Fizycy słuchają muzyki wszechświata. Co usłyszą?
Naukowcy z Uniwersytetu Nowojorskiego chcą badać wszechświat poprzez jego „muzykę” – fale grawitacyjne i promieniowanie tła. To może ujawnić istnienie ciemnej materii i innych zjawisk spoza standardowego modelu fizyki.
Fizycy z Uniwersytetu Nowojorskiego (NYU) proponują nowatorskie podejście do badania kosmosu: zamiast tradycyjnych obserwacji teleskopami, chcą wsłuchać się w „muzykę” wszechświata. Fale grawitacyjne, promieniowanie tła i inne sygnały mogą tworzyć rodzaj kosmicznej symfonii, która – zdaniem naukowców – ujawni istnienie zjawisk wykraczających poza znany model fizyki. To jak próba usłyszenia tego, czego nie widać.
Jak słuchać wszechświata?
→ Czytaj też: Naukowcy słuchają kosmicznej muzyki. Czy odkryją nową fizykę?
Wszechświat wypełniają fale – grawitacyjne, elektromagnetyczne, a także neutrina. Każde z tych zjawisk niesie informację o źródle i drodze, jaką pokonało. Naukowcy z NYU proponują, by traktować te sygnały jak nuty. Analizując ich częstotliwości, fazy i interferencje, można spróbować odtworzyć „ścieżkę dźwiękową” kosmosu. To nie tylko metafora – w astrofizyce od lat wykorzystuje się sonifikację danych, czyli zamianę liczb na dźwięk. Teraz chodzi o głębsze, modelowe podejście.
Co może ujawnić ta muzyka?
→ Czytaj też: Odkryto galaktyki z mackami. Siegają miliardów lat świetlnych – jak wpłyną na Ziemię?
Ukryte składniki wszechświata – ciemna materia, ciemna energia, a może nawet dodatkowe wymiary – nie emitują światła, ale mogą wpływać na rozchodzenie się fal. Zmiany w „brzmieniu” kosmosu byłyby tropem, który pozwoliłby je wykryć. Zespół z NYU opracowuje algorytmy, które będą analizować dane z detektorów fal grawitacyjnych (LIGO, Virgo) i tła mikrofalowego. Jeśli uda się znaleźć anomalie, które nie pasują do standardowego modelu, stanie się to dowodem na „nową fizykę”.
Dlaczego właśnie muzyka?
Inspiracja płynie z faktu, że ludzki mózg świetnie rozpoznaje wzorce słuchowe. Zamiast szukać igły w stogu danych liczbowych, naukowcy chcą wykorzystać naszą naturalną zdolność do wyłapywania melodii i rytmów. To może przyspieszyć odkrycia, które w tradycyjny sposób zajęłyby lata. Pierwsze testy na symulacjach pokazują, że metoda jest obiecująca – niektóre sztucznie wygenerowane sygnały, naśladujące efekty ciemnej materii, dawały się odróżnić od tła właśnie po charakterystycznym „dźwięku”.
Zdjęcie ilustracyjne. Naukowiec analizuje sonifikację danych kosmicznych.
Co to oznacza dla nas?
Choć na razie nie ma praktycznego zastosowania dla przeciętnego czytelnika, każde odkrycie w fizyce fundamentalnej zmienia nasze rozumienie rzeczywistości. Może doprowadzić do nowych technologii, tak jak kiedyś badania nad kwantami dały nam lasery i komputery. Wsłuchiwanie się w muzykę wszechświata to kolejny krok w stronę zrozumienia, z czego jesteśmy zbudowani i jakie prawa rządzą kosmosem.
