השבוע בישיבת האסטרונומיה הלאומית של החברה המלכותית לאסטרונומיה בבריטניה, מאתגרים הפיזיקאים את הראיות לתוצאות BICEP2 האחרונות בנוגע לתקופת האינפלציה של היקום, שהוכרזה רק לפני 90 יום. מחקר חדש מעורר ספק בשילוב תיאוריית האינפלציה במודל הקוסמולוגי הסטנדרטי להבנת כוחות הטבע, אופי החלקיקים היסודיים והמצב הנוכחי של היקום הידוע.
שוב ב- 17 במרץ, 2014, נראה היה שהעולם הציע הצצה לסדר אולטימטיבי מלפני עידנים ... למעשה מתחילת הזמן. BICEP2, מכונת הייעוד היחידה בקוטב הדרומי, הציגה תמונה שאחרי ניתוח וחיסור של אות רקע מוערך מדרך החלב, מביאים את חוקריה למסקנה כי הם מצאו את השארית הקדומה ביותר מלידת היקום, חתימה ב אור קדום שתמך בתורת האינפלציה.
לפני שלושים שנה הגה את תיאוריית האינפלציה על ידי הפיזיקאים אלן גוט ואנדי לינד. גות, לינדה ואחרים הבינו שהתרחבות פתאומית של היקום רק ב 1/10000000000000000000000000000000000000000 שניה אחרי המפץ הגדול יכלה לפתור כמה תעלומות תמוהות של הקוסמוס. אינפלציה יכולה להסביר את האחידות של קרינת הרקע הקוסמית. בעוד שתמונות כמו מלוויין COBE מציגות התפלגות כתומה של קרינה, בפועל, תמונות אלה מבליטות וריאציות קטנות ביותר בקרינת הרקע, שרידים מהמפץ הגדול, וריאציות בסדר גודל של 1/100,000 מפלס הרקע.
שים לב שתקופת תקופת האינפלציה המוצעת של היקום מיד לאחר המפץ הגדול תאפשר היום לאור לנסוע רק 1 / 1000000000000000,000 קוטר אטום המימן. היקום ברגע ההתרחבות הראשון הזה היה עטוף בנפח קטן בהרבה מהאטום היחיד.
הרגשות רצו מאוד כאשר צוות BICEP2 הודיע על ממצאיו ב -17 במרץ השנה. אירוע האינפלציה שנתוני קרינת הרקע נתמכו מתואר כקורא-על של הקוסמוס עם זאת, היו פיזיקאים שפשוט נשארו קרירים ונשארו בניגוד לתיאוריה. הפיזיקאי הבריטי ציין סר רוג'ר פרימרוזה היה אחד שנשאר בהלם והצהיר כי הקיטוב המעגלי המדהים של האור שנשאר בנתונים המעובדים מ- BICEP2 יכול להיות מוסבר על ידי אינטראקציה של שדות אבק, אור ומגנטיים בשכונה שלנו, שביל החלב.
כעת, תצפיות חדשות מגלאי אחר, זו שעל לוויין פלאנק המקיף את כדור הארץ, חושפות כי תרומת קרינת הרקע ממקורות מקומיים, האבק שביל החלב, מסתמנת על ידי הערכת יתר של צוות BICEP2. כל העדויות טרם הונחו אך החוקרים מראים כעת הסתייגות. יחד עם זאת, היא אינה מבטלת את תורת האינפלציה. המשמעות היא שיש צורך בתצפיות נוספות וכנראה ברגישות רבה יותר.
אז מדוע לשאול את השאלה, האם הפיזיקאים בונים מכשיר ראוב גולדברג?
ההבנה הנוכחית שלנו של היקום עומדת על מה שמכונה "המודל הסטנדרטי" של הקוסמולוגיה. בפגישה של החברה המלכותית לאסטרונומיה השבוע, הדיונים שנמצאים תחת כף הרגל עשויים לחשוף מודל סטנדרטי אולי במצב של קריסה או פשוט להזדקק לגאדג'טים ומנגנונים חדשים כדי להישאר התיאוריה הטובה ביותר לכל דבר.
כמו כן, השבוע, נתונים חדשים תומכים עוד יותר בגילוי בוסון של היג על ידי קולדר הדרון הגדול בשנת 2012, החלקיק היסודי שקיומו מסביר את מסת החלקיקים הבסיסיים בטבע התומך בקיומו של שדה היגס החיוני לאיתנות התקן. דוגמנית. עם זאת, הנתונים הקשורים להיגס חושפים גם שאם התקופה האינפלציונית של היקום הייתה מתרחשת, אז אם היא נלקחת עם המודל הסטנדרטי, ניתן להסיק כי היקום היה צריך לקרוס על עצמו ועצם קיומנו היום לא היה אפשרי.
ד"ר בריאן גרין, חוקר בתחום תורת מיתרי העל ו- M-Theory ואחרים כמו ד"ר סטיבן הוקינג, ממהרים לקבוע כי המודל הסטנדרטי הוא צעד מתווך לעבר התיאוריה הגדולה האחידה של הכל, היקום. ניתן להסביר את העיוות של הדגם הסטנדרטי, למעין מכשיר ראוב גולדברג על ידי הצטברות בלתי מעורערת של תצפיות חריפות ומגוונות יותר בסולם קוסמי וקוונטים.
הדיונים במפגש האגודה המלכותית לאסטרונומיה מטילים ספק רב יותר בתיאוריית האינפלציה שלפני 90 יום בלבד נראתה כל כך נתמכת על ידי BICEP2 - נתונים שמקורם במוצרי אלקטרוניקה מתקדמים להפליא שפותחו על ידי נאס"א וחוקרים במכון הטכנולוגי בקליפורניה. הניסויים והתלאות של התיאוריות הגדולות הללו כדי להסביר את כל מה שקורה לתקופה ממש לפני שנת הנס של איינשטיין, 1905. תיאוריות מקוטעות שמסבירות בנפרד את כוחות הטבע היו נוכחות, אך גם הצטברות הנתונים התצפית הגיעה לנקודת הבזק.
כיום, תצפיות של מצפי חלל גדולים של BICEP2, NASA ו- ESA, מכשירים רגישים הקבורים מיילים מתחת לפני האדמה וניסויים קוונטיים שנמצאו בקפידה במעבדות, הופכים את מודל הסטנדרט לחוץ יותר בהסבר הכל, אותו מודל שנתמך היטב כל כך על ידי תגלית בוסון של היג רק שנתיים. לפני. קוסמולוגים מודה כי יתכן שלעולם לא תהיה לנו תיאוריה שלמה ומוכחת של הכל, שהיא אלגנטית; עם זאת, האתגרים במודל הסטנדרטי והאינפלציה בוודאי יבטאו תיאורטיקנים צעירים להכפיל את המאמצים בעבודה תיאורטית אחרת.
לקריאה נוספת:
הודעה לעיתונות של RAS NAM: האם על היגס בוסון לגרום ליקום שלנו להתמוטט?
גילינו אינפלציה !: מה עכשיו?
קוסמולוגים מטילים ספק בראיות אינפלציה
האם תוצאות BICEP2 אינן תקפות? כנראה שלא
