A teoria das cordas: a história da energia escura

Descobertas recentes têm indicado que a taxa de expansão do universo está a aumentar, o que significa que a constante cosmológica tem um valor positivo. Esta gravidade repulsiva - ou energia escura - é realmente empurrando o universo à parte. Esta é uma característica importante do universo que a teoria das cordas pode ser capaz de explicar.

constante cosmológica de Einstein permitiu uma energia repulsiva uniforme em todo o universo. Desde Hubble descobriu a expansão do universo, a maioria dos cientistas acreditava que a constante cosmológica foi zero (ou possivelmente ligeiramente negativo).

Em 1998, duas equipes de astrônomos anunciou os mesmos resultados: Estudos de distante supernovas (explosão de estrelas) mostrou que as estrelas parecia mais escuro do que o esperado. A única maneira de explicar essa era se as estrelas eram de algum modo mais longe do que o esperado, mas os físicos já foram responsáveis ​​pela expansão do universo. A explicação finalmente encontrou foi surpreendente: a taxa de expansão do universo estava se acelerando.

Para explicar isso, os físicos perceberam que tinha de haver algum tipo de gravidade repulsiva que trabalhou em grandes escalas (veja a figura). Em pequenas escalas, regras gravidade normal, mas em escalas maiores a força da gravidade repulsiva da energia escura parecia assumir.

Isso não contradiz a idéia de que o universo é plano - mas torna o fato de que ela é plana, enquanto ainda em expansão, um conjunto muito incomum e inesperada de circunstâncias, o que exigiu parâmetros muito estreitas nas primeiras condições do nosso universo.

gravidade repulsiva é teorizado pela teoria inflação, mas isso é uma hiper-expansão rápida nas fases iniciais do universo. expansão de hoje devido à energia escura pode ser remanescentes da gravidade repulsiva de inflação, ou pode ser um fenômeno inteiramente distinta.

A descoberta da energia escura (ou uma constante cosmológica positiva, o que é mais ou menos semelhante a) cria grandes obstáculos teóricos, especialmente considerando quão fraca é a energia escura.

Durante anos, a teoria quântica de campos previu uma enorme constante cosmológica, mas a maioria dos físicos assumido que alguma propriedade (como supersimetria, que faz reduzir o valor da constante cosmológica) cancelou-a para zero. Em vez disso, o valor é diferente de zero, mas difere das previsões teóricas por cerca de 120 casas decimais!

Na verdade, os resultados do WMAP mostram que a grande maioria do material em nosso universo atual - cerca de 73 por cento - é feito de energia escura (lembre-se de relatividade que matéria e energia são formas diferentes da mesma coisa: E = mc², depois de tudo).

Os dados do WMAP cinco anos, lançado em 2008 e apresentados nesta figura, também permite comparar a composição do universo atual com o material presente no universo, 13,7 bilhões de anos atrás. A energia escura era muito pequeno fatia do bolo de 13,7 bilhões de anos atrás, mas hoje eclipses matéria e impulsiona a expansão do universo.

A história do universo é um tema fascinante para estudo, e tentando entender o significado desta energia escura é um dos principais aspectos da cosmologia moderna. É também um dos principais desafios para variações modernas da teoria das cordas.

Hoje, muitos teóricos das cordas dedicar atenção a estes mistérios cosmológicos de origens e evolução do universo, porque eles fornecem um parque infantil universal em que as idéias da teoria das cordas pode ser explorado, potencialmente em níveis de energia onde o comportamento corda pode se manifestar.