Hva er noen uløste problemer i Cosmology?

July 4  by Eliza

Kosmologi, læren om universet, er plaget av en rekke uløste problemer. Historisk disse uløste problemer bedt nye utbygginger i fysikk som gikk på å revolusjonere feltet, men i det siste halve århundre, har kosmologer vært å oppdage nye problemer og gi færre tilsvarende løsninger. Finne løsninger på disse problemene kan kreve radikal nytenkning, og mer toleranse overfor ansette doktorgrad tilbøyelig til å forfølge sine egne ideer i stedet for bare å følge de av seniorforskere.

En av de mest iøynefallende problemene i kosmologi er den kosmologiske konstant, som styrer utvidelsen av universet, også kjent som mørk energi. En vesentlig del, omtrent 60%, av massen-energi i universet er i en form av hemmelighets energi som presser universet fra hverandre ved en akselererende hastighet. Hva er denne energien, og hvor kommer den fra? Kosmologer har ingen reell idé.

Selv gitt et lignende navn, det er et annet problem i kosmologi, den såkalte mørk materie, som faktisk er relatert til mørk energi, med mindre de involverer ting vi ikke forstår. Rundt 90% av massen i universet er i en tilsynelatende usynlig form for materie som vi kaller mørk materie. Denne mørke materie kan bare måles ved gravitasjonskreftene den har på objekter rundt det, og alle galakser vi observerer inneholder store glorier av det, ofte strekker seg flere hundre tusen lysår utenfor kanten av lysende materie. Er dette mørke materien faktisk materie, slik som WIMP (pyser), eller kanskje det er bare en observasjons gjenstand forårsaket av en feil teori om tyngdekraften? Enhver cosmologist at tallene dette ut ville være nesten garantert en nobelpris, men ingen har lykkes.

Et annet mysterium er hvorfor det er så mye mer materie enn antimaterie i universet. Ifølge fysiske teorier, disse formene for saken er i hovedsak tilsvarende, men vanlig materie er observert i mye større abundances enn antimaterie. Ble det en meget stor mengde av begge typer i den tidlige universet, og de er stort sett utslettet med hverandre å forlate dagens saken? Eller var det en hel masse mer konvensjonell saken fra starten? Hvis du er en cosmologist, er dette den typen ting som holder deg våken om natten.

Noen av svarene på spørsmålene ovenfor kan være avledet fra anthropic prinsipp - ideen om at er de observerte verdiene var mye annerledes, ville universet være fiendtlig innstilt til livet og dermed ville det ikke være noen kosmologer som skal stille disse spørsmålene. Men andre ser det anthropic prinsipp som en politimann ut, fordi det gir en praktisk forklaring for praktisk talt alt vi vil ha det til. Det er mange andre uløste problemer i kosmologi, som har å gjøre med generering av massen for nøytrinoer, spørsmålet om entropi i en fjern fortid, og forholdene i universet umiddelbart etter Big Bang. Hvis du ønsker å lære mer, gå lese en bok om emnet ved en respektert cosmologist.

  • Kosmologer prøver å finne ut hvordan universet raskt utvidet umiddelbart etter Big Bang.