Поиски темной материи отменяются: простая теория объясняет 95% межзвездной «пустоты»
NewsMakerЧто, если Большой взрыв был не один?
Может ли Вселенная развиваться рывками , словно поднимаясь по гигантской лестнице? Физик из Алабамского университета предложил необычный взгляд на эволюцию космоса, способный объяснить его самые загадочные свойства без привлечения таинственных субстанций, которые учёные безуспешно ищут уже несколько десятилетий.
На протяжении почти века астрономы наблюдают, как галактики разбегаются всё дальше друг от друга, причём скорость этого явления постоянно растёт. Стандартная модель космологии объясняет его действием двух гипотетических компонентов. Тёмная материя, невидимая для телескопов любого типа, своей гравитацией собирает обычное вещество в галактики и их скопления, формируя крупномасштабную структуру Вселенной. А загадочная тёмная энергия, заполняющая всё пространство, создаёт силу антигравитации, заставляя космические объекты разлетаться всё быстрее. По современным оценкам, видимая материя составляет лишь 5% содержимого космоса, в то время как на долю тёмных компонентов приходится 95%.
Но профессор Ричард Льё показал, что гравитационное взаимодействие может существовать даже в отсутствие массы. Это переворачивает все классические представления о тяготении! Вместо единственного Большого взрыва, породившего нашу реальность, исследователь предполагает серию подобных событий — временных сингулярностей, когда привычные законы физики на мгновение перестают действовать.
В такие моменты космическое пространство мгновенно наполняется дополнительной материей и энергией. События происходят настолько стремительно, что даже современные приборы не способны их зафиксировать. В середине XX века астрофизик Фред Хойл предложил теорию стационарной Вселенной, где материя непрерывно возникает из пустоты, компенсируя космическое расширение. Однако постоянное появление вещества противоречило фундаментальному закону сохранения массы и энергии — принципу, согласно которому энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а лишь переходит из одной формы в другую. А вот концепция кратких вспышек в общепринятую модель вполне вписывается.
Каждая временная сингулярность порождает особый физический эффект — отрицательное давление, сходное с тем, что создаёт магнитное поле вдоль силовых линий. О возможности существования такого явления писал ещё Альберт Эйнштейн в 1917 году в работе о космологической постоянной. Сочетание положительной плотности энергии с отрицательным давлением вызывает силу отталкивания, из-за которой пространство расширяется. При этом концепция Льё не требует введения экзотических понятий вроде "отрицательной массы" или "отрицательной плотности", оставаясь в рамках проверенных научных закономерностей.
Между вспышками космос развивается по обычным законам. Случайные уплотнения, возникшие во время очередного всплеска, постепенно усиливаются благодаря гравитации. Так формируются галактики и их скопления. То есть “тёмные” эффекты возникают лишь в краткие мгновения сингулярностей — когда новая порция вещества и энергии равномерно заполняет пространство.
Проверить новую теорию смогут телескопы с высокой разрешающей способностью — например, обсерватория Кека на Гавайях или комплекс имени Исаака Ньютона на острове Ла-Пальма. Наблюдая за далёкими галактиками, астрономы измеряют их красное смещение — изменение длины волны света, указывающее на скорость удаления объекта. Чем дальше находится галактика, тем сильнее её излучение смещается в красную часть спектра из-за расширения пространства.
При достаточной точности измерений на графике зависимости расстояния от красного смещения должны проявиться характерные скачки. Примечательно, что для проведения подобных экспериментов не потребуются космические телескопы вроде "Джеймса Уэбба" — достаточно возможностей современных наземных обсерваторий . Астрономам нужно будет "нарезать" полученные данные по значениям красного смещения, чтобы увидеть предсказанные теорией ступени в диаграмме Хаббла.
Если гипотеза Льё получит подтверждение, физикам придётся пересмотреть фундаментальные представления об устройстве мироздания. История Вселенной предстанет чередой кратких моментов бурного рождения материи, разделённых длительными периодами размеренного развития. Такой сценарий не только объясняет наблюдаемые свойства космоса, но и перечеркивает десятилетия трудов над поиском стерильных нейтрино, аксионов, суперсимметричных частиц и других гипотетических элементов из изнанки реальности. Единственное, что пока остаётся под вопросом, — природа самих временных сингулярностей. Впрочем, как отмечает автор идеи, теория Большого взрыва тоже ушла не так далеко.
