Odkrycie fal grawitacyjnych - "zmarszczek czasu" Wszechświata przewidzianych w teorii przez Einsteina pozwoli na ujednolicenie Teorii Wszystkiego. Jej definicja stanowi wyzwanie dla fizyków od lat, a odkryte przez superczuły teleskop na biegunie polarnym "zmarszczki" pomogą badaczom stać się demonami Laplace'a.
W poniedziałek 17 marca naukowcy ogłosili, że wykryto ślad fal grawitacyjnych, potwierdzających zjawisko rozszerzenia się Wszechświata. Według naukowców przenikały Wszechświat 380 tys. lat po Wielkim Wybuchu.
"Święty Graal", jak go określiło środowisko naukowe, jest jednoczesnym potwierdzeniem zjawiska inflacji, które w teorii przewidział Einstein. Zakładał, że znany nam dziś ogromny Wszechświat, mieszczący w sobie niezliczone ilości galaktyk, był pierwotnie mikroskopijnych rozmiarów, a wykryte ślady fal stanowią dowód na jego rozciąganie się.
Motywacja i podpowiedź
- To odkrycie jest niezwykle motywujące, by dalej rozważać i analizować w świetle nowych dowodów dotychczasowe teorie - przyznaje Avi Loeb, jeden z harwardzkich teoretyków. - To oczywiście zajmie wiele czasu, ale to odkrycie zachęca do dalszych analiz - podkreśla.
"Graal" stanowi sam w sobie dla naukowców szansę, ponieważ dzięki niemu badacze mogą niemalże jednoznacznie potwierdzić lub obalić dotychczasowe pretendentki do tzw. Teorii Wszystkiego (TW), która sama w sobie stanowiłaby wyjaśnienie wszelkich procesów fizycznych rządzących światem.
Naukowe demony i odpowiedzi
Teoria Wszystkiego jest podjętą przez fizyków na całym świecie próbą określenia definicji w spójny sposób opisującej wszystkie zjawiska rządzące fizyką we Wszechświecie. Próba jej sformułowania zajmuje naukowców od wielu lat. W 1814 roku Pierre Simon Laplace, francuski matematyk i astronom opublikował pracę poruszając tę kwestię.
"Umysł, który w danym momencie znałby wszystkie siły natury i położenie wszystkich obiektów z których natura jest zbudowana, gdyby był ponadto wystarczająco potężny aby móc te dane przeanalizować, mógłby jednym wzorem opisać ruch największych ciał niebieskich i najmniejszych atomów. Dla takiego umysłu nic nie byłoby niewiadomym i całą przyszłość i przeszłość miałby przed swymi oczyma" - napisał Laplace we wstępie do swojego dzieła zatytułowanego "Essai philosophique sur les probabilites". Istotę, o której wspominał badacz określono "demonem Laplace'a".
Misz-masz naukowy
Dotychczas za prawdopodobnie brzmiącą definicję TW przyjmowano próby połączenia zasad mechaniki kwantowej z ogólną teorią względności. Obecnie jako najprawdopodobniejszą określa się tzw. 11-wymiarową M-teorię. Ale i ona wymaga przedefiniowania, ponieważ nie przewidywała takich rozmiarów fal grawitacyjnych.
Więcej i szybciej
Badacze przypuszczają, że poziom energii na początki inflacji był minimum trylion razy silniejszy niż mógłby wyprodukować Wielki Zderzacz Hadronów zderzając ze sobą poszczególne cząsteczki poruszające się prawie tak szybko jak światło.
Zgodnie z tym założeniem, wszystkie cztery oddziaływania fundamentalne (grawitacyjne, elektromagnetyczne, słabe i silne), a tym samym generujące je cząsteczki, na samym początku wszechświata były nierozerwalne i stanowiły jedność.
Nowa stara fizyka
- To odkrycie stanowi pierwszy krok do zrozumienia praw fizyki, które rządziły Wszechświatem zanim zaczął tak naprawdę istnieć - podkreśla Loeb, dodając że jej zrozumienie samo w sobie jest niezwykle istotne.
Zaznacza także, że to zaledwie początek w zrozumieniu Wszechświata, stanowiącego dla nas wciąż wielką tajemnicę.
- Naukowcy ledwo są w stanie pojąć istotę tzw. ciemnej materii, stanowiącej 96 proc. materii występującej we Wszechświecie - wytyka harwardzki teoretyk. Zauważa także, że brak jednoznacznej odpowiedzi co napędza samą inflację, której istnienie potwierdziły odkryte fale grawitacyjne.
- Nie mogąc przeprowadzić eksperymentów na taką skalę w laboratorium, musimy polegać na tym, co obserwujemy we Wszechświecie starając się pojąć jego wskazówki dotyczące procesów zachodzących przy tak wysokim poziomie energii - zaznacza teoretyk.
Autor: mb/rp / Źródło: space.com
Źródło zdjęcia głównego: NASA