Seperti sedikit bau di puncak gelombang lautan, alam semesta yang dapat dilihat kita mungkin tidak lebih daripada sekerat duduk di tepi gelembung yang terus berkembang ke dimensi yang lebih tinggi.
Walaupun idea yang membingungkan ini mungkin terdengar seperti sesuatu daripada impian fizik, ia sebenarnya adalah satu usaha baru untuk mendamaikan matematik teori tali dengan realiti tenaga gelap, kuasa kosmik yang misterius, yang merangkumi semua yang bertindak dalam pembangkang kepada graviti.
Teori rentetan adalah percubaan untuk menyatukan dua tiang fasa abad ke-20 - mekanik kuantum dan graviti - dengan meletakkan semua zarah adalah satu rentetan satu dimensi yang getarannya menentukan sifat-sifat seperti jisim dan caj. Teori ini telah digambarkan sebagai matematik yang cantik, dan untuk masa yang lama telah menjadi salah satu pesaing utama untuk apa yang dipanggil ahli sains Teori Semuanya, yang bermaksud kerangka untuk menerangkan semua fizik, dipopulerkan dalam buku-buku seperti Universe Elegant Brian Greene (Norton, 1999).
Tetapi para ahli teori rentetan akhirnya telah hilang dalam warren spekulasi mereka sendiri. Banyak versi teori rentetan memerlukan realiti yang terdiri daripada 10 atau lebih dimensi - tiga ruang dan satu masa yang biasanya kita alami, dan banyak lagi yang digulung menjadi titik yang sangat ketat. Tepat bagaimana dimensi-dimensi tambahan itu dikonfigurasikan menentukan sifat-sifat alam semesta yang kita anggap.
Pada awal tahun 2000, para penyelidik menyedari bahawa teori rentetan yang dibenarkan sebanyak 10 ^ 500 (yang angka 1 diikuti oleh 500 sifar) alam semesta yang unik wujud, mewujudkan landskap multiverse di mana alam semesta tertentu kita hanyalah subseksyen kecil, sebagai Hidup Sains sebelum ini dilaporkan. Tetapi persamaan teori rentetan juga kebanyakannya menghasilkan alam semesta hipotetikal yang kurang dalam tenaga gelap, yang ditemui oleh ahli astronomi pada tahun 1990-an dan kini sedang mempercepat pengembangan kosmos.
Pada awal tahun ini, para penyelidik menyalahkan teori rentetan dengan menyatakan bahawa tidak satu pun dari alam semesta yang tak terhitung banyaknya yang diterangkannya sebenarnya mengandungi tenaga gelap seperti yang kita ketahui. "Ia semakin jelas bahawa model-model yang dicadangkan setakat ini dalam teori tali untuk menggambarkan tenaga gelap menderita masalah matematik," Ulf Danielsson, pengarang bersama kertas baru yang diterbitkan pada 27 Disember dalam jurnal Physical Review Letters dan seorang ahli fizik teori di Uppsala Universiti di Sweden, memberitahu Live Science.
Masalah asas, Danielsson berkata, persamaan yang mengatur teori string mengatakan bahawa mana-mana alam semesta dengan versi tenaga gelap di dalamnya harus cepat merosot dan hilang. "Idea kami adalah untuk menjadikan masalah ini menjadi kebaikan," katanya.
Bersama dengan rakan-rakannya, beliau membina model di mana proses yang menyebabkan alam semesta yang meresap-energi ini meretas sebenarnya mendorong inflasi buih yang dibuat dari banyak dimensi. Kami hidup dalam sempadan salah satu daripada gelembung-gelembung yang berkembang ini dan "tenaga gelap ... diinduksi dengan cara yang halus melalui interaksi antara dinding gelembung yang kita hidup dan dimensi yang lebih tinggi," tulis Danielsson dalam catatan blog yang menggambarkan teori baru .
The Big Bang, ketika kosmos kita dilahirkan, kemudian menjadi saat gelembung ini mulai berkembang, menurut Danielsson. Zarah-zarah di alam semesta kita hanyalah titik akhir tali yang memanjangkan ke dalam dimensi tambahan. Danielsson dan rakan-rakannya berminat untuk memeriksa sama ada model mereka serasi dengan aspek fizik yang lain. Dan hipotesis itu mungkin berfungsi untuk membantu ahli fizik membuat ramalan yang boleh dilihat tentang alam semesta awal dan lubang hitam, kata Danielsson.
Tetapi penyelidik lain tidak membelinya.
"Ini adalah fiksyen matematik yang mempunyai bukti eksperimen sifar yang mengatakannya," kata Sabine Hossenfelder, ahli fizik di Institut Pengajian Lanjutan Frankfurt di Jerman, memberitahu Live Science.
Hossenfelder telah mengkritisi banyak fizik asas, dan menerbitkan sebuah buku tahun lepas yang dikenali sebagai Lost in Math: Bagaimana Kecantikan Menjadi Fizik Astray (Buku Asas, 2018). "Ahli teori rentetan mencadangkan jumlah pembinaan matematik yang tidak berkesudahan yang tiada hubungan dengan pengamatan," katanya.
Tetapi Danielsson tidak berfikir bahawa teori rentetan akan selama-lamanya tidak dapat dikesan, dan perbahasan semasa yang mengelilinginya sudah menyediakan beberapa pemeriksaan mengenai teori itu. "Jika ternyata teori rentetan tidak dapat menghasilkan tenaga gelap jenis yang kita amati, maka teori rentetan tidak hanya diuji, itu terbukti salah," katanya.
