Ar gali Didysis sprogimas būti paaiškintas antimedžiagos virtimu medžiaga?

Jei medžiaga ir antimedžiaga viena kitą stumia, tai labai greitas vienos iš jų virtimas kita supermasyvios juodosios skylės viduje gali atrodyti kaip Didysis sprogimas.

Sakykime, tam tikru momentu Visata nustojo plėstis ir pradėjo trauktis į save pačią ir galiausiai pavirsta į supermasyvią juodąją skylę. Juodosios skylės didžiulė masė sukuria labai stiprų gravitacinį lauką. Gravitacinis laukas paverčia virtualias dalelių ir antidalelių poras, atsirandančias aplinkiniame kvantiniame vakuume, į realias dalelių ir antidalelių poras. Jei juodoji skylė yra sudaryta iš medžiagos (antimedžiagos), tai ji gali staigiai išstumti milijardus antidalelių (dalelių) į išorinę erdvę per sekundės dalis. Šis išmetimas atrodytų panašus į Didįjį sprogimą.

Fizikas Draganas Slavkovas Hajdukovičius (Dragan Slavkov Hajdukovic), dirbantis CERN, Ženevoje, pasakė, kad jis neįsivaizduoja ar toks įvykių scenarijus tikrai buvo prieš 13,7 milijardus metų. Savo naujajame darbe, kuris buvo atspausdintas „Astrophysics and Space Science“ žurnale, jis aprašo mechanizmus, kurie gali paversti medžiagą antimedžiaga ir atvirkščiai. Toks virtimas sudarytų sąlygas Visatai cikliškai pulsuoti. Įdomiausia, kad, jei vieno ciklo metu vyrautų medžiaga, tai kito ciklo metu vyrautų antimedžiaga. Tokiu būdu, kai iš medžiagos sudaryta Visata susitraukia, gimsta iš antimedžiagos sudaryta Visata. Tokie ciklai tęstųsi be galo.

Ciklinės Visatos idėja nėra nauja. Hajdukovičius savo straipsnyje pamini, kad 1922 metais kosmologas Aleksandras Fridmanas (Alexander Friedmann) pastebėjo, kad Einšteino bendroji reliatyvumo teorija dera aiškinant ciklinį Visatos modelį. Neseniai cikliniai Visatos modeliai buvo praplėsti įvairiomis teorijomis. Tačiau, skirtingai nuo Hajdukovičiaus varianto, visuose juose ciklai vyksta su medžiaga. Hajdukovičius aiškina, kad jis nesiūlo naujo ciklinio Visatos modelio, bet tik paprastą mechanizmą, kuris, iš principo, reiškia parėjimą nuo iš medžiagos sudarytos Visatos į iš antimedžiagos sudarytą Visatą ir atvirkščiai.

Visų pirma pasiūlytas mechanizmas turi leisti susidaryti dalelių ir antidalelių poroms vakuume. Nors kvantiniame vakuume nėra dalelių, čia egzistuoja trumpai gyvuojančios virtualių dalelių ir antidalelių poros, kurios pasirodo ir greitai dingsta, nepažeisdamos neapibrėžtumo principo. Aiškindamas, kaip šios virtualių dalelių ir antidalelių poros gali tapti tikromis dalelėmis, Hajdukovičius pasiremia Švingerio (Schwinger) mechanizmu. Švingerio mechanizmas teigia, kad elektrinis laukas, kuris yra stipresnis už tam tikrą kritinę vertę, gali sukurti elektronų ir pozitronų poras kvantiniame vakuume. Jis pasiūlė gravitacinį Švingerio mechanizmo variantą, tai yra gravitacija gali sukurti tikras turinčias krūvį bei neutralias dalelių ir antidalelių poras iš virtualių dalelių.

Pasiūlytame ciklinės Visatos modelyje remiamasi hipoteze, kad medžiaga ir antimedžiaga viena kitą stumia. Ši stūma gali būti gravitacinės arba ne gravitacinės prigimties. Hajdukovičius įsivaizduoja, kad medžiagos ir antimedžiagos stūma egzistuoja tik santykinai nedideliais atstumais. Pavyzdžiui, viduje juodosios skylės įvykių horizonto arba kai atstumai yra mažesni už Švarcšildo (Schwarzschild) spindulį. Tuojau, kai tik gravitacinis Švingerio mechanizmas sukuria dalelių ir antidalelių poras, egzistuojanti stūmos jėga išmeta iš juodosios skylės jai priešiškas daleles. Galiausiai visa medžiaga virsta antimedžiaga (ir atvirkščiai) per labai trumpą laiką, kuris priklauso nuo juodosios skylės dydžio.

