A co, jeśli odpowiedzi na nasze ówczesne pytania już znalazł Einstein — i to całkiem dawno temu? Naukowcy wciąż głowią się nad rzeczami, które wydają się sprzeczne z naszym dotychczasowym rozumieniem praw fizyki. Do największych bolączek tego typu należą rzecz jasna: ciemna energia, ciemna materia i napięcie Hubble'a. Być może jest tak, że rozwiązanie tych zagadek jest już w nauce znane. Dopiero dziś zaczynamy dostrzegać potencjał teleparalelizmu.
Od lat 30. XX wieku fizycy starają się wyjaśnić anomalie w ruchu galaktyk i ekspansji wszechświata. Według obliczeń grawitacja powinna spowalniać rozszerzanie się kosmosu, a ruch galaktyk powinien pokrywać się z ich masą. Rzeczywistość działa jednak nieco inaczej. Obserwacje wskazują, że wszechświat rozszerza się coraz szybciej, a galaktyki poruszają się tak, jakby coś je otaczało. Nazwaliśmy to "ciemną materią" i mimo braku jej bezpośredniego potwierdzenia, zyskała ona uznanie w środowisku badaczy.
Powodem tej zgody jest... ogólna teoria względności Einsteina, która stanowi podstawę współczesnej fizyki. Jej kluczową koncepcją jest zakrzywienie czasoprzestrzeni: to, jak materia i energia wpływają na geometrię wszechświata. I... nie jest to teoria idealna. Ale jak to? Przecież wielokrotnie ją sprawdzano i wydawała się w porządku, prawda? Prawda. Ale to wcale nie oznacza, że wyjaśnia ona wszystko, co dzieje się we Wszechświecie. Aby utrzymać jej spójność, wprowadziliśmy w jej ramach pojęcie ciemnej energii i ciemnej materii. A co, jeśli nie jest to odpowiednia droga? Może, zamiast tworzyć nowe byty w fizyce, należy zmodyfikować samą teorię grawitacji?
Einstein sam zastanawiał się nad tym problemem. W 1928 roku, próbując zunifikować grawitację i elektromagnetyzm, zaproponował alternatywne podejście: teleparalelizm. Tutaj, zamiast zakrzywienia czasoprzestrzeni najważniejsze jest jej skręcenie. Innymi słowy, zamiast mówić czasoprzestrzeni, jak ma się zakrzywiać pod wpływem masy, materia i energia określają, jak ma się skręcać.
Einstein nie zdołał w pełni rozwinąć tej teorii, jednak niektórzy naukowcy wrócili do niej po latach. Teleparalelizm może być źródłem nowych, być może lepszych odpowiedzi na pytania o ciemną materię i ciemną energię: być może nawet eliminując "konieczność" ich istnienia w naszych systemach teoretycznych dotyczących fizyki. Gdyby udało nam się wyjaśnić najważniejsze wątpliwości, nie musielibyśmy posiłkować się bytami, które niektórzy nazywają "pobożnymi życzeniami", bo w świecie nauki są i tacy ludzie, którzy nie są fanami ciemnej materii i ciemnej energii.
W ostatnich latach pojawiły się dosyć ciekawe badania, które wskazują, że teleparalelizm może przetrwać eksperymentalne testy i jednocześnie tłumaczyć obserwowane anomalie kosmologiczne. W 2017 roku połączenie dwóch gwiazd neutronowych było źródłem dowodu na to, że fale grawitacyjne i światło podróżują z taką samą prędkością. Wiele alternatywnych teorii grawitacji przewidywało drobne różnice, ale teleparalelizm ów test przeszedł.
Co więcej, złożoność matematyczna tej teorii daje szerokie możliwości dostosowywania jej do rzeczywistych obserwacji. W przeciwieństwie do choćby MOND, która miała zastąpić ciemną materię, ale wymagała jej częściowego uwzględnienia, teleparalelizm może całkowicie obejść konieczność istnienia materii, która nie oddziałuje w żaden sposób (poza oddziaływaniem grawitacyjnym) z tym, co znamy.
Czytaj również: Naukowców zaskoczył „pierścień Einsteina”. Gdzie go znaleźli?
Teleparalelizm wciąż znajduje się na marginesie głównego nurtu fizyki teoretycznej. Jak na ironię przystało, jej złożoność matematyczna jest jej zaletą i... przekleństwem. Dlaczego? Z tego względu, naprawdę niewielu fizyków chce się nią zajmować. Przed wejściem w centrum zainteresowania naukowców, musi przejść przez rygorystyczne testy i dostarczyć sprawdzalnych przewidywań, które będą mogły zostać zweryfikowane przez przyszłe obserwacje.
Jeśli teleparalelizm okaże się kluczem do rozwiązania zagadek wszechświata, będzie to odkrycie na miarę samej teorii względności. A jeśli nie? Nic wielkiego się nie stanie: będziemy musieli jeszcze odrobinę się potrudzić w trakcie poszukiwania odpowiedzi na to, co w fizyce jest na razie "nie do rozwiązania". Naukowcy jednak aktywnie szukają rozwiązań dla problemów, które od lat spędzają sen z powiek naprawdę wielu osób na tym świecie.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
