時空に亀裂があるかもしれませんが、人類の望遠鏡はそれらを見ることができません。
亀裂が存在する場合、それは古いものです。ビッグバンの直後、宇宙がより高温で、より異星の状態から、今日見られるより低温でより馴染みのある状態に移行したときの残りの部分です。その偉大なクールダウン、物理学者が「相転移」と呼ぶものは、いくつかの場所で他の場所よりも早く始まり、理論は進んでいます。涼しい宇宙の泡が形成されて広がり、他の泡に出会うまで宇宙全体に咲きました。やがて、宇宙のすべてが移行し、古い宇宙は姿を消しました。
しかし、その古い高エネルギー状態は、それらの冷却領域が出会い、完全に合わなかった時空の構造の亀裂、気泡の境界で生き残った可能性があります。一部の物理学者は、宇宙のマイクロ波背景（CMB）で、これらの亀裂または欠陥（「宇宙のひも」として知られている）の証拠がまだ見られる可能性があると考えていました。しかし、新しい論文によると、その証拠は、いかなる望遠鏡でもノイズに対して気付くには単に弱すぎるでしょう。
モントリオールのマギル大学の物理学者で論文の共著者であるオスカーエルナンデスは、宇宙のひもは想像するのが難しい物体だと語った。しかし、彼らは私たちの世界に類似物を持っています。
「凍った湖の上を歩いたことがありますか？凍った湖の氷に亀裂が入っているのに気づきましたか？それはまだかなり固いです。心配することは何もありませんが、割れ目があります」とエルナンデスはLive Scienceに語った。
これらの亀裂は、宇宙のひもと同様の相転移プロセスを通じて形成されます。
「氷は相転移を起こした水である」と彼は言った。 「水の分子は流体として自由に動き、その後突然、どこかで結晶になり始めます。六角形のタイルにタイルを張り始めます。今、完璧なタイルがあると想像してみてください六角形とそれをタイリングします。湖の反対側の誰かが再びタイリングを開始した場合、タイルが並ぶ可能性は基本的にゼロです。
凍った湖面の不完全な待ち合わせ場所は長い亀裂を形成します。空間と時間が交差するファブリックでは、基礎となる物理が正しければ、それらは宇宙のひもを形成します。
宇宙では、基本的な力と粒子の振る舞いを決定する分野があると研究者たちは信じています。宇宙の最初の相転移はこれらの分野を生み出しました。
「ある意味では、「凍結して冷却する方向を選択する」必要がある粒子に関連するフィールドが存在する可能性があります。そして、宇宙は本当に大きいので、宇宙の異なる部分で異なる方向を選ぶ可能性がある」と彼は言った。 「今、このフィールドが特定の条件に従っていると…宇宙が冷えたとき、不連続な線ができて、冷えないエネルギーの線があるでしょう。」
今日、これらの出会いの場所は、空間を通る非常に細いエネルギーの線として現れます。
ヘルナンデス氏によると、これらの宇宙のひもを見つけることは、物理学が現在のモデルで許可されているよりも大きく、複雑であることを示すもう1つの証拠となるため、非常に重要です。
現在、研究者が最終的に証明されたと感じる粒子物理学の最も高度な理論は、標準モデルとして知られています。原子を構成するクォークと電子だけでなく、ヒッグス粒子やニュートリノのようなよりエキゾチックな粒子も含まれます。
しかし、ほとんどの物理学者は標準モデルは不完全であると信じています。 Live Scienceが以前に報告したように、超対称粒子（つまり、「スタウスレプトン」）から超弦理論まで、その上で拡張する方法についてはあらゆる種類のアイデアがあります。すべての粒子と力は小さな振動として説明できるという考え、多次元の「文字列」。 （注：超ひも理論の「ひも」は、宇宙の「ひも」と同じ種類のものではありません。非常に多くの比喩が利用可能であり、異なる分野の物理学者がそれを再利用する場合があります。）
「多くのスーパーストリング理論などのように、人々が本当に好きな標準モデルの多くの拡張は、インフレーションが起こった後に自然に宇宙ストリングにつながる」とエルナンデスは言った。 「だから私たちが持っているものは非常に多くのモデルによって予測されるオブジェクトなので、それらが存在しない場合、これらのモデルはすべて除外されます。それらが存在する場合、ああ、神様、人々は幸せです。」
2017年以降、CMBで文字列を見つけようとすることに大きな関心が寄せられています。エルナンデスと彼の共著者は、11月18日にarXivデータベースに公開し、まだピアレビューされていません。
Hernándezは、ケベック州ウエストマウントのマリアノポリスカレッジのRazvan Ciucaとともに、畳み込みニューラルネットワーク（強力なタイプのパターン検出ソフトウェア）がCMBの文字列の証拠を見つけるための最良のツールであると過去に主張していました。
CMBの完全でノイズのないマップを想定して、彼らは別の2017年の論文に書いています。そのようなニューラルネットワークを実行しているコンピューターは、エネルギーレベル（または「張力」）が著しく低くても、宇宙の弦を見つけることができるはずです。
しかし、この新しい2019年の論文の主題を再検討すると、実際には、ニューラルネットワークがこれらの潜在的な文字列を検出するのに十分な量のCMBデータを提供することはほぼ確実に不可能であることを示しました。その他の、より明るいマイクロ波ソースはCMBを不明瞭にし、完全に解きほぐすことが困難です。最高のマイクロ波機器でさえ、不完全であり、解像度が制限され、ピクセルごとに記録精度がランダムに変動します。彼らは、CMBを記録および分析する現在または計画された方法では克服できないレベルの情報損失を合計すると、彼らは書いていると彼らは書いたと彼らは書いた。宇宙の弦を狩るこの方法は行き止まりです。
しかし、それはすべてが失われたという意味ではありませんが、彼らは書いています。
宇宙のひもを狩る新しい方法は、宇宙の古代の部分全体のすべての方向での宇宙の膨張の測定に基づいています。エルナンデス氏によると、この方法は21センチメートルの強度マッピングと呼ばれ、個々の銀河の動きやCMBの正確な画像の研究に依存していません。代わりに、深宇宙のすべての部分で、平均して水素原子が地球から遠ざかる速度の測定に基づいています。
21 cmのマッピングに最適な観測所（水素は21 cmの波長で電磁エネルギーを放出するため、そう呼ばれています）はまだオンラインではありません。しかし、彼らが到着したとき、著者たちは書いた、彼らのデータに宇宙ストリングのより明確な証拠があることへの希望があります。そして、エルナンデスは言いました、狩りは新たに始めることができます。