Hajdukovičiaus atlikti skaičiavimai rodo, kad iki 10128 kilogramų medžiagos gali virsti antimedžiaga per vieną sekundę. Tai keliomis eilėmis daugiau nei visa Visatos masė – 10^53 kilogramų. Tiksliau pasakius, visa Visatos medžiaga pavirstų antimedžiaga per Planko laiko dalį.

Toks scenarijus turi daugybę pasekmių. Iš vienos pusės, jis sutrukdytų Visatai susitraukti iki singuliarumo, nes mažiausias dydis būtų apie keturiasdešimt eilių didesnis už Planko ilgį, tai yra kilometrų eilės. Iš kitos pusės, jis paaiškina, kodėl egzistuoja medžiagos ir antimedžiagos asimetrija, tai yra kodėl mūsų Visatoje dominuoja medžiaga, o ne antimedžiaga. Taip yra, nes ankstesnėje Visatoje daugiau buvo antimedžiagos. Sekančioje Visatoje vėl vyraus antimedžiaga.

Hajdukovičiaus nuomone nesvarbu, ar šis scenarijus yra tikslus. Svarbu tirti standartinio kosmologinio modelio alternatyvas, rasti jo trūkumus.

„Žinoma, mūsų geriausios fizikos teorijos (Einšteino bendroji reliatyvumo teorija ir Standartinis dalelių fizikos modelis) negali paaiškinti dalies stebimų astrofizikos ir kosmologijos reiškinių, - pasakė jis. - Šalia visiems gerai suprantamos fizikos, standartinis kosmologinis modelis daro prielaidą, kad egzistuoja paslaptinga tamsioji medžiaga ir tamsioji energija, kurios sudaro daugiau kaip devyniasdešimt penkis procentus Visatos. Šis modelis taip pat teigia, kad egzistuoja du nežinomos kilmės mechanizmai, kurie lemia infliaciją bei medžiagos ir antimedžiagos asimetriją Visatos atsiradimo pradžioje. Vadinasi Standartinis kosmologinis modelis gyvuoja besiremdamas hipotezėmis, o ne žinoma fizika. Tai labai nemaloni situacija. Priešingai, mano darbe yra bandoma suprasti astrofizikinius ir kosmologinius reiškinius žinomos fizikos rėmuose, nebandant manipuliuoti nežinomomis medžiagos ir energijos formomis bei nesuprantamais infliacijos ir medžiagos bei antimedžiagos asimetrijos susidarymo mechanizmais.“

Kituose savo darbuose Hajdukovičius parodo, kad toks Visatos supratimas yra tikrai galimas. Pavyzdžiui, jis aiškina tamsiąją medžiagą kvantinio vakuumo gravitacine poliarizacija. Gauta lygtis dera su stebėjimais ir tam nereikia tamsiosios medžiagos.

Jis pabrėžia, kad jo idėja būtų galima patikrinti stebint gravitacinės stūmos tarp medžiagos ir antimedžiagos ženklus. Svarbiausias bandymas būtų AEGIS eksperimentas, vykdomas CERN. Eksperimente planuojama išmatuoti gravitacinį pagreitį, kurį patiria antivandenilis gravitaciniame Žemės lauke. Kitas teorijos patikrinimas galėtų remtis antineutrinų, ateinančių iš supermasyvių juodųjų skylių, esančių Paukščių tako ir Andromedos galaktikų centruose, matavimais.

„Jei jūs manęs paklaustumėte, koks yra raktas vedantis prie Visatos supratimo, aš pasakyčiau, kad tai yra kvantinis vakuumas su (šiuo metu dar vis hipotetine) gravitacine stūma tarp medžiagos ir antimedžiagos, - paaiškino Haidukovičius. - Vienas paprastas raktas vietoje keturių paslaptingų Standartinės kosmologijos raktų. Mano atsakymas gali būti ir neteisingas. Bet, jei tai tiesa, tai iš esmės pakeistų teorinę fiziką, astrofiziką ir kosmologiją.“



NAUJAUSI KOMENTARAI

Antanas

Antanas portretas
o kokia antimedžiagos masė? Jei susijungus medžiagai ir antimedžiagai išsiskiria energija e=mc2, masė anihiliuojasi, išeitų kad antimedžiagos masė neigiama. O iš čia išplaukia kad medžiagą ir antimedžiagą galima gauti pridėjus energiją e=mc2. Jei tvirtinama, kad visata atsirado iš nieko per didįjį sprogimą (nieką galima išskaidyti į dedamąsias + ir -), bet reikėjo energijos , proporcingos visatos masei ir energijai susidaryti. Jei Visata plečiasi greitėjančiai, tai jos masė mažėja kol visa pavirs energija, ir tada gal būt vėl pradės trauktis iki taško dydžio atitinkama mase ir vėl pradėti plėstis. Vis tik niekas iš nieko neatsiranda, nes tam reikia energijos, kuri nėra niekas. Neatrodo, kad buvo pradžia ir gali būti pabaiga
VISI KOMENTARAI 1

