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

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".

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. 

Вселената може да не загине никога, а "тъмната енергия" да доведе до още Големи взривове

"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". 

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". 

"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.

Вселената може никога да не е имала начало, казват физици

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.

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".

"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". 

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". 

"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". 

Последвайте канала на