Od dziesięcioleci fizycy próbują wyjaśnić, dlaczego Wszechświat rozszerza się szybciej, a nie zwalnia. Standardowe wyjaśnienie „ciemna energia” pozostaje tajemnicze, co zmusza naukowców do poszukiwania alternatywnych teorii. Teraz badacze z Uniwersytetu w Bremie i Uniwersytetu Transylwanii w Braszowie proponują radykalną zmianę: przyspieszenie nie jest spowodowane niewidzialną siłą, ale samą strukturą czasoprzestrzeni.
Problem ciemnej energii
Od końca lat 90. obserwacje odległych supernowych wykazały, że ekspansja Wszechświata przyspiesza. Doprowadziło to do hipotezy o ciemnej energii, hipotetycznej formie energii, która stanowi około 68% Wszechświata i przeciwdziała przyciąganiu grawitacyjnemu. Pomimo jej dominacji w modelach kosmologicznych, prawdziwa natura ciemnej energii jest nieznana, co podważa nasze zrozumienie kosmosu.
Finsler-Gravity: nowe podejście geometryczne
Nowe ramy, szczegółowo opisane w artykule opublikowanym w Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, opierają się na rozszerzeniu ogólnej teorii względności Einsteina, znanej jako grawitacja Finslera.
W przeciwieństwie do ogólnej teorii względności, która zakłada sztywną geometryczną strukturę czasoprzestrzeni, grawitacja Finslera pozwala na bardziej elastyczną i dynamiczną geometrię. Oznacza to, że można bardziej szczegółowo opisać oddziaływanie materii, zwłaszcza gazów, z grawitacją. Zespół ponownie obliczył równania Friedmanna (opisujące ekspansję Wszechświata), korzystając z bardziej uogólnionego modelu.
Przyspieszenie bez ciemnej energii
Wyniki były zdumiewające: zmodyfikowane równania Friedmanna w naturalny sposób przewidują przyspieszającą ekspansję Wszechświata nawet przy braku ciemnej energii. Przyspieszenie nie wynika z egzotycznej siły, ale z podstawowej geometrii czasoprzestrzeni.
„To obiecujący znak, że możemy wyjaśnić przyspieszoną ekspansję Wszechświata, przynajmniej częściowo, bez ciemnej energii, w oparciu o uogólnioną geometrię czasoprzestrzeni” – powiedział dr Christian Pfeiffer.
Co to oznacza?
Nie eliminuje to całkowicie ciemnej energii ani nie obala Modelu Standardowego z dnia na dzień. Sugeruje raczej, że niektóre efekty obecnie przypisywane ciemnej energii mogą w rzeczywistości wynikać z bardziej szczegółowego opisu grawitacji. Praca otwiera nowe możliwości zrozumienia ekspansji Wszechświata i podstawowych praw nim rządzących.
Konsekwencje są znaczące: jeśli zostaną potwierdzone, może to zmienić nasze rozumienie kosmologii i natury grawitacji. Badania zespołu stanowią atrakcyjną alternatywę dla paradygmatu ciemnej energii, oferując potencjalne rozwiązanie jednej z największych tajemnic współczesnej fizyki.