Galerijos

  • DI priemonė padės atpažinti ir moksleiviu nerimą
    DI priemonė padės atpažinti ir moksleiviu nerimą

    KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto Taikomosios matematikos katedros docentė dr. Liepa Bikulčienė vadovauja Lietuvos tyrėjų komandai, dirbančiai tarptautiniame projekte „Gerovė@dirbtinis intelektas“. Jį įgyvendinant mokslininkai si...

    2
  • Linkėjimai iš kreidos periodo
    Linkėjimai iš kreidos periodo

    Honkongo mokslininkai pranešė pirmą kartą aptikę dinozaurų fosilijų atokioje saloje šalia miesto, kuri yra saugomo geoparko dalis. Ekspertai jau patvirtino, kad fosilijos yra didelio dinozauro fragmentas. ...

  • „LinkedIn“ skirta 310 mln. eurų bauda
    „LinkedIn“ skirta 310 mln. eurų bauda

    Airijos reguliavimo institucija, padedanti prižiūrėti Europos Sąjungos (ES) duomenų privatumą užtikrinančių reglamentų laikymąsi, ketvirtadienį pranešė, kad profesinių ryšių platformai „LinkedIn“ skyrė 310 mln. eurų b...

    1
  • Kiek kainuoja sekundė netikslaus laiko?
    Kiek kainuoja sekundė netikslaus laiko?

    Ar žinojote, kad laikas Vilniuje ir Palangoje skiriasi? Pasirodo, tai priklauso nuo žemės pasisukimo kampo. Netrukus mes suksime savo laikrodžio rodykles valandą atgal, tačiau mokslininkai tą daro nuolat. Įrangos pagalba šie tikslina net mums me...

    2
  • Keturi TKS astronautai dėl blogų orų toliau priversti laukti grįžimo į Žemę
    Keturi TKS astronautai dėl blogų orų toliau priversti laukti grįžimo į Žemę

    Dėl nepalankių orų sąlygų keturi Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS) esantys astronautai toliau priversti laukti kelionės namo. NASA astronautai Matthew Dominickas, Michaelis Barrattas, Jeanette Epps ir rusų kosmonautas Aleksandras Grebenkinas i&sca...

    1
  • Skelbia kibernetikos ekspertų konkursą: už atrastas spragas – piniginiai prizai
    Skelbia kibernetikos ekspertų konkursą: už atrastas spragas – piniginiai prizai

    Kibernetinio saugumo entuziastus Vilniaus miesto savivaldybė antrus metus iš eilės kviečia išbandyti savo įgūdžius konkurse „Bug Bounty“. Konkurso dalyviai per 10 darbo dienų turės atrasti spragas savivaldybei priklausančiose...

    1
  • E. Musko „X“ išvengė griežtų ES konkurencijos taisyklių
    E. Musko „X“ išvengė griežtų ES konkurencijos taisyklių

    Milijardieriaus Elono Musko platformai „X“ nebus taikomos griežtos Europos Sąjungos konkurencijos taisyklės, kuriomis siekiama, kad skaitmeninės rinkos būtų atviros, trečiadienį pranešė Europos Komisija. ...

    1
  • TEA: pasaulis žengia į elektros energijos amžių
    TEA: pasaulis žengia į elektros energijos amžių

    Tarptautinė energetikos agentūra (TEA) trečiadienį pareiškė, kad iki 2030 metų daugiau nei pusė pasaulio elektros energijos bus pagaminama iš mažai teršiančių šaltinių, tačiau švarios energijos naudojimas pasaulyj...

    1
  • Kaip apsaugoti vaiką nuo pavojų internete?
    Kaip apsaugoti vaiką nuo pavojų internete?

    Per paskutinius du dešimtmečius internetas tapo neatsiejama kiekvieno iš mūsų gyvenimo dalis. Ne išimtis ir jaunoji karta – vaikai ir paaugliai internete praleidžia vis daugiau laiko, todėl saugumas virtualiojoje erdvėje &ndash...

  • NASA: saulė pasiekė aktyvumo maksimumo periodą
    NASA: saulė pasiekė aktyvumo maksimumo periodą

    JAV kosmoso agentūra NASA antradienį paskelbė, kad saulė pasiekė aktyvumo maksimumo laikotarpį, kuris tęsis dar vienerius metus, o jam trunkant ateinančiais mėnesiais danguje bus matomos pašvaistės. ...

Daugiau straipsnių