Σε μια δημοσίευση ο σπουδαίος θεωρητικός των χορδών Cumrun Vafa του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ αναφέρει ότι υπάρχει μια απλή φόρμουλα που υπαγορεύει ποια είδη συμπάντων επιτρέπεται να υπάρχουν και ποιά απαγορεύονται, σύμφωνα με τη θεωρία χορδών.
Η θεωρία των χορδών επιτρέπει ένα “τοπίο” από πιθανά σύμπαντα, που περιβάλλεται από σταθερά λογικά ασύμβατων Κόσμων. Σε όλα τα απλά, βιώσιμα σύμπαντα που έχουν μελετήσει οι φυσικοί, η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας είτε μειώνεται είτε έχει σταθερή αρνητική τιμή, σε αντίθεση με το σύμπαν μας, που φαίνεται να έχει σταθερή θετική τιμή.
Η θεωρία των χορδών επιτρέπει ένα “τοπίο” από πιθανά σύμπαντα, που περιβάλλονται από ένα “τοπίο” από λογικά ασύμβατα σύμπαντα. Σε όλα τα απλά βιώσιμα σύμπαντα σύμπαντα που έχουν μελετήσει οι φυσικοί, η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας είτε μειώνεται είτε έχει σταθερή αρνητική τιμή, σε αντίθεση με το σύμπαν μας, που φαίνεται να έχει σταθερή θετική τιμή.
Στην πραγματικότητα, μπορεί να είναι θεωρητικά αδύνατο να βρεθεί μια έγκυρη λύση στη θεωρία των χορδών που να περιλαμβάνει σταθερή σκοτεινή ενέργεια, λέει ο Cumrun Vafa,
Η θεωρία χορδών, που είναι η κορυφαία υποψήφια θεωρία των πάντων, που συνδυάζει τη δύναμη της βαρύτητας μαζί με την κβαντική φυσική, ορίζει ότι όλα τα σωματίδια καθώς και οι δυνάμεις θεωρούνται ως δονήσεις μικροσκοπικών ενεργειών. Η θεωρία επιτρέπει περίπου 10 500 διαφορετικές λύσεις: ένα τεράστιο, ποικίλο «τοπίο» πιθανών συμπάντων. Οι θεωρητικοί των χορδών όπως ο Vafa αγωνίζονται εδώ και χρόνια να τοποθετήσουν το συγκεκριμένο σύμπαν μας κάπου σε αυτό το τοπίο των δυνατών συμπάντων της θεωρίας χορδών.
Αλλά τώρα, ο Vafa και οι συνάδελφοί του υποθέτουν ότι στο τοπίο των χορδών, δεν υπάρχουν σύμπαντα όπως το δικό μας – ή αυτό που πιστεύεται ότι είναι σαν το δικό μας. Αν η εικασία του είναι σωστή, τότε άλλοι θεωρητικοί των χορδών αμέσως συνειδητοποίησαν ότι ο Κόσμος μας πρέπει είτε να είναι βαθιά διαφορετικός από όσο υποθέταμε έως τώρα, είτε η θεωρία χορδών πρέπει να είναι λάθος.
Για κάποιους, η εξάλειψη τόσων πιθανών συμπάντων δεν είναι ένα μειονέκτημα, αλλά ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για τη θεωρία των χορδών, προσφέροντας νέα ελπίδα για την πραγματοποίηση δοκιμαστικών προβλέψεων. Όμως άλλοι λένε ότι η θεωρία πολυσύμπαντος είναι εδώ για να μείνει, και το προτεινόμενο πρόβλημα με όλα αυτά τα σύμπαντα δεν είναι καθόλου πρόβλημα.
Αν λοιπόν αυτή η εικασία του Vafa είναι σωστή, τότε θα έχει τεράστιες συνέπειες για την κοσμολογία γιατί θα σήμαινε ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας στο σύμπαν μας δεν μπορεί να είναι σταθερή, αλλά πρέπει να πάρει μια μορφή που ονομάζεται “πεμπτουσία” – μια πηγή ενέργειας που θα μειωθεί σταδιακά επί δεκάδες δισεκατομμύρια χρόνια.
Αρκετά αστρονομικά πειράματα βρίσκονται σε εξέλιξη για να διερευνηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια αν το σύμπαν επεκτείνεται με σταθερό ρυθμό επιτάχυνσης, πράγμα που θα σήμαινε ότι καθώς δημιουργείται νέος χώρος, αναλογεί σε αυτό μια νέα ποσότητα σκοτεινής ενέργειας ή εάν η κοσμική επιτάχυνση είναι μεταβαλλόμενη όπως και στα μοντέλα της πεμπτουσίας.
Μια ανακάλυψη της πεμπτουσίας θα φέρει επανάσταση στη θεμελιώδη φυσική και την κοσμολογία, συμπεριλαμβανομένης της επανεγγραφής της ιστορίας και του μέλλοντος του σύμπαντος. Αντί το σύμπαν να διαρρηγνύεται με μία Μεγάλη Σχάση (Big Rip), ένα σύμπαν με πεμπτουσία θα σταματούσε σταδιακά (θα επιβραδυνόταν) και στα περισσότερα μοντέλα θα σταματούσε τελικά να επεκτείνεται και να συστέλλεται, είτε σε μια Μεγάλη Σύνθλιψη (Big Crunch) είτε σε μια Μεγάλης Αναπήδηση (Big Bounce).
Οι δύο υποθέσεις για τη σκοτεινή ενέργεια
Η μία υπόθεση που έχει προταθεί, και η οποία δανείζεται τον όρο «κοσμολογική σταθερά» που επινόησε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, υποστηρίζει πως η σκοτεινή ενέργεια δημιουργείται από τον κενό χώρο ο οποίος, σύμφωνα με την κβαντική φυσική, στην πραγματικότητα δεν είναι κενός, αλλά γεμάτος από «εικονικά» σωματίδια και αντισωματίδια, τα οποία δημιουργούνται αυθόρμητα και πολύ γρήγορα επανασυνδέονται για να εξαϋλωθούν.
Μία δεύτερη υπόθεση αποδίδει τη σκοτεινή ενέργεια ως «πεμπτουσία», υποστηρίζοντας πως δεν προέρχεται από τον κενό χώρο αλλά από ένα πεδίο που κατακλύζει τον χωρόχρονο και μπορεί να μεταβάλλεται τοπικά.
