Physiker aus Kanada präsentieren neues Modell der Entstehung des Universums
Wissenschaftler der Universität Waterloo und des Perimeter Institute in Kanada haben ein neues mathematisches Modell der quadratischen Gravitation vorgestellt, das eine einzigartige Erklärung für die Entstehung des Universums bietet.
Physiker der Universität Waterloo und des Perimeter Institute in Kanada haben ein neues mathematisches Modell der quadratischen Gravitation vorgestellt, das eine einzigartige Erklärung für die Entstehung des Universums bietet. In ihrem aktuellen Artikel, der im Fachjournal Physical Review Letters veröffentlicht wurde, beschreiben die Wissenschaftler detailliert die Ergebnisse ihrer Forschung, die Quantenmechanik und Relativitätstheorie miteinander verbindet, berichtet das Magazin Gizmodo.
Traditionell wird angenommen, dass das Universum aus kleinen, heißen und dichten Zuständen entstanden ist. Das populärste Inflationsmodell erklärt dieses Phänomen damit, dass die beschleunigte Expansion des Kosmos durch ein hypothetisches Teilchen, bekannt als Inflaton, initiiert wurde. Diese Konzept verliert jedoch an Überzeugungskraft, wenn man noch frühere astronomische Perioden berücksichtigt, die durch extrem hohe Energien gekennzeichnet sind.
Das Team von Wissenschaftlern entschied sich, einen neuen Ansatz zu verfolgen, indem es die sogenannte quadratische Gravitation als Grundlage nahm. Dies ist eine überarbeitete Version der Standardtheorie von Einstein, die laut den Forschern mathematisch stabil bleibt, selbst auf den extremen Energieniveaus, die im frühen Universum beobachtet werden. "Stellen Sie sich Einstein zum Quadrat vor", erklärt der theoretische Kosmologe und Mitautor der Studie, Jérôme Quintin. Er weist auch darauf hin, dass die Forschung "formale Berechnungen aus der Quantenfeldtheorie aufnimmt und eine Brücke zwischen diesen und realen kosmologischen Szenarien sowie Beobachtungen schlägt."
Die Physiker behaupten, dass ihre Berechnungen zeigen, dass quadratische Elemente in der Lage sind, die kosmische Expansion eigenständig zu initiieren. Danach wechselt die Struktur von Raum-Zeit zu den bekannten Regeln der Relativitätstheorie, was die Stabilität des Modells gewährleistet. Diese neue Theorie kann, im Gegensatz zu den meisten quantenmechanischen Konzepten, empirisch überprüft werden, was einen wichtigen Aspekt in der wissenschaftlichen Forschung darstellt.
Das mathematische Modell der quadratischen Gravitation weist auf ein spezifisches minimales Niveau von Gravitationswellen hin, die während der Expansion des Universums erzeugt werden können. Diese Wellen könnten potenziell mit Hilfe von Detektoren der nächsten Generation, wie der LISA-Observatorium, entdeckt werden, deren Start für 2035 geplant ist. Laut dem leitenden Autor der Studie, Niayesh Afshordi, kann die Quantengravitation "untersucht und mit spezifischen kosmologischen Szenarien kombiniert werden, die mit spezifischen Vorhersagen einhergehen, die wir jetzt und in der Zukunft testen können."
Somit könnte das neue Modell der quadratischen Gravitation einen wichtigen Schritt im Verständnis der Entstehung des Universums und der Evolution des Kosmos darstellen und neue Horizonte für die Forschung in den Bereichen Physik und Kosmologie eröffnen.