อาจมีรอยแตกในจักรวาล - แต่เราไม่สามารถเห็นพวกเขาจากโลก

Pin
Send
Share
Send

อาจมีรอยร้าวในอวกาศ - เวลา แต่กล้องโทรทรรศน์ของมนุษยชาติไม่สามารถมองเห็นพวกมันได้

รอยแตกถ้ามันมีอยู่นั้นเป็นของเก่า - เป็นเวลาไม่นานหลังจากบิ๊กแบงเมื่อเอกภพเพิ่งจะเปลี่ยนจากสถานะที่ร้อนกว่าและเป็นมนุษย์ต่างดาวมาสู่ที่เย็นกว่าและคุ้นเคยมากกว่าที่เราเห็นในปัจจุบัน สิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่า "การเปลี่ยนเฟส" เริ่มต้นเร็ว ๆ นี้ในบางสถานที่มากกว่าทฤษฎีอื่น ๆ ฟองของจักรวาลที่เย็นกว่าก่อตัวและแผ่กระจายไปทั่วอวกาศจนพบฟองอื่น ๆ ในที่สุดพื้นที่ทั้งหมดก็ผ่านไปและจักรวาลเก่าก็หายไป

แต่สถานะพลังงานสูงแบบเก่านั้นอาจอาศัยอยู่ที่เส้นขอบระหว่างฟองอากาศรอยร้าวในผืนผ้าของเวลาว่างซึ่งบริเวณที่เย็นตัวนั้นพบกันและไม่เข้ากันอย่างสมบูรณ์แบบ นักฟิสิกส์บางคนคิดว่าเราอาจยังเห็นหลักฐานของรอยแตกหรือข้อบกพร่องเหล่านั้น - ที่รู้จักกันในนาม "สายจักรวาล" - ในพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB), ความร้อนที่เหลือจากการเกิดความรุนแรงของจักรวาล แต่จากรายงานฉบับใหม่หลักฐานดังกล่าวอาจจะจางเกินกว่าที่กล้องโทรทรรศน์จะไม่สามารถรับเสียงรบกวนได้

สตริงจักรวาลเป็นวัตถุที่ยากที่จะจินตนาการออสการ์เฮอร์นานเดซนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย McGill ในมอนทรีออลและผู้เขียนรายงานกล่าว แต่พวกมันมีระบบอนาล็อกในโลกของเรา

"คุณเดินบนทะเลสาบน้ำแข็งหรือไม่คุณสังเกตเห็นรอยแตกที่ผ่านน้ำแข็งทะเลสาบน้ำแข็งหรือไม่มันยังค่อนข้างแข็งไม่มีอะไรต้องกลัว แต่มีรอยแตก" เฮอร์นานเดซบอกวิทยาศาสตร์แห่งชีวิต

รอยแตกเหล่านี้ก่อตัวขึ้นผ่านกระบวนการเปลี่ยนเฟสที่คล้ายกันกับสตริงคอสมิค

"น้ำแข็งคือน้ำที่ผ่านช่วงเปลี่ยนผ่าน" เขากล่าว "โมเลกุลของน้ำมีอิสระที่จะเคลื่อนที่เป็นของเหลวและทันใดนั้นบางที่ก็เริ่มก่อตัวเป็นผลึก ... มันเริ่มที่จะเรียงตัวเองในแผ่นกระเบื้องซึ่งเป็นรูปหกเหลี่ยมตอนนี้ลองนึกภาพว่ากระเบื้องที่สมบูรณ์แบบ รูปหกเหลี่ยมและเรียงต่อกันด้วยถ้ามีคนที่ปลายอีกด้านหนึ่งของทะเลสาบเริ่มกระเบื้องอีกครั้ง "มีโอกาสเป็นศูนย์ที่กระเบื้องของคุณจะเข้าแถว

จุดนัดพบที่ไม่สมบูรณ์บนพื้นผิวทะเลสาบที่เยือกแข็งทำให้เกิดรอยแตกที่ยาว ในผืนผ้าที่มีที่ว่างและเวลาตัดกันพวกมันก่อตัวเป็นสายจักรวาล - ถ้าฟิสิกส์พื้นฐานถูกต้อง

ในอวกาศนักวิจัยเชื่อว่ามีสนามที่กำหนดพฤติกรรมของแรงและอนุภาคพื้นฐาน การเปลี่ยนเฟสแรกของจักรวาลทำให้ฟิลด์เหล่านี้กลายเป็น

"อาจมีสนามที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคบางอย่างที่ในบางแง่มุม 'เลือกทิศทางที่จะหยุดและเย็นลง' และเนื่องจากจักรวาลมีขนาดใหญ่มากมันสามารถเลือกทิศทางที่แตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของจักรวาล "เขากล่าว "ตอนนี้ถ้าสาขานี้ปฏิบัติตามเงื่อนไขบางอย่าง ... จากนั้นเมื่อเอกภพเย็นลงก็จะมีเส้นของความไม่ต่อเนื่องจะมีสายของพลังงานที่ไม่สามารถทำให้เย็นลงได้"

วันนี้จุดนัดพบเหล่านั้นจะปรากฏเป็นเส้นบาง ๆ ของพลังงานผ่านอวกาศ

การค้นพบสตริงของจักรวาลเหล่านี้จะเป็นเรื่องใหญ่เพราะมันจะเป็นหลักฐานอีกชิ้นหนึ่งว่าฟิสิกส์มีขนาดใหญ่และซับซ้อนกว่าแบบจำลองที่อนุญาตในปัจจุบันHernándezกล่าว

