Новое противоречивое исследование делает амбициозную заявку на разгадку тайны темной энергии и темной материи, которые, по мнению ученых, составляют около 95% всей энергии и материи во Вселенной. В статье, опубликованной в журнале Classical and Quantum Gravity профессором теоретической физики Женевского университета Лукасом Ломбризером, автор считает, что расширение Вселенной на самом деле — иллюзия.
Худшее предсказание
Ученые давно заметили, что Вселенная расширяется благодаря открытию красного смещения. Когда удаленный объект продолжает удаляться, его излучаемый свет имеет свойство растягиваться от световой волны к красному концу спектра. Поэтому отдаленные галактики имеют большее красное смещение, чем те, что находятся ближе к нам. Это свидетельствует о том, что эти галактики все больше удаляются от Земли.
Недавно ученые нашли доказательства того, что расширение Вселенной не является постоянным, а на самом деле ускоряется все быстрее и быстрее. Это ускорение объясняется термином, известным как космологическая постоянная, или Λ (лямбда). Космологическая постоянная была главной проблемой для космологов, поскольку предсказания ее значения, сделанные физикой элементарных частиц, отличаются от фактических наблюдений на 120 порядков. Поэтому космологическую постоянную называют худшим предсказанием в истории физики.
Плоская и статичная Вселенная
Космологи часто пытаются решить проблему расхождений между различными значениями Λ, предлагая новые гипотетические частицы или теоретические физические силы. Но Ломбризер решает ее путем переосмысления того, что уже существует в науке.
«В этой работе мы надеваем новые очки, чтобы посмотреть на космос и его неразрешимые загадки, выполняя математическое преобразование физических законов, которые им управляют», — пояснил Ломбризер.
В математической интерпретации Ломбризера Вселенная не расширяется, а является плоской и статичной, как когда-то считал Эйнштейн. Эффекты, которые мы наблюдаем и которые свидетельствуют о расширении, в этой модели объясняются эволюцией массы протонов и электронов с течением времени. Согласно этой картинке, эти элементарные частицы возникают из поля, которое пронизывает пространство-время. Космологическая постоянная определяется массой поля, и поскольку это поле колеблется, массы частиц, которые оно порождает, также колеблются. Космологическая постоянная все еще меняется со временем, но в этой модели это изменение связано с изменением массы частиц со временем, а не с расширением Вселенной.
В этой модели флуктуации поля приводят к большему красному смещению для удаленных галактик, чем предсказывают традиционные космологические модели. Таким образом, космологическая постоянная соответствует предсказаниям этой модели.
Рецепт темной Вселенной
Новая концепция Ломбризера также решает некоторые другие насущные проблемы космологии, в частности, природу темной материи. Этот неуловимый материал превосходит обычную барионную материю в соотношении 5:1, но остается загадочным, поскольку не взаимодействует со светом. Ломбризер предположил, что флуктуации поля могут также вести себя как так называемое аксионное поле, где аксионы — это гипотетические частицы, которые являются одними из предложенных кандидатов на темную материю.
Эти флуктуации также могли бы покончить с теорией темной энергии — гипотетической силы, растягивающей ткань пространства и таким образом расталкивающей галактики все быстрее и быстрее. В этой модели влияние темной энергии, по словам Ломбризера, объясняется массой частиц, которые пошли другим эволюционным путем в более поздние времена во Вселенной.
«В этой картине темная энергия, в принципе, не нужна», — добавил Ломбризер.
Критика гипотезы
Исследователь Университета ECCI в Боготе (Колумбия) Луис Анхела Гарсия был впечатлен новой интерпретацией Ломбризера и тем, как много проблем она решает. «Статья довольно интересная, и она дает необычный результат для многих проблем в космологии. Теория дает выход для нынешней напряженности в космологии», — сказал Гарсия.
Однако Гарсия призвал к осторожности в оценке результатов исследования, заявив, что его теоретическая модель содержит элементы, которые, вероятно, не могут быть проверены наблюдениями, по крайней мере, в ближайшем будущем.
Ранее мы рассказывали о том, что было до Большого взрыва.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
