- Technologijos.lt inf.
- Teksto dydis:
- Spausdinti
Neįtikėtinai mažas ir fantastiškai keistas visatos bruožas yra pernelyg mikroskopiškas, kad jį būtų galima stebėti tiesiogiai, tad mokslininkų komanda ieškojo jo, tyrinėdami ryškiausias visatos galaktikas.
Šviesos kelionė į Žemę iš tolimų galaktikų gali būti ne tokia jau glotni. Teorinė visatos charakteristika „kvantų putos“ (KP) labai mažu masteliu gali sušiurkštinti erdvę ir laiką, bei padaryti juos chaotiškus. Kai kurie modeliai rodo, kad mokslininkai galėtų išvysti šių putų poveikį didelėje, labai toli keliavusių, fotonų grupėje.
Tyrėjų grupė nusprendė pabandyti įžvelgti KP ženklus galingais teleskopais ant žemės ir kosmose surinktoje šviesoje. Nors tiesioginių KP įrodymų nerasta, tyrėjai atmetė dvi galimas jų elgesio teorijas, ir nubrėžė naujas jų dydžio ribas.
Burbulinė visata
Mūsų regima visata sudaryta iš trijų erdvės ir vieno laiko matmenų, drauge sudarančių vieną audinį, kurį Albertas Einšteinas pavadino „erdvėlaikiu“. Tokiems dalykams, kaip žmonės, planetos ir bet kas, didesnio už atomą, erdvėlaikis yra glotnus. Dideli objektai juda juo kaip automobilis šviežiai nutiestu keliu.
Tuo tarpu labai labai (labai labai) mažu masteliu visata gali būti burbuliuojanti, putota ir nuolat kintanti. Tai teorinis visatos bruožas, vadinamosios kvantinės putos.
„Apie erdvėlaikio putas galima galvoti, įsivaizduojant, kad skrendate virš vandenyno lėktuvu – skrydis atrodo visiškai glotnus,“ sakė Ericas Perlmanas, fizikos ir kosmoso mokslų profesorius Floridos Technologijų institute ir naujojo tyrimo pagrindinis autorius, pranešime iš Chandra X-ray centro. „Tačiau jei nusigautumėte žemyn, išvystumėte bangas ir dar arčiau – putas su nuolat fluktuojančiais mažais burbuliukais.“
Vandenynu plaukianti valtis jokio juntamo putų poveikio neužfiksuotų, bet labai mažiems objektams jis pasireikšti gali. Perlmano ir kolegų naujas tyrimas buvo bandymas stebėti KP poveikį šviesos dalelėms.
Iškraipymų paveikslas
KP sukurti gumbeliai ir burbuliukai nėra kliūtys fotonų kelyje; jie tai pokyčiai realybės audinyje, per kurį sklinda fotonai. Jei KP neegzistuoja, tada du fotonai iš taško A gali keliauti tuo pačiu lygu keliu į tašką B. Bet jei KP egzistuoja, ir nuolat keičia realybės audinį, tada du fotonai iš esmės keliautų tarp šių dvejų taškų keliautų šiek tiek skirtingai, sakė Perlmanas interviu Space.com.
Kai kurie KP modeliai spėja, kad dėl šio poveikio fotonų fazės nebesutaptų, ir tai iš esmės gali iškreipti kosmoso objektų vaizdus stebėtojui Žemėje.
„Tai tas pats, lyg bandytumėte klausytis garsiakalbių, kurių fazės nesutampa, skleidžiamo garso. Girdėtumėte triukšmą,“ sakė Perlmanas.
Perlmanas su kolegomis ėmėsi ieškoti tokių iškraipymų labai tolimų galaktikų, vadinamų kvazarais vaizduose (kai kurie KP modeliai taip pat spėja, kad efektas turėtų būti tuo ryškesnis, kuo toliau nuskriejo šviesa). Šie kvazarai taip pat yra vieni iš ryškiausių visatos objektų. Kvazaro centre yra supermasyvi juodoji bedugnė (JB), apsupta daugybe dujų, dulkių ir kitos medžiagos. Į JB traukiama materija spinduliuoja daugiau šviesos, nei visos tos galaktikos žvaigždės.
