Скажімо, у вас є дитина. Можливо, ви насправді робите це, може, ні. Але у космолога з Чиказького університету Дена Скольніка є гіпотеза, яка допомагає йому пояснити Всесвіт.
"У нас є цей лікар-лікар, і дитина зважить і виміряє дитину, намалює ці точки на графіку росту і передбачить, наскільки вони будуть великими пізніше". Всесвіт ", - говорить Скольнік, який розпочне профілінг у Дюка наступного місяця. Вчені мають прекрасну картину того, яким є Всесвіт у дитинстві. Вони схожі на всіх дорослих сьогодні. І як на графіку зростання лікаря, як ми знаємо, повинна бути фізика, яка ми знаємо, як ми повинні це чисто пов’язати ".„ Ви повинні зобразити це у дитячій картині Всесвіту, простежити нашу стандартну космологію і побачити наш Всесвіт сьогодні - Якби все пішло добре ", - говорить Скольник. Але це не те, що відбувається. "Щось, - каже Скольник, - не те".
Космологи не впевнені, що саме це. Можливо, вони помиляються у вимірі чи аналізі дитячого всесвіту. Або його сучасний стан.
Однак це нудні варіанти. "Ще одне, - каже Скольник, - це те, що наша стандартна модель космології не є правильною". Іншими словами, те, як люди думають про перші роки, дозрівання та долю Всесвіту, може якось заплутати
Останніми роками такі вчені, як Сколнік, досліджували перші два гіпотетичні непорозуміння. Вони ліквідували свої бар'єри, вилікували свої методи, повторно проаналізували результати конкурентів та колег та зібрали більш чіткі та об'ємні дані.
Цей момент Скольник називає "епохою напруженої космології". Інші просто називають це кризою
Для тих, хто не вивчає походження та еволюцію Всесвіту, це звучить як погана річ. Для космологів все навпаки. Невірно вважати, що Всесвіт цікавіший, ніж вони думали. "Це найкраще", - каже Скольник
Це число називається сталою Хаббла, і це швидкість, з якою Всесвіт сьогодні розширюється (не сьогодні як "вівторок", а сьогодні як "у цей космічний момент"). Хаббл постійно знаходиться в повітрі, навіть для космології
Астрономи запропонували кілька способів оцінити їх значення, і саме конфлікт між їх результатами викликає проблеми. "Космічний мікрохвильовий фон", або залишкове випромінювання від Великого вибуху. З цього зображення астрономи включають у модель те, що вони знають про темну енергію, темну речовину, регулярну речовину та гравітацію. Аут виявляє поточний стан Всесвіту та прогнозування загасання константи. Нещодавно астрономи зробили це, використовуючи космічний мікрохвильовий фон з Планка, космічної обсерваторії, яка була виведена з експлуатації в 2013 році.
Інший метод використовує "космічні відстані". Астрономи з'ясували, наскільки далекі об'єкти і як швидко вони рухаються, починаючи звідти (іш) і будуючи назовні. Вони обчислюють відстань до і від сусідніх зірок до більш віддалених зірок в інших галактиках, а від них - до наднових в ще більш віддалених галактиках. Вони вимірюють свій рух від нас і надають ще одну оцінку худої константи.
Scolnic Яку велику команду назвали SH0ES, яка використовувала метод сходів. Оцінки Хаббла не узгоджуються з планом Планка. Ось криза
Але зараз Скольнік і команда спробували новий метод: зворотну космічну далеку сходи. Замість відстані ешафота від Сонячної системи все далі і далі, цей підхід використовує характеристики космічного мікрохвильового фону (зображення дитини), таким чином починаючи все ближче і ближче до нас. З часом вчені використовують інформацію про розподіл галактик у Всесвіті та дані про наднові SH0ES. Це сталося в цей час під час опитування Темної енергії, яке, за його словами, з’явилося. Постійна оцінка Хаббла відповідала плану Планка. Едвард МакКолі, провідний дослідник, каже: "Це трохи скорочено, але це приємно".
"В обох цих методах наднові і назад наднові використовуються як медіатори", - говорить Сколнік. "Отже, якщо суперни щасливо погоджуються з обома сторонами, це означає, що проблема полягає не в посереднику". Щось відбувається з одного кінця. "Якщо наша модель помилкова, це має бути щось про те, як ми сьогодні розуміємо Всесвіт або як ми розуміємо Всесвіт у дитинстві", - говорить він.
Після Скольник відчув це почуття особисто. "Я почуваюся дуже посередині, - каже Скольнік, - і у неї багато безсонних ночей".
Незрілість - і серйозність цієї проблеми у космологів - нещодавно зросла. До кількох років Макколі казав: "Невизначеність була досить великою, щоб хтось з цього побоювався".
Можливо, була якась систематична проблема - всередині інструментів, що проводять вимірювання, або всередині аналізу кожної із сторін. Однак опоненти самостійно проаналізували свою роботу, наднова стала більш точною, і Планк відчув найкращу картину дитини. А дві константи Хаббла залишалися міцно розділеними.
Це означає, що це скоріше проблема сама, або люди, які копаються в ній, але з нашою моделлю Всесвіту. Сільвія Галлі, яка допомагала проводити аналіз Планка.
Це не дивно для Скольниці. 95 відсотків Всесвіту ", - говорить він, маючи на увазі той факт, що Всесвіт - це майже повністю темна матерія і темна енергія, перед якими є слово" темна ", бо я не знаю, що вони собою представляють. Тому що ми можемо лише розуміти космічний вміст на рівні 5% (F) досить смішно думати, що стандартна модель космології цілком правильна
Але як це може бути погано? Щовечора астрономи публікують нові ідеї для arXiv, сайту з відкритим доступом. Зокрема, космологи використовують arXiv для здійснення своєчасних дій, яких офіційні журнали не дозволяють. "Ми просто дотримуємося дорогоцінного життя, ми намагаємося не відставати від того, що виходить", - говорить Скольнік.
Щось велике може бути тим, що відбувається з космологією. Легко зрозуміти, звідки прийшли космологи, радіючи помилці щодо Всесвіту. Що має сенс: що цікавіше, ніж ми могли б подумати?