2008-01-23

Există corzi cosmice mari cât Universul?

Exista corzi cosmice mari cat Universul?
Foto: Radiaţia cosmică de fond Sursa: Interactions.org
O echipă de astronomi şi fizicieni din Marea Britanie au observat experimental indicii că poate într-adevăr există corzi cosmice, adică linii foarte masive, lungi cât întregul Univers, aşa cum prevede teoria corzilor. Folosind un supercomputer, ei au simulat cum ar trebui să arate distribuţia radiaţiei cosmice de fond dacă se ia şi dacă nu se ia în considerare teoria corzilor...


Categorie: Fizica
Postată de: Adrian Buzatu

O echipă de astronomi şi fizicieni din Marea Britanie au observat experimental indicii că poate într-adevăr există corzi cosmice, adică linii foarte masive, lungi cât întregul Univers, aşa cum prevede teoria corzilor. Folosind un supercomputer, ei au simulat cum ar trebui să arate distribuţia radiaţiei cosmice de fond dacă se ia şi dacă nu se ia în considerare teoria corzilor, apoi au comparat cele două simulări cu rezultatele experimentale culese de satelitul WMAP. Comparaţia pare să sugereze existenţa corzilor cosmice. Rezultatul a fost publicat pe 18 ianuarie 2008 în revista Physical Review Letters.

Ce este teoria corzilor?

Existenţa acestor corzi cosmice este prezisă de teoria corzilor, numită şi teoria supercorzilor. Aceasta pleacă de la idee ca particulele elementare, precum electronul şi cuarcii ce formează protonii şi neutronii, nu sunt de fapt particule punctiforme, ci mai degrabă sunt nişte corzi, de lungime foarte scurtă, care vibrează. Vibrând cu o anumită frecvenţă, aceste corzi au o anumită energie (proporţională cu frecvenţa), iar având o anumită energie, au o anumită masă (proporţională cu energia). Dacă o coardă vibrează cu o altă frecvenţă, atunci ea are o altă energie şi o altă masă. Si cum buletinul de identitate a unei particule elementare este masa ei (excepţie făcând faptul ca o particulă de materie şi partenerul ei de antimaterie au aceeaşi masă, dar atunci sunt distinse prin sarcina electrică de semne diferite), atunci această coarzi vibrând la variate frecvenţe produc întreaga diversitate de particule elementare întâlnite experimental, particule din carea Lumea aşa cum o ştim este formată.

Ce sunt corzile cosmice?

Teoria corzilor este încă în stadiul de ipoteză, iar oamenii de ştiinţă încearcă să verifice experimental predicţiile teoriei. Una din aceste predicţii este aceea că dacă la energiile cele mai înalte există corzi foarte foarte mici (care văzute de la distanţă apar ca si particule elementare punctiforme), atunci imediat după Big Bang au fost produse multe din aceste corzi. Dar cum apoi Universul a intrat în o expansiune accelerată foarte rapidă, poate că unele din aceste corzi au fost şi ele mărite puternic. Urmarea ar putea fi existenţa unor corzi cosmice, întinse de-a lungul unei mari porţiuni din Universul nostru. Ele ar apărea ca nişte linii cu masă foarte foarte mare.

Cum s-au căutat experimental aceste corzi cosmice?

Teoria relativităţii generalizate prevede că corpuri foarte masive curbează şi deformează lumina care trece pe lângă ele. Cu cât corpul este mai masiv, cu atât curbarea este mai mare. De fapt, aşa a şi venit în 1919 prima confirmare a teoriei relativităţii generalizate, care fusese formulată de Einstein în 1916. In timpul unei eclipse totale de Soare, două experimente independente au măsurat că într-adevăr, lumina ce provenea de la o stea era deviată de Soarele nostru, iar devierea avea exact valoarea prezisă de teoria generală a relativităţii. Acest fenomen poartă numele de "lentilă gravitaţională". Tot astfel, găurile negre, corpurile cereşti cele mai masive din Univers, deviază traiectoria luminii atât de mult, încât lumina cade înapoi spre gaura neagră, nereuşind să se elibereze. Materia întunecată, la rândul ei, este detectată şi măsurată tocmai prin efectul ei gravitaţional de a devia şi deforma lumina ce provine de la stele. Pe acelaşi principiul, fizicienii şi astronomii încearcă să identifice deformări ale luminii ce ar fi consistente cu devieri produse de un corp ceresc foarte masiv, dar nu punctiform, cum ar fi găurile negre, ci liniar, cum ar fi aceste corzi cosmice.

Pentru a spera să observe experimental aceste corzi cosmice, dacă există, fizicienii şi astronomii studiază în primul rând radiaţia cosmică de fond, adică fotoni de lumină de energie corespunzând unei temperaturi de 3 Kelvin, care lovesc Pământul din toate direcţiile spaţiului şi reprezintă dovada decisivă a existenţei unei explozii primordiale prin care a început Universul, anume Big Bang-ul. Datele experimentale provin de la satelitul WMAP, care este operat de NASA. Această radiţie provine din toate direcţiile, cu aceeaşi temperatură. Totuşi, când se măsoară în detaliu, s-au observat mici variaţii: din unele zone din Univers provin radiaţii cu temperatura un pic mai mare, din altele provin radiaţii cu temperatură un pic mai mică. Fizicienii interpretează că din zonele cu temperatură un pic mai mare au apărut galaxii, iar din zonele cu temperatură un pic mai mică a apărut spaţiul dintre galaxii.

Fizienii caută deformări a acestor radiaţii cosmice de fond care poate ar proveni de la corzi cosmice. Dar ce efecte au aceste corzi cosmice asupra radiaţiei de fond? Pentru a efectua calculelele teoriei corzilor, au folosit un supercomputer din Marea Britanie, modelizând cum ar trebui să arate radiaţia cosmică de font fără şi cu existenţa acestor corzi cosmice.

Rezultatul căutării

Măsurătorile experimentale par sa sugereze existenţa acestor corzi cosmice. Acest rezultat a fost publicat în revista Physical Review Letters pe 18 ianuarie 2008. Pentru a confirma sau infirma acest rezultat, este nevoie de date experimentale încă şi mai precise. Acestea vor veni de la satelitul Planck care va fi lansat de Agenţia Spaţială Europeană anul acesta, în 2008.

Articol adaptat de Adrian Buzatu după PhysOrg.com pentru www.fizicaparticulelor.ro.

Comentarii

  • January 23, 2008, 8:28 pm - Adi

    Draga Serban, daca este ceva din ce am spus ce nu ai inteles, voi fi bucuros sa reformulez.

    Adi

  • January 23, 2008, 4:35 am - cristi

    Gamow e la cimitirul Green Mountain, din Boulder, Colorado, unde zace de acum 40 de ani... Nu stiu ce parere ar putea avea despre teoria actuala a stringurilor, sau daca e interesat macar, dar cateva simulari pe computer in urma unei ipoteze nu pot sa-i faca rau...

  • January 23, 2008, 4:20 am - Serban R

    Comentariu desuet si pe alocuri agramat la o ipoteza emisa mai bine de douazeci de ani in urma(teoria string-urilor). Unde esti tu, Gamow?

Adaugă un comentariu

Adaugă un comentariu

This is a captcha-picture. It is used to prevent mass-access by robots. (see: www.captcha.net)
Codul din imagine:
Numele dvs.(*):
COMENTARIU. Sugestie: SALVATI inainte de a trimite! Eventual puteti selecta cu Ctrl-A si apoi copia cu Ctrl-C. Sistemul mai da erori, in special daca textul este lung!(*):
 

Aceasta pagina a fost vizitata de 24256 ori