Ժամանակակից գիտության հիմնարար հարցերի վերաբերյալ ֆիզիկոսների տեսակետներին նվիրված ամենախոշոր հարցումը ցույց է տվել անսպասելիորեն թույլ համաձայնություն։ Մոտ 1600 մասնակից պատասխանել է Մեծ պայթյունի, մութ նյութի, մութ էներգիայի և քվանտային ձգողության մասին հարցերին։ Մեծամասնությունը Մեծ պայթյունը չի համարում ժամանակի բացարձակ սկզբի ապացուցված պահ, իսկ ստանդարտ տիեզերաբանական ΛCDM մոդելը չի ստացել նույնիսկ ձայների կեսը։

Մեծ պայթյունը պարտադիր չէ, որ նշանակի ժամանակի սկիզբ

Հարցումն անցկացրել են Վաթերլոյի համալսարանի աստղաֆիզիկոս Նիայեշ Աֆշորդին, գիտական հաղորդակցող Ֆիլ Հալփերը և Ամերիկյան ֆիզիկական ընկերության Physics Magazine ամսագիրը։ Մասնակիցների թիվը գերազանցել է 1600-ը, ընդ որում հիմնական մասը կազմել են ֆիզիկայի և հարակից գիտությունների ոլորտների հետազոտողները։ Հեղինակները ուսումնասիրությունն անվանում են ֆիզիկոսների՝ հիմնարար ֆիզիկայի բաց հարցերի վերաբերյալ կարծիքներին նվիրված ամենախոշոր հարցումներից մեկը։

Ամենանշանակալի արդյունքը վերաբերում է Մեծ պայթյունին։ Մասնակիցների մոտ 70%-ը ընտրել է այն ձևակերպումը, ըստ որի՝ Մեծ պայթյունը պետք է հասկանալ որպես Տիեզերքի զարգացման նկարագրություն տաք և խիտ վիճակից՝ միաժամանակ չպնդելով, որ հենց այդ պահին է սկսվել ժամանակը։ Վաթերլոյի համալսարանի սկզբնական նյութերում այս բաժինը կազմում է 68%։

Սա կարևոր ճշգրտում է, քանի որ Մեծ պայթյունի մասին հանրահայտ պատկերացումը հաճախ տեսությունը հանգեցնում է պարզ սխեմայի․ երբևէ գոյություն է ունեցել գերխիտ վիճակ, ապա Տիեզերքը սկսել է ընդարձակվել, և այդ պահից սկսվել է գոյություն ունեցող ամեն ինչի պատմությունը։ Ժամանակակից տիեզերաբանությունում պնդումն զգալիորեն ավելի զգուշավոր է։ Տեսությունը նկարագրում է վաղ տաք և խիտ Տիեզերքը և դրա հետագա զարգացումը, սակայն ինքնին չի պատասխանում այն հարցին, թե արդյոք մինչև այդ վիճակը գոյություն ուներ որևէ բան՝ ներառյալ ժամանակը։

Միևնույն ժամանակ, տիեզերական ինֆլյացիայի գաղափարը, այսինքն՝ Տիեզերքի չափազանց արագ ընդարձակումը վաղ փուլում, ստացել է ձայների միայն մի փոքր ավելի քան կեսը՝ 51%։ Սա հարցման միակ մյուս հարցն է, որի դեպքում հաջողվել է մեծամասնություն ստանալ։

Տիեզերքի ստանդարտ մոդելն էլ մեծամասնություն չի ստացել

Էլ ավելի խոսուն է ΛCDM-ի՝ ստանդարտ տիեզերաբանական մոդելի արդյունքը, որը տասնամյակներ շարունակ օգտագործվում է Տիեզերքի ընդարձակման և դրա հիմնական բաղադրիչների նկարագրման համար։ Այն ենթադրում է որոշակի տեսակների մութ նյութի և մութ էներգիայի գոյություն և լավ նկարագրում է աստղագիտական դիտարկումների հսկայական քանակություն։

Սակայն հարցման մեջ այս մոդելը մեծամասնություն չի ստացել։ Ուսումնասիրության հեղինակները կասկածների մի մասը կապում են նոր դիտարկումների հետ, մասնավորապես՝ մութ էներգիայի DESI սպեկտրոսկոպիկ գործիքի արդյունքների հետ։ Նրանք մատնանշում են տվյալներ, որոնք թույլ են տալիս, որ մութ էներգիայի հատկությունները ժամանակի ընթացքում փոխվեն, մինչդեռ ΛCDM-ի դասական տարբերակը ենթադրում է անփոփոխ տիեզերաբանական հաստատուն։

Սա առայժմ չի նշանակում, որ ΛCDM-ը հերքված է։ DESI-ի արդյունքները դիտարկվում են որպես հնարավոր անհամապատասխանության ցուցում, որը դեռ պետք է ստուգվի լրացուցիչ դիտարկումներով և վերլուծությամբ։ Հարցումն ինքը նույնպես չափում է գիտնականների հայացքները, այլ ոչ թե փորձարարորեն հաստատում այս կամ այն տեսության ճշմարտացիությունը։

