Teorii care ar putea schimba tot ce stim despre formarea Universului
Teoria gravitatiei curcubeu
Ce ar fi daca Universul nu ar avea un inceput, iar timpul s-ar intinde spre trecut la infinit, fara a exista un Big Bang, explozia primordiala care ar reprezentat inceputul continuumului spatiu-timp? Aceasta ciudata idee este o posibila consecinta a asa-numitei teorii a „Universului Curcubeu”, teorie care sustine ca efectele gravitatiei asupra spatiu-timpului sunt resimtite diferit de diferitele lungimi de unda ale luminii – adica de diferitele culori ale curcubeului, conform unui material publicat in Scientific American.
Teoria gravitatiei curcubeu a fost propusa in urma cu 10 ani drept o posibila etapa necesara pentru a unifica in cadrul unei teorii generale principalele teorii din fizica – teoria relativitatii generale (care se ocupa de corpurile mari) si respectiv mecanica cuantica (fizica particulelor subatomice), scrie Agerpres.
Aceasta idee nu reprezinta o teorie completa care sa descrie efectele cuantice asupra gravitatiei si nu este acceptata de multi oameni de stiinta. Cu toate acestea, fizicienii au aplicat acest concept chestiunii privind nasterea Universului si au ajuns la concluzia ca daca aceasta teorie a gravitatiei curcubeu este adevarata, povestea originii spatiu-timpului ar fi cu totul diferita decat varianta larg acceptata, cea a Big Bang-ului sau a exploziei primordiale.
Conform teoriei relativitatii generale a lui Einstein, corpurile masive deformeaza, curbeaza spatiu-timpul din jurul lor, astfel incat orice particula sau obiect care calatoreste prin spatiu-timp, inclusiv fotonul, particula de lumina, se deplaseaza pe o traiectorie curba. Modelul standard al fizicii sustine ca aceasta traiectorie este independenta de energia particulei care circula prin spatiu-timp, insa in cazul teoriei gravitatiei curcubeu, traiectoria particulei este direct influentata de energia acesteia.
„Particulele cu energii diferite ar exista in diferite continuumuri spatiu-timp si in campuri gravitationale diferite”, sustine Adel Awad de la Centrul pentru Fizica Teoretica al Complexului stiintific si tehnologic Zewail din Egipt, coordonator al unui nou studiu publicat in ultimul numar al revistei Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Culoarea luminii este determinata de frecventa ei, iar tinand cont de faptul ca diferite frecvente corespund unor diferite niveluri energetice, particulele de lumina de diferite culori s-ar deplasa pe traiectorii usor diferite prin spatiu-timp, in functie de energia lor.
Efectele ar fi de obicei foarte mici, astfel incat nu am putea observa diferentele in observatiile astronomice obisnuite. Insa in cazuri de energii extreme, spre exemplu in cazul particulelor emise in exploziile de raze gamma, aceste diferente ar putea fi detectabile. In astfel de situatii, fotoni de diferite lungimi de unda emise de aceeasi explozie de radiatii gamma ar ajunge la Pamant la intervale de timp usor diferite, dupa ce au strabatut cale de miliarde de ani lumina Universul avand traiectorii usor diferite.
„Deocamdata nu dispunem de nicio dovada clara ca asa stau lucrurile”, a comentat si Giovanni Amelino-Camelia, fizician la Universitatea Sapienza din Roma, care a studiat aceasta teorie. Observatoarele moderne ajung insa abia acum la sensibilitatea necesara pentru a masura astfel de efecte, iar in viitorul apropiat aceasta ipoteza va putea fi verificata.
Energiile extreme necesare pentru a evidentia efectul gravitatiei curcubeu sunt rare in Universul de azi, insa erau dominante in Universul tanar si mult mai dens, iar acest lucru poate contrazice radical teoria general acceptata cu privire la nasterea Universului. Adel Awad si colegii sai au identificat astfel doua posibile modele de nastere a Universului, in functie de mici diferente din interpretarea ramificatiilor generate de teoria gravitatiei curcubeu.
Intr-unul dintre scenarii, daca dam timpul inapoi, Universul devine din ce in ce mai dens, apropiindu-se de o densitate infinita, fara a atinge insa niciodata o astfel de valoare. In celalalt scenariu, pe masura ce ne intoarcem in timp Universul ajunge la o densitate extrem de mare dar finita, iar apoi devine plat. In nici unul dintre aceste variante nu exista o singularitate – un moment in timp in care Universul are o densitate infinita – adica cu alte cuvinte un Big Bang.
„Acest rezultat este, desigur, foarte interesant pentru ca in toate celelalte modele cosmologice exista o singularitate”, precizeaza Adel Awad. Aceste concluzii ar putea sugera ca Universul nu are de fapt niciun inceput, iar timpul se deruleaza in trecut la infinit.
In anii urmatori cercetatorii vor analiza exploziile de radiatii gamma dar si alte fenomene cosmice puternic energizate pentru a verifica teoria gravitatiei curcubeu. Daca aceasta teorie va fi verificata, ar putea insemna ca Universul are o istorie fara inceput si mult mai „colorata” decat ne-am fi asteptat.
sursa: Agerpres
