03:57 Предложено новое объяснение космологической константы |
|
Почему по расчётам она такая большая, а в жизни такая маленькая? Отвечаем: она была и больше, а стать может ещё меньше. Предысторию вопроса вы и сами знаете, поэтому просто пробежимся ещё раз по основным моментам: вакуум в мгновенном смысле этого слова на самом деле не пустой, так как в нём постоянно возникают и исчезают частицы. И у вакуума есть энергия, что видно хотя бы из эффекта Казимира. Однако с этой энергией есть определённые проблемы: если исходить из неё, получается, что так называемая космологическая постоянная — которая, как считается, стоит за тёмной энергией, — должна быть в 10120 раз больше, чем выясняется из наблюдений за реальным расширением Вселенной, за которое эта космологическая постоянная отвечает.  Наша Вселенная может быть не той, что справа, а скорее той, что слева. (Иллюстрация Jim Braun / University of Oregon.) Многим не нравится расхождение наблюдаемого значения постоянной и расчётного во столь некрасиво большое число раз. В самом деле, почему энергия вакуума такая маленькая? Эйнштейновские идеи о пространстве-времени говорят: тела, имеющие массу, влияют на пространство-время, искривляя его. Причём масса и энергия, по сути, являются двумя сторонами одной монеты, поэтому искривляют они обе. Просто и со вкусом, казалось всем. Однако когда стало всплывать, что так называемый вакуум в действительности довольно оживлённое место, где каждую секунду появляется и исчезает множество частиц, к этой концепции сами собой стали возникать вопросы. Смотрите: если у вакуума космического пространства есть энергия, то она должна искривлять пространство и время; в теории она и вовсе может свернуть нашу Вселенную в маленький плотный шарик (хорошо, если не в точку) или разнести её с такой скоростью во все стороны, что ни одна звезда не успела бы сформироваться. Разница между этими вариантами объясняется лишь тем, какой вы посчитаете энергию вакуума — положительной или отрицательной. В любом случае попытка учесть энергию вакуума приводит к таким большим значениям, что сегодняшней Вселенной со всеми этими звёздами и прочим из неё получиться никак не могло. Кажется, такая картина слегка не сходится с окружающей нас реальностью? Поэтому, когда из наблюдаемого расширения Вселенной и прочего выводится значение космологической постоянной, наступает некоторое недоумение: постоянная-то маленькая и её значение положительно. Отчего же вакуум не искажает пространство-время до вышеописанного безобразия? Обычно, если кто-то хочет сочетать представления об энергии вакуума с общей теорией относительности, он вынужден вводить некие корректировки — иначе от разрыва 10120 не уйти. Нет, подставить корректировку несложно, но откуда она, эта корректировка, берётся? В чем её смысл? Новая работа Неманьи Калопера (Nemanja Kaloper) из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) и Антонио Падийи (Antonio Padilla) из Ноттингемского университета (Великобритания) предложила такую модификацию общей теории относительности, которая естественным путём приводила бы к столь малой, но положительной космологической постоянной. Космологическая постоянная должна рассматриваться как среднее «итого» вклада вакуума во всём пространственно-временном континууме, говорят учёные, то есть во всём пространстве мироздания за всё время его существования. Как только вы осуществите такой учёт, локальная энергия вакуума в вашей конкретной точке Вселенной тут же появится в уравнениях два раза — с обеих сторон от «равно» и с противоположными знаками. Неважно, считают физики, какую энергию вакуум имеет прямо сейчас, он всё равно не может искривить пространство и время, поскольку одновременно толкает их правой рукой с одной стороны, а левой — с другой. Хорошо, но что тогда объясняет существование константы? Разве она не должна стать равной нулю при таком раскладе? С точки зрения Калопера и Падийи, наблюдаемое глазом остаточное значение константы является средним «историческим» вкладом энергии вакуума для всего пространства-времени Вселенной. То есть все флуктуации во всём вакууме от начала времён до этого самого момента вносят свой вклад в ту космологическую постоянную, которую мы видим вокруг себя сегодня (и, тем самым, в ускоряющееся расширение Вселенной). Да-да, выводы из этого следуют вполне определённые. Если всё это так, то в начале времён и сегодня постоянная была разной, и это ещё мягко сказано. В ранней Вселенной, полагают исследователи, космологическая постоянная была баснословно большой, что привело к инфляции, резкому раздуванию всего мироздания. Позднее же, когда Вселенная подостыла, постоянная стала малой, а ещё позже она может и вовсе сменить знак, заставляя Вселенную начать сжатие.  Из такого секвестра космологической постоянной среди прочего следует и будущее сжатие Вселенной. Впрочем, дожить до этого приятного момента смогут не все. (Иллюстрация ESM.) Одним из последствий такой гипотезы стало предположение о конечности существования Вселенной не только в пространстве, что не назовешь сенсацией, но и во времени. А это уже существенное отличие от сегодняшней картины мира, ведь ранее — при ускоряющемся расширении — конец времён для Вселенной считался скорее невозможным. Как бы это подтвердить? Сразу отсеиваем вариант «дождаться начала сжатия». Сериал «Судьбы гипотезы» в этом случае будет чертовски трудно досмотреть до конца, поскольку прогнозируемое авторами сжатие может наступить примерно через 100 млрд лет. Альтернативный подход к проверке идеи может включать в себя детальные астрономические наблюдения за регионами Вселенной в различные периоды жизни мироздания и соотнесения поведения пространства-времени в разные эпохи с идеей меняющейся космологической константы. Однако с какой бы стороны мы ни подошли к этой задаче, пока что наблюдательная проверка этой очень интересной гипотезы кажется весьма непростым делом. Александр Березин.  |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3945] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4748] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7795] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4911] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [825] | Гипотезы и прогнозы [4629] | Дом,сад,кулинария [223] |
| Животные и растения [2796] | Здоровье и красота [5708] | Интересности и юмор [3758] |
| История и археология [4696] | Космос, астрономия [2263] | Мир вокруг нас [1982] |
| Наука и технологии [2422] | Непознанное [3983] | НЛО,уфология [1747] |
| Общество, в мире, новости [11574] | Психология и отношения [84] | Стихия, климат, экология [421] |
| Фильмы и видео [367] | Частное мнения [111] | Эзотерика и феномены [2031] |