Может ли Вселенная развиваться рывками , словно поднимаясь по гигантской лестнице? Физик из Алабамского университета предложил необычный взгляд на эволюцию космоса, способный объяснить его самые загадочные свойства без привлечения таинственных субстанций, которые учёные безуспешно ищут уже несколько десятилетий.
На протяжении почти века астрономы наблюдают, как галактики разбегаются всё дальше друг от друга, причём скорость этого явления постоянно растёт. Стандартная модель космологии объясняет его действием двух гипотетических компонентов. Тёмная материя, невидимая для телескопов любого типа, своей гравитацией собирает обычное вещество в галактики и их скопления, формируя крупномасштабную структуру Вселенной. А загадочная тёмная энергия, заполняющая всё пространство, создаёт силу антигравитации, заставляя космические объекты разлетаться всё быстрее. По современным оценкам, видимая материя составляет лишь 5% содержимого космоса, в то время как на долю тёмных компонентов приходится 95%.
Но профессор Ричард Льё показал, что гравитационное взаимодействие может существовать даже в отсутствие массы. Это переворачивает все классические представления о тяготении! Вместо единственного Большого взрыва, породившего нашу реальность, исследователь предполагает серию подобных событий — временных сингулярностей, когда привычные законы физики на мгновение перестают действовать.
В такие моменты космическое пространство мгновенно наполняется дополнительной материей и энергией. События происходят настолько стремительно, что даже современные приборы не способны их зафиксировать. В середине XX века астрофизик Фред Хойл предложил теорию стационарной Вселенной, где материя непрерывно возникает из пустоты, компенсируя космическое расширение. Однако постоянное появление вещества противоречило фундаментальному закону сохранения массы и энергии — принципу, согласно которому энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а лишь переходит из одной формы в другую. А вот концепция кратких вспышек в общепринятую модель вполне вписывается.
Каждая временная сингулярность порождает особый физический эффект — отрицательное давление, сходное с тем, что создаёт магнитное поле вдоль силовых линий. О возможности существования такого явления писал ещё Альберт Эйнштейн в 1917 году в работе о космологической постоянной. Сочетание положительной плотности энергии с отрицательным давлением вызывает силу отталкивания, из-за которой пространство расширяется. При этом концепция Льё не требует введения экзотических понятий вроде "отрицательной массы" или "отрицательной плотности", оставаясь в рамках проверенных научных закономерностей.
Между вспышками космос развивается по обычным законам. Случайные уплотнения, возникшие во время очередного всплеска, постепенно усиливаются благодаря гравитации. Так формируются галактики и их скопления. То есть “тёмные” эффекты возникают лишь в краткие мгновения сингулярностей — когда новая порция вещества и энергии равномерно заполняет пространство.
Проверить новую теорию смогут телескопы с высокой разрешающей способностью — например, обсерватория Кека на Гавайях или комплекс имени Исаака Ньютона на острове Ла-Пальма. Наблюдая за далёкими галактиками, астрономы измеряют их красное смещение — изменение длины волны света, указывающее на скорость удаления объекта. Чем дальше находится галактика, тем сильнее её излучение смещается в красную часть спектра из-за расширения пространства.
При достаточной точности измерений на графике зависимости расстояния от красного смещения должны проявиться характерные скачки. Примечательно, что для проведения подобных экспериментов не потребуются космические телескопы вроде "Джеймса Уэбба" — достаточно возможностей современных наземных обсерваторий . Астрономам нужно будет "нарезать" полученные данные по значениям красного смещения, чтобы увидеть предсказанные теорией ступени в диаграмме Хаббла.
Если гипотеза Льё получит подтверждение, физикам придётся пересмотреть фундаментальные представления об устройстве мироздания. История Вселенной предстанет чередой кратких моментов бурного рождения материи, разделённых длительными периодами размеренного развития. Такой сценарий не только объясняет наблюдаемые свойства космоса, но и перечеркивает десятилетия трудов над поиском стерильных нейтрино, аксионов, суперсимметричных частиц и других гипотетических элементов из изнанки реальности. Единственное, что пока остаётся под вопросом, — природа самих временных сингулярностей. Впрочем, как отмечает автор идеи, теория Большого взрыва тоже ушла не так далеко.