Ar visata baigsis sprogimu, ar šniokštimu? Pora fizikų teoretikų pasiūlė trečią kelią: galbūt visata niekada nesibaigs.
Tyrime, kuriuo bandoma nustatyti tamsiosios energijos — paslaptingo reiškinio, dėl kurio, kaip manoma, Visata kiekvieną akimirką plečiasi vis greičiau — prigimtį, fizikai nustatė, kad kosmoso plėtimasis ne visada yra savaime suprantamas dalykas. Jie rašo, kad tamsioji energija gali periodiškai "įsijungti" ir išsijungti, kartais didindama kosmosą, kartais jį mažindama, kol susidaro tinkamos sąlygos įvykti naujam Didžiajam sprogimui — ir gimti naujai visatai.
Didysis pabėgimas
Šiuo metu mūsų visata išgyvena beprotiško plėtimosi etapą: su kiekviena akimirka kosmosas vis sparčiau didėja. Kosmologai nesupranta šio spartėjimo priežasties, kurią jie vadina tamsiąja energija. Jei šis pagreitis išliks, mūsų visata galiausiai išsiplės į nebūtį, o visa materija ir spinduliuotė subyrės į gabalus.
Tai būtų ne pirmas spartaus augimo laikotarpis. Pirmosiomis Didžiojo sprogimo akimirkomis energijos ir tankiai buvo tokie dideli, kad dabartinė fizika su jais nesusidoroja; ji prognozuoja singuliarumą - begalinio tankio tašką, kuriame matematika sutrinka. Po to visata patyrė neįtikėtinai spartaus plėtimosi laikotarpį, vadinamą infliacija, kuris taip pat menkai suprantamas.
Astronomai jau seniai svarsto, ar šios dvi pagreitinto plėtimosi fazės — viena - ankstyviausiais Didžiojo sprogimo momentais, kita - dabartinėje epochoje — yra susijusios viena su kita ir ar esybė, kuri lemia abi šias fazes, padeda išvengti Didžiojo sprogimo singuliarumo problemos.
Dinaminiai demonai
Siekdami atsakyti į šį klausimą, pora fizikų teoretikų vasario 7 d. arXiv (atveriama naujame skirtuke) duomenų bazėje paskelbė tyrimą, kuriame išnagrinėjo visatos modelį, kuriame tamsioji energija visada vaidino svarbų vaidmenį. Ankstesniuose tyrimuose tamsioji energija "įsijungdavo" įvairiais laikotarpiais, kad skatintų kosmoso plėtimąsi, tačiau naujajame tyrime siūlomas realistiškesnis modelis, apimantis materiją ir spinduliavimą.
Jie norėjo išsiaiškinti, ar tamsioji energija gali padėti išvengti Didžiojo sprogimo singuliarumo, paskatinti infliaciją ir pagreitinti vėlyvąją visatą. Kad būtų išvengta pradinio singuliarumo, visata negali prasidėti iš begalinio tankio taško. Vietoj to visata, kurioje gyvename, turėtų būti vienas iš begalinės pasikartojančių "didžiųjų sprogimų" serijos.
Pagal šį scenarijų tamsioji energija varo visatą, kol ji pasiekia tam tikrą dydį. Tačiau tada tamsioji energija transformuojasi ir priverčia visatą susitraukti. Tuomet kosmosas patiria didžiulį susitraukimą, tačiau prieš pat pasiekdama begalinio tankio būseną tamsioji energija vėl apsisuka, sukeldama neįtikėtinai greitą infliaciją ir pradėdama ciklą iš naujo.
Puikiai sureguliuotas mechanizmas
Mokslininkai rado tamsiosios energijos modelį, kuris atitinka visus tris kriterijus. Tačiau svarbiausia, kad materija ir spinduliavimas negalėjo būti itin ankstyvojoje visatoje, kitaip jie sugadintų infliaciją. Vietoj to, materija ir spinduliavimas turėjo atsirasti iškart po infliacijos, kai dalis tamsiosios energijos suiro, užtvindydama visatą šviesa ir materija.
Nors iš pradžių mokslininkams tai pavyko, jie nesugebėjo rasti bendros tamsiosios energijos modelių klasės, kuri visada duotų tokius pačius rezultatus. Vietoj to, norėdami gauti tikslius rezultatus, jie turėjo dirbtinai nustatyti mažesnę dabartinio pagreitėjusio plėtimosi vertę, nei numato kvantinė mechanika.
Tačiau šis naujas tyrimas rodo daug žadančią kryptį ir suteikia perspektyvų tolesniam tokių modelių tyrimui. Žmonėms nebūtinai lemta gyventi šaltame, tuščiame kosmose, nes tamsioji energija tolimoje ateityje gali elgtis kitaip. Tik tolesni tyrimai padės išsiaiškinti galutinį mūsų likimą.
