Πώς να απεικονίσουμε το πολυσύμπαν
Μέρος 3ο

Άρθρο, Μάιος 2009

1o, 2ο, 3ο

Πρόκειται για ένα πολλά υποσχόμενο ξεκίνημα, αλλά ο Henry Tye υποστηρίζει ότι ο αιώνιος πληθωρισμός εντός της θεωρίας χορδών δεν είναι μια τελειωμένη υπόθεση. Οι φυσικοί θα μπορούσαν εξίσου καλά να ξεκινήσουν με τα θεωρητικά μοντέλα χορδών του σύμπαντος με εντελώς διαφορετικές αρχικές συνθήκες οι οποίες θα οδηγήσουν σε ένα πληθωρισμό, αν και δεν είναι αιώνιος πληθωρισμός.

Τα πειράματα είναι το κλειδί για την απάντηση σε αυτές τις ανησυχίες, ελέγχοντας έτσι τις προβλέψεις των διαφόρων εναλλακτικών θεωριών. Για παράδειγμα, η ενεργειακή πυκνότητα στο μοντέλο που προτείνεται από την Eva Silverstein είναι αρκετά υψηλό ώστε να δημιουργηθούν ισχυρά κύματα βαρύτητας (διακυμάνσεις στον χωροχρόνο που δημιουργούνται από την ταχεία διαστολή του σύμπαντος). Τέτοια κύματα θα μπορούσαν να έχουν την πολωμένα τα φωτόνια της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου, την ακτινοβολία που απέμεινε από την Μεγάλη Έκρηξη, και ένα τέτοιο αποτύπωμα θα πρέπει να ανιχνεύεται ακόμη και σήμερα. Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος θα στείλει σε λίγες ημέρες στο διάστημα το δορυφόρο Planck, θα μπορεί να δει οποιαδήποτε πόλωση.

Αν ο δορυφόρος Planck δει τέτοια πόλωση, τότε αυτή θα υποστηρίζει τα μοντέλα του αιώνιου πληθωρισμού της Silverstein. Αλλά ακόμη και αν τα πειράματα όπως του Planck στηρίζουν τον αιώνιο πληθωρισμό, θα πρέπει οι θεωρητικοί να κάνουν μια ανεξάρτητη επιβεβαίωση για τις ιδέες της θεωρίας χορδών. Δυστυχώς, δεν υπάρχει ακόμη καμιά συγκεκριμένη πρόβλεψη της θεωρίας χορδών που να μπορεί να επιτευχθεί πειραματικά, αλλά υπάρχει μία βασική γενική ιδιότητα, που θα μπορούσε να επιβεβαιωθεί σύντομα. Η θεωρία χορδών προβλέπει ότι το σύμπαν έχει μια ιδιότητα που είναι γνωστή ως υπερσυμμετρία, που θεωρεί ότι κάθε γνωστό σωματίδιο στους φυσικούς έχει ένα βαρύτερο αλλά ακόμη άγνωστο υπερ-εταίρο (superpartner). Οι φυσικοί έχουν σκοπό να ψάξουν για κάποιους από αυτούς τους υπερεταίρους στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN.

Το σενάριο για ένα σύμπαν που ανοίγει σήραγγα μέσω του τοπίου χορδών, επίσης, κάνει μια μοναδική πρόβλεψη. Αν το δικό μας σύμπαν προέκυψε μετά από την διάνοιξη μας σήραγγας, τότε η θεωρία προβλέπει ότι ο χωροχρόνος σήμερα θα είναι για πάντα πολύ ελαφρώς κυρτός. Αυτό συμβαίνει γιατί σε αυτό το σενάριο, ο πληθωρισμός δεν κράτησε αρκετά ώστε να κάνει το σύμπαν εντελώς επίπεδο.

Οι σημερινές μετρήσεις δείχνουν πως το σύμπαν είναι επίπεδο, αλλά η αβεβαιότητα σε αυτές τις μετρήσεις εξακολουθούν να αφήνουν περιθώρια να είναι ελαφρά καμπυλωμένος ο χωροχρόνος - είτε σαν σέλα (αρνητική καμπυλότητα) ή σαν μια σφαίρα (θετική κυρτότητα).

"Αν εμείς προερχόμαστε από μια περίπτωση διάνοιξης σήραγγας από ένα προγονικό κενό, τότε το στοίχημα θα είναι ότι το σύμπαν είναι αρνητικά κυρτό," λέει ο Susskind. "Εάν αποδειχθεί ότι είναι θετικά κυρτό, τότε θα είμαστε εντελώς μπερδεμένοι. Θα ήταν ένα πλήγμα για αυτές τις ιδέες, δεν τίθεται θέμα σχετικό με αυτό."

Μέχρι να δούμε μια τέτοια αποτυχία το 'έξυπνο χρήμα' θα παίζει με το πολυσύμπαν και την θεωρία χορδών. "Έχει την καλύτερη ευκαιρία από οτιδήποτε ξέρουμε να είναι σωστή," υποστηρίζει ο Weinberg για την θεωρία χορδών. "Υπάρχει ένα παλιό ανέκδοτο για ένα τζογαδόρο που παίζει πόκερ", προσθέτει ο Weinberg. "Ο φίλος του λέει, "Δεν ξέρεις ότι αυτό το παιχνίδι είναι ανέντιμο, και ότι είστε δεσμευμένος να χάσετε;" Ο τζογαδόρος του απαντάει, "ναι, αλλά τι μπορώ να κάνω, είναι το μοναδικό παιχνίδι στην πόλη." Δεν γνωρίζουμε αν είναι βέβαιο ότι θα χάσουμε, αλλά ακόμη και αν εμείς μπορούμε να το υποψιαζόμαστε, είναι το μοναδικό παιχνίδι στην πόλη. "

1o, 2ο, 3ο

Πηγή: New Scientist