/ Svet častíc | Slovenský portál nielen o časticovej fyzike

Kozmologická konštanta

| 3. 12. 2015


/data/photos/tomas blazek.jpg

Kozmologická konštanta je elegantným jednoduchým teoretickým kandidátom na realizáciu tmavej energie vesmíru.

Definovaná je stavovou rovnicou, podľa ktorej je ňou vyvolaný tlak presne rovný zápornej hodnote jej hustoty energie. Tento vzťah je konzistentný, spolu s prijateľnými predpokladmi, s výsledkami presných kozmologických pozorovaní posledného desaťročia.

Poznamenajme, že vo všeobecnosti tmavá energia pripúšťa aj iné závislosti medzi tlakom a energiou.

Názov je výstižný - jednoduchými matematickými úpravami možno ukázať, že forma energie s takouto stavovou rovnicou je vo vesmíre konštantná v priestore i v čase.

Zavedenie kozmologickej konštanty navrhol už Albert Einstein v r. 1917, ktorý zo všeobecnej teórie relativity hľadal statické riešenie pre vesmír, v tej dobe považovaný za nemenný.

V jeho riešení hrala úlohu antigravitácie. Na obrovských kozmických vzdialenostiach presne kompenzovala gravitačné priťažlivé účinky hmoty. Táto rovnováha však bola nestabilná - aj najmenšia odchýlka od rovnovážnej hodnoty kozmologickej konštanty viedla na rozpínanie priestoru alebo naopak na jeho zrútenie sa do seba.

Objav rozpínania priestoru Edwinom Hubblom v r. 1929  prirodzene viedol k pojmu veľkého tresku a kozmologická konštanta stratila opodstatnenie. Einstein ju nazval svojím najväčším omylom.

Od r. 1998 vieme, že priestor svoje rozpínanie  v súčasnosti zrýchľuje. Ak je zrýchľovanie spôsobené prítomnosťou kozmologickej konštanty, znamená to, že jej hodnota je väčšia ako hodnota potrebná pre statické Einsteinovo riešenie.

Jej veľkosti nerozumieme, všeobecne sa očakáva, že jej porozumieme v úplnejšej teórii nájdenej v budúcnosti.

Kozmologická konštanta môže byť energiou vákua, ktorého vlastnosti sa rozpínaním nemenia.

Žiaľ v takom prípade ju nevieme vysvetliť vákuom, ktoré sa ponúka podľa štandardného modelu elementárnych častíc a ktoré súvisí s Higgsovým bozónom objaveným v r. 2012 v CERNe.

Príspevok Higgsovho vákua je prirodzene o 56 rádov väčší, ako je hodnota kozmologickej konštanty potrebná na základe pozorovaní. Je možné, že uvedený rozpor poukazuje na hlboké neporozumenie súčasnej fyziky čakajúce na radikálne nové fyzikálne nápady a/alebo experimentálne objavy.

Tomáš Blažek, FMFI UK Bratislava

Film "A day with particles"

12. 3. 2021

Masterclasses 2021 - tlačová správa

2. 3. 2021

Masterclasses 2020 - tlačová správa

4. 3. 2020

ALPHA prvýkrát ochladila antihmotu pomocou laserového svetla

6. 4. 2021

Zaujímavý nový výsledok experimentu LHCb v CERN-e

23. 3. 2021

Kolaborácia ALICE otvorila cestu pre vysoko presné štúdium silnej sily

10. 12. 2020

Copyright © 2013, 2020 Svet častíc | Powered by OctoberCMS | Webdesign freelance studio, s.r.o.