Egy friss tanulmány, amelyet a Southern Methodist University (SMU) és más intézmények közösen készítettek, arra a kérdésre keresi a választ, hogy szükség van-e a fizika alapfogalmainak korszerűsítésére. A kutatás, amely az arXiv preprint platformján került nyilvánosságra, különösen figyelemre méltó eredményekre jutott az univerzum fejlődésével kapcsolatosan.

Joel Meyers, az SMU fizikaprofesszora, aki a tanulmány tászerzője, elmondta: “A Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) adatai a legpontosabbak, amelyeket eddig valaha is láttunk, és ezek váratlan felfedezésekhez vezettek.” A DESI projekt során az univerzum legátfogóbb 3D-s térképét készítették el, ami segít a kozmológusoknak a neutrínók abszolút tömegének meghatározásában.

A neutrínók, ezek a kis energia szubatomi részecskék, régóta ismertek arról, hogy fontos hatással vannak a kozmikus struktúrák növekedésére. Eddig a tudósok úgy gondolták, hogy a neutrínók nagy tömege gátolja az anyag sűrűsödését az univerzum 13,8 milliárd éves fejlődése során. Azonban a DESI megfigyelései új kihívást jelentenek ezeknek az elképzeléseknek, ahogy Meyers fogalmazott: “Ahelyett, hogy az anyag csoportosodásának csökkenését mutatnák, az adatok éppen ellenkezőleg, fokozott klaszterezést jeleznek, ami arra utal, hogy a világegyetem jobban összeállt, mint vártuk.”

Ez a meglepő eredmény azt sugallja, hogy olyan új fizikai elméletekre van szükség, amelyek túlmutathatnak a részecskefizika jelenlegi standard modelljén. Az eddigi elméletek a világegyetem összetett viselkedésének magyarázataként szolgáltak, de a legújabb felfedezések, mint például a kozmológiai Hubble-feszültség is azt mutatják, hogy lehet, hogy alapvető hiányosságok vannak a tudásunkban.

A Hubble-feszültség egy kozmológiai jelenség, amely az univerzum tágulásának sebességével kapcsolatos eltérő eredményekre utal. Két különböző módszerrel mért adataink között jelentős különbség van: az egyik módszer 73 km/s/Mpc, míg a másik 67 km/s/Mpc értéket ad.

A két mérési mód közötti eltérés jelenleg megmagyarázhatatlan, ami még inkább hangsúlyozza a fizikai modellek felülvizsgálatának szükségességét. Meyers és kollégái már több lehetséges megoldást megvizsgáltak a kérdésre, a mérési hibáktól kezdve a meglévő fizikai modellek módosításáig. Bár egyes felfedezések akár évekbe is telhetnek, hogy megerősítsék, melyik elmélet állja meg a helyét, a tanulmány segíthet alapot adni a jövőbeli kutatásokhoz.

Ez a kutatás tehát nem csupán a fizika elméleti kereteit feszegeti, de a kozmosz természetének megértésében is új dimenziókat nyithat!