Wetenschappers van de Universiteit van Oxford hebben misschien een van de grootste vragen in de moderne natuurkunde opgelost, met een nieuw papier dat donkere materie en donkere energie verenigt tot één enkel fenomeen:een vloeistof die 'negatieve massa' bezit. het zou naar je toe versnellen. Deze verbazingwekkende nieuwe theorie kan ook kloppen met een voorspelling die Einstein 100 jaar geleden deed.

onze huidige, algemeen erkend model van het heelal, genaamd LambdaCDM, vertelt ons niets over hoe donkere materie en donkere energie fysiek zijn. We kennen ze alleen vanwege de zwaartekracht die ze hebben op andere, waarneembare materie.

Dit nieuwe model, vandaag gepubliceerd in Astronomie en astrofysica , door Dr. Jamie Farnes van het Oxford e-Research Centre, Afdeling Ingenieurswetenschappen, biedt een nieuwe verklaring. Dr. Farnes zegt:"We denken nu dat zowel donkere materie als donkere energie kunnen worden verenigd tot een vloeistof die een soort 'negatieve zwaartekracht' bezit, " en stoten al het andere materiaal om hen heen af. Hoewel deze kwestie ons eigen is, het suggereert dat onze kosmos symmetrisch is in zowel positieve als negatieve eigenschappen."

Het bestaan ​​van negatieve materie was eerder uitgesloten omdat men dacht dat dit materiaal minder dicht zou worden naarmate het heelal uitdijde. wat in strijd is met onze waarnemingen die aantonen dat donkere energie niet uitdijt na verloop van tijd. Echter, Het onderzoek van Dr. Farnes past een 'scheppingstensor, " waardoor er voortdurend negatieve massa's kunnen worden gecreëerd. Het toont aan dat wanneer steeds meer negatieve massa's voortdurend tot bestaan ​​komen, deze negatieve massavloeistof verdunt niet tijdens de expansie van de kosmos. In feite, de vloeistof lijkt identiek te zijn aan donkere energie.

De theorie van Dr. Farnes verschaft ook de eerste correcte voorspellingen van het gedrag van halo's van donkere materie. De meeste sterrenstelsels roteren zo snel dat ze zichzelf uit elkaar zouden moeten scheuren. wat suggereert dat een onzichtbare 'halo' van donkere materie ze bij elkaar moet houden. Het nieuwe onderzoek dat vandaag is gepubliceerd, bevat een computersimulatie van de eigenschappen van negatieve massa, die de vorming van halo's van donkere materie voorspelt, net zoals die worden afgeleid door waarnemingen met moderne radiotelescopen.

Albert Einstein gaf precies 100 jaar geleden de eerste hint van het donkere universum, toen hij een parameter in zijn vergelijkingen ontdekte die bekend staat als de 'kosmologische constante, " waarvan we nu weten dat het synoniem is met donkere energie. Einstein noemde de kosmologische constante zijn 'grootste blunder, " hoewel moderne astrofysische waarnemingen bewijzen dat het een echt fenomeen is. In aantekeningen die teruggaan tot 1918, Einstein beschreef zijn kosmologische constante, schrijven dat 'een wijziging van de theorie nodig is, zodat 'lege ruimte' de rol van zwaartekracht op zich neemt van negatieve massa's die over de hele interstellaire ruimte zijn verdeeld.' Het is daarom mogelijk dat Einstein zelf een universum vol negatieve massa voorspelde.

Dr. Farnes zegt:"Eerdere benaderingen voor het combineren van donkere energie en donkere materie hebben geprobeerd de algemene relativiteitstheorie van Einstein te wijzigen, die ongelooflijk uitdagend bleek te zijn. Deze nieuwe benadering neemt twee oude ideeën waarvan bekend is dat ze compatibel zijn met de theorie van Einstein - negatieve massa's en materiecreatie - en combineert ze met elkaar.

"Het resultaat lijkt nogal mooi:donkere energie en donkere materie kunnen worden verenigd in een enkele substantie, met beide effecten eenvoudig te verklaren als positieve massa materie surfen op een zee van negatieve massa's."

Het bewijs van de theorie van Dr. Farnes zal komen van tests die zijn uitgevoerd met een geavanceerde radiotelescoop die bekend staat als de Square Kilometre Array (SKA), een internationale inspanning om 's werelds grootste telescoop te bouwen waarin de Universiteit van Oxford samenwerkt.

Dr. Farnes voegt toe:"Er zijn nog veel theoretische problemen en computersimulaties om door te werken, en LambdaCDM heeft een voorsprong van bijna 30 jaar, maar ik kijk ernaar uit om te zien of deze nieuwe uitgebreide versie van LambdaCDM nauwkeurig kan overeenkomen met ander observationeel bewijs van onze kosmologie. Als het echt is, het zou suggereren dat de ontbrekende 95% van de kosmos een esthetische oplossing had:we waren vergeten een eenvoudig minteken op te nemen."