Souvisí Higgsův boson s temnou energií?  
Možná ano. Pokud by Higgsovy bosony interagovaly s dalšími nepozorovanými částicemi obdobně, jako funguje mechanismus houpačky zodpovědný za nepatrnou hmotnost neutrin, tak by tím mohly generovat temnou energii odpovídající pozorovanému zrychlujícímu rozpínání vesmíru.

 

Zvětšit obrázek
Temná energie stále obestřená záhadami. Kredit: Paul Nasca.



Před pár lety jsme s hrůzou zjistili, že se vesmír nejspíš rozpíná a to rozpínání se navíc ještě zrychluje. Zoufalství nad tímto objevem vedlo k vytvoření konceptu temné energie, která by měla pozorované zrychlování rozpínání vesmíru vysvětlit. Problém je v tom, že podstata samotné temné energie, která by měla tvořit většinu našeho vesmíru, je zatím zcela obestřena tajemstvím, pokud vůbec něco takového existuje.

 

Zvětšit obrázek
Lawrence Krauss. Kredit: Peter Ellis, Wikimedia Commons.

Zajímavým kandidátem na zdroj temné energie byla například energie vakua. Podle odhadů z experimentů i výpočtů z kvantové teorie pole je ale její hodnota o 120 řádů vyšší, než kolik by bylo potřeba k vysvětlení pozorovaných projevů temné energie ve vesmíru.

 

Zvětšit obrázek
Mechanismus houpačky. Kredit: University of Maryland.

Mezi zajímavými návrhy řešení problémů s temnou energií se nedávno objevila studie, jejímiž autory jsou Lawrence Krauss z Arizonské státní univerzity a James Dent z Louisianské univerzity v Lafayette. Napadlo je, že by trable s temnou energií mohl vyřešit nedávno víceméně objevený Higgsův boson, když už s jeho objevováním bylo tolik práce. Inspirovali se takzvaným houpačkovým mechanismem (Seesaw mechanism) u neutrin, který je zřejmě zodpovědný za jejich hmotnost.

 

Podobně by se mohly projevovat interakce mezi Higgsovými bosony Standardního modelu a případnými dalšími, doposud nepozorovanými částicemi na škále energie velkého sjednocení (GUT scale), jejíž hodnota bývá odhadována jako 10 na šestnáctou GeV. Právě tohle by mohl relativně jednoduchý mechanismus tvorby temné energie o hodnotách odpovídajících pozorování.

 

Zvětšit obrázek
Stále nevíme, z čeho je většina vesmíru. Kredit: NASA & WMAP science team.

I kdyby by se Krauss s Dentem trefili do černého, tak jejich mechanismus podle všeho nevysvětluje palčivou otázku, proč ve viditelné části vesmíru v hájemství Standardního modelu nepozorujeme působení daleko větší temné energie. Zároveň je zřejmé, že jejich hypotézu neověříme v žádném z existujících pozemských experimentů a že v tomto případě zatím budeme muset spoléhat na jiné cesty, související s pozorováním hlubokého vesmíru. Krauss k tomu podotýká, že jejich studie posouvá dění jen v jednom z aspektů problému s temnou energií. Objevený Higgsův boson se podle něj  může stát naším prostředníkem ke světu fyziky mnohem vyšších energií, než s jakými dnes na Zemi pracujeme. Časem se ukáže, jestli jsme teď doopravdy vykročili správným směrem k rozluštění záhady temné energie.

 

 

 


Literatura

Arizona State University News 9.8. 2013, Physical Review Letters 111: 061802, Wikipedia (Dark Energy, Seesaw mechanism).

 

Datum: 10.08.2013 21:27
Tisk článku


Diskuze:

Je tomu opravdu tak

Karel Bahný,2013-08-12 08:55:49

Predikce vypočtená z kvantových vlastností vakua je skutečně o 120 řádů vyšší, než kolik je potřeba pro rozpínání, které pozorujeme. Něco je opravdu hodně jinak, než si zatím představujeme.

Odpovědět

Vákum

Lukáš Píše,2013-08-12 08:06:35

Toršku tomu nerozumím.....
"
Podle odhadů z experimentů i výpočtů z kvantové teorie pole je ale její hodnota o 120 řádů vyšší, než kolik by bylo potřeba k vysvětlení pozorovaných projevů temné energie ve vesmíru. "

Nemělo by tam být o 120 řádů nižší....?

Odpovědět


Je tomu opravdu tak

Karel Bahný,2013-08-12 08:56:13

Predikce vypočtená z kvantových vlastností vakua je skutečně o 120 řádů vyšší, než kolik je potřeba pro rozpínání, které pozorujeme. Něco je opravdu hodně jinak, než si zatím představujeme.

Odpovědět

rozpínání vesmíru

Stanislav Kaštánek,2013-08-11 01:22:53

Článek: "Před pár lety jsme s hrůzou zjistili, že se vesmír nejspíš rozpíná a to rozpínání se navíc ještě zrychluje."
Rozpínání vesmíru je známo pár DESÍTEK let ( od 1929), zrychlování rozpínání asi od 1999.
http://sk.wikipedia.org/wiki/Hubblova_kon%C5%A1tanta
K uvedené houpačce u neutrin - jde asi o oscilaci neutrin
http://cs.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Oscilace_neutrin

Odpovědět


Seesaw není oscilace neutrin

Pavel A1,2013-08-11 09:47:12

Popis najdete třeba na wikipedii http://en.wikipedia.org/wiki/Seesaw_mechanism.

Velmi zhruba jde o to, že nabité leptony jsou směsí levo- a pravotočivých leptonů, přičemž slabě intergují pouze jejich levotočivé složky. Interakce leptonu s Higgsem mění jeho točivost, to se v důsledku projeví jako jeho hmotnost.

Neutrina jsou ale pouze levotočivá, žádný náznak pravotočivého neutrina zatím nebyl pozorován. Seesaw mechanismus předpokládá, že existují i pravotočivá neutrina, ale jsou velmi hmotná (zatímco ta levotočivá jsou nehmotná). A protože jsou ta pravotočivá tak hmotná, je interakce levotočivého neutrina s Higgsem málo pravděpodobná a proto má tak malou pozorovanou hmotnost.

Odpovědět

Mechanismus houpacky

Pavel Novak,2013-08-11 00:03:50

Dokaze nekdo vysvetlit tento mechanismus ?

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace