การค้นพบทางฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสองครั้งในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาคือการค้นพบว่าอนุภาคอนุภาคเล็ก ๆ ที่เรียกว่านิวตริโนมีมวลจำนวนเล็กน้อยและการตรวจจับว่าการขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งความเร็ว
ตอนนี้นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันสามคนกำลังบอกว่าการค้นพบทั้งสองนั้นเชื่อมโยงกันโดยผ่านหนึ่งในองค์ประกอบที่แปลกประหลาดที่สุดของเอกภพพลังงานมืดการเชื่อมโยงที่พวกเขากล่าวอาจเกิดจากอนุภาคของอะตอมที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้
พลังงานมืดมีน้อยมากในเอกภพยุคแรก แต่ตอนนี้คิดเป็นประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาล การทำความเข้าใจปรากฏการณ์นี้อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมสักวันหนึ่งนานในอนาคตจักรวาลจะขยายตัวมากจนไม่มีดาวหรือกาแลคซีดวงอื่นปรากฎในท้องฟ้ายามค่ำคืนของเราและในที่สุดมันก็ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นว่าการขยายตัวของเอกภพ อย่างไม่มีกำหนด
ในทฤษฎีใหม่นี้นิวตริโนได้รับอิทธิพลจากแรงใหม่ที่เกิดขึ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์กับเร่งความเร็ว ผลของพลังงานมืดเมื่อเอกภพพยายามดึงนิวตริโนออกจากกันทำให้เกิดความตึงเครียดในแถบยางยืด Ann Ann ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ของ UW กล่าว ความตึงเครียดนั้นกระตุ้นการขยายตัวของเอกภพเธอกล่าว
นิวตริโนถูกสร้างขึ้นโดยล้านล้านดาวในเตาหลอมนิวเคลียร์ของดวงดาวเช่นดวงอาทิตย์ของเรา พวกมันไหลผ่านจักรวาลและพันล้านผ่านทุกเรื่องรวมถึงผู้คนทุกวินาที นอกจากมวลขนาดจิ๋วแล้วพวกเขาไม่มีประจุไฟฟ้าซึ่งหมายความว่าพวกมันมีปฏิสัมพันธ์น้อยมากถ้ามีวัสดุที่พวกมันผ่าน
แต่การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเร่งความเร็วกับสสารอื่นนั้นเป็นสิ่งที่อ่อนแอกว่าเนลสันกล่าวซึ่งเป็นเหตุให้อนุภาคเหล่านั้นยังไม่ได้รับการตรวจพบโดยเครื่องตรวจจับที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามในทฤษฎีใหม่ accelerons แสดงแรงที่สามารถมีอิทธิพลต่อนิวตริโนแรงที่เธอเชื่อว่าสามารถตรวจพบได้จากการทดลองนิวตริโนที่หลากหลายซึ่งปฏิบัติการอยู่ทั่วโลก
“ มีพลังงานมืดหลายแบบ แต่การทดสอบนั้น จำกัด อยู่ที่จักรวาลโดยเฉพาะการวัดอัตราการขยายตัวของเอกภพ เนื่องจากสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสังเกตวัตถุที่อยู่ไกลมากจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะทำการวัดอย่างแม่นยำ” เนลสันกล่าว
“ นี่เป็นแบบจำลองเดียวที่ให้วิธีที่มีความหมายแก่เราในการทำการทดลองบนโลกเพื่อค้นหาแรงที่ก่อให้เกิดพลังงานมืด เราสามารถทำได้โดยใช้การทดลองนิวตริโนที่มีอยู่”
ทฤษฎีใหม่มีความก้าวหน้าในกระดาษโดยเนลสัน; David Kaplan ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ของ UW; และ Neal Weiner ผู้ร่วมงานวิจัย UW ในสาขาฟิสิกส์ งานของพวกเขาได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาโดยมีรายละเอียดในเอกสารที่ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในจดหมายตรวจสอบทางกายภาพฉบับต่อไปซึ่งเป็นวารสารของ American Physical Society
นักวิจัยกล่าวว่ามวลของนิวตริโนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามสภาพแวดล้อมที่มันผ่านไปในลักษณะเดียวกันกับการเปลี่ยนแปลงของแสงขึ้นอยู่กับว่ามันเดินทางผ่านอากาศน้ำหรือปริซึม นั่นหมายความว่าเครื่องตรวจจับนิวตริโนสามารถค้นพบสิ่งที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าพวกมันอยู่ที่ไหนและอะไรที่ล้อมรอบพวกมัน
แต่ถ้านิวตริโนเป็นส่วนประกอบของพลังงานมืดนั่นแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของพลังที่จะกระทบความผิดปกติในการทดลองต่าง ๆ เนลสันกล่าว การมีอยู่ของพลังนั้นประกอบด้วยทั้งนิวตริโนและเร่งความเร็วจะยังคงเป็นเชื้อเพลิงในการขยายตัวของเอกภพ
นักฟิสิกส์ได้ติดตามหลักฐานที่สามารถบอกได้ว่าเอกภพจะยังคงขยายตัวต่อไปเรื่อย ๆ หรือหยุดชะงักและพังทลายลงในตัวเองในสิ่งที่เรียกว่า ในขณะที่ทฤษฎีใหม่ไม่ได้กำหนด "วิกฤตใหญ่" เนลสันกล่าวว่ามันหมายความว่าในบางจุดการขยายตัวจะหยุดเร็วขึ้น
“ ในทฤษฎีของเราในที่สุดนิวตริโนก็จะห่างกันมากเกินไปและมีมวลมากเกินกว่าที่จะได้รับอิทธิพลจากผลของพลังงานมืดอีกต่อไปดังนั้นการเร่งความเร็วของการขยายตัวจะต้องหยุดลง” เธอกล่าว “ จักรวาลสามารถขยายตัวต่อไป แต่ในอัตราที่ลดลงเรื่อย ๆ ”
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวจาก University of Washington
