Deze week tijdens de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in het VK, betwisten natuurkundigen het bewijs voor de recente BICEP2-resultaten met betrekking tot de inflatieperiode van het heelal, die slechts 90 dagen geleden is aangekondigd. Nieuw onderzoek betwijfelt of de inflatietheorie is opgenomen in het standaard kosmologische model voor het begrijpen van de krachten van de natuur, de aard van elementaire deeltjes en de huidige toestand van het bekende heelal.
Terug op 17 maart 2014 leek het erop dat de wereld een glimp van een ultieme order van eeuwen geleden werd aangeboden ... eigenlijk van het begin der tijden. BICEP2, de machine voor één doel op de zuidpool leverde een beeld dat de onderzoekers na analyse en aftrekken van het geschatte achtergrondsignaal van de Melkweg tot de conclusie brachten dat ze het vroegste overblijfsel van de geboorte van het heelal hadden gevonden, een handtekening in oud licht dat de theorie van inflatie ondersteunde.
Dertig jaar geleden werd de inflatietheorie bedacht door natuurkundigen Alan Guth en Andei Linde. Guth, Linde en anderen beseften dat een plotselinge uitdijing van het heelal op slechts 1 / 10000000000000000000000000000000e seconde na de oerknal enkele raadselachtige mysteries van de kosmos kon oplossen. Inflatie zou de uniformiteit van de kosmische achtergrondstraling kunnen verklaren. Terwijl beelden zoals van de COBE-satelliet een vlekkerige stralingsverdeling laten zien, accentueren deze beelden in feite extreem kleine variaties in de achtergrondstraling, restanten van de oerknal, variaties in de orde van grootte van 1 / 100.000ste van het achtergrondniveau.
Merk op dat de tijd van de door het universum voorgestelde inflatieperiode onmiddellijk na de oerknal vandaag het licht toeliet om slechts 1 / 1000000000000000ste van de diameter van het waterstofatoom te reizen. Het heelal was tijdens dit eerste expansiemoment ingekapseld in een volume dat veel kleiner was dan het enkele atoom.
De emoties waren erg hoog toen het BICEP2-team hun bevindingen op 17 maart van dit jaar bekendmaakte. De inflatie die door de achtergrondstraling wordt ondersteund, wordt beschreven als een onderkoeling van de kosmos, maar er waren natuurkundigen die gewoon koel bleven en die in tegenspraak bleven met de theorie. De bekende Britse natuurkundige Sir Roger Primrose was er één die altijd onder de indruk was en verklaarde dat de ongelooflijke circulaire polarisatie van licht die in de verwerkte gegevens van BICEP2 achterbleef, kon worden verklaard door de interactie van stof, licht en magnetische velden in onze eigen buurt, de Melkweg.
Nu onthullen nieuwe waarnemingen van een andere detector, een op de Planck-satelliet die in een baan om de aarde draait, dat de bijdrage van achtergrondstraling van lokale bronnen, het stof in de Melkweg, door het BICEP2-team lijkt te zijn onderschat. Al het bewijs is nog niet neergelegd, maar de onderzoekers tonen nu bedenkingen. Tegelijkertijd wordt de inflatietheorie niet afgewezen. Het betekent dat er meer waarnemingen nodig zijn en waarschijnlijk met een grotere gevoeligheid.
Dus waarom de vraag stellen, zijn natuurkundigen een Rube Goldberg-apparaat aan het bouwen?
Ons huidige begrip van het heelal steunt op wat "het standaardmodel" van de kosmologie wordt genoemd. Tijdens de bijeenkomst van de Royal Astronomical Society deze week, zouden de discussies die aan de gang zijn, een standaardmodel kunnen onthullen, mogelijk in een staat van ineenstorting of simpelweg nieuwe gadgets en mechanismen nodig om de beste theorie van alles te blijven.
Ook deze week ondersteunen nieuwe gegevens de ontdekking van het Higg's Boson door de Large Hadron Collider in 2012, het elementaire deeltje waarvan het bestaan de massa van fundamentele deeltjes in de natuur verklaart en dat het bestaan ondersteunt van het Higgs-veld dat essentieel is voor de robuustheid van de standaard Model. De aan Higgs gerelateerde gegevens onthullen echter ook dat als de inflatoire periode van het heelal heeft plaatsgevonden, en als we het met het standaardmodel nemen, we kunnen concluderen dat het heelal op zichzelf zou zijn ingestort en dat ons bestaan vandaag niet mogelijk zou zijn.
Dr. Brian Green, een onderzoeker op het gebied van Super String Theory en M-Theory en anderen zoals Dr. Stephen Hawking, stellen snel dat het Standard Model een tussenstap is naar een Grand Unified Theory of Everything, the Universe. De verdraaiing van het standaardmodel in een soort Rube Goldberg-apparaat kan worden verklaard door de onwrikbare opeenstapeling van meer acute en diverse waarnemingen op kosmische en kwantumschalen.
Discussies tijdens de bijeenkomst van de Royal Astronomical Society doen meer twijfels rijzen over de inflatietheorie die slechts 90 dagen geleden zo goed leek ondersteund door BICEP2 - gegevens afgeleid van werkelijk opmerkelijke geavanceerde elektronica ontwikkeld door NASA en onderzoekers van het California Institute of Technology. De beproevingen en beproevingen van deze grote theorieën om alles uit te leggen, gaan terug tot de periode vlak voor Einsteins wonderjaar 1905. Gefragmenteerde theorieën die afzonderlijk de krachten van de natuur verklaren, waren aanwezig, maar ook de accumulatie van waarnemingsgegevens had een vlampunt bereikt.
Tegenwoordig zorgen observaties van BICEP2, NASA en ESA grote ruimteobservatoria, gevoelige instrumenten die kilometers onder de grond zijn begraven en zorgvuldig uitgekiende kwantumexperimenten in laboratoria ervoor dat het standaardmodel meer benadrukt wordt door alles uit te leggen, hetzelfde model zo goed ondersteund door de ontdekking van Higg's Boson, slechts twee jaar geleden. Kosmologen geven toe dat we misschien nooit een volledige, bewezen theorie van alles zullen hebben, een die elegant is; de uitdagingen van het standaardmodel en de inflatie zullen jongere theoretici echter zeker aanmoedigen om de inspanningen in ander theoretisch werk te verdubbelen.
Voor verder lezen:
Persbericht RAS NAM: Moet het Higgs-boson ons universum doen instorten?
We hebben inflatie ontdekt!: Wat nu?
Kosmologen twijfelen aan het bewijs van inflatie
Zijn de BICEP2-resultaten ongeldig? Waarschijnlijk niet
