Новое исследование европейских физиков может объяснить, почему Вселенная не разрушилась сразу после Большого взрыва. Пережить этот «трудный период» экспансии ему помогла гравитация.
Углубленное исследование частицы Хиггса, открытой в 2012 году в ЦЕРНе и ответственной за придание массы всем другим элементарным частицам, позволяет предположить, что это было образование частиц Хиггса во время ускоряющегося расширения ранней Вселенной (так называемая инфляционная эра). что должно было привести к его дестабилизации и краху. Ученые уже несколько лет пытаются выяснить, почему этого не произошло. Были предприняты попытки объяснить это какими-то неизвестными доселе законами физики.
Но теперь физики из Имперского колледжа Лондона и университетов Копенгагена и Хельсинки считают, что есть гораздо более простое объяснение. В своей новой публикации команда описала, как искривление пространства-времени — и, по сути, гравитация — обеспечило молодому пространству стабильность, необходимую ему, чтобы пережить быстрое расширение в ранний период инфляции. Ученые показали, что даже очень небольшое взаимодействие такого рода было бы достаточно сильным, чтобы в конечном итоге стабилизировать молодую Вселенную.
Стандартная модель физики элементарных частиц, используемая учеными для объяснения существования различных элементарных частиц и их взаимодействий, до сих пор не дала нам ответа на вопрос, почему Вселенная не разрушилась сразу после Большого взрыва. Новое исследование касается последнего пока неизвестного параметра стандартной модели, то есть взаимодействия между бозоном Хиггса и гравитацией. Этот параметр нельзя измерить в экспериментах, проводимых на ускорителях частиц, но он оказал сильное влияние на так называемую Неустойчивость Хиггса в эпоху космологической инфляции. Даже его относительно невысокого значения достаточно, чтобы объяснить выживание Вселенной в этот век — и не прибегая к новым, неизвестным законам физики.
Команда планирует продолжить свои исследования и проверить свои гипотезы космологическими наблюдениями. В частности, он будет использовать для этой цели данные, собранные в ходе текущих и будущих миссий Европейского космического агентства ESA, такие как точные измерения космического, микроволнового фонового излучения и интенсивности гравитационных волн. Если это удастся, современная наука получит аппроксимацию последнего неизвестного значения в стандартной модели физики элементарных частиц.