過去10年間で最大の物理学の進歩の2つは、ニュートリノと呼ばれるかすかな亜原子粒子が実際には少量の質量を持っていることの発見と、宇宙の膨張が実際に速度を上げていることの検出です。
現在、ワシントン大学の3人の物理学者は、2つの発見が宇宙の奇妙な特徴の1つである暗黒エネルギーを通じて統合的にリンクされていることを示唆しています。
初期宇宙では暗黒エネルギーは無視できましたが、現在では宇宙の約70％を占めています。この現象を理解することで、いつの日か宇宙が拡大し、他の星や銀河が私たちの夜空に見えなくなる理由を説明するのに役立つ可能性があります。最終的には、科学者が宇宙の膨張が続くかどうかを識別するのに役立つ可能性があります無期限に。
この新しい理論では、ニュートリノは、加速器との相互作用から生じる新しい力の影響を受けます。宇宙がニュートリノを引き離そうとすると、ダークエネルギーが発生し、引き伸ばされた輪ゴムのような緊張が生まれるとUWの物理学教授、アンネルソンは述べた。その緊張が宇宙の拡大を助長していると彼女は言った。
ニュートリノは私たちの太陽のような星の核炉の中の数兆個によって作られます。彼らは宇宙を流れ、何十億もの人々が毎秒人々を含むすべての物質を通過します。非常に小さな質量の他に、電荷はありません。つまり、通過する材料との相互作用はあったとしてもほとんどありません。
しかし、加速器と他の物質との間の相互作用はさらに弱いとネルソン氏は言う。そのため、これらの粒子は高度な検出器ではまだ見られていない。しかし、新しい理論では、加速器はニュートリノに影響を与える可能性のある力を示します。彼女が信じる力は、すでに世界中で動作しているさまざまなニュートリノ実験によって検出できると信じています。
「暗黒エネルギーのモデルはたくさんありますが、テストはほとんど宇宙論に限定されており、特に宇宙の膨張率を測定しています。これには非常に遠くの物体を観察することが含まれるため、そのような測定を正確に行うことは非常に困難です」とネルソン氏は語った。
「これは、暗黒エネルギーを発生させる力を見つけるために地球で実験を行うための有意義な方法を私たちに与える唯一のモデルです。既存のニュートリノ実験を使用してこれを行うことができます。」
新しい理論はネルソンの論文で進められています。デビッド・カプラン、同じくUW物理学教授。物理学のUW研究員であるNeal Weiner氏。米国エネルギー省からの助成金によって部分的に支援された彼らの研究は、アメリカ物理学会のジャーナルであるフィジカル・レビュー・レターの次の号で出版が認められた論文に詳述されています。
研究者は、ニュートリノの質量は、通過する環境に応じて実際に変化する可能性があると述べています。同様に、光が空気、水、プリズムのいずれを通過するかによって光の外観が変化します。つまり、ニュートリノ検出器は、それらがどこにあり、何を取り囲んでいるかに応じて、いくらか異なる結果を出す可能性があります。
しかし、ニュートリノが暗黒エネルギーの構成要素である場合、それはさまざまな実験間の異常を調和させる力の存在を示唆している、とネルソンは言った。ニュートリノと加速器の両方で構成されたその力の存在は、宇宙の膨張を促進し続けるだろうと彼女は言った。
物理学者は、宇宙が無期限に拡大し続けるのか、それとも突然「停止」して、いわゆる「大きな危機」に陥るのかを明らかにできる証拠を求めてきました。新しい理論は「大きな危機」を規定していないが、それはある時点で拡大がより速くなるのを止めることを意味する、とネルソンは言った。
「私たちの理論では、最終的にニュートリノは離れすぎて暗くなりすぎて暗黒エネルギーの影響を受けなくなるため、膨張の加速を停止する必要があるでしょう」と彼女は言った。 「宇宙は拡大し続けるかもしれませんが、絶えず減少する速度で。」
元のソース：ワシントン大学のニュースリリース
