Могуће су пукотине у просторном времену, али их телескопи не могу видети.
Пукотине, ако постоје, старе су - остаци времена недуго након Великог праска, када се свемир управо пребацио из топлијег, туђег стања у хладније, познатије које данас видимо. То велико захлађење, које физичари називају "фазним прелазом", започето раније на неким местима него на другима, теорија иде. Мјехурићи хладнијег свемира формирали су се и ширили, цвјетајући кроз свемир док се нису срели са другим мјехурићима. На крају је сав простор прешао, а стари свемир је нестао.
Али то старо, високо-енергетско стање могло је живети на границама између мехурића, пукотина у тканини простора и времена где су се та подручја хлађења сусрела и нису се савршено уклопила. Неки физичари сматрали су да још увек можемо видети доказе о тим пукотинама или дефектима - познатим као „космички струни“ - у позадини космичке микроталасне пећи (ЦМБ), топлоти која је преостала од насилног настанка свемира. Али према новом папиру, ти би докази једноставно били превише слаби да би се било који телескоп икада могао ускочити против буке.
Козмички низови су тешки предмети за замислити, рекао је Осцар Хернандез, физичар са Универзитета МцГилл у Монтреалу и коаутор рада. Али они имају аналоге у нашем свету.
"Да ли сте ходали по залеђеном језеру? Да ли сте приметили пукотине натопљене леденим леденим језером? Још увек је прилично чврсто. Нема чега се бојати, али има пукотина," Хернандез је изјавио за Ливе Сциенце
Те пукотине настају кроз сличан процес фазног преласка као космички струни.
"Лед је вода која је прошла фазни прелаз", рекао је. "Молекуле воде су се слободно кретале као течност, а онда одједном, негде, почну да се формирају у кристал. Почиње да се уноси у плочице, које су шестерокут. Сада, замислите да имате плочице које су савршене шестерокут и повезивање с тим. Ако неко на другом крају језера почне поново да плочице, "у суштини постоји нула шансе да ће се ваше плочице поравнати.
Савршено место за сусрете на залеђеној површини језера формира дуге пукотине. У тканини у којој се простор и време пресијецају, творе космичке жице - ако је основна физика тачна.
Истраживачи сматрају да у свемиру постоје поља која одређују понашање основних сила и честица. Преласци у свемир прве фазе су та поља настала.
„Могло би постојати поље које се односи на неку честицу која мора, у одређеном смислу,„ изабрати правац за замрзавање и хлађење “. А будући да је свемир заиста велик, могао би да бира различите правце у различитим деловима универзума ", рекао је. "Сада, ако ово поље поштује одређене услове ... тада ће се универзум охладити постојат ће линије дисконтинуитета, постојат ће линије енергије које се не могу охладити."
Данас би се та места сусрета појавила као бесконачно танке линије енергије кроз свемир.
Проналажење тих космичких струна било би много јер би они били још један доказ да је физика већа и сложенија него што то дозвољава тренутни модел, рекао је Хернандез.
Тренутно је најнапреднија теорија физике честица за коју истраживачи сматрају да је непобитно доказана позната као Стандардни модел. Укључује кваркове и електроне који чине атоме, као и егзотичније честице попут Хигсовог бозона и неутрина.
Међутим, већина физичара сматра да је стандардни модел непотпун. Као што је Ливе Сциенце раније објавио, постоје разне врсте идеја како се проширити на њему, од супер-симетричних честица (тј. „Стау слептон“) до теорије суперстринга - идеје да се све честице и силе могу објаснити као вибрације ситних , вишедимензионални "жице". (Напомена: „жице“ теорије суперстринга нису иста врста ствари као космичке „жице“. Постоји само толико доступних метафора, а понекад их физичари у различитим пољима поново користе.)
"Многе екстензије Стандардног модела које људи заиста воле - попут многих теорија суперстринга и других - природно доводе до космичких струна након што дође до инфлације", рекао је Хернандез. "Дакле, оно што имамо је предмет који предвиђа веома много модела, тако да ако они не постоје онда се искључују сви ови модели. А ако они постоје, ох мој Боже, људи су срећни."
Од 2017. године, постоји пожар интересовања за покушај да се уоче жице у ЦМБ-у, Хернандез и његов коаутор написали су у свом раду, објављеном 18. новембра у базу података арКсив и још нису рецензирани.
Хернандез је заједно с Разваном Циуцом из Марианополис Цоллегеа у Вестмоунту у Куебецу тврдио да би конволуционарна неуронска мрежа - моћан тип софтвера за проналазак узорака - најбоље средство за проналажење доказа о струнама у ЦМБ-у.
Претпостављајући савршену мапу ЦМБ-а без буке, написали су у посебном папиру за 2017. годину, рачунар на коме се налази таква неуронска мрежа требало би да може да нађе космичке жице чак и ако су њихови нивои енергије (или "напетост") изузетно ниски.
Но, ревидирајући тему у овом новом раду за 2019. годину, показали су да је у стварности готово сигурно немогуће пружити довољно чисте ЦМБ податке за неуронску мрежу да открију ове потенцијалне низове. Други, светлији микроталасни извори затамњују ЦМБ и тешко их је потпуно раздвојити. Чак су и најбољи микроталасни инструменти несавршени, са ограниченом резолуцијом и случајним флуктуацијама у тачности снимања од једног пиксела до другог. Сви ти фактори и још много тога, открили су, надовезују се на ниво губитка информација који ниједан тренутни или планирани начин снимања и анализе ЦМБ-а никада неће успети да превлада, написали су они. Ова метода лова космичких струна је ћорсокак.
То не значи да су сви изгубљени, написали су.
Нова метода лова на космичке жице заснива се на мерењима ширења свемира у свим правцима широм древних делова свемира. Ова метода - названа мапирање интензитета од 21 центиметар - не ослања се на проучавање кретања појединих галаксија или на прецизне слике ЦМБ-а, рекао је Хернандез. Уместо тога, заснован је на мерењу брзине којом се атоми водоника у просеку удаљавају од Земље у свим деловима дубоког свемира.
Најбоље опсерваторије за мапирање од 21 цм (назване тако јер водоник емитује електромагнетну енергију са тачном таласном таласном дужином од 21 цм) још увек нису на мрежи. Али када стигну, написали су аутори, нада се јаснијим доказима о космичким струнама у њиховим подацима. А онда, рекао је Хернандез, лов може почети изнова.
