At bringe balance i universet:Ny teori kan forklare, at man mangler 95 procent af kosmos

Forskere ved University of Oxford kan have løst et af de største spørgsmål i moderne fysik, med et nyt papir, der forener mørkt stof og mørk energi til et enkelt fænomen:en væske, der besidder "negativ masse." Hvis du skulle skubbe en negativ masse, det ville accelerere mod dig. Denne forbløffende nye teori kan også vise sig at være rigtig, en forudsigelse, som Einstein lavede for 100 år siden.

Vores nuværende, bredt anerkendt model af universet, kaldet LambdaCDM, fortæller os intet om, hvordan mørkt stof og mørk energi er fysisk. Vi kender kun til dem på grund af de gravitationsmæssige virkninger, de har på andre, observerbart stof.

Denne nye model, offentliggjort i dag i Astronomi og astrofysik , af Dr. Jamie Farnes fra Oxford e-Research Centre, Institut for Ingeniørvidenskab, giver en ny forklaring. Dr. Farnes siger:"Vi tror nu, at både mørkt stof og mørk energi kan forenes til en væske, som besidder en type 'negativ tyngdekraft', " frastøder alt andet materiale omkring dem. Selvom denne sag er ejendommelig for os, det antyder, at vores kosmos er symmetrisk i både positive og negative kvaliteter."

Eksistensen af ​​negativt stof var tidligere blevet udelukket, da man troede, at dette materiale ville blive mindre tæt, efterhånden som universet udvider sig, hvilket er i modstrid med vores observationer, der viser, at mørk energi ikke tynder ud over tid. Imidlertid, Dr. Farnes' forskning anvender en 'skabelsestensor, " som gør det muligt kontinuerligt at skabe negative masser. Det viser, at når flere og flere negative masser konstant bryder ud i eksistens, denne negative masse væske fortyndes ikke under udvidelsen af ​​kosmos. Faktisk, væsken ser ud til at være identisk med mørk energi.

Dr. Farnes' teori giver også de første korrekte forudsigelser af opførsel af mørkt stof glorier. De fleste galakser roterer så hurtigt, at de burde rive sig selv fra hinanden, hvilket antyder, at en usynlig 'halo' af mørkt stof må holde dem sammen. Den nye forskning offentliggjort i dag indeholder en computersimulering af egenskaberne ved negativ masse, som forudsiger dannelsen af ​​mørkt stof-haloer ligesom dem, der udledes af observationer ved hjælp af moderne radioteleskoper.

Albert Einstein gav den første antydning af det mørke univers for præcis 100 år siden, da han opdagede en parameter i sine ligninger kendt som den 'kosmologiske konstant, " som vi nu ved er synonymt med mørk energi. Einstein kaldte den kosmologiske konstant sin 'største bommert, " selvom moderne astrofysiske observationer beviser, at det er et rigtigt fænomen. I noter, der går tilbage til 1918, Einstein beskrev sin kosmologiske konstant, skriver, at "en modifikation af teorien er påkrævet, således at "tomt rum" tager rollen som graviterende negative masser, som er fordelt over hele det interstellare rum." Det er derfor muligt, at Einstein selv forudsagde et negativt massefyldt univers.

Dr. Farnes siger:"Tidligere tilgange til at kombinere mørk energi og mørkt stof har forsøgt at modificere Einsteins generelle relativitetsteori, hvilket har vist sig at være utroligt udfordrende. Denne nye tilgang tager to gamle ideer, som er kendt for at være kompatible med Einsteins teori – negative masser og stofskabelse – og kombinerer dem sammen.

"Resultatet virker ret smukt:mørk energi og mørkt stof kan forenes til et enkelt stof, hvor begge effekter ganske enkelt kan forklares som positivt massestof, der surfer på et hav af negative masser."

Beviset for Dr. Farnes' teori vil komme fra test udført med et banebrydende radioteleskop kendt som Square Kilometer Array (SKA), en international bestræbelse på at bygge verdens største teleskop, hvor University of Oxford samarbejder.

Dr. Farnes tilføjer:"Der er stadig mange teoretiske problemer og beregningssimuleringer at arbejde igennem, og LambdaCDM har et næsten 30 års forspring, men jeg ser frem til at se, om denne nye udvidede version af LambdaCDM nøjagtigt kan matche andre observationsbeviser for vores kosmologi. Hvis det er ægte, det tyder på, at de manglende 95 % af kosmos havde en æstetisk løsning:vi havde glemt at inkludere et simpelt minustegn."