Ο μηχανισμός Χιγκς και η διαστολή του Σύμπαντος

Την ιδέα πως το μποζόνιο Χιγκς και ο μηχανισμός που είναι υπεύθυνος για τη μάζα των σωματιδίων σχετίζεται άμεσα με την πρώιμη διαστολή του Σύμπαντος διατυπώνουν δύο ερευνητές.

Πρόκειται για τον Φέντορ Μπεζρούκοφ από το ερευνητικό κέντρο RIKEN-BNL των ΗΠΑ και τον Μίκαϊλ Σαπόσνικοφ από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λοζάνης, οι οποίοι υποστηρίζουν πως το πεδίο Χιγκς σχετίζεται με την εκθετική διαστολή που έλαβε χώρα λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το Σύμπαν όπως επίσης και με το σχήμα του.

Σήμερα πιστεύουμε πως το Σύμπαν γεννήθηκε πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια μέσω μίας Μεγάλης Έκρηξης που προέκυψε από ένα μοναδικό σημείο άπειρης πυκνότητας και ενέργειας και από τότε διαστέλλεται συνεχώς. Παρατηρήσεις του σχήματος και της γεωμετρίας του Σύμπαντος ευνοούν τη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού, η οποία υποστηρίζει ότι για ένα μικρό διάστημα λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη το Σύμπαν μπήκε σε μία διαδικασία εκθετικής διαστολής, διευθετώντας με κομψό τρόπο ορισμένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της σύγχρονης κοσμολογίας.

Η θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού έλαβε πρόσφατα και πειραματική επιβεβαίωση μέσω της ανακάλυψης βαρυτικών κυμάτων στην ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη από το πείραμα BICEP2, κάτι που αποτελούσε πρόβλεψη της θεωρίας. Τα βαρυτικά κύματα αποτελούν ρυτιδώσεις στη δομή του χωροχρόνου που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός και προβλέπονται από τη θεωρία του Αϊνστάιν για τη βαρύτητα.

Στην πλευρά της σωματιδιακής φυσικής, τα πειράματα στον επιταχυντή LHC του CERN έχουν δείξει ότι η μάζα του μποζονίου Χιγκς βρίσκεται πολύ κοντά σε μία κρίσιμη τιμή η οποία ξεχωρίζει δύο είδη Σύμπαντος: ένα σταθερό Σύμπαν, όπως αυτό που παρατηρούμε και ένα ασταθές.

Οι δύο ερευνητές μελέτησαν τον αντίκτυπο που μπορεί να έχει η συγκεκριμένη κρίσιμη τιμή της μάζας του Χιγκς σε σχέση με τη θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού. Μέσω μίας σειράς θεωρητικών επιχειρημάτων κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι όσο πιο κοντά βρίσκεται η μάζα του σωματιδίου Χιγκς στην κρίσιμη τιμή, τα βαρυτικά κύματα από τη Μεγάλη Έκρηξη γίνονται ολοένα και πιο ισχυρά.

Η σύνδεση του φαινομένου Χιγκς με τα βαρυτικά κύματα του πρώιμου Σύμπαντος θα έχει σημαντικές συνέπειες στην έρευνα αλλά και στον σχεδιασμό των πειραμάτων που μελετούν τις πρώτες στιγμές του Σύμπαντος. Σύμφωνα πάντως με τους δύο ερευνητές, εάν η μάζα του σωματιδίου Χιγκς έχει ακριβώς την κρίσιμη τιμή, τότε τα αποτελέσματα του BICEP2 εξηγούνται ικανοποιητικά, δίνοντας μία νέα αξιοπιστία στα αποτελέσματα του BICEP2 που έχουν αμφισβητηθεί έντονα το τελευταίο διάστημα από μέρος της επιστημονικής κοινότητας.

Πηγή: naftemporiki.gr