Nový model pro pochopení rozpínání vesmíru

Objev zrychleného rozpínání vesmíru vedl k problematickému konceptu temné energie. Vědci z IKBFU navrhli stabilní holografický model založený na kvantových principech, který nahlíží na vesmír jako na holografickou entitu. Po objevu zrychleného rozpínání vesmíru zavedli vědci koncepci temné energie, která se potýkala s problémy, jako je problém kosmologické konstanty. Vědci z IKBFU vyvinuli holografický model temné energie založený na kvantové gravitaci, který vnímá vesmír jako hologram. Tento původně nestabilní model byl zdokonalen tak, aby se s temnou energií zacházelo jako s perturbacemi, což jej stabilizovalo. Nyní se testuje jeho přesnost na základě údajů z pozorování.

Objev zrychleného rozpínání vesmíru
V roce 1998 vědci učinili převratný objev, že se vesmír rozpíná stále rychleji. Aby tento jev vysvětlili, zavedli koncept temné energie – záhadné formy energie, která prostupuje celým časoprostorem, ale zůstává nezjistitelná přímým pozorováním. Temná energie je sice součástí standardního kosmologického modelu, ale vědci zjistili několik nevyřešených problémů, jako je problém kosmologické konstanty a dilema jemného vyladění, které tento model nedokáže plně vysvětlit. Vědci proto vyvíjejí nové modely, jejichž cílem je koherentně popsat zrychlené rozpínání vesmíru.

Zkoumání holografické temné energie
Vědci z Baltské federální univerzity Immanuela Kanta (IKBFU) v Kaliningradu zvažovali alternativní model – holografický model temné energie – a prokázali jeho životaschopnost. Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Physics Letters B.

„Je to trochu jiný pohled na podstatu zrychleného rozpínání vesmíru. Vychází z holografického principu, který vyplývá z kvantové gravitace a teorie strun. Podle něj lze všechny hodnoty uvnitř určitého objemu popsat parametry, které jsou pozorovatelné na jeho hranici. Jinými slovy, vesmír lze znázornit v podobě jakéhosi hologramu a ten lze popsat parametry na jeho hranicích,“ říká Alexander Tepliakov, vědecký pracovník laboratoře matematického modelování složitých a nelineárních systémů na IKBFU.

Revize modelů temné energie
V roce 2004 byl v rámci holografického principu navržen nový model holografické temné energie. Nový model však měl i jednu nevýhodu. Jde o to, že temná energie je obvykle představována jako jakási „kapalina“, která homogenně a rovnoměrně vyplňuje vesmír. K analýze fluktuací uvnitř této kapaliny se používá speciální parametr zvaný kvadrát rychlosti zvuku. Pokud se na základě výpočtů ukáže, že je záporný, je model považován za nestabilní. Předchozí studie provedené v rámci holografického modelu temné energie měly záporný kvadrát rychlosti zvuku.

Ověřování přesnosti modelu pomocí pozorovacích údajů
Vědci naznačili, že holografická temná energie by neměla být vnímána jako kapalina. Místo toho je třeba ji považovat za perturbaci temné energie s přihlédnutím k jejím metrickým vlastnostem. Došli k závěru, že model je ve skutečnosti stabilní, což znamená, že je realistický.

„Nyní musíme zjistit, do jaké míry náš model odpovídá pozorovacím datům z vesmírných teleskopů. V roce 2024 byla k dispozici přesná data pro analýzu: vztah mezi rudým posuvem u supernov typu Ia, baryonové akustické oscilace. Porovnáním navrženého kosmologického modelu s těmito daty jsme schopni posoudit, zda popisuje skutečný vesmír,“ shrnuje Alexander Tepliakov.

Zdroj: https://scitechdaily.com/holographic-dark-energy-a-new-model-for-understanding-the-universes-expansion/

autor: František Martinek