Mokslininkai paaiškino „iš kur atsirado Visata“: supratimui reikia kitokios fizikos

Mokslininkams jau seniai žinoma, kad egzistuoja mažosios dalelės, vadinamos virtualiomis dalelėmis, kurios atsirado iš niekur. Tačiau dabar mokslininkų komanda, vadovaujama Miro Faisalo iš Fizikos ir astronomijos departamento Waterloo universiteto Kanadoje, sėkmingai pritaikė virtualių dalelių atsiradimo teoriją, kad patvirtintų savaiminį egzistencijos atsiradimą.

„Virtualios dalelės turi nedidelį kiekį energijos ir egzistuoja labai trumpą laiką. Šiaip ar taip, buvo labai sunku paaiškinti, kaip toks nedidelis kiekis energijos galėjo paskatinti Visatos atsiradimą“, – sakė M. Faisalas.

Atlikdamas tyrimus M. Faisalas pasitelkė labai sudėtingus matematinius skaičiavimus – dvigubą specialiąją reliatyvumo teoriją ir teorinį patį mažiausią matavimą (Minimum Lenght Scale) – dydį, kuris nebegali būti suskaidytas į mažesnes dalis.

Infliacijos teorija, kuri taip pat figūruoja tyrime, teigia, kad menka virtualių dalelių energija ir trumpas jų gyvavimo laikas staiga milžiniškai padidėjo – taip prieš 13, 8 mlrd. metų atsirado mūsų Visata,

M. Faisalas sako, kad į nuolat užduodamą klausimą „iš kur atsirado Visata“, buvo žiūrima neteisingai – esą šis klausimas nereikalingas, nes naujieji atradimai parodo, kad Visata vis dar yra „niekas“.

„Kažkas neatsirado iš nieko. Visata vis dar yra niekas, tik šiek tiek elegantiškesne tvarka išdėstytas „niekas“, – aiškino tyrėjas.

M. Faisalas turėjo omenyje infliacijos teoriją. Pasak jos, pozityvi energija medžiagos forma visiškai tiksliai balansuoja negatyvią energiją gravitacijos forma, taigi visuminė Visatos energija yra nulinė.

Paklaustas, ar mokslininkų komandos atradimai eliminuoja Dievo poreikį, mokslininkas atsakė: „Jeigu į Dievą žiūrima kaip į antžmogiškų galių turintį objektą, kuris laužo savo sukurtas taisykles, tuomet jo nebėra. Bet jei į Dievą žiūrima kaip į puikų matematiką, atsakymas galbūt yra taip.“

M. Faisalas pridūrė, kad sakydamas, jog Visata vis dar yra „niekas“, omenyje turi energijos, o ne fizikos dėsnių nebuvimą.

Anot M. Faisalo, fizika laike ir erdvėje yra tik apytikslė matematinės gamtą nusakančios teorijos forma, taigi erdvė ir laikas bei juose esanti struktūra turėtų būti grynai matematinės teorijos pasekmė.

„Istorija prasideda kvantinės mechanikos dėsniais, kur sistemos energija bet kuriuo duotuoju momentu žinoma absoliučiu tikslumu. Taigi, iš esmės mes negalime teigti, kad sistema turi nulinę energiją, nes tai būtų suma, tikslinanti energijos kiekį duotuoju laiku“, – aiškino M. Faisalas.

Esą šis neužtikrintumas, kuris atsiranda dėl kvantinės mechanikos, gali privesti tik prie nedidelio energijos kiekio atsiradimo iš nieko tik tada, kai energija egzistuoja labai trumpą laiką. Iš nieko atsiradusios dalelės yra vadinamos virtualiosiomis dalelėmis, o dalelių egzistavimo pasekmės buvo patvirtintos eksperimentiškai.

Virtualių dalelių atsiradimo paaiškinimo problema yra ta, kad jos gali turėti mažą energijos kiekį tik labai trumpą laiką. Kad būtų paaiškintas Visatos atsiradimas iš tokių mažų dalelių, naudojama infliacijos teorija.

Infliacijos teorija buvo studijuojama ilgą laiką, tačiau neseniai jos tyrimams buvo pritaikyta dviguba specialioji reliatyvumo teorija. Ji teigia, kad egzistuoja energijos maksimumas ir jokia Visatoje esanti energija negali gauti didesnės energijos, nei ši energija.

„Visai kaip Einšteino Reliatyvumo teorija, supaprastina Niutono teoriją iki mažų greičių, dvigubas specialusis reliatyvumas sumažina Einšteino teoriją iki pakankamai mažų energijų, – sakė jis. – Lygiai taip pat, kaip mes nepastebime Einšteino reliatyvumo teorijos lėtai judantiems objektams, nepastebime jokio poveikio iš dvigubo reliatyvumo net ir dalelėms su mažais greičiais.“

Anot mokslininko, maksimali energija (Plancko energija) yra tokia didelė, kad net dalelė Didžiajame hadronų greitintuve, palyginus, su ja, turi labai menką energiją.

„Šiaip ar taip, mūsų skaičiavimai rodo, kad energija Visatos atsiradimo pradžioje yra pakankamai didelė, kad būtų galima svarstyti efektus, išeinančius iš dvigubo specialiojo reliatyvumo“, – sakė M. Faisalas.

Mokslininkų komanda, kurią sudaro Ahmedas Farag Alis, Miras Faizalas ir Mohammedas M. Khalilas informaciją išanalizavo naudodama dvigubą specialųjį reliatyvumą, o jų tyrimas publikuotas „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics“.

Mokslininkai taip pat dvigubą specialųjį reliatyvumą sudėjo su teoriniu minimalaus dydžio matavimu gamtoje. Dauguma mokslininkų sutinka, kad gamtoje turėtų egzistuoti minimalus dydis, kurio neįmanoma padalinti.

„Tai reiškia, kad jei lazdą padalinsite perpus daug kartų, pasieksite tokį tašką, kai ji nebegalės būti padalinta dar labiau. Galiausiai pasiekiame tašką, kai erdvė nustoja egzistavusi, – aiškino M. Faisalas. – Šis dydis toks mažas, kad kai kurie mokslininkai tyrinėdami reiškinius į jį neatsižvelgia. Tačiau į jį negali būti neatsižvelgta, kai kalbame apie Visatos pradžią. Šio minimalaus ilgio matavimas infliacijos teorijoje buvo tirtas jau anksčiau.“