Komanda sukūrė kompiuterio simuliaciją, parodžiusią, kaip KP turėtų pakeisti kvazarų stebėjimus teleskopais Žemėje. Tada palygino šiuos duomenis su tikrais trijų galingų teleskopų vaizdais: Chandra X-ray observatorijos, Fermi Gamma-ray kosminio teleskopo, ir labai energingo spinduliavimo stebėjimo teleskopų masyvo (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System – VERITAS).
Teleskopais užfiksuotuose vaizduose nebuvo matyti tyrėjų tikrintų dviejų KP modelių numatomų iškraipymų ar išsiliejimo. Jie sako, kad tai rodo, jog modeliai yra klaidingi.
„Chandra duomenys atmetė vieną modelį, kuris, mūsų manymu, jau ir anksčiau neatrodė itin tikėtinas – [vadinamasis] atsitiktinio ėjimo modelis,“ sakė Perlmanas. „Fermi ir VERITAS duomenys atmetė kitą modelį, kuris mums neatrodė nepatikimas ir tai yra holografinis modelis.“
Tad nauji rezultatai rodo, kad erdvėlaikis glotnus bent jau didesniu, nei viena tūkstantoji protono diametro, masteliu (nors dauguma modelių prognozuoja, kad KP veikia daug mažesniu masteliu).
Yra dar vienas KP modelis. Pagal jį iškraipymo efektai, didėjant nuotoliui, nestiprėja, tai reiškia, kad žvalgymasis į tolimus kvazarus mokslininkams nepadės aptikti KP įrodymų. Kol kas tai atrodo vienintelis tebesilaikantis modelis, rašė Perlmanas Chandra X-ray observatorijos svetainės tinklaraštyje.
Tolimų kvazarų stebėjimas rentgeno spindulių ruože Chandra (viršutiniai šeši atvaizdai) ir gama spindulių teleskopais padeda mokslininkams tirti erdvėlaikio prigimtį itin mažu masteliu. Dailininko iliustracija (apačioje) vaizduoja, kaip gali atrodyti putota erdvėlaikio struktūra, nuolat fluktuojant mažiems, kvadrilijonus kartų už atomo branduolį mažesniems ir neišpasakytai trumpai gyvuojantiems burbuliukams.
Didelio ir mažo apjungimas
Giovanni Amelino-Camelia, fizikos teoretikas iš Sapienza universiteto Romoje, e. laiške rašė, kad KP ribų nustatymas yra „itin svarbus,“ ir kas Perlmanas su kolegomis yra „labai stipri grupė, kurios darbą labai vertinu.“
Tačiau jis įspėja, kad dėl įvairių apribojimų KP tyrimuose naudojami modeliai yra „grubūs“, tad gautus rezultatus reikėtų „interpretuoti labai atsargiai.“ (Tai pasakytina ir apie jo paties darbą su KP, pridėjo jis.)
KP idėja kilo, stengiantis išspręsti vieną iš didžiausių dabartinės fizikos mįslių: kaip apjungti bendrąjį reliatyvumą (gravitacijos teoriją) ir kvantų mechaniką.
„Tiek kvantų mechanikos, tiek ir bendrojo reliatyvumo teorijos labai sėkmingos. Tai du didžiausi modernios fizikos pasiekimai per pastarąjį šimtmetį,“ pabrėžė Perlmanas. „Tačiau dėl kažkokios nesuprantamos priežasties, bandyti aprašyti gravitaciją kvantų mechanikos kalba labai sunku. Kol kas to padaryti niekam nepavyko.“
Kvantų putos galėtų būti vienas iš trūkstamų dėlionės gabalėlių – sujungiantis didelius (gravitacija) ir mažus (kvantai). Bet kol kas neaišku, kaip mokslininkai galėtų įrodyti tokių neįtikėtinai mažų visatos bruožų egzistavimą.
