Cykliskt universum kan lösa Einsteins mysterium
Albert Einstein föreslog den "kosmologiska konstanten" till en början men avfärdade den senare som sitt ”största misstag”. Sedan dess har forskarna grubblat över den. Nya teorier om cyklisk skapelse och förintelse av universum kan påvisa att Einsteins kosmologiska konstant är väl lämpad för att förklara skapelsen av galaxerna och planeterna. (Foto: AFP/TORU YAMANAKA)


Cyklisk skapelse och förintelse av universum kan förklara ett mysterium som fysiker har grubblat över i årtionden; varför den ”kosmologiska konstanten” – i relation till energin i rymdens vakuum och bidragande till universums expansion – har ett värde som är ”osannolikt perfekt” anpassat för skapelsen av stjärnor och planeter.

Paul Steinhardt på Princeton University i USA och Neil Turok på Cambridge University i Storbritannien tror att teorin om det ”cykliska universumet” kan förklara mysteriet.

Einstein introducerade den kosmologiska konstanten i sin allmänna relativitetsteori på 1920-talet som ett sätt att matematiskt förklara varför universum inte drar ihop sig under påverkan av gravitationskraften.

Senare förkastade han idén som sitt ”största misstag” när Hubbles rödförskjutning upptäcktes. Rödförskjutningen visade att stjärnor drog sig tillbaka i alla riktningar, så universum expanderade och var inte statiskt som Einstein hade trott.

Forskarna blev emellertid nyligen åter intresserade av den kosmologiska konstanten när det upptäcktes att universum inte bara expanderade utan också gjorde det i en accelererande hastighet. Einsteins formel med den kosmologiska konstanten modellerar denna observation väl.

Mysteriet för fysikerna är att om den kosmologiska konstanten används för att approximera universums expansion, varför är då dess värde en googol (en etta följd av hundra nollor om man använder decimalsystemet) mindre än man kunde förvänta sig om universum hade skapats enligt teorin om ”Big Bang”.

Forskarna har försökt att med olika mekanismer lösa denna fråga, men för att den kosmologiska konstanten skulle nå det för närvarande uppskattade värdet skulle det ta mycket längre tid än de 14 miljarder år som vårt universum sägs ha existerat – så länge att materian i universum skulle skingras under tiden.

Men, säger Dr Steinhardt och Dr Turok i den senaste utgåvan av Science, om tiden existerade innan Big Bang, och om materian omskapades efter 1 miljard år eller så, då skulle den kosmologiska konstanten ha mycket tid på sig att avta till den nivå som observerats idag.

I deras teori om ett ”cykliskt universum” tillbringar universum det mesta av sin tid med en liten kosmologisk konstant, och den upprepade skapelsen av materia betyder att varje expansionscykel skulle innefatta en betydande mängd materia, som vi ser idag.

En annan teori som försöker förklara mysteriet är den ”antropiska principen” som säger att den kosmologiska konstanten har olika värden i olika delar av universum. Denna teori innebär att vi lever i ett ovanligt område i rymden där den kosmologiska konstanten råkar ha ett lågt värde, lämpligt för skapelsen av stjärnor, planeter och liv.

En annan populär idé är ”strängteorin” som innebär att det finns miljardtals olika universum, vart och ett med olika kosmologiska konstanter och till och med olika fysiska lagar.

”Med ett oändligt antal universum måste det finnas ett med en kosmologisk konstant som vår”, sade grundaren av strängteorin, Dr Leonard Susskind i en intervju med New Scientist förra året.

Teorierna om många och cykliska universum är nya för vetenskapen men har förekommit i forntida kulturer såsom Mayafolket  i Sydamerika och olika religioner i forntiden.

http://www.theepochtimes.com/news/6-6-22/42612.html