Teoria cameleonului, posibil răspuns la unul dintre cele mai mari mistere ale Universului

Primele indicii indirecte ale presupusei existenţe a energiei întunecate (până în prezent nu au fost găsite decât astfel de indicii) au apărut spre sfârşitul anilor '90, când cosmologii care au măsurat lumina provenită de la supernove foarte îndepărtate au observat că aceste stele aveau o strălucire mai scăzută decât era de aşteptat. Această observaţie sugera că aşa-numitul continuu spaţiu-timp nu doar că se extinde, ceea ce în acea perioadă era considerat contraintuitiv în fizică, dar mai ales se extinde în mod accelerat. În faţa acestei evidenţe, fizicienii au postulat existenţa unei forţe care acţionează în opoziţie cu gravitaţia, împingând galaxiile din ce în ce mai departe una de alta în loc să le apropie. 

În prezent, cei mai mulţi fizicieni subscriu la ideea că energia întunecată este aşa-numita constantă cosmologică - sau densitatea energetică a spaţiului sau energia vidului - care i-a apărut lui Einstein în ecuaţiile de câmp ale Teoriei Relativităţii Generale şi i-a dat mari bătăi de cap marelui fizician. 

Energia spaţiului gol

Constanta cosmologică este practic energia spaţiului gol, după cum explică şi Baojiu Li, fizician şi matematician la Durham University din Marea Britanie. "Acest model simplu funcţionează excelent din punct de vedere practic şi este o adăugire directă la modelul cosmologic, fără a fi nevoie de modificarea legii gravitaţiei". a subliniat el. 

Problema este însă că principalele teorii din fizică susţin că valoarea energiei de vid ar trebui să fie cu aproximativ 120 de ordine de magnitudine mai mare decât ceea ce putem observa în Univers cu instrumentele de care dispunem. În consecinţă, fizicienii încearcă să verifice şi unele teorii alternative, iar Teoria Cameleonului este una dintre acestea. 

Această teorie postulează existenţa unei noi forţe, cu tot cu o particulă purtătoare de forţă, în afara celor patru pe care se bazează fizica: gravitaţia, forţa electromagnetică, forţa nucleară slabă şi forţa nucleară tare. Particula care mediază această forţă se numeşte particula cameleon şi probabil că nu o vom putea descoperi direct niciodată. Această forţă ar acţiona la fel ca energia întunecată, anulând efectele gravitaţiei şi împingând obiectele mari din Univers din ce în ce mai departe unele de altele. Însă raportarea la o a cincea forţă universală produce o dilemă pentru fizicieni - cum se face că instrumentele noastre, inclusiv celebrul accelerator de particule al CERN, nu au detectat niciodată o astfel de particulă care ar trebui să fie omniprezentă. 

Teoria sugerează că particula cameleon se camuflează în mediul înconjurător

Ei bine, teoria sugerează că, aşa cum îi spune numele, particula cameleon se camuflează în mediul înconjurător, evitând astfel detecţia. Aceste particule ar fi capabile să-şi modifice masa în funcţie de mediul înconjurător. Astfel, în vecinătatea Pământului, ele au o masă mare şi sunt dificil de detectat. Din acest motiv efectele particulelor cameleon nu sunt vizibile în Sistemul Solar şi pot fi observate doar la o scară cosmologică mare, scară la care materia ordinară apare mult dispersată, conform teoriei. 

Pentru a testa această teorie, cercetătorii au introdus în simulările lor computerizate o altă mare necunoscută din cosmologie, aşa-numita materie întunecată şi au pus-o să interacţioneze cu cele patru forţe cunoscute din fizică şi cu particulele cameleon pentru a observa dacă poate genera structuri cosmice aşa cum este Sistemul Solar. 

Până recent însă, puterea de procesare a calculatoarelor nu era suficientă pentru acest gen de simulări care necesită şi includerea materiei ordinare (protoni, electroni şamd). Apelând la cele mai puternice supercomputere ale prezentului, Li şi colegii săi au reuşit să obţină în simulările lor structuri cosmice similare galaxiilor. 

"Simulările derulate demonstrează că galaxii realiste, similare Căii Lactee, se pot forma în pofida comportamentului complicat al gravitaţiei din Teoria Cameleonului", susţine Li. 

Problema cu care se confruntă acum fizicienii este dacă eventualul succes al acestei teorii va infirma Teoria Relativităţii Generale a lui Einstein. Jeremy Sakstein, fizician la University of Pennsylvania din Philadelphia (SUA), care nu a fost implicat în acest proiect de cercetare, este de părere că trebuie să existe mai multe teorii aflate în competiţie între ele pentru că din aceste confruntări de idei susţinute, pe cât posibil, experimental, va rezulta în cele din urmă adevărul.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News