Сенсационная теория. Швейцарский физик утверждает, что расширение Вселенной — лишь иллюзия
Научпоп13 августа 2023, 21:05
Швейцарский физик-теоретик Лукас Ломбризер опубликовал сенсационное исследование, которое рассматривает проблему космологической постоянной. В частности, Ломбризер предполагает, что расширение Вселенной может быть иллюзией.
Если он прав, то основы современной астрофизики, космологии, да и в целом наши представления о природе Вселенной могут сильно зашататься.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Расширение Вселенной — лишь иллюзия?
Причем, дело не только в расширении Вселенной. Оно тянет за собой переосмысление загадок темной энергии и темной материи, которые, как принято считать, составляют около 95% всей энергии и материи Вселенной.
Новый революционный подход подробно изложен в статье, опубликованной в авторитетном издании Classical and Quantum Gravity профессором теоретической физики Женевского университета Лукасом Ломбризером.
Для начала стоит вспомнить, откуда мы «знаем», что Вселенная расширяется.
В основе этой гипотезы лежит красное смещение. Так называют увеличение длины волны света в сторону более красной части спектра по мере удаления от нас объекта, излучающего этот свет.
Далекие галактики имеют большее красное смещение, чем близкие к нам, что говорит о том, что эти галактики удаляются все дальше от Земли. Что является последствием того самого Большого взрыва, который в своей время и породил нашу Вселенную (на текущий момент, это — доминирующая гипотеза в космологии).
При этом в последнее время преобладает гипотеза о том, что скорость, с которой расширяется Вселенная, не постоянна, а все время растет.
Это ускоряющееся расширение фиксируется термином, известным как космологическая постоянная, или лямбда.
В свое время космологическая постоянная была названа «худшим предсказанием в истории физики». Дело в том, что ее значения, которые удается получить при помощи физики частиц, отличаются от фактических наблюдений на многие порядки.
Для решения этого парадокса ученые уже неоднократно выдвигали гипотезы о существовании до сих пор неизвестных частиц или физических сил.
Ломбризер предлагает иное решение. Он считает, что необходимо переосмыслить наши представления о Вселенной, выполнив математическое преобразование физических законов, которые им управляют
Т.е. сделать это помогает не теория частиц, а новая математическая интерпретация, согласно которой Вселенная не расширяется, а является плоской и статичной, как когда-то считал Эйнштейн.
Ну а красное смещение и прочие эффекты, которые вроде бы указывают на расширение Вселенной, объясняются эволюцией масс частиц — таких как протоны и электроны — с течением времени, считает Ломбризер.
Согласно его гипотезе, эти частицы возникают из поля, пронизывающего пространство-время. Космологическая постоянная задается массой поля, а поскольку это поле колеблется, то колеблются и массы частиц, которые оно порождает.
Предполагает эта гипотеза и довольно изящное объяснение «приключений» космологической постоянной, которая на практике не такая уж постоянная. Да, она по-прежнему изменяется со временем, но в этой модели это изменение связано с изменением массы частиц во времени, а не с расширением Вселенной, заключает Ломбризер.
«Я был удивлен тем, что проблема космологической постоянной просто исчезает в этом новом взгляде на космос», — пояснил ученый в интервью изданию LiveScience.
Решение проблемы темной энергии
Но дело не ограничивается только космологической постоянной. Ломбризер считает, что его гипотеза позволяет по-новому взглянуть и на такую значимую проблему, как вопрос темной материи.
На сегодняшний день доминирует идея о том, что этот невидимый материал превосходит количество частиц обычной материи в соотношении 5 к 1, проще говоря, темная материя составляет большую часть массы во Вселенной. И тем не менее, ее природа остается загадкой, поскольку темная материя не взаимодействует со светом. Мы до сих пор не понимаем, из каких частиц она состоит.
Ломбризер предполагает, что флуктуации поля, которое пронизывает пространство-время, могут вести себя подобно так называемому аксионному полю. Аксионы — это гипотетические частицы, которые являются одним из предполагаемых кандидатов на роль темной материи.
Фактически, эта гипотеза решает проблему темной энергии.
Темная энергия — не менее загадочное явление, чем темная материя — предположительно, растягивает ткань пространства и, собственно, заставляет галактики «разбегаться» с растущей скоростью.
Если гипотеза Ломбризера верна, то никакой темной энергии не существует. Тот эффект, который ей принято приписывать, объясняется тем, что массы частиц проходят эволюционный путь в более поздние периоды развития Вселенной.
Проще говоря, благодаря новой гипотезе, необходимость в темной энергии для объяснения устройства Вселенной отпадает, заключает Ломбризер.
Как принял гипотезу Ломбризера научный мир
Отзывов на работу Ломбризера пока немного. Но те, которые уже последовали, отмечают смелость мышления швейцарского теоретика и то, как много проблем могла бы в действительности решить такая теория.
Например, колумбийский астрофизик Лус Анхела Гарсия, считает, что гипотеза Ломбризера может снять напряжение во многих областях современной космологии.
По ее словам, гипотеза решает множество проблем одновременно.
При этом, Гарсия отмечает, что гипотеза Ломбризера построена на чисто математических умозаключениях, и вряд ли мы сможем в ближайшее время получить какие-то результаты практических наблюдений, которые смогут их подтвердить.
По мнению обозревателя BigThink Итана Сегеля, работы такого рода нужно воспринимать с осторожностью. Не зря их обычно поначалу публикуют в нишевых журналах, которые больше заинтересованы в подобных исследованиях на ранних стадиях, чем в конфронтации с нашей реальностью, основанной на экспериментах и наблюдениях.
Но, по мнению Сегеля, важно понимать, что только подтверждения реальными наблюдениями могу доказать правоту той или иной гипотезы.