« »

четверг, 20 ноября 2014 г.

Как бозон Хиггса угрожал Вселенной и как гравитация спасла все.

 Image Credit: Science/AAAS

Universe Today,

Ванесса Янек (Vanessa Janek)
19 ноября 2014 года

Все физические свойства Вселенной - включая тот факт, что мы в ней существуем и даже исследуем - обязаны своим появлением некоторым событиям, произошедшим в очень ранней ее истории. Космологи считают, что Вселенная выглядит так только благодаря коротенькому периоду т.н. "инфляции" -  до того момента, как Большой Взрыв сгладил все первоначальные неоднородности в энергии вакуума, и выровнял саму ткань космоса.

Однако, согласно современным теориям, взаимодействие бозона Хиггса с инфляционным полем должно было вызвать коллапс рождающейся Вселенной. Очевидно, этого не произошло. Почему? - Оказывается, из-за гравитации. Только гравитация смогла в буквальном смысле удержать все вместе.

Взаимодействие между кривизной пространства-времени (которое принято называть гравитацией) и полем Хиггса еще толком не изучено. Разрешение проблемы того, что новорожденная Вселенная уцелела - неплохая мотивация провести кое-какие исследования. В статье в Physical Review Letters исследователи из университетов Копенгагена, Хельсинки и Имперского Колледжа в Лондоне показали, что для того, чтобы остановить коллапс, хватило бы даже и небольшого взаимодействия между гравитацией и полем Хиггса. 

Исследователи изменили уравнения Хиггса с тем, чтобы включить туда гравитацию, создаваемую на "ультрафиолетовых" энергиях. И оказалось, что эти правки стабилизируют инфляционный вакуум, но только в очень узком диапазоне энергий, что позволяет Вселенной расширяться и быть такой, как она есть...без необходимости изобретения новой физики за пределами Стандартной Модели.

Эта новая теория базируется на противоречивых доказательствах существования инфляции, о которых было объявлено BICEP2  этим летом, поэтому настоящее приложение ее выводы найдут в зависимости от того, будут ли эти доказательства подтверждены или нет. До тех пор исследователи надеются поддержать свою работу дополнительными наблюдениями - такими, как поиск гравитационных волн и более глубокое изучение реликтового излучения. 

В настоящий момент взаимодействие бозона Хиггса и гравитации - непроверяемая гипотеза - потому, что еще не открыт гравитон (частица-переносчик гравитационного взаимодействия). Эта гипотеза пока основывается на чистой математике, которая, хотя и объясняет красиво, почему существуем мы и наша Вселенная, тем не менее - пока только теория.

Комментариев нет: