În această săptămână la Reuniunea Națională de Astronomie a Regiei Astronomice a Societății din Marea Britanie, fizicienii contestă dovezile pentru rezultatele recente ale BICEP2 cu privire la perioada de inflație a Universului, anunțată cu doar 90 de zile în urmă. Noi cercetări pun la îndoială includerea teoriei inflației în Modelul Cosmologic Standard pentru înțelegerea forțelor naturii, natura particulelor elementare și starea actuală a Universului cunoscut.
În 17 martie 2014, se părea că Lumea i s-a oferit o viziune a unei comenzi finale din eoni în urmă ... de fapt de la începutul timpului. BICEP2, mașina cu un singur scop de la Polul Sud a transmis o imagine care, după analiză și scăderea semnalului de fond estimat de la Calea Lactee, îi determină pe cercetătorii să ajungă la concluzia că au găsit cea mai timpurie rămășiță de la nașterea Universului, o semnătură în lumină străveche care susținea teoria inflației.
Acum treizeci de ani, teoria inflației a fost concepută de fizicienii Alan Guth și Andei Linde. Guth, Linde și alții și-au dat seama că o expansiune bruscă a Universului la numai 1/1000000000000000000000000000000000000 de secundă după Big Bang-ul ar putea rezolva unele mistere nedumerite ale Cosmosului. Inflația ar putea explica uniformitatea radiațiilor cosmice de fond. În timp ce imaginile precum satelitul COBE arată o distribuție neplăcută a radiației, în realitate, aceste imagini accentuează variații extrem de mici în radiațiile de fundal, resturi din Big Bang, variații de ordinul 1/100.000 de nivel de fundal.
Rețineți că perioada din perioada de inflație propusă de Univers imediat după Big Bang-ul ar permite astăzi luminii să călătorească doar 1/1000000000000000000 din diametrul atomului de hidrogen. Universul în acest prim moment de expansiune a fost încapsulat într-un volum mult mai mic decât un singur atom.
Emoțiile au evoluat foarte mult când echipa BICEP2 și-a anunțat constatările pe 17 martie a acestui an. Evenimentul de inflație pe care datele de radiație de fundal susținute este descris ca o suprapunere a Cosmosului, cu toate acestea, au existat fizicieni care au rămas pur și simplu răciși și au rămas contrar teoriei. Fizicianul britanic, Sir Roger Primrose, a fost cel care a rămas subînțeles și a declarat că polarizarea circulară incredibilă a luminii care a rămas în datele prelucrate de la BICEP2 ar putea fi explicată prin interacțiunea de praf, lumină și câmpurile magnetice din cartierul nostru, Calea Lactee.
Acum, noi observații ale unui alt detector, unul de pe satelitul Planck orbitând pe Pământ, dezvăluie faptul că contribuția radiațiilor de fundal provenite din surse locale, praful din Calea Lactee, pare să fi fost subestimată de echipa BICEP2. Toate dovezile nu sunt încă prezentate, dar cercetătorii arată acum rezerve. În același timp, nu respinge teoria inflației. Înseamnă că sunt necesare mai multe observații și probabil cu o sensibilitate mai mare.
Deci de ce să punem întrebarea, fizicienii construiesc un dispozitiv Rube Goldberg?
Înțelegerea noastră actuală a Universului se bazează pe ceea ce se numește „Modelul Standard” al Cosmologiei. În cadrul reuniunii Royal Astronomical Society din această săptămână, discuțiile de la picioare ar putea fi dezvăluirea unui Model Standard, posibil în stare de colaps sau pur și simplu nevoie de noi gadgeturi și mecanisme pentru a rămâne cea mai bună teorie a tuturor.
Tot în această săptămână, noi date susțin în continuare descoperirea Boson-ului Higg de către Big Hadron Collider în 2012, particula elementară a cărei existență explică masa particulelor fundamentale din natură și care susține existența câmpului Higgs vital pentru robustetea Standardului Model. Cu toate acestea, datele referitoare la Higgs relevă, de asemenea, că, dacă perioada inflaționistă a Universului ar fi avut loc, atunci dacă ar fi luată cu Modelul Standard, se poate concluziona că Universul ar fi trebuit să se prăbușească asupra lui și existența noastră de astăzi nu ar fi posibilă.
Dr. Brian Green, cercetător în domeniul Teoriei șirurilor superioare și Teoria M, precum și alții precum Dr. Stephen Hawking, afirmă rapid că Modelul Standard este un pas intermediar către o Teorie Grand Unificată a tuturor lucrurilor, Universul. Contorsionarea modelului standard, într-un fel de dispozitiv Rube Goldberg, poate fi explicată prin acumularea incontestabilă a observațiilor mai acute și mai diverse la scări cosmice și cuantice.
Discuțiile în cadrul reuniunii Royal Astronomical Society pun mai multe îndoieli asupra teoriei inflației, care în urmă cu doar 90 de zile păreau atât de bine susținute de BICEP2 - date derivate de electronice de ultimă generație remarcabile dezvoltate de NASA și cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din California. Încercările și necazurile acestor mari teorii pentru a explica tot ceea ce s-a declanșat în perioada anterioară Anului miraculos al lui Einstein, 1905. Teorii fragmentate care explică separat forțele naturii erau prezente, dar și acumularea de date observaționale au ajuns la un moment fulgerător.
Astăzi, observațiile de la marile observatorii spațiale ale BICEP2, NASA și ESA, instrumente sensibile îngropate la kilometri subterane și experimente cuantice atent controlate în laboratoare fac ca modelul standard să fie mai accentuat în explicarea tuturor, același model atât de bine susținut de descoperirea Boson a lui Higg la doar doi ani în urmă. Cosmologii recunosc că este posibil să nu avem niciodată o teorie completă, dovedită a tuturor, una elegantă; cu toate acestea, provocările modelului standard și inflației îi vor încuraja cu siguranță pe teoreticienii tineri să dubleze eforturile în alte lucrări teoretice.
Pentru mai multe lecturi:
Comunicat de presă RAS NAM: Ar trebui că Bosonul Higgs ar fi provocat colapsul universului nostru?
Am descoperit inflația !: Acum ce?
Cosmologii pun la îndoială dovada inflației
Rezultatele BICEP2 sunt nevalide? Probabil ca nu
