Osoby czytające wydania polityki

Wiarygodność w czasach niepewności

Wypróbuj za 11,90 zł!

Subskrybuj
Nauka

Kosmiczna zagadka

Zupełna pustka nigdy nie istnieje

W każdej porcji niczego coś się znajduje. W każdej porcji niczego coś się znajduje. Ilustracja Mark Ross
Zaskakująco mała wartość stałej kosmologicznej stanowi jedną z największych nierozwiązanych zagadek w fizyce
Clara MoskowitzŚwiat Nauki Clara Moskowitz

W każdej porcji niczego coś się znajduje. Można by się spodziewać, że gdyby z pustej przestrzeni usunięto wszystkie planety, gwiazdy i galaktyki, otrzymano by doskonałą próżnię. Nie jest to jednak prawda. W rzeczywistości zobaczylibyśmy dynamiczną scenę, w której cząstki ożywają i niemal natychmiast znikają.

Teoria opisująca świat w najmniejszych skalach – mechanika kwantowa – nie zezwala na istnienie nicości. W każdym momencie i w każdym punkcie energia nigdy nie może być idealnie równa zeru: wszędzie są jakieś drgania. Z takich drgań mogą wyłonić się cząstki „wirtualne” – a konkretnie pary złożone z cząstek i ich antycząstek, które anihilują i znikają tak szybko, jak się pojawiły. [...] Efektem działania tych pojawiających się nagle i znikających w niebycie cząstek jest „energia próżni”, która wypełnia kosmos i rozpycha samą przestrzeń. Jest to najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie ciemnej energii, z której powodu Wszechświat zamiast pozostawać statyczny lub rozszerzać się, ale coraz wolniej, w każdej chwili coraz bardziej przyspiesza.

Problem z energią próżni polega na tym, że jest jej zbyt mało. Kiedy naukowcy po raz pierwszy zaczęli rozważać tę koncepcję, obliczyli, że taka energia powinna być ogromna: Wszechświat rozszerzałby się tak gwałtownie i szybko, że nie mogłyby powstać żadne gwiazdy ani galaktyki. Ponieważ ewidentnie nie jest to prawda, energia próżni we Wszechświecie musi być bardzo mała – około 120 rzędów wielkości mniejsza, niż przewiduje teoria kwantowa. Ta rozbieżność skłoniła niektórych naukowców do nazwania energii próżni „najgorszym teoretycznym przewidywaniem w historii fizyki”.

Sądzi się, że energia próżni jest głównym składnikiem stałej kosmologicznej – matematycznego członu występującego w równaniach ogólnej teorii względności.

Polityka 23.2021 (3315) z dnia 31.05.2021; Świat Nauki; s. 90
Oryginalny tytuł tekstu: "Kosmiczna zagadka"
Reklama