Автори нового, потенційно спірного дослідження припускають, що розширення Всесвіту може бути
Новий новий підхід докладно описаний у статті, опублікованій у журналі Classical and Quantum Gravity професором теоретичної фізики Женевського університету Лукасом Ломбрайзером.
Що таке розширення Всесвіту?
Відповідно до загальноприйнятої теорії, Всесвіт народивсяразом з Великим вибухом і виглядала як дуже гаряча та щільна точка. Через неймовірно малі частки частки секунди, почалося розширення Всесвіту (або інфляція). Сам простір розширювався швидше за швидкість світла. За цей період Всесвіт виріс у розмірах принаймні у 90 разів.
За даними НАСА, після інфляції зростання Всесвітупродовжився, але повільнішими темпами. У міру розширення простору вона охолоджувалась і формувалася матерія. Через секунду після Великого вибуху вона була заповнена нейтронами, протонами, електронами, антиелектронами, фотонами та нейтрино.
На цьому зображенні всього неба показано Всесвіт, що зароджується. Воно показує температурні коливання віком 13,7 млрд років. Зображення надано НАСА
Приблизно через 380 000 років після Великого вибухуматерія досить охолола для утворення атомів в епоху рекомбінації, що призвело до утворення прозорого, нейтрального електрично газу. Однак після цього моменту Всесвіт поринув у темряву, оскільки ще не утворилися ні зірки, ні будь-які інші яскраві об'єкти.
Приблизно через 400 млн років Всесвіт почаввиходити з космічних темних століть у епоху реіонізації. За цей час, що тривало понад півмільярда років, згустків газу зруйнувалося достатньо, щоб утворилися перші зірки та галактики, чиє енергійне ультрафіолетове світло іонізувало і знищило більшу частину нейтрального водню.
Хоча розширення Всесвіту поступово сповільнювалосяу міру того, як матерія притягувалася одна до одної під дією гравітації, приблизно через 5 або 6 млрд років після Великого вибуху, за даними НАСА, таємнича сила (темна енергія) почала прискорювати розширення Всесвіту. Вважається, що цей процес продовжується і сьогодні.
Докази розширення та космологічна постійна
Вчені знають, що Всесвіт розширюється черезчервоного зміщення, розтягування довжини хвилі світла у бік більш червоного кінця спектру у міру того, як випромінює його об'єкт віддаляється від нас. У далеких галактик червоне усунення більше, ніж у найближчих до Землі. Це дозволяє припустити, що ці галактики віддаляються від нас дедалі далі.
Зовсім недавно вчені знайшли докази того,що розширення Всесвіту не фіксовано, а насправді пришвидшується. Для цього явища є термін, відомий як постійна космологічна або лямбда.
В чому проблема?
Космологічна стала була головним болемдля космологів, оскільки прогнози її значення, зроблені фізикою елементарних частинок, від реальних спостережень на 120 порядків. Тому космологічну постійну називають «найгіршим пророцтвом в історії фізики».
Кульове скупчення NGC 6397. Зображення надано НАСА/Франческо Ферраро/Болонська обсерваторія
Космологи часто намагаються усунути невідповідністьміж різними значеннями лямбда, пропонуючи нові частки чи фізичні сили. Але автори нового дослідження вирішили цю проблему, переосмислюючи існуючі версії.
Що пропонує нове дослідження?
У математичній інтерпретації ЛомбрізераВсесвіт не розширюється, а є плоским і статичним, як колись вважав Ейнштейн. Спостережувані ефекти, які вказують на розширення, можна пояснити еволюцією мас часток, таких як протони та електрони, з часом.
У такій інтерпретації частинки виникають із поля,пронизливий простір-час. Космологічна стала визначається масою поля. Оскільки це поле флуктує, маси часток, що їм породжуються, поводяться також. Космологічна постійна, як і раніше, змінюється з часом, але в цій моделі це цей процес пов'язаний зі зміною маси частинок з часом, а не з розширенням Всесвіту.
Флуктуації поля призводять до великих червонихусуненням далеких скупчень галактик, чим пророкують традиційні космологічні моделі. Таким чином, космологічна стала залишається вірною передбаченням моделі.
Рецепт темного Всесвіту
Нова структура Ломбрізера також вирішує деякіінші нагальні проблеми космології, включаючи природу темної матерії. Цей невидимий матеріал перевищує за кількістю звичайні частинки матерії у співвідношенні 5 до 1, але залишається незрозумілим, оскільки не взаємодіє зі світлом.
Фізик припустив, що флуктуації поля такожможуть поводитися як аксіонне поле. При цьому аксіони є гіпотетичними частинками, які вважаються одним із передбачуваних кандидатів на роль темної матерії.
Ці флуктуації можуть також «покінчити» з темноюенергією, гіпотетичною силою, що розтягує тканину простору і, таким чином, галактики, що розсуває, все швидше і швидше. У новій моделі ефект темної енергії пояснюватиметься масами частинок, які в пізніші часи у Всесвіті обрали інший еволюційний шлях.
Читати далі:
Поруч із Землею знайшли квазілуну: вона подорожує разом із нашою планетою понад 2 000 років
Дослідники показали, як виглядав фараон Тутанхамон
Фізики вперше зробили рентген окремого атома
</ P>