La théorie des cordes: l'histoire de l'énergie sombre

Des découvertes récentes ont indiqué que le taux de l'univers d'expansion ne cesse d'augmenter, ce qui signifie que la constante cosmologique a une valeur positive. Cette gravité répulsive - ou énergie sombre - est en fait pousser l'univers à part. Ceci est une caractéristique majeure de l'univers que la théorie des cordes peut être en mesure d'expliquer.

La constante cosmologique d'Einstein permis pour une énergie répulsive uniforme dans tout l'univers. Depuis Hubble a découvert l'expansion de l'univers, la plupart des scientifiques ont cru que la constante cosmologique était de zéro (ou peut-être légèrement négatif).

En 1998, deux équipes d'astronomes ont annoncé les mêmes résultats: études de lointain supernovas (explosions d'étoiles) ont montré que les étoiles se regardèrent gradateur que prévu. La seule façon de rendre compte de cette était si les étoiles étaient en quelque sorte plus loin que prévu, mais les physiciens avait déjà représenté pour l'expansion de l'univers. L'explication a finalement trouvé était surprenant: Le taux d'expansion de l'univers a été accéléré.

Pour expliquer cela, les physiciens réalisé qu'il devait y avoir une sorte de gravité répulsive qui a travaillé sur de grandes échelles (voir la figure). Sur de petites échelles, les règles de pesanteur normale, mais à plus grande échelle la force de gravité répulsive de l'énergie sombre semblait prendre le dessus.

Cela ne contredit pas l'idée que l'univers est plat - mais cela rend le fait qu'il est à plat, tout en élargissant, un ensemble très inhabituel et inattendu de circonstances, ce qui nécessitait des paramètres très étroits sur les premières conditions de notre univers.

Gravité répulsive est théorisé par la théorie de l'inflation, mais qui est un hyper-expansion rapide dans les premières phases de l'univers. L'expansion d'aujourd'hui en raison de l'énergie sombre pourrait être les restes de la gravité répulsive de l'inflation, ou il peut être un phénomène tout à fait distincte.

La constatation de l'énergie noire (ou une constante cosmologique positive, ce qui est à peu près similaire à) crée des obstacles majeurs théoriques, surtout compte tenu de la faiblesse de l'énergie sombre est.

Pendant des années, la théorie quantique des champs prédit un énorme constante cosmologique, mais la plupart des physiciens suppose que certains biens (comme la supersymétrie, qui fait diminuer la valeur constante cosmologique) annulé sur à zéro. Au lieu de cela, la valeur est non-nulle, mais diffère de prédictions théoriques de près de 120 décimales!

En fait, les résultats de WMAP montrent que la grande majorité de la matière dans notre univers actuel - environ 73 pour cent - est constitué d'énergie sombre (souvenez-vous de la relativité que matière et l'énergie sont les différentes formes de la même chose: E = mc², après tout).

Les données de WMAP de cinq ans, sorti en 2008 et représentés sur cette figure, vous permet également de comparer la composition de l'univers actuel de la matière présente dans l'Univers il ya 13,7 milliards d'années. L'énergie sombre est une infime part du gâteau il ya 13,7 milliards d'années, mais aujourd'hui, il éclipse la matière et le moteur de l'expansion de l'univers.

L'histoire de l'univers est un sujet fascinant pour l'étude, et d'essayer de comprendre le sens de cette énergie sombre est l'un des aspects clés de la cosmologie moderne. Il est aussi l'un des principaux défis à variations modernes de la théorie des cordes.

Aujourd'hui, de nombreux théoriciens des cordes consacrent attention à ces mystères cosmologiques des origines et l'évolution de l'univers, car ils fournissent un terrain de jeu universel sur lequel les idées de la théorie des cordes peuvent être explorées, potentiellement à des niveaux d'énergie où le comportement de chaîne peut se manifester.