Osakeste füüsika standardmudel peegeldab kõige paremini meie praegust arusaama universumi toimimisest ja toimimisest. See mudel puudutab aga ainult viit protsenti meie ümber olevast, ülejäänu koosneb nn tumeaineks ja tumedaks energiaks, millest teadlased said teada ainult kaudsetest andmetest, gravitatsioonilisest interaktsioonist tavalisest ainest koosnevate objektidega …
Ja hiljuti esitas üks Oxfordi ülikooli füüsik uue teooria, mille kohaselt tumeaine ja tume energia on ühe ja sama teguri - nn "tumeda vedeliku", millel on negatiivne mass, mis täidab kogu universumit, manifestatsioonid.
Tume energia ja tumeaine on kontseptsioonid, mis võetakse kasutusele selleks, et ühendada teoreetilise osa (standardmudeli) ja tegelike vaatluste tulemuste vahel olevad augud. Näiteks on astronoomide täheldatud galaktikate liikumine ja jaotumine universumis võimatu, kui võtta arvesse ainult nähtavat mateeria massi. Ja alates 1930. aastatest on nähtamatu lisamassi olemasolu võrreldud nähtamatu tumeda aine olemasoluga.
Tume energia on värskem mõiste kui tume aine. Vaadates 1998. aastal avastatud Universumi laienemise kiirenemist, on teadlased esitanud oletuse, et selle põhjuseks on mõni tegur. Ja seda tegurit nimetatakse tumedaks energiaks.
Nüüd on tumeda aine ja tumeda energia mõisted koos standardmudeli teooriaga praeguse peamise kosmoloogilise teooria alus, mis on seotud Suure Pauguga ja mida nimetatakse Lambda-CDM. Mõiste "Lambda" tähistab pealkirjas tumedat energiat kui teatud tüüpi füüsikalist konstanti ja lühend "CDM" tähendab külma tumedat ainet. Tumeda aine madalat "temperatuuri" näitavad tõsiasjad, et see liigub äärmiselt aeglaselt ja ei suhtle üldse tavalise ainega.
Kuni viimase ajani peeti tumedat ainet ja tumedat energiat eraldi nähtusteks. Kuid mõned teadlased on juba ammu mõelnud, kas need pole sama teguri erinevad ilmingud? Viimane küsimus on uue teooria võtmeidee, mis põhineb Lambda-CDM mudelil ja mille esitas Oxfordi ülikooli astrofüüsik Jamie Farnes.
Reklaamvideo:
Farnessi uue teooria kohaselt on 95 protsenti Universumi ruumist täidetud mingisuguse "tumeda vedelikuga" ning tumeaine ja tume energia on lihtsalt selle erinevad ilmingud füüsilisel tasandil. Ja see teooria, muide, kirjeldab väga hästi mõnda "tumedate tegurite" omadusi, mida varem ei suutnud keegi muu kirjeldada.
Universumit täitva "tumeda vedeliku" mass peab olema negatiivne. See kõlab nagu ulme, aga isegi Newtoni füüsika seisukohast on see võimalik, seni ainult hüpoteetiliselt. Negatiivse massiga objektidel peavad olema täiesti unikaalsed ja eksootilised omadused. Sellised objektid peavad looma negatiivseid gravitatsioonijõude, tõrjudes neid teiste objektide meelitamise asemel.
Kui eeldada, et ruum on täidetud negatiivse massiga "tumeda vedelikuga", siis tekitaks selle negatiivne raskusjõud efekte, mis vastavad täielikult vaadeldavatele nähtustele, mille jaoks pakuti välja tumeenergia mõiste. Ja see, mis galaktikaid tagasi hoiab, pole mitte tumeaine klastrite positiivne gravitatsioon, vaid neid ümbritseva "tumeda vedeliku" negatiivne gravitatsioon. Teisisõnu, galaktikad on omamoodi "mullid" tavalisest ainest, mis hõljuvad "tumeda vedeliku" kosmilises ookeanis.
Uue teooria üks põhiküsimusi on negatiivse massi küsimus, mille kohta selle olemasolu veel ei kinnita. Farnes juhib oma teoorias siiski tähelepanu sellele, et ka kõigil teistel füüsilistel jõudutel on negatiivsed väärtused, miks siis ei võiks mass ja gravitatsioon olla positiivsed ja negatiivsed? Tuleb märkida, et mõnede hiljutiste uuringute tulemused räägivad uue teooria kasuks, mille käigus teadlased suutsid saada vedelikke ja osakesi, millel on omadused nende negatiivse massi tõttu.
Uue teooria teine vaieldav punkt on see, et Universumi laienedes peaks "tumeda vedeliku" tihedus nii vähenema, et selle negatiivse massi mõju peaks lakkama käegakatsutavalt kõigele ümbritsevale. Farnes selgitas seda teatud "loomise tenori" olemasoluga tema võrrandites, mille kohaselt luuakse Universumis pidevalt uut negatiivse massiga ainet, mis võimaldab hoida "tumeda vedeliku" tihedust kogu aeg suhteliselt konstantsel tasemel.
Kui Farnese teooria on õige, siis on kõik tumeaine osakeste küttimise katsed ette hukule määratud, mis on täielikult kooskõlas selles suunas tehtud katsete tulemustega. Muidugi on väga head võimalused, et Farnese teooria on tegelikkusest kaugel. Mõlemal juhul plaanivad Farnes ja tema kolleegid kasutada ruutkilomeetri massiivi (SKA) teleskoopi vaatluste tegemiseks ja mõnede efektide otsimiseks, mis võiksid kinnitada "tumeda vedeliku" teooriat, sealhulgas otsida märke universumis negatiivse massiga objektide olemasolust.
