Higgs Boson truet det tidlige universet, men tyngdekraften reddet dagen

Pin
Send
Share
Send

Alle de fysiske egenskapene til universet vårt - faktisk det faktum at vi til og med eksisterer i et univers som vi kan tenke på og utforske - skylder hendelser som skjedde veldig tidlig i dets historie. Kosmologer mener at universet vårt ser slik det ser ut takket være en rask inflasjonsperiode rett før Big Bang som jevnet ut svingninger i romets vakuumenergi og flater ut stoffet i selve kosmos.

I henhold til gjeldende teorier, skal imidlertid interaksjoner mellom den berømte Higgs boson og inflasjonsfeltet ha ført til at det begynnende universet kollapset. Det skjedde tydeligvis ikke. Så hva skjer? Forskere har utarbeidet en ny teori: Det var tyngdekraften som (bokstavelig talt) holdt det hele sammen.

Samspillet mellom romtidens krumning (mer kjent som gravitasjon) og Higgs-feltet har aldri vært godt forstått. Å løse det tilsynelatende problemet med Universets gjenstridige tilværelse gir imidlertid en god unnskyldning for å undersøke noe. I en artikkel publisert denne uken i Physical Review Letters, viser forskere fra University of Copenhagen, University of Helsinki og Imperial College London at selv et lite samspill mellom tyngdekraften og Higgs ville ha vært tilstrekkelig til å avverge en kollaps i det tidlige kosmos.

Forskerne modifiserte Higgs-likningene for å inkludere effekten av tyngdekraften generert av UV-skala-energier. Disse korreksjonene ble funnet å stabilisere det inflasjonsvakuum i det hele tatt, bortsett fra et smalt spekter av energier, slik at ekspansjon kan fortsette og universet slik vi kjenner det eksisterer ... uten behovet for ny fysikk utover standardmodellen.

Denne nye teorien er basert på det kontroversielle beviset for inflasjon som ble kunngjort av BICEP2 tidligere i sommer, så dens virkelige anvendelse vil avhenge av om resultatene viser seg å være reelle eller ikke. Inntil da håper forskerne å støtte deres arbeid med ytterligere observasjonsstudier som oppsøker gravitasjonsbølger og dypere undersøker den kosmiske mikrobølgebakgrunnen.

På dette tidspunktet er ikke Higgs-gravity-interaksjonen en testbar hypotese fordi gravitonet (partikkelen som håndterer alle tyngdekraftsinteraksjoner) i seg selv ennå ikke er oppdaget. Basert rent på matematikken, presenterer imidlertid den nye teorien en elegant og effektiv løsning på den potensielle conundrum av hvorfor vi i det hele tatt eksisterer.

Pin
Send
Share
Send

Se videoen: What Physics Teachers Get Wrong About Tides! Space Time. PBS Digital Studios (November 2024).