Som litt skum på toppen av en havbølge, kan det observerbare universet vårt ikke være noe annet enn en sliver som sitter innenfor kanten av en boble som stadig utvides til en høyere dimensjon.
Selv om denne uhyggelige ideen kan høres ut som noe ut av en fysikers feberdrøm, er det faktisk en ny bestrebelse på å forene strengteoriens matematikk med virkeligheten mørk energi, en mystisk, alt gjennomgripende kosmisk kraft som opptrer i opposisjon til tyngdekraften.
Strengteori er et forsøk på å forene de to grunnpilarene i det 20. århundrets fysikk - kvantemekanikk og tyngdekraft - ved å anbringe at alle partikler er endimensjonale strenger med vibrasjoner som bestemmer egenskaper som masse og ladning. Teorien har blitt beskrevet som matematisk vakker, og har i lang tid vært en av de ledende utfordrerne for det forskere kaller en teori om alt, noe som betyr et rammeverk for å forklare all fysikk, popularisert i bøker som Brian Greene's The Elegant Universe (Norton, 1999).
Men strengteoretikere har den siste tiden gått tapt i et varsel fra sine egne spekulasjoner. Mange versjoner av strengteori krever at virkeligheten består av 10 eller flere dimensjoner - verdensrommet og en tid vi normalt opplever, pluss mange andre som rulles opp til et ekstremt trangt punkt. Hvordan de ekstra dimensjonene er konfigurert, bestemmer egenskapene til universet vi oppfatter.
På begynnelsen av 2000-tallet innså forskere at strengteori gjorde at så mange som 10 ^ 500 (det er nummer 1 etterfulgt av 500 nuller) unike universer å eksistere, og skapte et multiverset landskap der vårt spesielle univers bare var et lite underavsnitt, som Live Vitenskap tidligere rapportert. Men strengteori-ligninger produserte også for det meste hypotetiske universer som manglet mørk energi, som astronomer oppdaget på 1990-tallet og som for øyeblikket akselererer utvidelsen av kosmos.
Tidligere i år ga forskere et slag for strengteori ved å antyde at ikke en eneste av de nesten utallige universene den beskriver faktisk inneholder mørk energi slik vi kjenner den. "Det blir stadig tydeligere at modellene hittil foreslått i strengteori for å beskrive mørk energi lider av matematiske problemer," Ulf Danielsson, medforfatter av en ny artikkel publisert 27. desember i tidsskriftet Physical Review Letters og en teoretisk fysiker ved Uppsala Universitetet i Sverige, fortalte Live Science.
Det grunnleggende problemet, sa Danielsson, er at ligningene som styrer strengteori sier at ethvert univers med vår versjon av mørk energi i det raskt skal forfalle og forsvinne. "Tanken vår er å gjøre dette problemet til en dyd," sa han.
Sammen med kollegene konstruerte han en modell der prosessen som fikk disse mørk-energi-gjennomsyrte universene til å forfalle faktisk driver inflasjonen av bobler laget av mange dimensjoner. Vi lever innenfor grensen for en av disse ekspanderende boblene og "mørk energi er ... indusert på en subtil måte gjennom samspillet mellom bobleveggene som vi lever og de høyere dimensjonene," skrev Danielsson i et blogginnlegg som beskrev den nye teorien .
Big Bang, da kosmos vårt ble født, blir da øyeblikket da denne boblen begynte å utvide seg, ifølge Danielsson. Partikler i vårt univers er ganske enkelt sluttpunktene til strenger som strekker seg ut i ekstra dimensjoner. Danielsson og kollegene er interessert i å sjekke om modellen deres er kompatibel med andre kjente aspekter av fysikk. Og hypotesen kan tjene til å hjelpe fysikere med å gjøre observerbare spådommer om det tidlige universet og sorte hull, sa Danielsson.
Men andre forskere kjøper ikke det.
"Dette er en matte-fiksjon som har null eksperimentelle bevis som taler for det," sa Sabine Hossenfelder, fysiker ved Frankfurt Institute for Advanced Studies i Tyskland, til Live Science.
Hossenfelder har vært kritisk til mye av den siste pontifikasjonen innen grunnleggende fysikk, og ga ut en bok i fjor kalt Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray (Basic Books, 2018). "Strengteoretikere foreslår en tilsynelatende uendelig mengde matematiske konstruksjoner som ikke har noe kjent forhold til observasjon," sa hun.
Men Danielsson tror ikke at strengteori ikke vil være evig å prøve, og at de aktuelle debattene rundt den allerede gir noen kontroller av teorien. "Hvis det viser seg at strengteori ikke kan gi mørk energi av den typen vi observerer, testes ikke strengsteori bare, den er bevist feil," sa han.
