Jak je známo, nedávno víceméně objevený Higgsův boson hraje klíčovou roli ve vysvětlení hmotnosti elementárních částic. Tyto hmotnosti jsou přitom rozhodující v mnoha zásadních mikroskopických dějích, takže Higgsův boson vlastně má na náš vesmír významný vliv. Zároveň není tajemstvím, že mezi vědci bobtná rozčarování nad předpisovým chováním Higgsova bosonu. Zatím totiž funguje přesně podle příručky, tedy podle předpovědí Standardního modelu, a nenechává žádný prostor pro novou fyziku. Mnozí vědci se ale nevzdávají a hledají další a další skuliny, kterými by bylo možné z Higgsova bosonu a teorií kolem něj vytěžit něco ještě zajímavého.
Podle Davida Weira z finské Helsinské univerzity a jeho kolegů je jednou z možností naslouchat vesmíru, kde by mohlo být ještě slyšet pradávné hřmění bublin Higgsova pole, které těsně souvisí s Higgsovými bosony a prostupuje celým vesmírem. Higgsovo pole je skalární pole, čili má v každém bodě jediný číselný údaj. Ze Standardního modelu vyplývá, že se Higgsovo pole zapnulo v celém vesmíru najednou, 100 pikosekund po Velkém třesku.
Nicméně, podle teorií, které se rozprostírají do divočiny za Standardní model, se zapnutí Higgsova pole odehrálo mnohem dramatičtěji. Jako když se začíná vařit voda v konvici na čaj. Mžik po Velkém třesku ve žhavé a husté hmotě vesmíru bublalo Higgsovo pole. Kde se objevily jeho bubliny, tam mladičké částice vesmíru náhle získávaly hmotnost. A když se stěny bublin vroucího Higgsova pole střetly, tak podle těchto představ zachvěl časoprostor a vznikly gravitační vlny.
Vědci až do teď měli za to, že i kdyby tyhle vlny vznikly, tak by dnes byly už tak slabé, že bychom je nebyli schopní zachytit.
Weir a spol. s tím ale nesouhlasí. Uskutečnili první trojrozměrnou simulaci bublin Higgsova pole, do níž zahrnuli interakci s horkou hmotou raného vesmíru. Z jejich výsledků vyplývá, že rostoucí bubliny Higgsova pole by měly do horkého guláše částic předávat energii a tím v něm vyvolávat rázové vlny, tedy vlastně zvuk, hřmění. Ozvěnou jejich hřmění by pak mohly být takové gravitační vlny, které by bylo možné zachytit i v dnešním vesmíru. Wier věří, že to zvládne příští generace přístrojů.
Časem se ukáže, jestli tu takové gravitační vlny jsou anebo ne. Pro Weirův tým každopádně bylo překvapením už to, že hřmění Higgsových bublin mohlo hrát v raném vesmíru poměrně významnou roli.
VIDEO: Bubbles in early universe create Higgs thunder Kredit: NewScientist
Literatura
NewScientist 19. 2. 2014, Physical Review Letters 112: 041301, Wikipedia (Higgs boson).
V Brookhavenu vystopovali rekordně těžká jádra antihmoty
Autor: Stanislav Mihulka (22.08.2024)
Průlom experimentu ALPHA: Antihmota podléhá gravitaci jako hmota
Autor: Stanislav Mihulka (28.09.2023)
Zachránily půvabné mezony mladý vesmír před anihilací?
Autor: Stanislav Mihulka (24.06.2021)
Spasila nás před totální anihilací na počátku vesmíru neutrina?
Autor: Stanislav Mihulka (04.02.2020)
Na počátku byl Velký třesk a pak inflace. Ale jak to ověřit?
Autor: Stanislav Mihulka (29.09.2018)
Diskuze:
Ten omyl je generován kvantovou představou
Leopold Kyslinger,2014-02-21 13:16:59
gravitonu. Jenže na zmiňované artefakty (černou díru) nejde aplikovat kvantovou mechaniku. Gravitace z černé díry "neutíká." Gravitace černé díry je způsobená deformací časoprostoru.
Xavier Vomáčka,2014-02-21 15:02:44
Nevím co znamená pojem "uniká", ale stejně jako gravitace tak i elmag síla působí pomocí výměny virtuálních částic, pro které některé omezení neplatí. Z toho důvodu může být černá díra i elektricky nabitá a bude se tak projevovat navenek. Každá černá díra je přece charakterizována: hmotností, el. nábojem a moment hybnosti. A graviton jako virtuální výměnná částice má stejnou funkci jako virtuální foton (zpostředkování interakce formou virtuální výměny virtuálních částic). Takže stejně jak bude díra elektricky nabitá, tak bude i na kvantové úrovni půosbit výměnou virtuálních (zatím hypotetických) gravitonů.
