Объяснена трехмерность Вселенной: Что скрывается по ту сторону бездны?

Узлы силовых трубок, связанные кварки и антикварки, устойчивы только в трехмерном пространстве.

В следующий раз, когда вы столкнетесь с запутанной узлами веревкой, проволокой или пряжей, задумайтесь над этим, так как это и есть естественный процесс, который поможет объяснить трехмерную природу Вселенной и то как она сформировалась. Международная команда физиков нашла объяснение трехмерного существования Вселенной (без учета временной координаты), так как такой они ее считают более стабильной и долговечной. Международная команда физиков разработала теорию о том, что вскоре после того, как возникла 13,8 миллиарда лет назад Вселенная (до стадии инфляционного расширения), она представляла собой сеть плотно заузленных и связанных между собой силовых трубок из гибкой нити энергии. Идея дает точные объяснения, почему мы живем в трехмерном мире и описана в работе под названием «Инфляционные узловатости и размерность пространства-времени». Трехмерность Вселенной ими объясняется тем, что узлы силовых трубок, связанные кварки и антикварки, устойчивы только в трехмерном пространстве. Эта конструкция из трубок, пронизывающая Вселенную с более высоким числом пространственных измерений, просто не могла б просуществовать длительный период времени.

Вопрос о том, почему Вселенная имеет именно три пространственных измерения, является глубочайшей головоломкой в космологии и на самом деле лишь время от времени рассматривается научной литературой. Для того, чтобы отыскать новое решение этой головоломки пятеро соавторов, профессора физики - Arjun Berera из Эдинбургского университета, одного из старейших вузов Шотландии, Roman Buniy из Чепменского университета, частный университет в г. Ориндж, Калифорния (США), Heinrich P?s из технического Университета Дортмунда, Jo?o Rosa из португальского университета Авейру и Thomas Kephart из частного исследовательского университета Вандербильта в Нашвилле, штат Теннесси (США) - взяли общий элемент из стандартной модели физики частиц и смешали его с базовой теорией узлов, чтобы провести новый сценарий, который не только сможет объяснить преобладание трех измерений, но и обеспечит естественный источник энергии для инфляционного роста всплеска, который, по мнению большинства космологов, прошел во Вселенной за микросекунды после того, как она начала существовать. Главным элементом, на который физики опираются, является «силовая трубка», состоящая из кварков, элементарных частиц, составляющих протоны и нейтроны, удерживаемые вместе другим типом элементарных частиц, называемых глюоном, который «склеивает» кварки вместе. Глюоны в соединении с положительными кварками противостоят отрицательным антикваркам с гибкими нитями энергии, в так называемой силовой трубке. Соединение между частицами разрываются, силовая трубка становится длиннее, пока не достигнет точки излома. Когда это происходит, высвобождается достаточное количество энергии для формирования второй кварк-антикварковой пары, которая расщепляется и связывается с оригинальными частицами, производя две пары связанных частиц. (Процесс аналогичен для резки полосового магнита пополам, чтобы сделать два маленьких магнита с северным и южным полюсами.)

Общаясь во время дискуссии на семинаре, группу заинтриговала возможность того, что силовые трубки могли сыграть ключевую роль в первоначальном формировании Вселенной. Согласно современным теориям, когда Вселенная была создана, она изначально была заполнена перегретой и электрически заряженной жидкостью, называемой кварк-глюонной плазмой, которая состояла из смеси кварков и глюонов. Ученые разобрались, что более высокая энергетическая версия кварк-глюонной плазмы была бы идеальной средой для формирования силовых трубок в самой ранней Вселенной. Большое количество пар кварков и антикварков, самопроизвольно создаваемых и уничтожаемых, создало бы уравновешивание силовых трубок. Обычно силовая трубка, соединяющая кварк и антикварк, исчезает, когда две частицы вступают в контакт и самоуничтожаются, но бывают исключения. Если трубка принимает форму узла, например, то она становится стабильной и может пережить те частицы, которые ее создали. Если одна из частиц прослеживает путь перегрузочного узла, например, то его трубка потока образует трехслойный узел. В результате узелковая трубка будет существовать и после того, как частицы, которые она связывает, уничтожат друг друга.

Стабильный поток силовой трубки создается, когда две или более силовые трубки становятся взаимосвязанными. Таким образом, вся вселенная могла бы наполниться тесной сетью силовых трубок, предположили авторы исследования. Затем, когда они подсчитали, сколько энергии может содержать такая сеть, они были приятно удивлены, обнаружив, что этого было достаточно, чтобы привести в действие ранний период космической инфляции. С момента появления идеи космической инфляции в начале 1980-х годов космологи в целом приняли предположение о том, что ранняя Вселенная пережила период, когда она расширялась от размера протона до больших размеров менее чем за триллион секунд. Самой отличительной характеристикой их теории является то, что она дает естественное объяснение трехмерному миру. Существует ряд теорий высших размеров, таких как теория струн, которые визуализируют вселенную как имеющую девять или десять пространственных измерений. Как правило, их сторонники объясняют, что эти более высокие размеры скрыты от зрения тем или иным способом.

Источник

Российские автомобили получат «чёрные ящики» для фиксации нарушений ПДД Эксперты из Берлина обнаружили древнейшую злокачественную опухоль Ученые рассказали о вреде планшетов для детей до 12 лет Ученые: Смешивание алкоголя и энергетиков ускоряет опьянение Уфологи назвали места главного контакта НЛО с людьми