קיומם של חלקיקי אור מאסיביים יכול סוף סוף להסביר את האנרגיה האפלה

בסוף שנות ה-90, אסטרונומים גילו משהו מסתורי שדוחף גלקסיות זו מזו מהר יותר משכוח הכבידה מושך אותן יחד. נראה היה שלכל פיסת חלל יש כמות מסוימת של אנרגיה שמפיצה אותה הרחק מכל חלק קטן אחר, והדחיפה המוזרה הזו נודעה בשם "' - חשוך, כי אף אחד לא יודע מה זה.

ועכשיוקבוצה של פיזיקאיםהראואפשר כנראה להסביר את האנרגיה האפלה - כל עוד אנחנו מוכנים לוותר על חלק בסיסי בהבנת האור שלנו...

רוב המדענים חושבים כךאנרגיה אפלה קיימתבגלל מה שידועכקבוע קוסמולוגי - משהו שפועל ברחבי היקום שאומר לחלקי מרחב שונים להדוף זה את זה. זה בערך כמו כוח אנטי כבידה, אבל הוא פועל בכל מקום במקום להיות רק בין שני דברים בעלי מסה והוא תמיד פועל באותה עוצמה.

ההסבר הקבוע הקוסמולוגי עובד, אבל זה ניצחון חלול. פיזיקאים לא אוהבים שיש להם מספרים שהם לא יכולים להסביר -דברים כמו המסה של האלקטרון, למשל.

עד כמה שאנו יכולים לדעת, אין דרך באמת לגזור או לחזות מסה של אלקטרון באמצעות פיזיקה אחרת. זה לא בגלל משהו אחר; זה רק שכאשרהיקום נוצר לפני כ-14 מיליארד שנים, זההיהמסוגלים ליצור את פיסות המסה הקטנות האלה, ש-14 מיליארד שנים מאוחר יותר, התחלנו לקרוא לה אלקטרונים.אנחנו רק צריכים להכניס את המספר הזה (המסה) למשוואות שלנו ולקבל בחוסר מזל את זה שאנחנו לא יכולים להסביר אותו.

(הערעור שלתורת המיתריםהוא שאולי הוא יוכל להסביר חלק מהמספרים הללו.)

במקור, נראה היה שהקבוע הקוסמולוגי לא היה כזה. באמצעות כל הפיזיקה שאנו מכירים כעת, אנו יכולים לחזות את עוצמתו של הקבוע הקוסמולוגי. אבל במקום להתאים למה שאנו רואים, התוצאה ידועה בשםהמספר הכי מביך בפיזיקה: אם מכפילים את העוצמה הנמדדת של האנרגיה האפלה ב-10120- זה אחד עם 120 אפסים - אתה מקבל את הערך שאנו חוזים.

השערות שעברו כל מבחן אחר שאי פעם הטלנו עליהם מנבאות קבוע קוסמולוגי100 מיליון טריליון גוגלחזק יותר מאנרגיה אפלה. אנרגיה אפלה היא אפקט זעיר שאינו תואם לאף אחת מהתחזיות הענקיות הללו.

זה גרם לפיסיקאים לחפש חלופות. אם אנרגיה אפלה לא נגרמת על ידי קבוע קוסמולוגי, אז הקבוע הקוסמולוגי שווה למעשה לאפס, ואנחנו לא צריכים לדאוג כל כך לגבי חיזוי זה. אז היה המצוד אחר משהו שעשוי לייצר דחייה זעירה כזו.

אחת הדרכים להמציא משהו ממש קטן היא למצוא משהו אחר שהוא ממש קטן ולשאול אם השניים עשויים להיות קשורים - כמו לנסות להסביר את צבע השיער של ילד על ידי שאלת מה צבע השיער של ההורים שלו.

זה מה שעשה צוות פיזיקאים בראשות Seyen Kouwn מהמכון לאסטרונומיה ומדעי החלל של קוריאה - אלא שהם לא סתם לקחו משהו שאנחנו כבר יודעים שהוא קטן, כמו כמה קבוצות קודמות. במקום זאת, הם שאלו מה יקרה אם לאור - שאנו מניחים כבר מאה וחצי שהוא חסר מסה - יש מסה זעירה מאוד.ומה שהם מצאו היה מפתיע.

ניסויים כבר הוכיחו שאור לא יכול להיות מסיבי יותר מ-10 בערך-62קילוגרמים. זה אפס, נקודה עשרונית, עוד 61 אפסים, ואז אחד, שהוא מספר ממש קטן. אבל זה לא אפס, כמו Kouwn והצוות שלולציין.

הם הראו שאם מסת הפוטון קטנה פי 10 מיליון מהגבול הזה, האופן שבו פוטונים מתקשרים עם השדות והכוחות השונים ביקום מוביל לאפקט דוחה שנראה מאוד כמו מה שקראנו לאנרגיה אפלה. במילים אחרות, פוטונים מסיביים עלולים לגרום לאנרגיה אפלה.

כנראה שפיזיקאים לא ינהרולשכתב את ספרי הלימודאבל. המסה המוצעת של הפוטון היא, לכל דבר ועניין, קטנה לאין שיעור, ולכן השימוש בה במקום קבוע קוסמולוגי כדי להסביר את האנרגיה האפלה הוא מסחר במשהו שאיננו יכולים לאמת במשהו שאיננו יכולים להסביר. ופיזיקאים לא אוהבים מנגנונים שהם לא יכולים למדוד בדיוק כמו שהם לא אוהבים מספרים שהם לא יכולים להסביר.

בנוסף, אנחנו גם מחליפים מספר אחד שאנחנו לא יכולים להסביר באחר: למה לפוטונים יש מסה בדיוק כזו?

יהיה מעניין לראות אם קבוצות שעובדות על בעיות אחרות מוצאות שפוטונים מסיביים מסבירים יותר מסתם אנרגיה אפלה. אם מסתבר שאור בעל מסה שאינה אפס פותר חבורה של בעיות אחרות שלא נפתרו, פיזיקאים עשויים להתחמם לרעיון המוזר הזה.

העיתון פורסם בריווי פיזיwד.