Kosmologie je rozbitá. Ne katastrofálně, ale dostatečně silný, aby připravil teoretiky o spánek. Máme Lambda-CDM, standardní model, který úspěšně vysvětluje téměř všechny pozorovatelné jevy ve vesmíru. Kosmické mikrovlnné pozadí? Fungovalo to. Rozložení galaxií? Fungovalo to. Tohle je opravdu těžká váha. Problém je ve velkém písmenu L.
Lambda je zkratka pro kosmologickou konstantu. Toto je Einsteinův „pahýl“ pro energii prázdného prostoru. Vysvětluje, proč se rozpínání vesmíru zrychluje. Absolutně však nechápeme proč to má takový význam, jaký má.
Kvantová teorie pole předpovídá číslo asi o 122 řádů větší. To je možná nejhorší předpověď v historii fyziky. Aby toho nebylo málo, napětí Hubblea zůstává. Místní měření rychlosti expanze neodpovídají údajům získaným z raného vesmíru. Žádný z těchto problémů nezmizel. Jsou tvrdohlaví.
V této souvislosti hovoří Savvas Kushiappas. Teoretický fyzik z Bryan University, který nedávno publikoval nový článek o arXiv s podivným nápadem.
Možná má vesmír svůj vlastní princip neurčitosti.
Zde je jeho návrh. Velikost vesmíru a rychlost jeho rozpínání nelze současně s absolutní přesností specifikovat. Heisenberg to věděl, když mluvil o částicích. Kushiappas tvrdí, že to platí i pro vesmír. Tato základní “rozmazanost” může vysvětlit temnou energii. Bez vnášení nových částic. Bez využití tajemných polí vakuové energie. Pouze matematika.
Zachází s měřítkovým faktorem (v podstatě s velikostí prostoru) jako s kvantovým operátorem. Rychlostí expanze tak úplně nedojíždí. V kvantové mechanice tato nekomutativnost vytváří nejistotu mezi polohou a hybností. Tím, že to zde použijeme, upravíme Friedmanovu rovnici.
Úprava je na první pohled neviditelná. Vše je určeno jedním volným exponentem. Co když je tento exponent kladný? Ke zrychlené expanzi v pozdějších fázích dochází přirozeně. Temná energie není potřeba. Geometrie samotná je vytvořena tak, aby fungovala prostorem. Vesmír se rozpíná, protože je „rozmazaný“.
A je to ještě divnější. Rovnice není absolutně konstantní. Předpovídá, že stavová rovnice pro temnou energii by měla být o něco větší než -1. Ne přesně -1, jako v původní Einsteinově konstantě.
Zní to povědomě? Moderní studie jako DESI již naznačují odchylky. Příští generace dalekohledů to může potvrdit nebo úplně vyvrátit.
Otočit ceduli? Příběh se úplně mění. Matematika vyhlazuje raný vesmír. Volný bod velkého třesku zmizí. V t=0 neexistuje nekonečná hustota. Místo toho dochází k „klasickému odrazu“. Prostor se smrští, dosáhne minimální velikosti a poté se odrazí zpět do expanze.
Je to realita? Asi ještě ne.
Toto je teoretický návrh jednoho autora. Matematika odvádí skvělou práci. Předpokládá prostorově plochý Vesmír, který je v souladu se současnými údaji. Ale také to vyžaduje, aby rychlost expanze byla dobře vychovaná operátor.
Budou data poslouchat? Nebo vesmír trvá na jednoduché, nudné hodnotě -1? To ještě nevíme. Budeme muset počkat a uvidíme. 🌌
