Denne uken på Royal Astronomical Society's National Astronomy Meeting i Storbritannia utfordrer fysikere bevisene for de nylige BICEP2-resultatene angående inflasjonsperioden til universet, som ble kunngjort for bare 90 dager siden. Ny forskning legger tvil på inkluderingen av inflasjonsteori i standardkosmologiske modell for å forstå naturkreftene, arten av elementære partikler og den nåværende tilstanden til det kjente universet.
Tilbake den 17. mars 2014 så det ut til at verden ble tilbudt et glimt av en endelig ordre fra eons siden ... faktisk fra begynnelsen av tiden. BICEP2, enkeltbruksmaskinen på Sydpolen, leverte et bilde som etter analyse og subtraksjon av estimert bakgrunnssignal fra Melkeveien, førte sine forskere til å konkludere med at de hadde funnet den tidligste rest fra fødselen av universet, en signatur i eldgammelt lys som støttet teorien om inflasjon.
For tretti år siden ble inflasjonsteorien unnfanget av fysikerne Alan Guth og Andei Linde. Guth, Linde og andre innså at en plutselig utvidelse av universet på bare 1/10000000000000000000000000000000000000000 sekund etter Big Bang kunne løse noen forbausende mysterier om kosmos. Inflasjon kan forklare enhetligheten av den kosmiske bakgrunnsstrålingen. Mens bilder som fra COBE-satellitten viser en flekkig distribusjon av stråling, fremhever disse bildene i virkeligheten ekstremt små variasjoner i bakgrunnsstrålingen, rester fra Big Bang, variasjoner i størrelsesorden 1/100 000. del av bakgrunnsnivået.
Legg merke til at tiden for universets foreslåtte inflasjonsperiode rett etter Big Bang i dag vil tillate lys å reise bare 1 / 1000000000000000th av diameteren til Hydrogenatom. Universet i løpet av dette første ekspansjonsøyeblikket ble innkapslet i et volum langt mindre enn et enkelt atom.
Følelsene løp veldig høyt da BICEP2-teamet kunngjorde funnene sine 17. mars i år. Inflasjonshendelsen som støttede bakgrunnsstrålingsdata blir beskrevet som en superkjøling av kosmos, men det var fysikere som ganske enkelt forble kjølig og forble kontrast mot teorien. Den bemerkede britiske fysikeren Sir Roger Primrose var en som forble underveldet og uttalte at den utrolige sirkulære polariseringen av lys som ble igjen i de behandlede dataene fra BICEP2, kunne forklares med samspillet mellom støv, lys og magnetiske felt i vårt eget nabolag, Melkeveien.
Nå avslører nye observasjoner fra en annen detektor, en på Planck Satellite i bane rundt jorden, at bidraget fra bakgrunnsstråling fra lokale kilder, støvet i Melkeveien, ser ut til å ha blitt undervurdert av BICEP2-teamet. Alle bevisene er ennå ikke lagt ut, men forskerne viser nå forbehold. Samtidig avviser den ikke inflasjonsteorien. Det betyr at det er behov for flere observasjoner og sannsynligvis med større følsomhet.
Så hvorfor stille spørsmålet, konstruerer fysikere et Rube Goldberg-apparat?
Vår nåværende forståelse av universet bygger på det som kalles “standardmodellen” i kosmologi. På Royal Astronomical Society-møtet denne uken kunne diskusjonene under føttene avsløre en standardmodell muligens i en kollapsstatus eller bare trenge nye dingser og mekanismer for å forbli den beste teorien om alt.
Denne uken støtter også nye data oppdagelsen av Higg's Boson av Large Hadron Collider i 2012, den elementære partikkelen hvis eksistens forklarer massen av grunnleggende partikler i naturen, og som støtter eksistensen av Higgs-feltet som er avgjørende for standardens robusthet Modell. Imidlertid avslører Higgs-relaterte data også at hvis universets inflasjonsperiode fant sted, så hvis man tar den med standardmodellen, kan man konkludere med at universet burde ha falt sammen på seg selv og vår eksistens i dag ikke ville være mulig.
Dr. Brian Green, en forsker innen Super String Theory and M-Theory og andre som Dr. Stephen Hawking, er raskt ute med å oppgi at Standard Model er et mellomliggende skritt mot en Grand Unified Theory of Everything, Universe. Forvrengningen av standardmodellen, til en slags Rube Goldberg-enhet, kan forklares med den upåklagelige opphopningen av mer akutte og mangfoldige observasjoner på kosmiske og kvante skalaer.
Diskusjoner på Royal Astronomical Society-møtet gir større tvil om inflasjonsteorien som for bare 90 dager siden virket så godt støttet av BICEP2 - data hentet av virkelig bemerkelsesverdig banebrytende elektronikk utviklet av NASA og forskere ved California Institute of Technology. Forsøkene og prøvelsene av disse store teoriene for å forklare alt som skjedde tilbake til perioden like før Einsteins mirakelår, 1905. Fragmenterte teorier som separat forklarte naturkreftene var til stede, men også akkumulering av observasjonsdata hadde nådd et flammepunkt.
I dag gjør observasjoner fra BICEP2, NASA og ESA store romobservatorier, følsomme instrumenter begravd miles under jorden og nøye forfulgte kvanteeksperimenter i laboratorier, som gjør Standardmodellen mer stresset med å forklare alt, den samme modellen så godt støttet av Higg Boson-funnet bare to år siden. Kosmologer innrømmer at vi kanskje aldri har en fullstendig, bevist teori om alt, en som er elegant; Imidlertid vil utfordringene med standardmodellen og inflasjonen helt sikkert styrke de yngre teoretikerne til å doble innsatsen i annet teoretisk arbeid.
For videre lesning:
RAS NAM pressemelding: Bør Higgs Boson ha fått universet vårt til å kollapse?
Vi har oppdaget inflasjon !: Hva nå?
Kosmologer tviler på inflasjonsbevis
Er BICEP2-resultatene ugyldige? Sannsynligvis ikke
