Z fizycznego punktu widzenia nasz wszechświat wydaje się zaskakująco doskonały. Logiczne jest założenie, że gdyby tak nie było, to życie, jakie znamy – a także planety, atomy i wszystko inne – nie istniałoby. Teraz trzej fizycy z USA, Francji i Korei wymyślili nowe wyjaśnienie, dlaczego życie, wszechświat i wszystko, co w nim jest, ma tak doskonałą okazję do zaistnienia.
Z jakiegoś powodu ilość energii, masa i przyspieszająca ekspansja Wszechświata są tak dobrze zrównoważone, że w ciągu ostatnich 13 miliardów lat było wystarczająco dużo miejsca na rozwój kilku interesujących procesów. Kilka magnitud w dowolnym kierunku i nieodparta grawitacja skleiłaby ekspansję czasoprzestrzeni lub tak słabo, że szybko rozszerzający się wszechświat nie pozostawiłby po sobie nic interesującego.
Ta pozornie niemal idealna równowaga może wynikać z tak zwanego precyzyjnego dostrajania, procesu w fizyce, w którym charakterystyka systemu z konieczności dopasowuje się lub znosi z taką precyzją. Gdyby tak nie było, system po prostu nie wyglądałby tak, jak wygląda. Na przykład nasz Wszechświat ma ładunek neutralny. Z jakiegoś powodu ma prawie taką samą liczbę protonów, aby zrównoważyć ładunek każdego elektronu. Dodaj jeszcze kilka elektronów, a ładunek stanie się ujemny, powodując wzajemne odpychanie się skupisk materii.
Z drugiej strony może to być konsekwencja tego, co nazywamy „naturalnością”. Na przykład prawie idealne zakrycie Słońca przez Księżyc podczas zaćmienia Słońca nie wynika ze sztywnych praw astronomii. Wymiary Księżyca i Słońca oraz nasze spojrzenie na nie nie wymagają dalszych wyjaśnień, aby miały sens.
Fizycy na ogół nie lubią odwoływać się do niejasnych zbiegów okoliczności podczas obserwacji wszechświata. Jeśli dwie cechy systemu wydają się niewiarygodnie dobrze pasować, pojawia się silna potrzeba przekopania się przez podręcznik w celu głębszego wyjaśnienia. W przypadku elektronów i protonów rozwiązaniem może być wyjaśnienie, dlaczego istnieje brak równowagi materii nad antymaterią. Jeśli chodzi o niesamowite odbicie energii i rozszerzanie się wszechświata, nie brakuje mądrych i kreatywnych pomysłów. Jednak większość z nich dzieli się na dwie kategorie.
Pierwsza opiera się na tak zwanej zasadzie antropicznej, która mówi, że tylko wszechświat zdolny do wytworzenia myślącego mózgu, takiego jak nasz, może zadawać pytania filozoficzne, takie jak „dlaczego tu jestem?”. Może to oznaczać, że istnieją również inne wszechświaty. Być może jest ich nieskończona liczba, z których większość albo zapada się w momencie narodzin, albo eksploduje. Nasz właśnie okazał się jednym z tych dobrych!
Jeśli chodzi o drugą kategorię, istnieje możliwość, że brakuje nam jakiegoś ważnego elementu fizycznej układanki, takiego jak nowe pola lub symetrie, które w pewnych warunkach mogą się załamać. Fakt, że masa spoczynkowa bozonu Higgsa – cząstki reprezentującej pole nadające masę wielu elementarnym cząstkom – okazała się nieoczekiwanie niska, może wskazywać na lukę w naszym rozumieniu sił i cząstek.
Sam bozon Higgsa jest wynikiem jeszcze jednej tajemnicy precyzyjnego dostrojenia. Będąc skutkiem dziwnie precyzyjnego anulowania innych zjawisk fizycznych. Na przykład wydaje się, że istnieje jakieś tajemnicze precyzyjne dostrojenie między masą bozonu Higgsa a stałą kosmologiczną, gęstością energii w próżni kosmicznej. Ta ostatnia sugestia łączy ideę nieznanej fizyki stojącej za szokująco małą masą bozonu Higgsa z rodzajem kwantowego efektu multiwersu, który tym razem można przetestować.
Ich model umieszcza cząstkę Higgsa w centrum wyjaśnienia dotyczącego precyzyjnego dostrojenia. Łącząc bozon z innymi cząstkami w taki sposób, że jego mała masa skutecznie „uruchamia” zdarzenia, które obserwujemy w fizyce, zapewnia powiązanie między siłami a masą. Ponadto autorzy pokazują, jak słabo oddziałujące zmienne w terenie mogą oddziaływać na różne rodzaje pustej przestrzeni, w szczególności na obszary niebytu o różnym stopniu ekspansji. To potencjalnie pokazuje związek między bozonami Higgsa a stałą kosmologiczną.
Jest to w pewnym sensie multiwers, ponieważ wyzwalacze z różnych części nieskończonej, rozszerzającej się przestrzeni mogą doprowadzić do powstania dobrze zbalansowanego wszechświata, takiego jak nasz. Ich matematyka sugeruje, że te wyzwalacze będą ograniczone do kilku możliwości, a nawet jest miejsce na wyjaśnienie ciemnej materii. Co więcej, przewiduje się również istnienie wielu cząstek Higgsa o różnych masach, z których wszystkie są mniejsze niż ta, którą już zaobserwowaliśmy.
Zgłoś naruszenie/Błąd
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS