วันนี้ฉันมีวันที่วิเศษมากที่ได้ไปเที่ยวที่ “หุบเขาควอนตัม” ของแคนาดา ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้คนเริ่มเรียกว่าภูมิภาครอบๆ มหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในออนแทรีโอ วอเตอร์ลูอยู่ห่างจากโตรอนโตไปทางตะวันตกหนึ่งชั่วโมงโดยรถยนต์ และเป็นที่ตั้ง นอกจากนี้ยังมีกลุ่มสตาร์ทอัพเทคโนโลยีควอนตัมขนาดเล็กแต่กำลังเติบโตซึ่งแยกตัวออกจากมหาวิทยาลัย ฉันใช้เวลาทั้งวันไปๆ มาๆ ระหว่างสองสถาบัน พูดคุยเรื่องฟิสิกส์
และทัวร์ห้องแล็บ
แต่อย่างที่คุณเห็นในภาพด้านบน ฉันใช้เวลาเล็กน้อยเพื่อพัฒนาทักษะการเล่นฮอกกี้ อันที่จริง ฉันกำลังสาธิตการใช้ตัวชี้ที่ไม่เหมือนใครห้องประชุมทุกห้องใน PI จะมีไม้ฮอกกี้อยู่ตรงมุม ซึ่งผู้พูดสามารถใช้ในระหว่างการนำเสนอได้ คุณอาจคิดว่าการใช้ไม้เนื้อแข็งเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย นอกจากนี้ยังเป็นเหตุผลที่ดี
ที่จะไม่นั่งแถวหน้าหรือถามคำถามยากๆ แต่ฉันไม่คิดว่าจะมีใครเสียฟันระหว่างการพูดคุย!แง่มุมที่แปลกประหลาดอีกประการหนึ่งของการพูดหรือบรรยายที่ PI คือทุกอย่างจะถูกบันทึกไว้ในวิดีโอและเสียงเพื่อลูกหลาน และเผยแพร่ต่อสาธารณะทางออนไลน์ คอยติดตาม สำหรับอุบัติเหตุไม้ฮอกกี้ครั้งแรก!
คุณสมบัติอีกอย่างของ PI คือมุมข้างกองไฟที่สะดวกสบาย (ด้านบน) ซึ่งอยู่ทั่วอาคาร ซึ่งนักฟิสิกส์สามารถรวมตัวกันและหารือเกี่ยวกับงานของพวกเขาได้ ฉันสงสัยว่ามีท่อและรองเท้าแตะหรือไม่? อย่างที่คุณคาดไว้ มีสมการแทบทุกที่ในสถาบัน ดังที่คุณเห็นในภาพด้านบน นอกจากนี้ยังมีผนังกระจก
จะไม่แสดงแนวโน้มนี้ ในความเป็น จริง ผลลัพธ์ล่าสุดเป็นหลักฐานของการชะลอตัว ที่ผ่านมา
ประวัติโดยย่อของพลังงานมืด พลังงานมืดหรืออะไรทำนองนั้น ปรากฏให้เห็นมากมายในจักรวาลวิทยา ไอน์สไตน์เริ่มแนะนำค่าคงที่จักรวาลวิทยา Λ ในการสร้างแบบจำลองจักรวาลวิทยาตัวแรก
ในทฤษฎีความโน้มถ่วงที่เพิ่งตั้งไข่ของเขา การขยายตัวของเอกภพยังไม่ถูกค้นพบ และการคำนวณของเขาบ่งชี้อย่างถูกต้องว่าเอกภพที่มีสสารไม่สามารถคงอยู่นิ่งได้หากปราศจากการเติม -Λ ทางคณิตศาสตร์ ผลกระทบเทียบเท่ากับการทำให้จักรวาลเต็มไปด้วยทะเลแห่งพลังงานเชิงลบ ซึ่งดวงดาว
และเนบิวล่า
ล่องลอยไป การค้นพบการขยายตัวในภายหลังทำให้ความจำเป็นในการเพิ่มเติมเฉพาะกิจดังกล่าวในทฤษฎีของเขา ในทศวรรษต่อๆ มา นักทฤษฎีที่หมดหวังได้นำค่าคงที่จักรวาลวิทยากลับมาใช้ใหม่เป็นระยะเพื่อพยายามอธิบายปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ใหม่ๆ การฟื้นคืนชีพเหล่านี้มักมีอายุสั้นเสมอ
หลังจากการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดหรือการสังเกตที่ตามมาเผยให้เห็นคำอธิบายที่สมเหตุสมผลมากขึ้นสำหรับข้อมูล แต่การพัฒนาทางฟิสิกส์ของอนุภาคในช่วงปลายทศวรรษ 1960 เสนอว่าพลังงานสุญญากาศของอนุภาคและสนามทั้งหมดควรสร้างคำอย่างเช่น Λ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
ยิ่งไปกว่านั้น การเปลี่ยนเฟสในช่วงสองสามวินาทีแรกหลังจากบิกแบงอาจทำให้เอกภพเต็มไปด้วยค่าคงตัวทางเอกภพ ในปี 1980 ทฤษฎีการพองตัวได้รับการพัฒนาขึ้น: ในทฤษฎีนี้ เอกภพในยุคแรกเกิดมีช่วงเวลาสั้น ๆ ของการขยายตัวแบบเอกซ์โปเนนเชียลแบบเร่งความเร็ว ด้วยแรงดันลบที่ผลักดัน
การขยายตัวที่มาจากอนุภาคใหม่ที่เรียกว่า แทนที่จะเป็น Λ อัตราเงินเฟ้อประสบความสำเร็จอย่างมาก มันแก้ไขความขัดแย้งต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแบบจำลองบิ๊กแบง เช่น ปัญหาขอบฟ้าและความเรียบ และการคาดคะเนนั้นสอดคล้องกับการวัดโครงสร้างขนาดใหญ่และพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล
อัตราเงิน
เฟ้อยังทำนายว่ารูปแบบของคลื่นความโน้มถ่วงที่มีความยาวคลื่นยาวจะถูกสร้างขึ้นในเอกภพยุคแรก คลื่นเหล่านี้คือกราวิตอนอย่างแท้จริง ซึ่งเป็นอนุภาคสมมุติฐานที่มีแรงโน้มถ่วง ซึ่งถูกยืดออกจนมีความยาวระดับมหภาคโดยการขยายตัวของจักรวาล การตรวจจับคลื่นเหล่านี้จะให้ลายเซ็นเฉพาะ
ของอัตราเงินเฟ้อ พลังงานมืด: ผู้ต้องสงสัยค่าคงที่ของจักรวาลวิทยา ( w = -1)เริ่มแรกโดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ต่อมายาคอฟ เซลโดวิชเสนอแนะว่าพลังงานสุญญากาศควอนตัมจะสร้างความหนาแน่นของพลังงานและความดันคงที่ อย่างไรก็ตาม การคาดคะเนทางทฤษฎีให้ค่าคงที่ของจักรวาลวิทยา
ซึ่งสูงกว่าค่าการสังเกตถึง 120 คำสั่ง โดยไม่คำนึงถึงจักรวาลวิทยา พลังงานสุญญากาศควอนตัมมีอยู่ ไม่ว่าการมีส่วนร่วมของจักรวาลในความเป็นจริงจะเป็นศูนย์หรือมีการปรับแต่งอย่างละเอียดก็ตาม เป็นหนึ่งในความท้าทายที่โดดเด่นในวิชาฟิสิกส์ แก่นสาร รูปแบบของพลังงานที่มีแรงดันเป็นลบ
ซึ่งแปรผันตามพื้นที่และเวลา แก่นสารเป็นไดนามิก ซึ่งแตกต่างจากค่าคงที่ของจักรวาล และความหนาแน่นของพลังงานและความดันโดยเฉลี่ยจะค่อยๆ สลายไปตามกาลเวลา คุณสมบัตินี้อาจช่วยอธิบายการปรับจูนและการเร่งความเร็วของจักรวาลอย่างฉับพลัน แบบจำลองเป็นสนามสเกลาร์
แก่นสารทำนายการกระตุ้นแบบอนุภาคโดยมีมวลประมาณ 10 -33 eVพลังงานสุญญากาศอื่นๆ ( w < -1)
เว้นแต่เราจะตกเป็นเหยื่อของการสมรู้ร่วมคิดของผลกระทบอย่างเป็นระบบw < -1 เป็นสัญญาณของฟิสิกส์ที่แปลกใหม่จริงๆ ในแบบจำลองหนึ่ง ผลควอนตัมของสนามที่เหมือนแก่นสารทำให้เกิด
การดัดแปลงของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในขณะที่แบบจำลองอื่นๆ เสนอว่าความหนาแน่นของพลังงานมืดเติบโตขึ้นตามเวลาจริง ซึ่งอาจทำให้เอกภพสิ้นสุดด้วยหายนะ “การฉีกขาดครั้งใหญ่” แนวคิดใหม่อื่น ๆ ได้แก่ สนามที่แปลกใหม่ซึ่งทำให้เกิดการเร่งความเร็วแบบค่าคงตัวของจักรวาล
แต่แตกต่างกันไปในอวกาศ การปรับเปลี่ยนทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมีความพยายามหลายอย่างในการแก้ไขทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ และด้วยเหตุนี้จึงหลีกเลี่ยงความจำเป็นสำหรับสสารที่แปลกใหม่เพื่อผลักดันการขยายตัวที่เร่งขึ้น แม้ว่าบางอย่างจะแยกแยะได้ยากจากแก่นสาร