NAUJAUSI KOMENTARAI
SUSIJĘ STRAIPSNIAI
-
Kodėl retas lietuvis pasinaudoja teise ištrinti duomenis apie save iš interneto?12
Internetas apie kiekvieną iš mūsų žino daug ir kone amžiams. Tačiau lietuviai teise ištrinti duomenis apie save iš interneto naudojasi bene rečiausiai Europoje. Tai atskleidžia naujausia asmeninių duomenų nutekėjimą stebinčios...
-
Įspėjamieji pranešimai telefone: kodėl gauna ne visi?9
Ne visi gyventojai gauna įspėjamuosius pranešimus. Net ir tada, kai jiems tai gali būti gyvybiškai svarbu – pavyzdžiui, kad netoliese dega daugiabutis, artėja orų stichija ar kokia nelaimė Astravo atominėje elektrinėje. Apie tai, k...
-
Astronomai atrado didžiausią juodąją skylę Paukščių take
Antradienį paskelbtame moksliniame darbe nurodoma, kad astronomai nustatė didžiausią ligi šiol atrastą juodąją skylę Paukščių take, kurios masė ura 33 kartų didesnė nei Saulės. ...
-
Išvyskite: kaip atrodė Saulės užtemimas iš kosmoso
Pirmadienį įvyko retas ir visiškas Saulės užtemimas, kuris praslinko per Šiaurės Ameriką. Mokslininkai sako, kad dėl šio užtemimo galės surinkti neįkainojamų duomenų apie daugelį dalykų – nuo saulės atmosferos iki keis...
-
Rusija jau antrą dieną iš eilės atšaukė raketos paleidimą16
Trečiadienį, jau antrą dieną iš eilės, Rusija paskutinę minutę atšaukė raketos paleidimą. Tai dar viena šalies kosmoso programos nesėkmė. ...
-
Būdamas 96-erių mirė Nobelio premijos laureatas britų fizikas P. Higgsas
Būdamas 96-erių mirė britų fizikas Peteris Higgsas (Piteris Higsas), laimėjęs Nobelio premiją už „dieviškosios dalelės“ – Higso bozono, paaiškinančios masės egzistavimą – atradimą, antradienį pranešė ...
-
Medikus keičia dirbtinis intelektas: užstrigus kamerai – gyvybę kainuojančios klaidos?2
Rastas receptas, kaip užpildyti trūkstamas medikų darbo vietas. Taivane žmonių gyvybes gelbėja bei sveikata rūpinasi robotai ir dirbtinis intelektas. Tačiau tokia technika kol kas visiškai pasitikėti negalima. Ji jau padarė gyvybę kainuojan...
-
„Tesla“ planuoja rugpjūtį pristatyti robotaksi1
Elonas Muskas (Ilonas Maskas) pranešė, kad jo kontroliuojama elektromobilių gamintoja „Tesla“ šią vasarą pristatys robotaksi, o ši žinia pasirodė tuo metu, kai savavaldžių transporto priemonių diegimas dėl saugumo pro...
-
Iš orbitinės stoties į Žemę sugrįžo amerikietė, baltarusė ir rusas6
Iš Tarptautinės kosminės stoties (TKS) į Žemę sugrįžo amerikiečių astronautė Loral O'Hara, baltarusė Marina Vasilevskaja ir rusų kosmonautas Olegas Novickis. Juos parskraidinusi „Sojuz“ kapsulė nusileido Kazachstano stepėje...
-
Kova su piratavimu Lietuvoje: ar pasiteisino įvestos baudos?4
Norintiems piratauti Lietuvoje tampa vis sunkiau. Lietuvos radijo ir televizijos komisija (LRTK) sako, kad pernai įvestos baudos pažeidėjus pamažu atbaido. ...