Doba velike teorije poenotenja (GUT)



Da bi razumeli prehod, ki razmejuje začetek naslednje dobe vesolja, moramo najprej spoznati sile, ki so delovale v takratnem vesolju. Danes se v vesolju vse dogaja zaradi vpliva štirih osnovnih sil- gravitacije, elektromagnetne, šibke in močne sile.

Gravitacija je ključna v svetu velikih razdalj, elektromagnrtna je sila kemijskih in bioloških reakcij, močna in šibka sila pa usmerjata dogajanje v atomskem jedru- močna drži skupaj atomska jedra, šibka pa posreduje pri nekaterih jedrskih reakcijah.
V mladem vesolju se te osnovne sile niso tako razlikovale.
Kar se danes kaže kot štiri povsem različne sile, je bilo v mladem vesolju ena sama sila-lahko bi bili tudi dve, tega ne vemo zagotovo.

Kot analogijo poenotenja sil si lahko predstavljamo primer ledu, tekoče vode in vodne pare. Vse tri omenjene snovi so na videz in po obnašanju zelo ralične, a so le tri različne faze ene in iste substance, ki jo lahko kemijsko opišemo kot H2O. Na podoben način so fiziki pokazali, da elektromagnetna in šibka sila pri zelo visokih temperaturah izgubita svoje značilne lastnosti, po katerih ju lahko medsebojno ločimo in se zlijeta v eno samo elektrošibko silo.
Če gremo še k višjim energijam oz. temperaturi, postane nemogoče razlikovati tudi med elektrošibko in močno silo.
Teorije, ki predvidevajo zlitje elektrošibke in močne sile v eno samo silo, se imenujejo velike teorije poenotenja- grand unified theories, skupni sili pa običajno rečejo kar GUT sila.
Večina teoretikov verjame, da se pri večjih energijah v eno samo silo zlijeta tudi GUT sila in gravitacija. Po napovedih splošne teorije relativnosti in kvantne mehanike naj bi ta poenotena sila kraljevala vesolju v Plankovi dobi. Če to drži, potem Plankov čas označuje trenutek, ko se gravitacija loči od enotne sile, tako da skupaj ostanejo le še tri danes osnovne sile združene v GUT silo.

Po analogiji z nastankom ledu iz ohlajene vode lahko rečemo, da gravitacija ob Plankovem času zamrzne znotraj skupne sile oz. se loči od enotne sile, vesolje pa vstopi v dobo velike teorije poenotenja ali krajše v dobo GUT. Dogajanje v tej dobi tako sedaj usmerjata dve različni sili-gravitacija in sila GUT. Tudi doba GUT traja le majhen delček sekunde. Konča se, ko se vesolje ohladi na 1027 K oz. ko je staro 10-35 sekunde. Velike teorije poenotenja namreč napovejo, da se pri tej temperaturi od združene sile GUT loči močna sila, tako da od takrat naprej v vesolju vladajo že tri sile- gravitacija, elektrošibka in močna sila. Ta energija naj bi povzročila, da se je vesolje nenadoma dramatično napihnilo v procesu, ki mu pravimo kozmična inflacija. V bežnem trenutku, ki ni bil daljši od 10-33 sekunde, naj bi se celi vesolja iz velikosti atoma napihnili do velikosti sončnega sistema.




Kaj je zgodilo po dobi jeder?