Кредитна слика: Хуббле
Научници који проучавају Велики прасак кажу да је могуће да се теорија струна једног дана може експериментално тестирати мерењем залеђа Великог праска.
Рицхард Еастхер, доцент физике на универзитету Иале, расправљат ће се о могућности на састанку на Универзитету Станфорд у сриједу, 12. маја, под називом „Онкрај Еинстеина: Од великог праска до црних рупа“. Еастхерове колеге су Бриан Греене са Универзитета Цолумбиа, Виллиам Киннеи са Универзитета у Буффалоу, СУНИ, Хираниа Пеирис са Универзитета Принцетон и Гари Схиу са Универзитета Висцонсин.
Теорија струна покушава да уједини физику великог (гравитација) и малог (атом). Сада их описују две теорије, општа релативност и квантна теорија, које ће вероватно бити непотпуне.
Критичари су презирали теорију стрингова као „филозофију“ која се не може тестирати. Међутим, резултати Еастхера и његових колега сугеришу да би се у пажљивим мерењима космичке микроталасне позадине (ЦМБ), прве светлости која се појавила после Великог праска, могли наћи опажајни докази који подржавају теорију струна.
"У Великом праску, најмоћнијем догађају у историји Универзума, видимо енергије потребне за откривање суптилних знакова теорије струна", рекао је Еастхер.
Теорија струна открива се само на екстремним малим растојањима и при великим енергијама. Планцкова скала мери 10-35 метара, што је теоретски најкраћа удаљеност која се може дефинисати. За поређење, малени атом водоника, ширине 10-10 метара, широк је десет билиона билиона пута. Слично томе, највећи акцелератори честица стварају енергију од 1015 електрона волти сударајући субатомске честице. Овај енергетски ниво може открити физику квантне теорије, али је још отприлике трилијун пута нижи од енергије потребне за тестирање теорије струна.
Научници кажу да су темељне силе Универзума - гравитација (дефинисана општом релативношћу), електромагнетизам, „слабе“ радиоактивне силе и „јаке“ нуклеарне силе (све дефинисане квантном теоријом) - уједињене у високоенергетском бљеску Великог Прасак, када је сва материја и енергија била затворена у субатомском обиму. Иако се Велики прасак догодио пре готово 14 милијарди година након његове светлости, ЦМБ и даље покрива читав свемир и садржи фосилизовани запис првих тренутака.
Сонда за анизотропију микроталасне Вилкинсон (ВМАП) проучава ЦМБ и открива суптилне температурне разлике, унутар овог углавном уједначеног зрачења, који светли на само 2,73 степени Целзијуса изнад апсолутне нуле. Уједначеност је доказ „инфлације“, периода када се ширење Универзума нагло убрзало, отприлике 10-33 секунди након Великог праска. Током инфлације, Универзум је нарастао од атомске до космичке скале, повећавајући своју величину стотину билиона хиљада пута. Енергетско поље које је покретало инфлацију, као и сва квантна поља, садржавало је колебање. Ове флуктуације, закључане у космичкој микроталасној позадини попут таласа на залеђеном језеру, могу садржавати доказе за теорију струна.
Еастхер и његове колеге упоређују брзу космичку експанзију која се догодила непосредно након Великог праска са увећањем фотографије ради откривања појединих пиксела. Док је физика на Планцковој скали направила „мрешкање“ дужине 10-35 метара, захваљујући ширењу Универзума, флуктуација би сада могла да пређе много светлосних година.
Еастхер је нагласио да је дугачак покушај да теорија струна може оставити мерљиве ефекте на микроталасној позадини суптилно мењајући образац врућих и хладних тачака. Међутим, теорију струна је толико тешко експериментално тестирати да је било каква шанса вредна покушаја. Наследници ВМАП-а, као што су ЦМБПол и европска мисија, Планцк, мериће ЦМБ са невиђеном тачношћу.
Измене ЦМБ-а које произлазе из теорије струна могле би одступити од стандардног предвиђања температурних разлика у космичкој микроталасној позадини за чак 1%. Међутим, проналажење малог одступања од доминантне теорије није без преседана. Као пример, измерена орбита Меркура разликовала се од онога што је предвиђало законом гравитације Исака Њутана за око седамдесет миља годишње. Општа релативност, закон гравитације Алберта Ајнштајна, могао би да објасни одступање које је проузроковало суптилно декорација у просторном времену од гравитације Сунца која убрзава Меркурову орбиту.
Погледајте хттп://ввв-цонф.слац.станфорд.еду/еинстеин/ за више информација о састанку „Онкрај Еинстеина“.
Изворни извор: Иале Университи Невс
