Jednoduché vysvětlení, nebo další slepá ulička?

24. září 2010

Záhadná temná energie, která byla postulována, aby se vysvětlilo urychlování rozpínání vesmíru, by možná mohla mít jednoduché vysvětlení. Energie může pocházet z neutrin, která vznikla ve velkém množství těsně po Velkém třesku.

Zatím nejvážnějším kandidátem na vysvětlení temné energie je Einsteinova kosmologická konstanta, která stanoví, že vakuum má vlastní energii. Pokud se ale spočítá hustota této energie pomocí kvantové teorie, výsledek je o skoro 120 řádů větší, než by odpovídalo kosmologickým pozorováním. Takže fyzici navrhují stále nová vysvětlení temné energie, která vyžadují např. existenci dalších rozměrů a podobně.

Nyní přicházejí italští fyzici s tvrzením, že odpověď na tuto základní otázku máme celou dobu takříkajíc pod nosem. Podle nich se dá podstata tmavé energie vysvětlit pomocí neutrin. Neutrina jsou částice, které nenesou žádný elektrický náboj a mají velice malou hmotnost. Obrovské množství jich vzniklo těsně po Velkém třesku a některá dosud přetrvávají ve vesmíru, protože tyto částice prakticky neinteragují s hmotou. Protože fyzikové jsou lidé poetičtí, nazvali jednu z charakteristických vlastností neutrin vůní. Neutrina se vyskytují ve třech vůních a nedávné experimenty prokázaly, že mohou vůni měnit. Podle italské teorie dodává tato směs neutrin vakuu právě takové množství energie, které odpovídá pozorováním, a proto mohou být neutrina vážným kandidátem na vysvětlení podstaty temné energie.

Před několika lety vytvořili Italové model, který měl osvětlit podstatu směsi neutrin. Nedávno tento model použili k výpočtu množství energie, kterou neutrina předávají vakuu. Výsledky souhlasily s pozorovanými hodnotami připisovanými temné energii ovšem za předpokladu, že neutrina jsou výhradním dodavatelem energie. Z výpočtů se dá odhadnout, že každý kubický centimetr prostoru by obsahoval asi 300 neutrin, přitom hustota energie těchto částic je zhruba rovna hustotě energie potřebné k urychlování rozpínání vesmíru způsobeného temnou energií. Nikdo ovšem zatím nedokáže vysvětlit, jak se energie neutrin přeměňuje na energii vakua.

Proto jsou ostatní kosmologové zatím skeptičtí a tvrdí, že v současnosti jsme ještě daleko od úplného porozumění problémům temné energie i neutrin. Nicméně na testování teorie neutrin se pracuje. Zkoumá se exaktní popis změn temné energie s časem pomocí projektů, jako je Supernova Cosmology Project. Na ověření předpokladu změny vůně neutrin se pracuje např. v Sudbury Neutrino Observatory v Ontariu. Cesta vědy k pravdě je přece plná často protisměrných zatáček a slepých uliček, ale k cíli dříve či později vede.

autor: Jana Štrajblová
Spustit audio