f116
| 16 |
|---|
Η παράδοξη έλλειψη ηλιακών νετρίνων.
...Στην κλασική Γενική Σχετικότητα υποθέτουμε από τη φύση της εξάρτησης ότι το σύμπαν αποτελείται από ένα μόνο "φύλλο". Κάποιοι λένε ότι δεν υπάρχει κανένας λόγος να υποθέσουμε μια διαφορετική διάταξη.
Μάλιστα.
Οι πυρηνικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του ήλιου παράγουν ενέργεια με τη μορφή:
- Φωτονίων - Νετρίνων.
...Τα νετρίνα αλληλεπιδρούν πολύ λίγο με την ύλη, έτσι εγκαταλείπουν τον ήλιο χωρίς δυσκολία. Η ενέργεια στη μορφή φωτονίων διαδίδεται βαριά προς την επιφάνεια του ήλιου, τη χρωμόσφαιρα, με σειρά απορρόφησης και ανακατανομής, και μέσω της συναγωγής που επικρατεί στο άστρο. Όταν αυτή η ενέργεια φτάσει στη χρωμόσφαιρα, εκπέμπεται ως φωτόνια.
...Στη Γη λοιπόν ανιχνεύουμε, με την προϋπόθεση αυτής της καθυστέρησης, φωτόνια και νετρίνα. Μέχρι πρόσφατα δεν γνωρίζαμε πώς να μετρήσουμε αυτό το ρεύμα νετρίνων, παρόλο που κάθε κυβικό εκατοστό του σώματός μας διαπερνιέται κάθε δευτερόλεπτο, εκτός αν κάνω λάθος, από δέκα δισεκατομμύρια νετρίνα.
...Η μέτρηση αυτού του ρεύματος έδειξε ένα παράξενο γεγονός. Ανιχνεύουμε μόνο περίπου το μισό από τα νετρίνα που περιμέναμε. Αυτή είναι η έλλειψη ηλιακών νετρίνων. Θα πρέπει απαραίτητα κάποια μέρα να βρούμε μια εξήγηση γι' αυτό το φαινόμενο, διαφορετικά θα καταρρεύσει η σύγχρονη γνώση μας για τη δυναμική του ήλιου (και των αστέρων).
...Στο τελευταίο μου βιβλίο, που εκδόθηκε από τις Εκδόσεις Albin Michel, με τίτλο "Έχασαμε το μισό του σύμπαντος", είχα γράψει στο πρώτο μέρος ότι είχαμε μια θεωρητική κατανόηση της λειτουργίας των αστέρων που θεωρούσαμε ικανοποιητική. Όμως, επειδή τα πράγματα εξελίσσονται, στο επόμενο βιβλίο θα πρέπει να περιλάβω ένα κεφάλαιο με τίτλο:
Έχασαμε το μισό των ηλιακών νετρίνων.
...Κάποιοι θεωρητικοί φυσικοί είναι σοκαρισμένοι, άλλοι χαρούμενοι. Πράγματι, πρόκειται για το πρώτο φαινόμενο που πραγματικά αποδεικνύει την ανεπάρκεια της κβαντικής μηχανικής. Θα πρέπει να επανεξετάσουμε όλα αυτά.
Ένα σύμπαν ή δύο;
Ποιες είναι οι τρέχουσες εικασίες;
Δύο πρώτες αναφορές: R. Foot και R.R. Volkas Phys. Rev. D Vol. 52 n°11, 1° Δεκ. 1995 Z.G. Berezhiani και R.N. Mohapatra Phys. Rev. Vol. 52 n° 11 1 Δεκ. 1995.
...Οι Foot και Volkas υποθέτουν ότι το σύμπαν αποτελείται από δύο "τομείς", τον δικό μας και έναν "καθρέφτη τομέα", αντιστραμμένο, εναντιομορφό, δηλαδή "P-συμμετρικό". Έτσι, η ενέργεια που παράγεται από τη σύντηξη θα αφορούσε ταυτόχρονα κλασικά νετρίνα και "καθρέφτη νετρίνα", νετρίνα που ανήκουν στο δεύτερο "τομέα" (νετρίνα τριών τύπων: ηλεκτρονικά, μιονικά και ταυονικά, και φυσικά τα αντισωματίδιά τους). Τομέας, φύλλο, στρώση: λέξεις συνώνυμες.
...Το δικό μας σύμπαν δεν είναι συμμετρικό. Είναι το σημείο που λαμβάνει χώρα αυτό που ονομάζεται παραβίαση της αρχής της παραμέτρου. Οι "δεξιές" αντιδράσεις δεν εξελίσσονται με το ίδιο ρυθμό όπως οι εικόνες τους στον καθρέφτη. Κλασική αναφορά: T.D. Lee και C.N. Yang Phys. Rev. 104, 254 (1956)
...Οι Foot και Volkas "συμμετροποιούν" το σύμπαν υποθέτοντας ότι διαθέτει ένα δίδυμο, το καθρέφτη σύμπαν, όπου αυτή η παραβίαση της αρχής της παραμέτρου θα εξελισσόταν στην αντίθετη κατεύθυνση. Κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας, κατασκευάσαμε ένα μοντέλο όπου τα νετρίνα θα διέθεταν "μικρότερα αδέλφια", CPT-συμμετρικά, χρησιμοποιώντας τη θεωρία των ομάδων.
