Подобно на малко пяна на гребена на океанска вълна, нашата наблюдавана вселена може да е нищо повече от плъзгач, седнал в ръба на балон, който постоянно се разраства в по-високо измерение.
Докато тази умопомрачителна идея може да звучи като нещо от съня на треска на физика, всъщност е ново начинание за съчетаване на математиката на теорията на струните с реалността на тъмната енергия, мистериозна, всеобхватна космическа сила, която действа в опозиция до гравитация.
Теорията на струните е опит за обединяване на двата стълба от физиката на 20 век - квантовата механика и гравитацията - като се твърди, че всички частици са едномерни струни, чиито вибрации определят свойства като маса и заряд. Теорията е описана като математически красива и дълго време е била един от водещите претенденти за това, което учените наричат „Теория на всичко“, което означава рамка за обяснение на цялата физика, популяризирана в книги като „Елегантната Вселена на Брайън Грийн“ (Нортън, 1999).
Но теоретиците на струните напоследък са изгубени във войната на собствените си спекулации. Много версии на теорията на струните изискват реалността да се състои от 10 или повече измерения - трите от пространството и едно от времето, което обикновено преживяваме, плюс много други, които са превърнати в изключително стегнато място. Как точно са конфигурирани тези допълнителни измерения, определя характеристиките на вселената, която възприемаме.
В началото на 2000-те изследователите разбраха, че теорията на струните позволява да съществуват най-много 10 ^ 500 (това е числото 1, последвано от 500 нули) уникални вселени, създавайки многолентов пейзаж, в който нашата конкретна Вселена е била просто мъничък подраздел, както на живо Науката по-рано съобщава. Но уравненията на теорията на струните също произвеждат най-вече хипотетични вселени с липса на тъмна енергия, която астрономите откриха през 90-те години и която в момента ускорява разширяването на Космоса.
По-рано тази година изследователите нанесоха удар на теорията на струните, като предположиха, че нито една от почти безбройните вселени, които описва, всъщност съдържа тъмна енергия, каквато я познаваме. "Все по-ясно е, че предлаганите досега модели в теорията на струните за описване на тъмната енергия страдат от математически проблеми", Улф Даниелсон, съавтор на нов документ, публикуван на 27 декември в списанието Physical Review Letters и теоретичен физик в Упсала Университетът в Швеция, каза Live Science.
Основният проблем, според Даниелсон, е, че уравненията, управляващи теорията на струните, казват, че всяка вселена с нашата версия на тъмна енергия в нея трябва бързо да се разпадне и да изчезне. "Нашата идея е да превърнем този проблем във добродетел", каза той.
Заедно с колегите си той конструира модел, при който процесът, предизвикващ разпадане на тези тъмно-енергийни вселени, всъщност води до надуване на мехурчета, направени от много измерения. Ние живеем в границите на един от тези разширяващи се мехурчета и „тъмната енергия е… индуцирана по фин начин чрез взаимодействието между стените на балончетата, върху които живеем, и по-високите измерения“, написа Даниелсон в публикация в блога, описвайки новата теория ,
Големият взрив, когато се роди космосът ни, тогава става моментът, когато този балон започна да се разширява, според Даниелсон. Частиците в нашата Вселена са просто крайните точки на струните, простиращи се в допълнителни измерения. Даниелсон и неговите колеги са заинтересовани да проверят дали техният модел е съвместим с други известни аспекти на физиката. И хипотезата може да послужи за подпомагане на физиците да правят наблюдаеми прогнози за ранната Вселена и черните дупки, каза Даниелсон.
Но други изследователи не го купуват.
"Това е математическа фантастика, която има нулеви експериментални доказателства за това", казва Сабин Хосенфелдер, физик от Франкфуртския институт за напреднали изследвания в Германия, пред Live Science.
Хосенфелдер е критично настроен към голяма част от най-новото понтифициране на фундаменталната физика и през миналата година публикува книга, наречена Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray (Basic Books, 2018). "Теоретиците на струните предлагат привидно безкрайно количество математически конструкции, които нямат известна връзка с наблюдението", каза тя.
Но Даниелсон не смята, че теорията на струните ще бъде завинаги несъстоятелна и че настоящите дебати около нея вече осигуряват някои проверки на теорията. "Ако се окаже, че теорията на струните не може да даде тъмна енергия от вида, който наблюдаваме, тогава теорията на струните не е само тествана, а е доказана грешна", каза той.