ตอนนี้ทฤษฎีขั้นสูงสุดของฟิสิกส์อนุภาคที่นักวิจัยรู้สึกว่าได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นแบบจำลองมาตรฐาน มันประกอบไปด้วยควาร์กและอิเล็กตรอนที่ประกอบเป็นอะตอมรวมถึงอนุภาคที่แปลกใหม่เช่นฮิกส์โบซอนและนิวตริโน

อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่เชื่อว่ารูปแบบมาตรฐานไม่สมบูรณ์ ตามที่วิทยาศาสตร์ชีวภาพได้รายงานไว้ก่อนหน้านี้มีแนวคิดมากมายเกี่ยวกับวิธีการขยายจากอนุภาคที่มีความสมมาตร (เช่น "stau slepton") ไปจนถึงทฤษฎีที่เชื่อโชคลาง - ความคิดที่ว่าอนุภาคและแรงทั้งหมดสามารถอธิบายได้ว่า , "สตริง" หลายมิติ (หมายเหตุ: "สตริง" ของทฤษฎีการเชื่อโชคลางไม่ใช่สิ่งเดียวกันกับจักรวาล "สตริง" มีคำอุปมาอุปมัยจำนวนมากเท่านั้นและบางครั้งนักฟิสิกส์ในสาขาต่าง ๆ ก็ใช้ซ้ำ)

Hernándezกล่าวว่า "การขยายแบบจำลองมาตรฐานจำนวนมากที่ผู้คนชื่นชอบ - เช่นทฤษฎีความเชื่อโชคลางและอื่น ๆ - นำไปสู่การ จำกัด ของจักรวาลหลังจากภาวะเงินเฟ้อเกิดขึ้น" เฮอร์นานเดซกล่าว "ดังนั้นสิ่งที่เรามีคือวัตถุที่ถูกทำนายโดยนางแบบหลายคนดังนั้นถ้าพวกเขาไม่มีตัวตนโมเดลเหล่านี้ทั้งหมดจะถูกตัดออกและถ้าพวกมันมีอยู่โอ้พระเจ้าผู้คนก็มีความสุข"

ตั้งแต่ปี 2560 มีความสนใจในการมองหาสายอักขระใน CMB อย่างวุ่นวายเฮอร์นานเดซและผู้เขียนร่วมของเขาเขียนลงในกระดาษเผยแพร่ 18 พ.ย. ไปยังฐานข้อมูล arXiv และยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน

Hernándezร่วมกับ Razvan Ciuca จาก Marianopolis College ใน Westmount, Quebec ได้แย้งกันในอดีตว่าเครือข่ายประสาทเทียมแบบ convolutional ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ค้นหารูปแบบที่ทรงพลังจะเป็นเครื่องมือที่ดีที่สุดในการหาหลักฐานของสตริงใน CMB

สมมติว่าแผนที่สมบูรณ์แบบปราศจากเสียงรบกวนของ CMB พวกเขาเขียนลงในกระดาษแยกต่างหากปี 2560 คอมพิวเตอร์ที่ใช้เครือข่ายประสาทประเภทนั้นน่าจะสามารถค้นหาสายจักรวาลได้แม้ว่าระดับพลังงาน (หรือ "ความตึงเครียด") จะต่ำอย่างน่าทึ่ง

แต่การกลับมาทบทวนเนื้อหาในกระดาษ 2019 ใหม่นี้พวกเขาแสดงให้เห็นว่าในความเป็นจริงมันเป็นไปไม่ได้ที่จะให้ข้อมูล CMB ที่สะอาดเพียงพอสำหรับเครือข่ายประสาทเทียมเพื่อตรวจจับสายที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้ แหล่งกำเนิดไมโครเวฟที่สว่างกว่านั้นบดบัง CMB และยากที่จะคลี่คลายออกอย่างสมบูรณ์ แม้แต่เครื่องมือไมโครเวฟที่ดีที่สุดก็ไม่สมบูรณ์ด้วยความละเอียด จำกัด และความผันผวนแบบสุ่มในความแม่นยำในการบันทึกของพวกเขาจากพิกเซลหนึ่งไปยังอีก ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้และอื่น ๆ พวกเขาพบว่าเพิ่มขึ้นถึงระดับของการสูญเสียข้อมูลที่ไม่มีวิธีการบันทึกหรือวิเคราะห์ในปัจจุบันหรือที่วางแผนไว้ CMB จะสามารถเอาชนะได้ วิธีการล่าสายจักรวาลนี้เป็นจุดจบ

นั่นไม่ได้หมายความว่าทุกอย่างจะสูญหายไป แต่พวกเขาเขียน

วิธีการใหม่สำหรับการล่าสัตว์สตริงจักรวาลขึ้นอยู่กับการวัดการขยายตัวของจักรวาลในทุกทิศทางทั่วทุกส่วนของจักรวาล วิธีการนี้เรียกว่าการทำแผนที่ความเข้ม 21 เซนติเมตรไม่ต้องพึ่งพาการศึกษาการเคลื่อนที่ของกาแลคซีแต่ละแห่งหรือบนภาพที่แม่นยำของ CMB Hernándezกล่าว แต่ขึ้นอยู่กับการตรวจวัดความเร็วที่อะตอมไฮโดรเจนเคลื่อนตัวออกจากโลกโดยเฉลี่ยในทุกส่วนของห้วงอวกาศ

หอดูดาวที่ดีที่สุดสำหรับการทำแผนที่ 21 ซม. (ชื่อนี้เนื่องจากไฮโดรเจนปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 21 ซม. ปากโป้ง) ยังไม่ออนไลน์ แต่เมื่อพวกเขามาถึงผู้เขียนเขียนก็มีความหวังว่าหลักฐานที่ชัดเจนของสตริงจักรวาลในข้อมูลของพวกเขา จากนั้นเฮอร์นานเดซกล่าวว่าการล่าสัตว์สามารถเริ่มต้นใหม่ได้

Pin
Send
Share
Send