Доц. Тодор Велчев: "Божествената частица" може да обясни някои отдавна стоящи проблеми във физиката на елементарните частици и в космологията

12.01.24 г., 14:24 ч.

Копирано

"В няколко области мога да спомена сериозно развитие на теорията - едното е в космологията - опитът да се моделира т.нар. тъмно вещество, т.нар. тъмна енергия, когато говорим за съвсем първите моменти за съществуване на нашата вселена - за обединяване на две фундаментални физични теории, каквито са теорията на относителността и квантовата физика в т.нар. квантова гравитация. Тоест, това е опит да се съчетае физиката на безкрайно малкото с физиката на безкрайно голямото. Това е голямото теоретично предизвикателство. Ако бъде създадена една обобщена теория на квантовата гравитация, която може да обясни най-ранните моменти от съществуването на Вселената, това би било една голяма революция в науката".

"Допреди 20 години се смяташе, наблюдателните данни показваха, че Вселената ще се разширява до някакъв определен момент, когато разширението ще бъде сменено със свиване и тя ще продължи да се свива обратно към това, което е било нейното начало, т.нар. сингулярност - тоест, състояние на безкрайно голяма плътност и безкрайно малко пространство".

Грандиозните пробиви в науката надали пряко ще означават нещо конкретно за обществото, защото малцина следят новостите в науката и развитието в нея. Но науката има този потенциал, че създава много по-широка представа за света, много по-задълбочена, която косвено подпомага развитието на човешките общества и на човешката култура. Така е станало и преди 100 години, когато са били революциите по отношение на Теорията на относителността и на Квантовата физика. Това е събудило много умове, далеч не само на хората, занимаващи се с физика, а косвено дава тласък за развитие на технологиите. Защото между науката и технологиите има една много интимна връзка. Това каза доц. Тодор Велчев, ръководител Катедра Астрономия, ФзФ, СУ „Св. Климент Охридски“, в интервю за "Блумбърг".

В последните години има успешни опити да се обясни това и учените в известен смисъл са по-близо да това да докажат съществуването на тази частица и участието ѝ в този процес, но въпросът е, че този етап от развитието на Вселената, тъй като е много ранен (става дума за време по-малко от 10 на минус 30-та секунди). Този етап не е наблюдаем, но остава теоретичното му моделиране, добави доцентът.

Поводът за гостуването на доц. Велчев бе, че учените са открили огромна пръстеновидна структура в космическото пространство и тя е толкова голяма, че поставя под въпрос сегашното разбиране за Вселената. Структурата е съставена от галактики и галактически купове и е втората с такъв огромен размер, идентифициран е от Алексия Лопес, британска докторантка. Според нея структурата е трудна за обяснение при сегашните ни разбирания за Вселената. Откритията изглежда оспорват ключовия космологичен принцип, който гласи, че в голям мащаб Вселената трябва да изглежда приблизително еднаква навсякъде. Това откритие тепърва предстои да бъде проверено и коментирано.

Става дума за т.нар. слаби взаимодействия и за частиците, с които те се осъществяват, обясни събеседникът. "Тази частица може да обясни как тези частици придобиват маса. А по отношение на космологията надеждите са, че тя може да обясни защо Вселената в най-ранните си етапи се е разширила първоначално много бързо, с голямо ускорение - т.нар. инфлация. Това е икономически термин, но тя съществува и в космологията".

"Божествената частица е една елементарна частица с много голяма маса, наречена Х-бузон, защото нейното съществуване е предложено най-напред от един английски физик - Питър Хигс през 60-те години на миналия век. Дали е удачно името "божествена частица", има спорове в научните среди, но смисълът е, че тя може да обясни някои отдавна стоящи проблеми във физиката на елементарните частици и в космологията".

"Тази "божествена частица" е кандидат за инфлатон, тоест за физическия агент, който е стоял зад това първоначално ускорително за кратко време разширение на Вселената", казва доц. Велчев.

На въпроса има ли граници Вселената доц. Велчев каза: "Понятието граници означава, че има пространство, в което да очертаем тези граници, тоест все едно, че имаме външно и вътрешно за Вселената пространство. Но концептуалната рамка на съвременната теория на космологията е принципно различна. Тя е в рамките на теорията на относителността и там говорим за континуум пространство-време и материя и това е едно цяло. Тоест, не можем да кажем, че вселената се разширява или се разширява във времето и пространството. Говорим, че заедно с вселената възниква самото време и пространство. Тоест, вселената има обем, но няма граници. Един популярен пример е с представата за надуващ се балон. Когато надувате балон, ако си представете си, че сте двумерно същество, което живее на повърхността на балона и познавате само две измерения, къде е за това същество ще е границата? За него всички други точки от балона ще се отдалечават от него с надуването на балона и площта на балона ще нараства, но няма граници".

Но наблюдения от края на XX век с най-големите наземни телескопи, на далечни свръхнови в далечни галактики, доведоха до ревизия. Тоест, понастоящем се смята, че тя се разширява ускорително и ще продължи да се разширява така, каза още събеседникът. Той добави, че на практика във всички области на астрофизиката има много голямо развитие. "Нашата наука се радва на много голям напредък и това се дължи на няколко фактора. От една страна стоят възможностите да се изстрелват телескопи на спътници на Земята или на сонди в междупланетното пространство. Имаме и големи, мощни компютърни технологии, които дават възможност да се правят тежки пресмятания - непосилни буквално до преди 20-30 години и разбира се на свободното движение на учени - това е една от добрите страни на глобализацията и на обмен на научни идеи".