Ιnfatons - Pomerons.

Γιατί ο χώρος είναι τόσο ομαλός και το περιεχόμενο του σύμπαντος τόσο ομοιόμορφα κατανεμημένο ; Σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο του Big Bang για την προέλευση του σύμπαντος, ο χώρος θα μπορούσε να είναι ακανόνιστος με ανώμαλες επιφάνειες ή διαστρεβλωμένος με κάθε είδους περίεργους τρόπους.

Το καθιερωμένο μοντέλο δίνει την εξής εξήγηση για αυτό το ζήτημα. Αμέσως μετά τη γέννησή του, το σύμπαν πέρασε από μια περίοδο ιλιγγιώδους διαστολής του χώρου, ακόμα και πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός, ‘ισιώνοντας’ όλες τις ανωμαλίες ή ρυτίδες του χωροχρόνου. Η κινητήρια δύναμη πίσω από αυτόν τον...
"πληθωρισμό" ήταν ένα εξαιρετικά δραστήριο πεδίο που κυριάρχησε για λίγο στο σύμπαν, πριν διαλυθεί σε άλλα ύλη και ακτινοβολία.

Η κβαντική θεωρία μας λέει ότι κάθε πεδίο έχει ένα σχετικό σωματίδιο – στην περίπτωση αυτή το σωματίδιο ίνφλατον. Αν αποδειχθεί η ύπαρξή του θα έχει κάποιες ενδιαφέρουσες συνέπειες. Οι κβαντικές διακυμάνσεις στο πεδίο inflaton κάνουν πολύ δύσκολη την απενεργοποίηση του τελείως, έτσι ώστε κάποια μέρη του αρχικού σύμπαντος θα εξακολουθούν να ‘φουσκώνουν’, κάνοντας το τυχόν "πολυσύμπαν" να αναπτύσσει ανεξάρτητα σύμπαντα.

Άμεσες αποδείξεις για το σωματίδιο ίνφλατον δεν θα έρθουν σύντομα. Γιατί η απόδειξη της ύπαρξης του θα απαιτήσει έναν επιταχυντή που να μπορεί να παράγει ένα τρισεκατομμύριο φορές την πυκνότητα ενέργειας του LHC, λέει ο Paul Steinhardt του Πανεπιστημίου του Princeton. "Αλλά τότε θα πρέπει να καταλάβουμε τι πρέπει να επιταχυνθεί, έτσι ώστε, όταν αυτό συγκρουστεί να παράγει τα inflatons."

Pomerons

Ακόμα κι αν δεν καταφέρουμε να απομονώσουμε μια σφαίρα από γκλουόνια ( glueball), υπάρχουν φυσικοί που είναι πεπεισμένοι ότι θα εμφανιστεί – συγκεκριμένα στον LHC, με την ανταλλαγή πακέτων ενέργειας όταν τα πρωτόνια υφίστανται μια φοβερή σύγκρουση στον επιταχυντή.

Αυτές οι "εικονικές" σφαίρες γκλουονίων βγαίνουν σε όλα τα σχήματα και μεγέθη ανάλογα με τη φύση της σύγκρουσης, δημιουργώντας έτσι ένα μαθηματικό πονοκέφαλο στους θεωρητικούς. Αλλά υπάρχει μια έτοιμη λύση, πιστεύει ο θεωρητικός Joe Polchinski στο Πανεπιστήμιο Σάντα Μπάρμπαρα: αν απλοποιήσουμε όλα αυτά με ένα «δραστικό» σωματίδιο γνωστό ως pomeron.

Τα πόμερονς (pomerons) έχουν μια μακρά ιστορία σε μοντέλα αλληλεπιδράσεων του πρωτονίου, πριν την εποχή των θεωριών που αφορούν τα κουάρκ, τα γκλουόνια και την ισχυρή δύναμη. Ήταν ακόμη μία από τις εμπνεύσεις για τη θεωρία των χορδών, που αρχικά είχε σκοπό να εξηγήσει τα πρωτόνια προτού αυτά αναδιαμορφωθούν με ριζικό τρόπο. "Η θεωρία χορδών έπρεπε να είναι μια θεωρία των ισχυρών αλληλεπιδράσεων", λέει ο Polchinski. "Αντίθετα κατέληξε να είναι μια θεωρία της βαρύτητας."

Τώρα τα πράγματα κινούνται προς τα πίσω αλλά με άλλο τρόπο. Η θεωρία των χορδών με μια επιπλέον πέμπτη διάσταση αποδεικνύεται ότι μοιάζει πολύ με την ισχυρή δύναμη στις τέσσερις συμβατικές διαστάσεις – έτσι ώστε να μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί για να κατανοήσουμε τα pomerons και τα γεγονότα στις έμμεσες αντιδράσεις στον LHC.

Αυτό με τη σειρά του θα μπορούσε να μας βοηθήσει ώστε να πιάσουμε το “μεγάλο ψάρι”: τέτοιες συγκρούσεις παράγουν πολύ λιγότερα συντρίμμια από μια τυπική μετωπική σύγκρουση στον LHC. Οι μελλοντικοί ανιχνευτές θα μπορούν να εντοπίσουν τα πρωτόνια που έχουν ανταλλάξει pomerons, και θα μπορούσαν να μας δώσουν μια ιδιαίτερα σαφή άποψη του περιβόητου μποζόνιου Higgs, λέει ο θεωρητικός Jeff Forshaw από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.

(από physics4u)