Сонда СуперНова / убрзање, СНАП. Кредитна слика: Беркелеи Лаб Кликните за увећање
Послушајте интервју: Судбина универзума (6.2 МБ)
Или се претплатите на Подцаст: универсетодаи.цом/аудио.кмл
Фрасер Цаин: Можете ли да изнесете две судбине које могу да чекају наш Универзум?
Ериц Линдер: Па, наша слика о томе каква је судбина Универзума се заиста драматично променила у последњих 5-10 година. Некада смо мислили да је то прилично једноставно, само је питање колико садржаја било у Универзуму, колико је било материје. Да је било довољно материје, тада би гравитациона привлачност успорила да се Универзум успори у својој тренутној експанзији, и у основи би се поново урушио, а ми бисмо имали оно што неки људи називају великим крчмом да би окончали наш Универзум. А да није било довољно материје, не би било довољно гравитације да успори тренутну експанзију и она би само постала све више и више дифузна - хладније и усамљеније место за живот. 1998. године ове две групе научника откриле су веома бизарна појава да ширење Универзума није успоравало ни драматично или чак постепено, под тежином материје у Универзуму, већ је убрзавало. Убрзао је. Отприлике као да бацате бејзбол у ваздух знате да ће се на крају успорити, достићи врхунац и обично се спустити на Земљу. Ако је бацате довољно тешко, отићи ће у орбиту. Али овде је Универзум бацио бејзбол у ваздух, а сада када бејзбол све брже и брже пролази. Дакле, ово је потпуно збуњивало научнике и било је у потпуности супротно ономе што смо очекивали. Према овој новој слици, чини се да ће се судбина Универзума једноставно проширити заувек и вечно, постати хладнија, дифузнија, атоми ће се све више и више ширити, удаљеност између галаксија ће се повећавати. И ми ћемо имати судбину Универзума која се понекад назива и „топлотна смрт“, где све постаје врло хладно, непомично и изоловано једно од другог.
Али зависи од тога шта узрокује ово убрзање. То је велика мистерија. Могуће је да ће нам физика која даје ово убрзање изненада нестати; у том случају бисмо се вратили на ранију слику где би се Универзум могао урушити. Или би то могло учинити нешто потпуно бизарно, а ми не знамо. Дакле, ово је велико питање које желимо да откријемо. Каква је судбина Универзума, али покушавам да откријем која је физика у овом убрзању.
Фрасер: Зашто на то питање до сада није одговорено? Нисмо ли довољно добро погледали супернове?
Линдер: Тачно, као што рекох, убрзање ове експанзије откривено је тек 1998. године. И људи нису седели на њиховим рукама, они покушавају да одговоре на ово питање врло страствено. Добијањем више супернова можемо користити ове експлодирајуће звезде попут ватромета у Универзуму. Ако знамо да ватромет увек гаси истом енергијом, истом светлошћу, можемо рећи колико су удаљени по томе колико нам се данас изгледају сјајно. И тако нам треба више ових супернова, а требамо их и више и удаљенијих, тако да можемо мапирати историју Универзума; ширење Универзума током већег временског периода. И људи то постепено раде. У току је неколико веома великих пројеката са телескопима који покушавају да добију оно десетине супернова, а сада покушавамо да добијемо стотине супернова. Али на крају, да бисмо заиста одговорили на ова основна питања, требат ће нам хиљаде супернова на великим даљинама. Да бисмо то постигли, требат ће нам осматрања из свемира, тако да тренутно имамо један свемирски телескоп - свемирски телескоп Хуббле - који је погодан за оваква запажања и ради сјајан посао. То је најудаљеније супернове које смо још открили; око 10 милијарди година у историји свемира, али може их видети само један по један. Дакле, оно што су научници предложили је да изградимо нови свемирски опсерваториј, нови телескоп у свемиру, назван СНАП (Супернова Аццелератион Пробе), и то ће моћи да добије на хиљаде супернова веома ефикасно, веома брзо, видећи их изузетно слабима и изузетно дубоко. И то је заиста захватило машту научне заједнице. Било је низа препорука Националне академије наука, разних професионалних организација, да ће нека врста свемирског опсерваторија схватити: шта та мистериозна физика изазива ово потпуно необично убрзање које делује супротно гравитацији? Дакле, то је готово као одбојна верзија гравитације која ће стварно преписати све уџбенике физике. Тако много људи мисли да ми заиста требамо ићи напријед са тим запажањима, прецизнијим и много више запажања, као што сте ви говорили. Требамо само побољшати податке које већ имамо, а технологија је довољно добра да можемо изаћи и то учинити. Само је потребно да седнемо и направимо ствар, покренемо је и покушамо да сазнамо ове одговоре.
