Strona głównaPytania → Czy ekspansja Wszechświata łączy się...

Czy ekspansja Wszechświata łączy się z siłą oddziaływania grawitacyjnego?

Pytanie

Pyta Marek

Czy to nie ekspansja Wszechświata powoduje, że oddziaływanie grawitacyjne jest stosunkowo słabe? Czy jest możliwe, że siły grawitacji były inne we wczesnym Wszechświecie, tzn. oddziaływanie grawitacyjne słabnie wraz z wiekiem Wszechświata? A w obecnym stadium jest to na tyle powolny proces, że nie jest dostrzegalny w naszej skali czasu obserwacji kosmosu?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Obserwowane zjawiska we Wszechświecie i mikroświecie staramy się opisać przy pomocy możliwie najprostszej teorii, która nie jest sprzeczna z żadną obserwacją. W tej najprostszej teorii siła oddziaływań grawitacyjnych nie zależy od czasu. Stosunkowa słabość oddziaływań grawitacyjnych nie ma związku z ekspansją Wszechświata, lecz wynika z małej wartości stałej grawitacyjnej będącej ustalonym parametrem teorii.

Nie mamy stuprocentowej pewności, że najprostsza teoria jest teorią prawdziwą. Możemy rozważać scenariusze bardziej skomplikowane, w których stała grawitacyjna zależy od czasu. Można by to osiągnąć w teoriach z większą niż 4 ilością wymiarów czasoprzestrzeni, i zakładając, że rozmiar Wszechświata wzdłuż dodatkowych wymiarów zależy od czasu. Wtedy moglibyśmy powiedzieć, że słabość grawitacji ma związek z ekspansją Wszechświata. Na taką nową teorię musielibyśmy jednak narzucić ograniczenia związane z obserwacjami nie tylko współczesnego Wszechświata, lecz również Wszechświata w przeszłości, gdyż mamy o nim sporą wiedzę – dociera do nas np. promieniowanie mikrofalowe wyemitowane wtedy, gdy wiek Wszechświata wynosił mniej niż 400 tysięcy lat. Badanie tego promieniowania dostarcza nam wiedzy o chwilach znacznie wcześniejszych, gdy wiek Wszechświata liczył się w ułamkach sekund. Dopiero na tym etapie moglibyśmy na serio myśleć o dopuszczeniu możliwości znacznej zależności siły oddziaływań grawitacyjnych od czasu.