Var būt plaisas telpā-laikā, bet cilvēces teleskopi tos neredz.
Plaisas, ja tādas pastāv, ir senas - paliekas pēc laika neilgi pēc Lielā sprādziena, kad Visums tikko bija pārgājis no karstāka, svešāka stāvokļa uz vēsāku, pazīstamāku, kādu mēs šodien redzam. Šī lielā atdzišana, ko fiziķi sauc par "fāzes pāreju", dažās vietās sākās agrāk nekā citās, teorija iet. Izveidojās un izplatījās vēsāka Visuma burbuļi, ziedot visā telpā, līdz tie satikās ar citiem burbuļiem. Galu galā viss kosmoss mainījās, un vecais Visums pazuda.
Bet tas vecais, enerģētiskais stāvoklis, iespējams, dzīvoja uz robežas starp burbuļiem, plaisām telpas telpā un tur, kur šie dzesēšanas reģioni satikās un nebija lieliski saderīgi. Daži fiziķi domāja, ka mēs joprojām redzam pierādījumus par šīm plaisām vai defektiem - kas pazīstami kā “kosmiskās virknes” - kosmiskajā mikroviļņu fona (CMB) siltumā, kas palicis no Visuma vardarbīgās parādīšanās. Bet saskaņā ar jaunu rakstu šie pierādījumi būtu vienkārši pārāk vāji, lai jebkurš teleskops varētu izvēlēties troksni.
Kosmiskās stīgas ir grūti iedomāties objekti, sacīja Oskars Hernandess, Monreālas Makgila universitātes fiziķis un darba līdzautors. Bet viņiem ir analogi mūsu pasaulē.
"Vai esat staigājuši pa aizsalušu ezeru? Vai esat pamanījuši plaisas, kas ievilktas cauri aizsalušajam ezera ledam? Tas joprojām ir diezgan ciets. Nav no kā baidīties, bet ir plaisas," Hernández stāstīja Live Science
Šīs plaisas veidojas līdzīgā fāzes pārejas procesā kā kosmiskās virknes.
"Ledus ir ūdens, kas ir izgājis cauri fāzu pārejai," viņš teica. "Ūdens molekulas varēja brīvi kustēties kā šķidrums, un pēkšņi kaut kur tās sāk veidoties kā kristāls. Tas pats sāk flīzēties flīzēs, kas ir sešstūri. Tagad iedomājieties, ka jums ir perfektas flīzes. Ja kāds ezera otrā galā atkal sāk flīzēt, "būtībā nav nulles, ka jūsu flīzes sakrustos.
Nepilnīgas tikšanās vietas uz aizsalušas ezera virsmas veido garas plaisas. Audumā, kur krustojas telpa un laiks, tie veido kosmiskas virknes - ja pamatā esošā fizika ir pareiza.
Pētnieki uzskata, ka kosmosā ir lauki, kas nosaka pamata spēku un daļiņu izturēšanos. Visuma pirmās fāzes pārejas radīja šos laukus.
"Varētu būt lauks, kas attiecas uz kādu daļiņu, kurai savā ziņā ir" jāizvēlas virziens, lai iesaldētu un atdzistu ". Un tā kā Visums ir patiešām liels, tas varētu izvēlēties dažādus virzienus dažādās Visuma daļās, "viņš sacīja. "Ja šis lauks pakļaujas noteiktiem nosacījumiem ... tad, kad Visums ir atdzisis, būs pārtraukumu līnijas, būs enerģijas līnijas, kuras nevar atdzist."
Mūsdienās šie tikšanās punkti parādīsies kā bezgalīgi plānas enerģijas līnijas caur kosmosu.
Šo kosmisko virkņu atrašana būtu liels darījums, jo tie būtu vēl viens pierādījums tam, ka fizika ir lielāka un sarežģītāka, nekā to atļauj pašreizējais modelis, sacīja Hernández.
Šobrīd vismodernākā daļiņu fizikas teorija, ko pētnieki uzskata par pārliecinoši pierādītu, ir pazīstama kā standarta modelis. Tajā ietilpst kvarki un elektroni, kas veido atomus, kā arī eksotiskākas daļiņas, piemēram, Higsa bozons un neitrīni.
