Cea mai mare greșeală a lui Einstein a salvat cosmologia
O idee pe care Albert Einstein a numit-o „cea mai mare greșeală” a sa, constanta cosmologică, a revenit decenii mai târziu în centrul cosmologiei moderne. Astăzi stă la baza modelului LCDM, teoria care explică expansiunea accelerată a universului, potrivit unui articol semnat de Paul Sutter pentru Universe Today.
Cum a apărut constanta cosmologică?
Povestea începe în 1917, la scurt timp după ce Einstein a publicat teoria relativității generale. Când a aplicat propriile ecuații la scara întregului univers, a descoperit ceva neliniștitor: matematica nu descria un cosmos static, ci unul dinamic, capabil să se extindă sau să se prăbușească.
Ideea unui univers static era însă convingerea dominantă a epocii. Pentru a o păstra, Einstein a introdus un termen suplimentar în ecuații, o constantă cosmologică, notată cu litera greacă Lambda, menită să stabilizeze universul și să-l țină pe loc.
De ce a devenit „cea mai mare greșeală”?
Soluția lui Einstein nu a rezistat mult. În anii următori, astronomul Edwin Hubble a arătat, prin observații directe, că universul chiar se extinde. Constanta cosmologică introdusă special pentru a preveni această expansiune își pierdea astfel rostul inițial.
În paralel, cosmologul rus Alexander Friedmann și alți teoreticieni au dezvoltat, pornind chiar de la ecuațiile lui Einstein, fundamentele a ceea ce avea să devină teoria Big Bang. Einstein însuși a renunțat la constanta cosmologică și a numit-o, în discuții cu prietenii, „cea mai mare greșeală” a sa.
Cum a revenit ideea abandonată?
Timp de câteva decenii, cosmologii au lucrat cu ceea ce avea să fie numit Modelul Standard al Cosmologiei, dezvoltat între anii 1980 și 1990. Modelul presupunea o expansiune a universului care, sub efectul gravitației materiei existente, ar trebui să încetinească în timp.
În 1998, două echipe independente de astronomi au încercat să rezolve un dezacord legat de cantitatea reală de materie din univers. Rezultatul observațiilor a fost neașteptat: în loc să decelereze, expansiunea universului accelera.
Explicația care s-a impus a fost, practic, ideea abandonată de Einstein cu decenii în urmă: un efect constant de fond, care produce o repulsie cosmică, ar putea explica accelerarea observată. Constanta cosmologică, respinsă ca greșeală, se dovedea necesară pentru a descrie universul real.
Ce este modelul LCDM și de ce contează?
Descoperirea din 1998 a dus la înlocuirea vechiului Model Standard cu LCDM — Lambda Cold Dark Matter. Numele combină cele două componente centrale ale teoriei: Lambda, constanta cosmologică redenumită astăzi energie întunecată, și materia întunecată rece (cold dark matter), considerată responsabilă pentru cea mai mare parte a masei din aproape fiecare galaxie.
Energia întunecată este descrisă ca o influență gravitațională încorporată chiar în spațiu-timp, capabilă să producă atât atracție, cât și repulsie, și care poate exista chiar și în spațiul gol. Universul, în ansamblu, rămâne neutru din punct de vedere electric.
LCDM reușește să explice o gamă foarte largă de observații: istoria expansiunii universului, radiația de fond cosmic, caracteristica numită oscilații acustice barionice (BAO), creșterea galaxiilor și dezvoltarea structurii cosmice la scară mare. Modelul are relativ puțini parametri ajustabili și se bazează pe presupuneri minime în relativitatea generală — motiv pentru care a fost testat intens în ultimele decenii.
Cu toate acestea, cosmologii sunt aproape siguri că LCDM, oricât de bine testat, nu este teoria finală. Rămâne una dintre cele mai studiate teorii din toată știința, dar și una despre care se crede că, la un nivel fundamental, este încă greșită.
Surse: ScienceDaily
