Темная материя может состоять из частиц, которые движутся быстрее света

Вы когда-нибудь задумывались о тайнах Вселенной? Темная материя, темная энергия, частицы, которые движутся с молниеносной скоростью, - все это находится в центре внимания последних космических загадок. Представьте, что мы делим нашу Вселенную с частицами, которые движутся быстрее света, известными как тахионы.

Такова новая дерзкая теория, представленная учеными Сэмюэлем Х. Крамером из Университета Висконсин-Мэдисон и Яном Х. Редмаунтом из Университета Сент-Луиса.

Темная материя и темная энергия

Темная материя и темная энергия стали для ученых "слоном во Вселенной". Эти образования составляют около 95 % Вселенной, но многое о них остается загадкой.

Темная материя, составляющая 27 %, подобна невидимой руке Вселенной, влияющей на движение галактик и галактических скоплений.

Темная энергия, составляющая 68 %, подобна скрытому топливу Вселенной, приводящему в движение ускоренное расширение Вселенной. Новая теория, связанная с тахионами, может пролить свет на эти загадочные части нашего космоса.

Гонка против света

В мире гипотетических частиц тахионы - это бунтари, нонконформисты. Теория относительности Эйнштейна сделала скорость света пределом космической скорости, но тахионы смеются над этими правилами.

Они якобы путешествуют быстрее света. Работа Крамера и Редмаунта предполагает, что вселенная, в которой доминируют эти дерзкие частицы, все же может вписаться в рамки современной физики.

Если тахионы существуют, они обладают свойствами, которые могут влиять на космические явления так, как мы еще не представляли.

Необычные свойства тахионов

Эксперты предлагают новую модель, в которой Вселенная сначала замедляется, а затем ускоряется - этот процесс они называют "отраженным расширением".

Это в корне меняет стандартную модель Лямбда-холодной темной материи (ΛCDM), которая приписывает ускорение темной энергии.

В новой модели на темп расширения Вселенной влияют особые свойства тахионов. Их скорость, превышающая скорость света, придает им уникальную форму кинетической энергии, которая и вызывает переход от замедления к ускорению.

Для доказательства команда использовала данные о сверхновых типа Ia - "стандартных свечах" Вселенной. Их постоянная светимость делает их надежной мерой расстояний во Вселенной.

Подогнав свою модель к данным о сверхновых, исследователи пришли к выводу, что тахионная Вселенная может объяснить наблюдаемое ускорение.

Основные результаты исследования

В исследовании рассматривались два набора данных о сверхновых типа Ia для проверки новой космологической модели. Параметр Хаббла (H0) измеряет скорость расширения Вселенной. Он выражается в километрах в секунду на мегапарсек (км/с/Мпк).

В меньшем наборе данных было 186 сверхновых. Значение H0 составило 66,6 ± 1,5 км/с/Мпк. Это означает, что Вселенная расширяется на 66,6 километра в секунду на каждый мегапарсек расстояния, с погрешностью ±1,5 км/с/Мпк. Возраст Вселенной по этому набору данных составляет около 8,35 ± 0,68 миллиарда лет.

Более крупный набор данных содержит 1048 сверхновых. Он показал несколько большее значение H0 - 69,6 ± 0,4 км/с/Мпк. Это говорит о более высокой скорости расширения с меньшей погрешностью ±0,4 км/с/Мпк. Возраст Вселенной, полученный из этого набора данных, составляет около 8,15 ± 0,36 млрд лет.

Эти результаты согласуются с существующими моделями, такими как модель холодной темной материи Лямбда. Это согласие означает, что новая модель, основанная на тахионах, может стать достойной альтернативой. Новая теория предполагает, что тахионы, частицы, движущиеся быстрее света, могут составлять темную материю.

Что, если тахионы реальны?

Если будет доказано, что тахионы существуют, это произведет революцию в нашем понимании физики, потенциально перевернув существующие теории и открыв новые пути для исследований. Несмотря на критику и скептицизм со стороны научного сообщества, модель дуэта хорошо согласуется с текущими данными о сверхновых.

Последствия могут выйти за рамки космологии и повлиять на такие области, как физика частиц и общая теория относительности. Однако тахионная модель должна пройти дальнейшее тестирование и строгую экспертную оценку, прежде чем получить признание.

Направления будущих исследований

Будущие исследования позволят сравнить эту модель с другими космологическими данными, включая космический микроволновый фон и микролинзирование квазаров. Это исследовательское путешествие поможет определить, действительно ли тахионы могут объяснить ускоренное расширение Вселенной.

Открытие тахионов может иметь последствия далеко за пределами космологии. Возможно, оно даже приведет к появлению новых технологий, основанных на путешествиях быстрее света, хотя это чисто умозрительное предположение. Физикам-теоретикам придется переписать многие принципы, и, возможно, появятся новые основы.

Как и в случае с любой революционной теорией, важно, чтобы все были на борту. Исследователи из разных областей должны будут проверить и усовершенствовать тахионную модель. Совместные усилия приведут к разработке новых экспериментов и наблюдений для обнаружения тахионов или их эффектов.

Проверка тахионной модели

Исследования должны пройти тщательную проверку другими экспертами в данной области в рамках процесса рецензирования. Этот важнейший шаг определит, насколько