Εδώ και σχεδόν έναν αιώνα, οι φυσικοί επιδιώκουν να ενοποιήσουν τη βαρύτητα με την κβαντομηχανική, έναν στόχο γνωστό ως κβαντική βαρύτητα που παραμένει δυσεύρετος.
Εξίσου αίνιγμα παραμένει και η σκοτεινή ενέργεια, η δύναμη που πιστεύεται πως οδηγεί την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Νέα έρευνα του φυσικού Savvas Koushiappas από το Brown University, δημοσιευμένη στο «Physical Review D», προτείνει πως τα δύο αυτά φαινόμενα ίσως δεν είναι καθόλου ξεχωριστά – η σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να είναι φυσική συνέπεια της κβαντικής βαρύτητας, η οποία δρα πάνω στη γεωμετρία του ίδιου του χώρου.
Σκοτεινή ενέργεια και κβαντική βαρύτητα
Η βαρύτητα και η κβαντομηχανική διαμορφώνουν το σύμπαν σε εντελώς διαφορετικές κλίμακες – η κβαντομηχανική αφορά τον κόσμο των υποατομικών σωματιδίων, ενώ η βαρύτητα διαμορφώνει δομές τόσο μεγάλες όσο σμήνη γαλαξιών. Και οι δύο θεωρίες έχουν ελεγχθεί με εξαιρετική ακρίβεια μέσα από δεκαετίες πειραμάτων ξεχωριστά, όμως οι ακραίες συνθήκες όπου θα έπρεπε να ισχύουν ταυτόχρονα, όπως στο εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας, παραμένουν πέρα από κάθε πειραματική δυνατότητα.
Η εγγενής αβεβαιότητα του κβαντικού κόσμου
Ο Koushiappas προτείνει πως δεν μπορούμε να προσδιορίσουμε ταυτόχρονα με απόλυτη ακρίβεια το μέγεθος και τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Αυτός ο περιορισμός πηγάζει από τη θεμελιώδη αβεβαιότητα που διέπει τον κβαντικό κόσμο, η οποία, όταν εφαρμοστεί στο σύμπαν ως σύνολο, αλλάζει διακριτικά τις εξισώσεις που περιγράφουν την κοσμική διαστολή. Αυτή η ενσωματωμένη αβεβαιότητα θα μπορούσε να παράγει ακριβώς το είδος της επιταχυνόμενης διαστολής που σήμερα αποδίδεται στη σκοτεινή ενέργεια. Ανάλογα με τις μαθηματικές λεπτομέρειες, το ίδιο αποτύπωμα θα μπορούσε να αντικαταστήσει και τη μοναδικότητα της στιγμής του Big Bang, προτείνοντας πως αυτό ακολούθησε μια ηπιότερη αναπήδηση από ένα προηγουμένως συστελλόμενο σύμπαν.
Μια ιδιότητα κρυμμένη στο ίδιο το σύμπαν
Αν η ιδέα του Koushiappas επιβεβαιωθεί, θα προσφέρει μια πολύ πιο απλή εξήγηση για την προέλευση της σκοτεινής ενέργειας, χωρίς την ανάγκη κάποιου κρυφού σωματιδίου ή εξωτικού πεδίου.
Θα επρόκειτο απλώς για μια ιδιότητα του ίδιου του χώρου. Ο ερευνητής παραδέχεται πως παραμένουν ανοιχτά ερωτήματα, ωστόσο επερχόμενες παρατηρήσεις από τα DESI, Euclid και το παρατηρητήριο Vera C. Rubin αναμένεται σύντομα να δώσουν πιο συγκεκριμένους ελέγχους για το αν αυτό το κβαντικό αποτύπωμα υπάρχει πράγματι στη διαστολή του σύμπαντος.