Հենց այդ պատճառով էլ ուսումնասիրության հեղինակները համաձայնության բացակայությունը դիտարկում են ոչ թե որպես ժամանակակից տիեզերաբանության ձախողման ապացույց, այլ որպես չլուծված խնդիրների քարտեզ։

Ինչ են ֆիզիկոսները մտածում մութ նյութի մասին

Տարաձայնությունները հատկապես նկատելի են այնտեղ, որտեղ գիտնականները ստիպված են բացատրել Տիեզերքի անտեսանելի բաղադրիչների բնույթը։

Մութ նյութը դրսևորվում է ձգողության միջոցով, սակայն դրա ֆիզիկական բնույթը մինչ օրս անհայտ է։ Հարցման մեջ մասնակիցների միայն 17%-ն է որպես բացատրություն ընտրել նոր թեթև մասնիկները, օրինակ՝ աքսիոնները։ Եվս 22%-ը նշել է ձգողության տեսության փոփոխման հնարավորությունը՝ ներառյալ MOND-ի կամ քվանտային ձգողության հետ կապված տարբերակները։ Ամենահայտնի առանձին պատասխանը՝ մոտ 21%, եղել է փոխզիջումային տարբերակը, ըստ որի՝ լուծումը կարող է համատեղել առաջարկված մի քանի բացատրություններ։

Խոսուն է նաև այն, որ նախկին ֆավորիտներից մեկը՝ թույլ փոխազդող զանգվածային մասնիկները, կամ WIMP-ը, ստացել է ընդամենը մոտ 10% ձայն։ Սա արտացոլում է ոչ թե այս ոլորտում հետազոտությունների բացակայությունը, այլ ֆիզիկոսների վերաբերմունքի փոփոխությունը կոնկրետ թեկնածուների նկատմամբ՝ փորձարարական տվյալների կուտակման հետ մեկտեղ։

Նման պատկեր է ձևավորվում նաև մութ էներգիայի դեպքում։ Տիեզերաբանական Λ հաստատունը, որը դասական ΛCDM-ի հիմքում է, ստացել է մոտավորապես ձայների մեկ քառորդը և հայտնվել է գրեթե նույն մակարդակում այն վարկածի հետ, ըստ որի խոսքը դինամիկ դաշտի մասին է, որի հատկությունները ժամանակի ընթացքում փոխվում են։

Նույնիսկ քվանտային ձգողությունը մնում է բաց հարց

Չկա միասնական պատասխան նաև մեկ այլ հիմնարար խնդրի վերաբերյալ՝ ինչպես համատեղել Այնշտայնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը քվանտային մեխանիկայի հետ։

Առաջարկված տարբերակների շարքում առաջատարը լարերի տեսությունն է, սակայն այն աջակցում է մասնակիցների 20%-ից պակասը։ Օղակային քվանտային ձգողությունը ստացել է մոտ 12%, իսկ հարցվածների 18%-ը կարծում է, որ ձգողությունը ընդհանրապես հնարավոր չէ քվանտացնել։ Միևնույն ժամանակ, քվանտային ձգողության մասին հարցի ամենահաճախ հանդիպող պատասխանը եղել է «կարծիք չունեմ» տարբերակը։

Ստացվում է պարադոքսային պատկեր․ ֆիզիկան ունի տեսություններ, որոնք չափազանց լավ նկարագրում են երևույթների հսկայական տիրույթներ, սակայն ամենահիմնարար մակարդակներում հետազոտողների միջև պահպանվում են լուրջ տարաձայնություններ։ Ընդ որում խոսքը ոչ թե մեկ վիճելի մանրուքի, այլ միանգամից Տիեզերքի ծագման, մութ նյութի և մութ էներգիայի բնույթի, սև խոռոչների կառուցվածքի և քվանտային մեխանիկայի ու ձգողության կապի մասին է։

Աֆշորդիի համար սա վկայություն չէ, թե ֆիզիկան մտել է փակուղի։ Նրա խոսքով՝ գիտական ճշմարտությունը չի որոշվում քվեարկությամբ, սակայն համաձայնության առկայությունը կամ բացակայությունը օգնում է հասկանալ, թե որտեղ են առկա տվյալներն արդեն բավական համոզիչ, և որտեղ դեռ պահպանվում են սկզբունքորեն տարբեր բացատրությունների հնարավորություններ։

Հենց այս բացերում կարող են հայտնվել հաջորդ կարևոր բացահայտումները։ Բայց հարցումն ինքնին նոր տեսություն չի ընտրում հնի փոխարեն․ այն պարզապես ցույց է տալիս, թե որքան հեռու է ժամանակակից հիմնարար ֆիզիկան դեռևս միասնական պատասխանից իր գլխավոր հարցերից որոշների վերաբերյալ։