dimecres, 28 de octubre de 2020

La gravetat causa que l'Univers es vegi igual a tot arreu

|

La gravetat pot accelerar l'homogeneïtzació de l'espai-temps a mesura que evoluciona l'univers. Aquesta idea es basa en estudis teòrics del físic David Fajman de la Universitat de Viena.


EuropaPress 3336626 expansió univers va evolucionar estat actual homogeni isòtrop gran



Els mètodes matemàtics desenvolupats dins de la seva investigació permeten investigar qüestions fonamentals obertes de la cosmologia, com per què l'univers avui sembla tan homogeni. Els resultats s'han publicat a la revista Physical Review Letters.


L'evolució temporal de l'univers, des del Big Bang fins al present, es descriu mitjançant les equacions de camp de la relativitat general d'Einstein. No obstant això, encara hi ha una sèrie de preguntes obertes sobre la dinàmica cosmològica, els orígens es troben en suposades discrepàncies entre la teoria i l'observació. Una d'aquestes preguntes obertes és: Per què l'univers en el seu estat actual és tan homogeni a gran escala?


Se suposa que l'univers es trobava en un estat extrem poc després del Big Bang, caracteritzat en particular per fortes fluctuacions en la curvatura de l'espai-temps. Durant el llarg procés d'expansió, l'univers va evolucionar cap al seu estat actual, que és homogeni i isotròpic a gran escala; en termes simples: el cosmos es veu igual a tot arreu.


Això s'infereix, entre altres coses, del mesurament de l'anomenada radiació de fons, que sembla molt uniforme en totes les direccions d'observació. Aquesta homogeneïtat és sorprenent en el sentit que fins i tot dues regions de l'univers que es van desacoblar causalment entre si, és a dir, no van poder intercanviar informació, encara exhibeixen valors idèntics de radiació de fons.


Per resoldre aquesta suposada contradicció, es va desenvolupar l'anomenada teoria de la inflació, que postula una fase d'expansió extremadament ràpida immediatament posterior al Big Bang, que al seu torn pot explicar l'homogeneïtat en la radiació de fons, exposa un comunicat de la Universitat de Viena.


No obstant això, com es pot explicar aquesta fase en el context de la teoria d'Einstein requereix una sèrie de modificacions de la teoria, que semblen artificials i no poden verificar directament.


Fins ara, no estava clar si l'homogeneïtzació de l'univers pot explicar-se completament per les equacions d'Einstein. La raó d'això és la complexitat de les equacions i la dificultat associada per analitzar les seves solucions -models per a l'univers- i predir el seu comportament.


LA TEORIA DE EINSTEIN EXPLICA COMPLETAMENT LA HOMOGENEÏTZACIÓ

En el problema concret, l'evolució en el temps de les desviacions originalment forts de l'estat homogeni com ones gravitacionals cosmològiques s'ha d'analitzar matemàticament. Ha de demostrar-se que es descomponen en el curs de l'expansió, el que permet que l'univers obtingui la seva estructura homogènia.


Aquestes anàlisis es basen en mètodes matemàtics moderns en el camp de l'anàlisi geomètric. Fins ara, aquests mètodes només podien aconseguir aquests resultats per a petites desviacions de la geometria homogènia de l'espai-temps. David Fajman de la Universitat de Viena ha aconseguit per primer cop transferir aquests mètodes al cas de desviacions arbitràriament grans.


Els nous resultats mostren que l'homogeneïtzació en la classe de models investigats ja està completament explicada per la teoria d'Einstein i no requereix modificacions addicionals. Si aquesta troballa pot transferir-se a models més generals, vol dir que no necessàriament necessita un mecanisme com la inflació per explicar l'estat del nostre univers actual, sinó que la teoria d'Einstein finalment podria triomfar un cop més.




Sense comentarios

Escriu el teu comentari




No s'admeten comentaris que vulnerin les lleis espanyoles o injuriants. Reservat el dret d'esborrar qualsevol comentari que considerem fora de tema.
ARA A LA PORTADA
ECONOMIA
Llegir edició a: ESPAÑOL | ENGLISH