Това е една от най-големите загадки на модерната наука: вселената

Това е една от най-големите загадки на модерната просвета: вселената се уголемява все по-бързо. Но по какъв начин се случва тази ускорена агресия? Едно от обясненията, считано от доста физици за най-вероятното, е по този начин наречената тъмна сила. Какво съставлява тя? Има ли вероятни други пояснения? Ето петте най-важни въпроси и отговори.

Каква е разликата сред тъмна сила и тъмна материя?

И двата феномена имат думата „ тъмна “ в името си, само че съвсем нямат общо между тях. Тъмната материя носи името си, заради хипотезата, че се състои от към момента незнайни частици, които не демонстрират електроматнитно взаимоотношение, да вземем за пример със светлина. Т.е. те нямат лъчение и остават тъмни. Тази форма на материята обаче се реализира и с присъединяване на частици, които имат маса, както при нормалната материя, също и с фотони в гравитационно взаимоотношение. По този път те биха могли да бъдат открити, тъй като тъмната материя би трябвало да даде обяснението за това, за какво избрани галактики се държат по друг метод от този, който теорията към днешна дата би очаквала от тях. Какво тъкмо съставлява тази удивителна форма на материята, към момента не е ясно.

Името „ тъмна сила “ идва от мистериозното й държание. Това е нещо напълно друго от тъмната материя, само че също толкоз мистериозно. Тъмната сила не може да бъде непосредствено потвърдена, само че тя е виновна за ускореното разширение на галактиките в космоса. Така вселената става все по-голяма.
Двата феномена съставляват огромния дял на силата в космоса. Смята се, че тъмната сила съставлява към 70% от цялата енерегия. Тъмната материя съставлява 25%. „ Нормалната “ материя, от която се състоим ние, обектите към нас и всички звезди и планети съставлява към 5 на 100. Така 95% от вселената може да се опише като „ тъмна “.

Как и по кое време е открита тъмната сила?

Учените виждат още преди 100 години, че отдалечени галактически обекти се отдалечават от ден на ден от нас и че това става все по-бързо. До края на 90-те години на предишния век учените смятаха, че гравитацията по някое време ще постави завършек на тази динамичност, ще постави спирачка на процеса на разширение и в последна сметка даже ще обърне процеса.

Тогава обаче два обособени проучвателен екипа водени от Сол Пърлмутер, Адам Рийс и Брайан Шмид, откриха благодарение на супернова вид Ia, че експанзията на вселената даже се форсира. Този специфичен тип супернова служи на астрономите за стандарт, тъй като потокът светлина, предаван от нея е тъкмо прочут и задоволително мощен, тъй че разрешава да се мери тъкмо отдалечението й на огромни дистанции. За откритието си тримата учени получиха Нобелова премия за физика през 2011, само че това което липсваше, беше обяснението за аргументите, заради които тази агресия се случва.

Какви пояснения имат учените за тъмната сила?

Повечето физици считат за евентуален един следните два модела:
Тъмната сила е резултат на така наречен вакуумна сила, само че може да се изясни и с съществуването на към момента непозната парченце, която съставлява квинтесенция на целия космос.

При вакуумната сила става дума за идея от квантовата физика. При нея от нищото в изцяло празното пространство пораждат непрекъснато виртуални двойки от частици материя и антиматерия. Те просъществуват обаче рисково малко и се унищожават една друга. Според правилото на Айнщайн, силата и масата са еквивалентни, затова силата също може да оказва въздействие на гравитацията. Енергията теоретично, противоположно на масата, може да оказва отрицателен напън, който отблъсква обектите, които имат маса, вместо да ги притегля. Следователно силата на виртуалните частици във вакуум, би могла да е повода за експанзията на вселената. Математически тъмната сила се изяснява с „ космологична константа “, както е предположил Айнщайн в Теорията си за относителността. Според настоящите опити обаче съществуват няколко десетки порядъка разлика сред това, което вакуумът има като сила и силата, скрита в ускоряващата се агресия.

Второто фаворизирано пояснение е обвързвано с концепцията за частицата Хигс. Хипотезата за квинтесенцията е основана на към момента незнайна, доста по-лека парченце от Хигс. Тя има поле, което притегля цялото пространство и дава на всяка точка качество, което работи противоположно на привличането на гравитацията. Свойствата на тази парченце би трябвало кардинално да са сравними с тези на Хигс – Бозон, само че тя би трябвало да е 44 пъти по лека. За разлика от вакуумната сила, въздействието на тази парченце, по – навръх нейното поле би следвало да се трансформира с времето. Това от своя страна допуска настъпването на студена гибел на вселената, срив, заради изтъняването на разпределената материя или скъсване на съставните елементи на вселената.

Има ли други вероятни пояснения за ускорената агресия?

Космологичната константа и Квинтесенцията са желаните обяснителни модели от множеството физици. Има обаче още един вид, който е обсъждан от някои учени също като правдоподобна причина за ускореното разширение на вселената: „ модифицираната “ гравитация. Това би означавало, че Общата доктрина на относителността не разказва напълно правилно действието на гравитацията в големите галактически мащаби. Алтернативно изложение би могло да обхване и отклоненията, които не могат да се обяснят с уравненията на Айнщайн.

Само че Общата доктрина на относителността след измерването на гравитационните талази е по-силна от всеки път. Модифицирането на гравитацията би трябвало най-малкото да опише всички явления тъкмо толкоз точно, колкото и Теорията на относителността и в допълнение да изясни ускорената агресия на вселената. Подобна нова доктрина към момента не се задава на хоризонта.

Как се изследва тъмната сила?

За да премерят ускоряващото се разширение на вселената, учените следят разнообразни галактически обекти. Те дефинират тяхното отдалечение и скорост, тъй че да се получи профил на придвижването на заобикалящата ни среда. За задачата се мери и аленото отместване на обектите (Червено отместване е отместването на спектралните линии на химичните детайли към аления завършек на спектъра, т.е. в посока на увеличение на дължината на вълната. ) При добре характеризирани обекти като супернова вид Ia стандарт може да се премери и скоростта на обектите.

От август 2013 година в чилийските Анди учените следят с телескоп и специфична камера четири избрани галактически феномени: супернова, първоначални звукови талази, гравитационни лещи и космически купове. Това се случва в границите на плана „ Проучване на тъмната сила “ (Dark Energy Survey (DES)), който до края на 2016 година би трябвало да показа данните от финала на първата фаза на изследванията.