Физици откриха липсващото парченце от пъзела на теорията за Големия взрив

По-рано тази година физици от университета в Хайдерабад, Индия заявиха, че са се доближили до разгадаването на една от най-важните загадки на физиката. Преди близо 100 години Едуин Хъбъл открива, че Вселената се разширява постоянно, и оттогава учените използват „константата на Хъбъл„, за да опишат скоростта на това разширяване. Днес обаче стойностите на тази константа невинаги са еднакви, като се различават с до 10 % в зависимост от начина на изчисляване.

Проблемът е, че методът се използва в много области, където точността на изчисленията трябва да бъде абсолютна. За сравнение, ако някой в НАСА обърка метри с ярдове и изгуби космически апарат в космоса, няма да се размине дори с 10 % от очаквания резултат, но последиците ще бъдат катастрофални.

Изследването е публикувано в списанието Classical and Quantum Gravity, в което има специален раздел, посветен на този проблем. Редакторите на списанието обясняват, че учените не могат да определят с точност дали отклоненията в стойностите на константата на Хъбъл наистина се дължат на различни методи на измерване или са грешки на наблюдението и калибрирането.

Авторите на новото изследване – физикът П.К. Суреш и неговият научен сътрудник Анупама Б. казват, че съвременните измервания са доста точни. Технологиите продължават да се усъвършенстват, за което свидетелстват например изображенията на далечни планети, които получаваме от телескопите. Ако местните и далечните измервания наистина са точни, тогава има нещо, което все още не сме взели предвид.

Според учените квантовата гравитация може да е ключов фактор. Въпреки че това явление все още не е напълно изучено, то може да помогне за разрешаване на несъответствията в наблюденията на константата на Хъбъл.

Според авторите на изследването квантовата гравитация може да е повлияла на скоростта на разширяване на Вселената. Ако скоростта на разширяване се е променяла с течение на времето, това би обяснило защо физиците трябва да въвеждат обозначенията H0, H1 и т.н. за различните периоди на наблюдения.

Учените смятат, че инфлацията – бързото разширяване на Вселената непосредствено след Големия взрив най-вероятно е протекла неравномерно.

Все по-често се разглежда идеята за „многофакторна“ инфлация, при която разширяването на пространството е било повлияно от няколко квантови полета едновременно. Тази хипотеза помага да се обяснят и други несъответствия в измерванията, например различията в броя на частиците на различни места и в различно време, които не съответстват на очакваните резултати, ако се разглежда само общият темп на инфлация.

Ако теорията може да помогне за обяснението на едно несъответствие в съществуващите уравнения за инфлацията, логично е тя да се използва за намирането на други липсващи елементи. Индийските учени използват т.нар. хибриден инфлационен модел, който описва две полета: инфлационно и скаларно. Вземайки предвид квантовата гравитация, те успели да съпоставят H0, сегашната константа на Хъбъл, с H1 (индексът по време на инфлацията) и HT (по време на фазовия преход).

Оказало се, че едно коригирано уравнение, включващо параметъра на квантовата гравитация може да обясни и трите наблюдавани стойности.

Изследователите са уверени: За да се реши проблемът с константата на Хъбъл е необходимо да се установи и потвърди свързаният с нея инфлационен модел. Като цяло космологията сега е изправена пред уникални предизвикателства, включително и пред въпроса за квантовата гравитация, така че опитът да се определи конкретен модел изисква да се изберат и стабилизират други променливи, които може би все още не са добре разбрани или не са съгласувани помежду си.

Но както Суреш заяви пред Live Science това няма да спре напредъка.

„Нашето уравнение не трябва да отчита всичко, но това не ни спира да изследваме експериментално квантовата гравитация и нейните ефекти.“

каза ученият,