Eine neue Studie legt nahe, dass das Universum möglicherweise von Teilchen dominiert wird, die die Kausalität aufheben und sich schneller als Licht bewegen
Könnte das Universum von Teilchen dominiert werden, die sich schneller bewegen? Die Lichtgeschwindigkeit? Dieses Modell des Universums stimmt überraschend gut mit Beobachtungen überein, wie ein Physikerpaar herausgefunden hat.
In einer neuen Arbeit, die noch nicht von Experten begutachtet wurde, schlagen Physiker vor, dass unser Universum von Tachyonen dominiert wird, einer hypothetischen Art von Teilchen, die sich immer schneller als Licht bewegen. Tachyonen existieren mit ziemlicher Sicherheit nicht; Sich schneller als das Licht zu bewegen verstößt gegen alles, was wir über … wissen. Der kausale Fluss der Zeit Von der Vergangenheit in die Zukunft. Aber virtuelle Teilchen sind für Physiker immer noch interessant, da die Möglichkeit gering ist, dass selbst unsere etabliertesten Konzepte wie die Kausalität falsch sein könnten.
Forscher vermuten, dass Tachyonen die wahre Identität von sein könnten Dunkle MaterieDunkle Materie, die mysteriöse Form der Materie, die den größten Teil der Masse fast aller Galaxien im Universum ausmacht, überwiegt die gewöhnliche Materie um 5 zu 1. Astronomen und Physiker wissen derzeit nicht, woraus dunkle Materie besteht, also wissen sie es frei, es nachzukochen. Alle möglichen Ideen – denn am Ende ist manchmal die weiteste Idee richtig, und selbst wenn sie falsch ist, kann sie uns auf dem Weg zu einem besseren Verständnis helfen.
Die Forscher berechnen, dass ein expandierendes Universum voller Tachyonen seine Expansion zunächst verlangsamen könnte, bevor es wieder beschleunigt wird. Unser Universum durchläuft derzeit eine Beschleunigungsphase, angetrieben durch ein Phänomen namens… Dunkle EnergieDieses kosmologische Tachyonenmodell kann also gleichzeitig dunkle Energie und dunkle Materie erklären.
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Um diese Idee zu testen, wandten Physiker ihr Modell auf Beobachtungen von Supernovae vom Typ Ia an, einer Art Sternexplosion, die es Kosmologen ermöglicht, einen Zusammenhang zwischen der Entfernung und der Expansionsrate des Universums herzustellen. Durch Supernovae vom Typ Ia entdeckten Astronomen erstmals Ende der 1990er Jahre, dass sich die Expansionsrate des Universums beschleunigte.
Physiker fanden heraus, dass das kosmologische Tachyonenmodell Supernova-Daten genauso gut erklären konnte wie das kosmologische Standardmodell, das dunkle Materie und dunkle Energie umfasst. Dies ist an sich schon eine Überraschung, wenn man bedenkt, wie unkonventionell diese Idee ist.
Dies ist jedoch nur der Anfang. Wir haben jetzt Zugriff auf eine Fülle von Daten über das großräumige Universum, wie zum Beispiel den kosmischen Mikrowellenhintergrund (die Reststrahlung, die unmittelbar nach dem Urknall freigesetzt wird) und die Anordnung von Galaxien auf den größten Skalen. Der nächste Schritt besteht darin, diese Idee anhand dieser zusätzlichen Beobachtungen weiter zu testen.
Angesichts der unvorhersehbaren Natur von Tachyonen ist es unwahrscheinlich, dass das kosmologische Tachyonenmodell derart strenge experimentelle Tests besteht. In diesem Zusammenhang ist es jedoch wichtig, weiterhin neue, auch unkonventionelle Wege voranzutreiben Kosmologie; Wir wissen nie, wann wir einen Durchbruch haben könnten. Wissenschaftler versuchen seit 50 Jahren, die Dunkle Materie und seit einem Vierteljahrhundert die Dunkle Energie zu verstehen, ohne zu schlüssigen Ergebnissen zu gelangen. Lösungen für diese Rätsel kommen wahrscheinlich aus unerwarteten Richtungen.
Die Teamforschung Es wurde im März in der Preprint-Datenbank arXiv veröffentlicht.
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