Fizicienii din cadrul Department of Physics and Astronomy al University of British Columbia, Canada, au prezentat într-un studiu recent o posibilă explicaţie pentru expansiunea lentă a Universului, ceea ce ar putea rezolva incompatibilitatea dintre cele două teorii de bază din fizica modernă: mecanica cuantică și relativitatea generală a lui Einstein.

Clusterul galactic Abell 1689O imagine a clusterului galactic Abell 1689 obţinută de telescopul spaţial Hubble. Credit: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Studiul fizicienilor, care a fost publicat în revista Physical Review D, sugerează că spaţiu-timpul fluctuează în permanenţă.

„Spațiu-timpul nu este static, ci se află într-o continuă mișcare”, a declarat Qingdi Wang, autorul principal al studiului, din cadrul University of British Columbia.

În anul 1998, astronomii au descoperit că Universul se extinde într-un ritm accelerat, ceea ce înseamnă că spaţiul cosmic nu este gol, ci conţine energie întunecată care provoacă expansiunea Universului.

Așadar, cea mai firească explicaţie pentru energia întunecată pare a fi energia vidului.

Problema cu care se confruntă însă fizicienii este aceea că atunci când calculează energia vidului pe baza teoriei mecanicii cuantice se obţine o valoare incredibil de mare, mult mai mare decât energia totală a tuturor particulelor din Univers.

Dacă acest lucru este adevărat, atunci teoria relativității generale a lui Einstein sugerează că energia vidului va avea un puternic efect gravitațional, iar majoritatea fizicienilor cred că din acest motiv Universul ar putea exploda.

Din fericire, acest lucru nu se întâmplă și Universul se extinde foarte lent.

Cauza expansiunii Universului rămâne o problemă care trebuie rezolvată pentru progresul fizicii.

Spre deosebire de alți fizicieni care au încercat să modifice mecanica cuantică sau relativitatea generală pentru a rezolva această problemă, Wang și coautorii studiului publicat în revista Physical Review D propun o abordare diferită.

Ei consideră corectă valoarea energiei vidului prezisă de mecanică cuantică și constată lipsa unor informații importante despre energia vidului în unele calcule anterioare. Astfel, studiul lor prezintă o imagine complet diferită a Universului în care spațiu-timpul în care trăim se află într-o mişcare permanentă.

În fiecare punct, spaţiul oscilează între expansiune și contracție. Chiar dacă aceste efecte aproape se anulează reciproc, există totuşi un efect net care provoacă expansiunea lentă a Universului.

Dacă spațiul și timpul fluctuează în permanenţă, de ce nu simțim acest lucru?

Aşa cum a explicat Wang, amplitudinea oscilaţiilor este foarte mică, de miliarde și miliarde de ori mai mică decât un electron.

„Spaţiu-timpul se mişcă similar cu valurile pe care le vedem în ocean. Acestea nu sunt afectate de oscilaţia intensă a atomilor individuali care formează apa prin care se propagă aceste valuri”, a declarat Bill Unruh, profesor de fizică şi astronomie la University of British Columbia.

Sursă: Sci-News