...Δείτε: "J.P. Petit & P. Midy: Geometrization of antimatter through coadjoint action of a group on its momentum space." 3 : Twin group. [Στο site: Geometrical Physics B, 1-3 ], 1998.
...Υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα που ενθαρρύνει την ιδέα δύο σύμπαντα αντί για ένα, και είναι η έλλειψη πρωτογενούς αντιύλης στο δικό μας σύμπαν. Κατά την αρχική του κατάσταση, το σύμπαν αποτελείτο, όπως είπε ο Steven Weinberg, "από διάφορα είδη ακτινοβολίας". Τα φωτόνια δημιουργούσαν ζεύγη σωματιδίων-αντισωματιδίων, τα οποία αμέσως επιχειρούσαν να εξαφανιστούν σε μια διαφορετική θέση (για παράδειγμα, ηλεκτρόνια και αντι-ηλεκτρόνια, που φέρουν αντίθετα φορτία, έλκονται μεταξύ τους). Το πρωτόγονο σύμπαν (το "τοχο-μποχο" των Εβραίων) ήταν λοιπόν ένας πολύ δυναμικός μείγμα, όπου η ακτινοβολία μετατρέπεται συνεχώς σε ύλη-αντιύλη και αντίστροφα. Στη συνέχεια, η διαστολή του σύμπαντος μειώνει την ενέργεια των φωτονίων, τα οποία δεν είναι πλέον σε θέση να δημιουργήσουν αυτά τα "εχθρικά" ζεύγη. Το σύμπαν αδειάζει τότε με τρομακτική ταχύτητα. Μετά από δεκατρία δευτερόλεπτα, όλα είναι αποφασισμένα. Ερώτηση: Γιατί βρισκόμαστε εδώ; Γιατί αυτή η αντίδραση δεν ήταν πλήρης; Απάντηση: Δεν υπάρχει απάντηση.
...Από αυτό προκύπτουν λίγα άρθρα του Andréi Sakharov, ο οποίος ήταν ο πρώτος που υπέθεσε ότι δύο σύμπαντα μπορεί να είχαν δημιουργηθεί ταυτόχρονα, αντί για ένα μόνο.
A. Sakharov: "CP violation and baryonic asymmetry of the Universe". ZhETF Pis'ma 5 : 32-35 (1967) ; Μετάφραση JETP Lett. 5 : 24-27 (1967) A. Sakharov: "A multisheet Cosmological model" Preprint Institute of Applied Mathematics, Moscow 1970 A. Sakharov: "Cosmological model of the Universe with a time vector inversion". ZhETF 79 : 689-693 (1980); μετάφραση στο Sov. Phys. JETP 52 : 349-351 (1980) A. Sakharov: "Topological structure of elementary particles and CPT asymmetry" στο "Problems in theoretical physics", αφιερωμένο στη μνήμη του I.E. Tamm, Nauka, Moscow 1972, σελ. 243-247
Λεπτομέρεια: Σε αυτά τα δύο σύμπαντα, οι βέλτιστες του χρόνου είναι αντίθετες. Σε κάποιες από τις δημοσιεύσεις του, ο Andréi Sakharov αναφέρει ότι αυτά τα "δίδυμα σύμπαντα" μπορεί να είναι επίσης εναντιομορφά, καθρέφτες.
Άλλη προσέγγιση: οι υπερχορδές. Πρόκειται για προτάσεις που διατυπώθηκαν από τον Schwarz (Caltech), τον Green (Queen Mary College) και το βραβείο Νόμπελ Abdus Salam (Διευθυντής του Κέντρου Θεωρητικής Φυσικής της Τριέστη, καθηγητής στο Imperial College του Λονδίνου).
Σημείο εκκίνησης: οι ομάδες και το μοντέλο E8 x E8. Αναφορά: "Superstrings, a theory of everything?". P.C.W. Davis & J. Brown, Cambridge University Press 1988.
John Schwarz: Η δεύτερη συμμετρία E8 αναφέρεται σε ένα άλλο είδος ύλης, που συχνά ονομάζεται "σκιασμένη ύλη" (shadow matter). Τα αντικείμενα που σχηματίζονται από αυτό το συστατικό θα ήταν εντελώς αόρατα για μας.
Michael Green: Μία από τις προβλέψεις που προκύπτουν από αυτές τις θεωρίες αφορά ένα νέο είδος ύλης που δεν θα μπορούσαμε να παρατηρήσουμε άμεσα, αλλά θα αλληλεπιδρούσε με τη δική μας μέσω της βαρυτικής δύναμης, παρόλο που αυτά τα σωματίδια της σκιασμένης ύλης θα μπορούσαν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω των άλλων δυνάμεων.
Abdus Salam: *Από τη θεωρία των υπερχορδών προκύπτει ένα είδος σύμπαντος που θα ήταν ένα δίδυμο του δικού μας, αλλά δεν θα μπορούσε να επικοινωνήσει μαζί του εκτός από τη βαρύτητα. Το ενδιαφέρον είναι ότι αυτό το σύμπαν θα καθόριζε τον τρόπο με τον οποίο η