Результаты новых исследований, в рамках которых учёные совместили астрономические наблюдения с результатами изучения бозона Хиггса, предполагают, что Вселенная с начала своего появления не должна была просуществовать дольше одной секунды. Вместо этого она должна была коллапсировать и сгинуть в небытие.
Об этих выводах Роберт Хоган (Robert Hogan) из Королевского колледжа в Лондоне и его коллеги рассказали 24 июня 2014 года на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества в Портсмуте. Также результаты их исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
После рождения Вселенной в результате Большого взрыва, пространство-время прошло через короткий период быстрого расширения, известного астрофизикам как космологическая инфляция. Этот этап эволюции пространства-времени ещё плохо изучен, однако именно в нём кроются все секреты космоса, каким мы видим его сегодня.
Сотрудники проекта BICEP2 сообщили в марте 2014 года, что им удалось обнаружить один из важнейших теоретически предсказанных эффектов — гравитационные волны, оставшиеся со времён Большого взрыва. Несмотря на то, что эти результаты пока не подтверждены, они могут стать долгожданным доказательством правильности инфляционной теории.
В новом исследовании Хоган и его коллеги разбирались с данными проекта BICEP2. Для того чтобы дополнить картину, они объединили результаты наблюдения гравитационных волн с новейшими достижениями в области физики элементарных частиц. В этом им помогли исследования коллег, направленные на изучение природы бозона Хиггса.
Измерения свойств кванта поля Хиггса позволили доказать, что вся Вселеннная расположена в так называемой "долине" этого поля и именно благодаря этому у всех остальных частиц имеется масса. Тем не менее, гипотетически существует ещё одна "долина" поля Хиггса, однако наша Вселенная в него не попадает благодаря мощному энергетическому барьеру.
Противоречие в расчётах заключается в том, что во время космологической инфляции Вселенная бы получала мощные толчки, которые столкнули бы её к другой "долине" поля Хиггса в течение доли секунды. Но если бы это произошло, то спустя всего секунду пространство-время бы коллапсировало и исчезло в результате Большого схлопывания.
Наша Вселенная находится в "долине", которая устанавливает поведение бозона Хиггса. От попадания в другую "долину" её предотвращает некий энергетический барьер, но непонятно, что произошло в ранней Вселенной, что уберегло её от неминуемой гибели (иллюстрация Robert Hogan, Kings College London).
"Мы получили очень странную теоретическую модель, которая если бы и была верна, то Вселенной бы сейчас не существовало. Но если результаты BICEP2 всё же верны, то мы откроем двери в Новую физику за пределами Стандартной модели", — говорит Хоган.
Пока что космологи полагают, что в расчётах сотрудников проекта BICEP2 должна быть ошибка. Но если её нет, то в истории пространства-времени должен протекать некий таинственный процесс, который остановил неминуемую гибель Вселенной, и кто знает, как это нечто сказывается на жизни космоса сегодня.
Ответить с цитированием