. Mikroskopske crvotočine unutar prostor-vremena mogle bi igrati ključnu ulogu u oblikovanju našeg razumijevanja svemira. Ovaj rad ne samo da otvara nove mogućnosti za istraživanje, već bi mogao predstavljati i značajan iskorak prema rješavanju nekih od najvažnijih pitanja moderne kozmologije. Za sada, ove teorije tek trebaju biti potvrđene eksperimentalnim podacima, ali nude uzbudljive nove smjerove za daljnja istraživanja u astrofizici.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
