Forskere foreslår ny gravitasjon for å forklare universets fødsel

Et internasjonalt team av forskere har utviklet en revidert gravitasjonsteori som kan løse et av fysikkens største mysterier: hvordan universet ble født. Den såkalte Gravidade Quântica Quadrática søker å bygge bro mellom den generelle relativiteten til Einstein og kvantemekanikk i de tidlige øyeblikkene av Big Bang.

Liderado av Niayesh Afshordi, Universidade Professor i Waterloo og Instituto Perimeter, antyder studien at tyngdekraften i seg selv inneholder de nødvendige ingrediensene for å forklare den første ekspansjonen av kosmos, uten å stole på ytterligere hypotetiske konsepter. Verket stiller spørsmål ved det tradisjonelle synet på hvordan universet begynte.

Problemet med Einstein-teorien

Generell relativitetsteori, utviklet av Albert Einstein i 1915, er usedvanlig nøyaktig når det gjelder å beskrive universet i store skalaer. Contudo-teorien står overfor kritisk kollaps når den brukes på de tidlige øyeblikkene av Big Bang og det indre av sorte hull.

Nessas ekstreme forhold med tetthet, temperatur og krumning, Einstein-ligningene forutsier en singularitet et punkt der tetthet og temperatur blir uendelig. “Dette indikerer vanligvis at teorien blir presset utover det som er pålitelig,” forklarer Afshordi. Generell relativitet fungerer rett og slett ikke ved energier så høye som de som eksisterte ved fødselen av kosmos.

Cientistas har forsøkt å løse denne ufullstendigheten i flere tiår. Standardtilnærmingen har vært å akseptere generell relativitet og deretter legge til ekstra lag med teori – for det meste et hypotetisk inflasjonsfelt – for å forklare hvordan universet ekspanderte så raskt like etter Big Bang.

Como den nye gravitasjonen fungerer

Forslaget fra Afshordi og teamet hans snur denne logikken. I stedet for å reparere generell relativitet med ekstra ingredienser, utvidet de selve gravitasjonsteorien slik at den forblir konsistent selv ved ekstremt høye energier. Essa-utvidelsen er det fysikere kaller “ultrafiolett fullstendighet.”

“Vår tilnærming spør om noe av denne oppførselen i det tidlige universet kan komme direkte fra tyngdekraften, når den er strukket på en måte som oppfører seg bedre ved ekstreme energier,” sa Afshordi. Gravidade Quântica Quadrática opprettholder Einstein-ligningene som en base, men legger til matematiske termer som sikrer at teorien fungerer på enhver energiskala.

Leia Também

Fargerikt tilbehør til DJI Mic Mini 2 lover diskret kamuflasje under videoopptak

Systemoppdatering gir ut Galaxy S26 smarte verktøy for modeller fra S22 og utover

Nye Asus bærbare har doble 16-tommers paneler og kraftig grafikkort for spilling

Surpreendentemente, da teamet brukte denne utvidede tyngdekraften på Big Bang, dukket det naturlig opp en inflasjonslignende fase fra ligningene. Não måtte legges inn manuelt. “Det var imponerende at det kunne komme ut av selve tyngdekraften,” sa Afshordi. Modellen eliminerer også potensielt konseptet om en innledende singularitet, det umulige punktet hvor alt ville være uendelig.

Testes observasjoner i horisonten

Forskerne peker på to hovedretninger for fremtidig forskning:

• Melhorar den teoretiske forståelsen av modellen og testing av dens robusthet utover de forenklede scenariene som allerede er studert
• Elaborar klare observasjonsspådommer som skiller denne teorien fra mer konvensjonelle inflasjonsmodeller
• Procurar spesifikke mønstre i primordiale gravitasjonsbølger
• Analisar subtile merker i den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB), en kosmisk fossil rest av universets første lys
• Usar-data fra fremtidige observasjoner for å bekrefte eller avkrefte hypotesen

“Dette er noen av de få sonder som kan fortelle oss direkte om fysikk i ekstremt avsidesliggende tider,” forklarte Afshordi. Hvis fremtidige observasjoner oppdager det riktige mønsteret av primordiale gravitasjonsbølger, eller karakteristiske merker på CMB forutsagt av modellen, ville det gi en konkret måte å teste om dette synet på det tidlige universet er riktig.

Ajuste med aktuelle data

Den foreslåtte modellen passer veldig godt med tilgjengelige kosmologiske data. I noen tilfeller passer det observasjoner bedre enn mange standard inflasjonsmodeller. Isso beviser ikke at teorien er riktig, mer tid og observasjoner er nødvendig, men det gir håp om at denne veien kan føre til ekte svar.

Kvantetyngdekraften representerer Santo Graal for teoretisk fysikk. Unificar generell relativitetsteori med kvantemekanikk ville fylle et grunnleggende gap i vår forståelse av naturen. Isso vil forklare hvordan universet fungerer på store kosmiske skalaer og også på små subatomære skalaer der de to teoriene er uforenlige.

Hvis Afshordi og teamets tilnærming viser seg å være korrekt, vil det ikke bare forklare Big Bang mer konsekvent. Também ville bety at Einstein var nesten sikker på at teorien hans bare trengte en naturlig utvidelse for å jobbe med virkelig ekstreme energier, uten behov for ytterligere radikalt nye konsepter.