"Крайната съдба на Вселената зависи от природата на Тъмната Енергия. В зависимост от свойствата й, Вселената може да се разкъса във всички посоки (голямото разкъсване) или текущата експанзия може да се обърне в свиване (големия срив) или нещо между тези два варианта." (M.Weiss, NASA)

(+)

Нека си представим момент, в който цялата Вселена замръзва... Според новия модел за Тъмната Енергия, това всъщност се е случило преди около 11.5 млрд. години, когато Вселената е била около 1/4 от днешния си размер.

Моделът, публикуван онлайн в списанието Physical Review, е бил разработен от изследователя Суриш Дута и проф. Робърт Шерер в университета Вандербилт, работейки с проф. Стивън Хсу и Дейвид Рийб в университета в Орегон. Изследването е финансирано от Енергийното министерство на САЩ.

Космологичната фаза на преход (подобна на замръзването) е един от отличителните белези на това последно усилие за отчитане влиянието на Тъмната Енергия – мистериозната негативна сила, за която космолозите сега смятат, че съставя над 70% от всичката енергия и материя във Вселената и раздалечава Вселената с постоянно нарастваща скорост, подобно на ластик.

Друга черта, която отличава новата формулировка е, че тя прави предвиждане, което може да се тества, засягащо степента на увеличение на Вселената. Освен това, микро експлозиите, създадени от най-големите ускорители (като например LHC или Fermilab) би трябвало да възбудят "тъмно-енергийното поле" и тези възбуждания могат да се проявят като поява на екзотични, невиждани преди субатомни частици.

"Едно от нещата, което е много незадоволително, е съществуването на обяснения за Тъмната Енергия, които са трудни за тестване,” казва Шерер. "Ние създадохме модел, който може да взаимодейства с нормалната материя и също има видими последици.”

Моделът свързва Тъмната Енергия с нещо, наречено Енергия на Вакуума. Както няколко съществуващи теории, тя предлага схващането, че самото пространство е източникът на отблъскващата енергия, която разширява Вселената! От много години насам, учените мислеха, че енергията на празното пространство варира средно около нулата. Но откритието на квантовата механика промени този възглед. Според квантовата теория, празното пространство е пълно с двойки "виртуални" частици, които изскачат и потъват (появяват се и изчезват) твърде бързо, за да бъдат засечени със съвременните инструменти.

Тази субатомна активност е логичният източник на Тъмната Енергия, защото и двете са разпределени съвсем равномерно из пространството. Това разпределение е в съответствие с доказателството, че средната плътност на Тъмната Енергия е останала непроменена през цялото време, докато Вселената се е разширявала. Тази характеристика е в директен контраст с обикновената материя и енергия, която логично се разрежда все повече и с все по-нарастващи темпове, докато Вселената постоянно се разширява.

Теорията е една от тези, които приписват на Тъмната Енергия едно напълно ново поле, наречено Квинтесенция (същина). Квинтесенцията е сравнима с другите основни полета като например гравитацията и електромагнетизма, но има някои уникални свойства. Първото е, че тя има еднаква сила навсякъде из Вселената и тази сила не се влияе от нищо. Друга важна черта е, че тя действа като антигравитационен фактор, карайки обектите да се раздалечават, вместо да ги събира като гравитацията. Следователно с нарастването на "количеството пространство" във Вселената (т.е. разширение) и поради непроменящата се плътност на Тъмната Енергия, нейното общо количество всъщност се увеличава! А това допълнително ускорява общото разширение на Вселената (което е вече установен и доказан факт).

В най-простата си форма, силата на полето на Квинтесенцията остава едно и също през времето. В този случай то играе ролята на същата онази "космологична константа", която Айнщайн е бил принуден да добави към своята Обща Теория на Относителността, за да предпази теоретично Вселената от свиване под общото въздействие на гравитацията. Когато се появило доказателството, че Вселената се разширява (наблюденията на Едуин Хъбъл), Айнщайн махнал космологичната константа, тъй като разширяващата се Вселена вече дава едно логично решение на уравненията на Общата Относителност (самият Айнщайн признава, че измислянето на космологичната константа е най-голямата грешка в живота му, но всъщност той даже не е осъзнавал, че е уцелил почти точно ключа за разгадаването на Тъмната Енергия). Тогава в края на 90-те, изучаването на суперновите като удобни маркери за определяне на големите разстояния, подсказало, че Вселената не само се разширява, но и се ускорява все повече, вместо да се забавя, както първоначално очаквали учените.

Това хвърлило космолозите в недоумение, тъй като те мислели, че гравитацията е единствената сила, действаща на големи разстояния между астрономическите обекти. Така че те нямали идея какво може да раздалечава всичко във Вселената. Най-простият начин да се обясни този феномен е било да върнем обратно космологичната константа на Айнщайн с нейните антигравитационни свойства. За съжаление, това обяснение страда от доста големи недостатъци, така че физиците започнали усилено да търсят други антигравитационни фактори.

Тези антигравитационни фактори (наречени "тъмно-енергийни модели") обикновено се отнасят към Квинтесенцията или към някои по-екзотични полета. Тъй като нито едно от тези полета все още не е засичано в природата, техните поддържници обикновено приемат, че те не взаимодействат значително с обикновената материя и лъчение.

Едно от последствията от позволяването на Квинтесенцията да взаимодейства с обикновената материя е вероятността полето да премине във фаза на промяна (да замръзне), когато Вселената се е охладила около 2.2 млрд. години след Големия Взрив. В резултат на това, плътността на енергията на Квинтесенцията би останала на сравнително високо ниво до новата фаза на преход, когато рязко паднала на значително по-ниско ниво, където е останала и до сега (виж графиката горе).

Този преход би освободил част от Тъмната Енергия, която дотогава е била задържана в полето под формата на тъмна радиация (тъмно лъчение). Според този модел, "тъмното лъчение" е много по-различно от светлината, радио вълните, микровълните и другите типове обикновено лъчение: То не може да се засече от нито един инструмент, познат на човека. Природата обаче предоставя метод за засичане. Според Теорията на Общата Относителност на Айнщайн, гравитацията се поражда от разпределението на енергията и импулса. Така че промените в общото количество енергия и импулса, причинени от внезапното вкарване на "тъмното лъчение", би трябвало да са повлияли на гравитационното поле на Вселената по такъв начин, че тя е забавила разширението си по характерен начин.

Следващото десетилетие ще е решаващо в разгадаването на тайните на Тъмната Енергия и причините за разширението на Вселената. Големите астрономически наблюдения от този род, които едва сега започват, целят да измерят яркостта на най-отдалечените супернови (които се намират - или всъщност отдавна са се намирали - на ръба на видимата Вселена). И така биха били способни да засекат забавянето на разширението, което се предсказва от модела. В същото време новите ускорители на частици като Големия Адронен Ускорител в Швейцария (LHC) може да произведе енергии, теоретично достатъчно големи, за да възбудят полето на Квинтесенцията и това да причини появата на нови екзотични частици, с което ще отворят поредната врата на познанието.

с интерес и благодаря.
Валя

http://www.sjtent.com/ef/shoppingcart/images/smallimages/54008.jpg

Е, деее.