Myslím si, že zvukové vlny hrají větší roli než
Karel Rabl,2014-02-21 08:35:34
se zdá jak jsem již na oslovi psal a je docela pravděpodobné že jsou odpovědny za gravitaci.
1 čím větší hvězda tím jsou vlny silnější.
2 musí se mezihvězným prostorem pohybovat
přinejmenším nadsvětelnou rychlostí.
3.z černé díry světlo neunikne, kdežto gravitace ano
Petr Jíčínský,2014-02-21 23:14:13
Jestli se rázové Higgsovy vlny šíří nadsvětelně, pak nemáte možnost detekovat jejich původ, protože nadsvětelné dění nešíří informaci. Čili teorie je to snesitelná, ale protože je neověřitelná, řadíte svou domněnku k dalším hypotézám bez verifikace.
Jiří Havránek,2014-02-22 13:53:19
Petr Jičínský: Ve chvíli, kdy bude schopnost detekovat gravitační vlny a současně bude známa rychlost šíření gravitačních vln, pak zcela jistě bude možné získat informace a vyšetřit jejich původ i kdyby rychlost šíření gravitačních vln byla nadsvětelná
Petr Jíčínský,2014-02-22 23:56:48
Jiří Havránek: Mě by jen zajímalo, jak daleko je to od reality. Předpokladem je zachycení gravitačních vln, to beru. Jenže těch zdrojů může být mnoho a nevím, jak by šlo zjistit jejich rychlost. Reliktní záření je jasné, tam je známo, že je to všesměrové elektromagnetické vlnění a stačí namířit spektrometry do vesmíru. Jak chcete zjistit rychlost rázové gravitační vlny? Nebo vycházíte z předpokladu, že gravitační vlny mají stejnou vlastnost jako elektromagnetické pole, tudíž, že se šíří stejnou rychlostí jako je tomu u světla, a tedy by stačilo změřit gravitační vlnu ze soustavy o známé hmotnosti a tím bychom věděli vše?
Jiří Havránek,2014-02-23 01:31:35
Pokud v dostatečné blízkosti dojde ke srážce hmotných těles a budou na dostatečné škále připraveny detektory, pak by mělo dojít k ostrému zlomu v detekovaném vlnění. Z tohoto by mělo jit potřebná data vypočítat. Rychlost? Ta dle mého názoru bude závislá na hustotě energie vakua, tedy samozřejmě i na fázovém stavu vakua. Rázová vlna? Podle toho jak ji chápu, by její čelo tvořila fáze vákua o vyšší energii šířící se právě rychlostí gravitačního vlnění, je pak otázka, co by zbylo z informací za tímto reverzním fázovým přechodem (tedy i z nás).
Jiří Havránek,2014-02-23 01:56:57
Ještě k rázové vlně, při dosažení určité vzdálenosti od zdroje by měla právě díky snížení energie růstem zasažené plochy postupující fází dojít k přechodu na gravitační vlnění v oboru našeho vakua.
Petr Jíčínský,2014-02-23 02:53:29
Jiří Havránek: Jsem je laik, ale nejde mi do hlavy věta "při dosažení určité vzdálenosti od zdroje by měla právě díky snížení energie růstem zasažené plochy postupující fází dojít k přechodu na gravitační vlnění v oboru našeho vakua". Vzhledem ke zdroji těchto vln (100 pikosekund po velkém třesku) jsou všechny objekty ve vesmíru vzdáleny od zdroje prakticky stejně (v té době neexistovaly ani elementární částice včetně fotonu), takže rozdíl snížení energií na škále miliard světelných let se jeví jako technicky neměřitelná veličina.
Jiří Havránek,2014-02-23 13:49:27
Z toho článku vyplývá, že Higgsovo pole bylo podle standardního modelu zapnuto v celém vesmíru 100 pikosekund po VT, tedy že v okamžiku VT měl vnější prostor nenulovou hustotu energie a dle tohoto článku mají autoři zcela zřejmou představu, že díky spontánním fázovým přechodům struktur během VT a expanzím do prostoru s Higgsovým polem bude nutně docházet k rázovým vlnám šířícím se Higgsovým polem, které my můžeme detekovat jako gravitační.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