Фрасер: Чуо сам доста приговора о томе која би могла бити та мрачна енергија. Какве бисте ствари тражили у својим запажањима које би се можда могле ускладити са неким од ових теорија које су изнете?
Линдер: Тако је дјед свих концепата тамне енергије Алберт Еинстеин изнио још далеке 1917. године, што је назвао космолошком константом. И тада се није слагао са запажањима, па је накратко отишао у пензију. И сваких неколико деценија научници су то понављали, можда би то могло да објасни нека друга запажања која смо изнели. А онда се враћа у пензију јер баш и не одговара. Али сада се чини да је можда ово време да се овај 90-годишњи концепт врати из Ајнштајна, јер он може дати ово убрзање ширења Универзума. То је врло једноставна слика о томе како бисте могли да постигнете ово убрзање, али то не решава све. Постоје неки заиста врло загонетни аспекти тога. Оно што бисте помислили да сте направили неке наивне прорачуне јесте да би он требао убрзати Универзум, али требао је убрзавати Универзум све од првог тренутка, а ми не бисмо имали Универзум какав данас видимо да се то догодило . У ствари, не бисмо успели да добијемо звезде и галаксије и структуру коју видимо у Универзуму. И зато из неког разлога мора постојати много слабије него што бисмо мислили као његову природну вредност. Могуће је да је то одговор, али не разумемо зашто је тако слаб, у односу на оно што мислимо да треба да буде. Да би то заобишли, људи долазе са овим другим идејама, овом идејом квинтесенције, или петом супстанцом Универзума где делује као космолошка константа, али временом варира, па може почети врло слабо и сада већ данас може да доминира ширењем Универзума. И тако је то атрактивна идеја, али нико заправо нема прву, основну идеју како то тачно функционисати. Тренутно је то концепт, али детаљи нису разрађени како то произлази из физике. Дакле, то је нешто што нас може занимати. Друга могућност је начин на који анализирамо податке, рекавши, па, гравитација је привлачна сила, коју даје Еинстеинова Теорија опште релативности. Можда се тамо нешто поквари. Можда оно што видимо је слом теорије гравитације како је разумемо. Људи су, на пример, смислили идеје које укључују додатне димензије. Уместо само три димензије у простору, можда ће бити додатних неколико димензија у простору, а та гравитација постепено некако пролази кроз ову додатну димензију у простору и то је чини слабијом, што ће деловати у супротности са гравитацијом и дати нам убрзање . Тако да имамо све ове невероватно узбудљиве могућности за промену физике и не знамо које су. И тако су нам потребна ова врло детаљна запажања мапирања ширења Универзума, на пример, путем супернова, ових експлодирајућих звезда - а постоје и друге методе - да бисмо стварно покушали и одлучили како ћемо преписати уџбенике физике ; у ком правцу нам треба да почнемо да бришемо ствари и пишемо нове ствари. Дакле, невероватно је узбудљиво за научнике који имају сличне загонетке.
Фрасер: Када се планирају покренути ове мисије? Када треба да раде?
Линдер: Дакле, НАСА и америчко Министарство енергетике сложили су се да раде заједно на стављању мисије у орбиту. Општи назив за њега назива се Заједничка мисија за тамну енергију. Тренутно се раде студије о томе како се може дизајнирати такав свемирски телескоп. Надамо се да ће, ако довољно јавности покаже велико интересовање, и професионална друштва - попут Националних академија наука, која су препоручила такву мисију. Ако наставе да подржавају ово, надамо се да ћемо моћи да кренемо напријед и покренемо га за око 6-7 година. Тако да је врло могуће да ће ученици у школи сада знати одговоре за 6-7 година да тренутно ниједан професионални научник нема ни најмањег појма о томе шта је одговор. Тако је увек веома узбудљиво кад можете рећи ученицима и моћи да кажете јавности: ствари ћете знати 6-7 година од сада, а ми немамо појма шта је одговор тренутно. Бићете паметнији за 6 или 7 година него што смо сада. Дакле, заиста је узбудљиво настојање бити у средини.
Фрасер: А да сте имали свој пут, да ли би то била ватрена врућа смрт или смрт хладног смрзавања?
Линдер: Мислим да је главна ствар коју бих волио да је то далеко. Дакле, знамо да крајеви Универзума неће бити најмање 10 милијарди милијарди година - отприлике у времену које смо већ имали у Универзуму - тако да ништа не треба да се бавимо преко ноћи, али ја не знам шта би било најбоље решење. Могли бисте тврдити да је нешто попут преврата Еинстеинове теорије гравитације и само сасвим нови оквир физике и нова територија коју треба истражити. То би могао бити најузбудљивији исход где бисте могли створити свакојаке различите могућности. Али као што алудирате, судбина Универзума која заиста хвата нашу машту, свих, од научника до школске деце.