Tomēr lielākā daļa fiziķu uzskata, ka standarta modelis ir nepilnīgs. Kā jau iepriekš ziņoja Live Science, ir visdažādākās idejas, kā to paplašināt, sākot no supersimetriskām daļiņām (ti, “stau slepton”) līdz virslīgas teorijai - idejai, ka visas daļiņas un spēki var izskaidrot kā sīku vibrāciju , daudzdimensionālas “stīgas”. (Piezīme: virslīgas teorijas “stīgas” nav tas pats, kas kosmiskās “stīgas”. Pieejams ir tik daudz metaforu, un dažreiz dažādu jomu fiziķi to izmanto atkārtoti.)
"Daudzi standarta modeļa paplašinājumi, kas cilvēkiem patiešām patīk - tāpat kā daudzas virslīgas teorijas un citi - pēc inflācijas dabiski noved pie kosmiskajām virknēm," sacīja Hernández. "Tātad tas, kas mums ir, ir objekts, kuru prognozē ļoti daudzi modeļi, tāpēc, ja tie neeksistē, visi šie modeļi tiek izslēgti. Un, ja tie pastāv, ak, mans dievs, cilvēki ir laimīgi."
Kopš 2017. gada ir vērojama liela interese par mēģinājumiem pamanīt virknes CMB, Hernández un viņa līdzautors rakstīja savā rakstā, publicēja arXiv datu bāzē 18. novembrī un vēl nav salīdzinoši pārskatīti.
Hernández kopā ar Razvan Ciuca no Marianopolis koledžas Westmount, Kvebekā jau iepriekš bija iebilduši, ka konvolucionālais neironu tīkls - jaudīgs modeļa atrašanas programmatūras veids - būtu labākais līdzeklis, lai noteiktu virknes pierādījumus CMB.
Pieņemot, ka CMB karte ir perfekta un bez trokšņiem, viņi atsevišķā 2017. gada rakstā rakstīja, ka datoram, kas darbojas ar šāda veida neironu tīklu, jāspēj atrast kosmiskās virknes pat tad, ja to enerģijas līmenis (vai “spriedze”) ir ievērojami zems.
Bet, pārskatot tēmu šajā jaunajā 2019. gada dokumentā, viņi parādīja, ka patiesībā gandrīz noteikti nav iespējams nodrošināt pietiekami tīru CMB datus neironu tīklam, lai noteiktu šīs iespējamās virknes. Citi, spilgtāki mikroviļņu avoti aizsedz CMB un ir grūti pilnībā atdalāmi. Pat vislabākie mikroviļņu instrumenti ir nepilnīgi, ar ierobežotu izšķirtspēju un nejaušām to ierakstīšanas precizitātes svārstībām no viena pikseļa uz otru. Viņi konstatēja, ka visi šie faktori un vēl vairāk palielina informācijas zaudēšanas līmeni, ko nekad nevarēs pārvarēt neviena pašreizējā vai plānotā CMB reģistrēšanas un analīzes metode, viņi rakstīja. Šī kosmisko stīgu medību metode ir strupceļš.
Tas nenozīmē, ka viss ir zaudēts, tomēr viņi rakstīja.
Jauna kosmisko stīgu medīšanas metode ir balstīta uz Visuma izplešanās mērījumiem visos virzienos pāri visuma senām daļām. Šī metode, ko sauc par 21 centimetru intensitātes kartēšanu, nepaļaujas uz atsevišķu galaktiku kustību izpēti vai precīziem CMB attēliem, sacīja Hernández. Tā vietā tas ir balstīts uz ātruma mērījumiem, ar kuriem ūdeņraža atomi attālinās no Zemes vidēji visās dziļās kosmosa daļās.
Labākās observatorijas 21 cm kartēšanai (tā nosauktas tāpēc, ka ūdeņradis izstaro elektromagnētisko enerģiju ar indikatoru 21 cm viļņa garumā) vēl nav tiešsaistē. Bet, kad viņi ierodas, autori rakstīja, ir cerība uz skaidrākiem pierādījumiem par kosmiskajām virknēm viņu datos. Un tad, sacīja Hernández, medības var sākt no jauna.
