Сенсаційна теорія. Швейцарський фізик стверджує, що розширення Всесвіту — лише ілюзія

Розширення Всесвіту — лише ілюзія?

До того ж справа не тільки в розширенні Всесвіту. Воно спонукає до переосмислення загадок темної енергії і темної матерії, які, як заведено вважати, становлять десь 95% всієї енергії і матерії Всесвіту.

Новий революційний підхід докладно викладено в статті, опублікованій в авторитетному виданні Classical and Quantum Gravity професором теоретичної фізики Женевського університету Лукасом Ломбрізером.

Спершу варто згадати, звідки ми «знаємо», що Всесвіт розширюється.

В основі цієї гіпотези полягає червоний зсув. Так називають збільшення довжини хвилі світла в бік більш червоної частини спектра в міру віддалення від нас об'єкта, що випромінює це світло.

Далекі галактики мають більший червоний зсув, ніж близькі до нас, а це свідчить про те, що ці галактики віддаляються все далі від Землі. Що є наслідком того самого Великого вибуху, який свого часу і створив наш Всесвіт (наразі це — домінуюча гіпотеза в космології).

При цьому останнім часом переважає гіпотеза про те, що швидкість, з якою розширюється Всесвіт, не є сталою, а весь час зростає.

Це прискорене розширення фіксується терміном, відомим як космологічна стала, або лямбда.

Свого часу космологічну сталу було названо «найгіршим передбаченням в історії фізики». Річ у тім, що її значення, які вдається отримати за допомогою фізики частинок, відрізняються від фактичних спостережень на багато порядків.

Для розв’язання цього парадокса вчені вже неодноразово висували гіпотези про існування досі невідомих частинок або фізичних сил.

Ломбрізер пропонує інше рішення. Він вважає, що необхідно переосмислити наші уявлення про Всесвіт, виконавши математичне перетворення фізичних законів, які ним керують

Тобто зробити це допомагає не теорії частинок, а нової математичної інтерпретації, згідно з якою Всесвіт не розширюється, а є пласким і статичним, як колись вважав Ейнштейн.

Ну а червоний зсув та інші ефекти, які начебто вказують на розширення Всесвіту, пояснюються еволюцією мас частинок — як-от протони й електрони — з плином часу, вважає Ломбрізер.

Згідно з його гіпотезою ці частинки виникають із поля, що пронизує простір-час. Космологічну сталу задає маса поля, а оскільки це поле коливається, то коливаються і маси частинок, які воно породжує.

Передбачає ця гіпотеза і досить витончене пояснення «пригод» космологічної сталої, яка на практиці не така вже й стала. Авжеж, вона, як і раніше, змінюється з часом, але в цій моделі ця зміна пов’язана зі зміною маси частинок у часі, а не з розширенням Всесвіту, підсумовує Ломбрізер.

«Я був здивований тим, що проблема космологічної сталої просто зникає в цьому новому погляді на космос», — пояснив учений в інтерв'ю виданню LiveScience.

Розв’язання проблеми темної енергії

Але справа не обмежується тільки космологічною сталою. Ломбрізер вважає, що його гіпотеза дає змогу по-новому поглянути і на таку значущу проблему, як питання темної матерії.

На сьогодні домінує ідея про те, що цей невидимий матеріал перевершує кількість частинок звичайної матерії у співвідношенні 5 до 1, простіше кажучи, темна матерія становить більшу частину маси у Всесвіті. Тим не менше її природа залишається загадкою, оскільки темна матерія не взаємодіє зі світлом. Ми досі не розуміємо, з яких частинок вона складається.

Ломбрізер припускає, що флуктуації поля, яке пронизує простір-час, можуть поводитися так само, як і так зване аксіонне поле. Аксіони — це гіпотетичні частинки, які є одним із передбачуваних кандидатів на роль темної матерії.

Фактично ця гіпотеза вирішує проблему темної енергії.

Темна енергія — не менш загадкове явище, ніж темна матерія — імовірно, розтягує тканину простору і, власне, змушує галактики «розбігатися» зі зростаючою швидкістю.

Якщо гіпотеза Ломбрізера правильна, то жодної темної енергії не існує. Той ефект, який їй прийнято приписувати, пояснюється тим, що маси частинок проходять еволюційний шлях у пізніші періоди розвитку Всесвіту.

Простіше кажучи, завдяки новій гіпотезі необхідність у темній енергії для пояснення устрою Всесвіту відпадає, підсумовує Ломбрізер.

Як сприйняв гіпотезу Ломбрізера науковий світ

Відгуків на роботу Ломбрізера поки що небагато. Але ті, що вже з’явилися, відзначають сміливість мислення швейцарського теоретика і те, як багато проблем могла б насправді вирішити така теорія.

Наприклад, колумбійський астрофізик Лус Анхела Гарсія вважає, що гіпотеза Ломбрізера може зняти напруження в багатьох галузях сучасної космології.

За її словами, гіпотеза вирішує безліч проблем водночас.

При цьому Гарсія зазначає, що гіпотеза Ломбрізера побудована на суто математичних умовиводах, і навряд чи ми зможемо найближчим часом отримати якісь результати практичних спостережень, які зможуть їх підтвердити.

На думку оглядача BigThink Ітана Сегеля, роботи такого роду потрібно сприймати з обережністю. Недарма їх зазвичай спочатку публікують у нішевих журналах, які більше зацікавлені в подібних дослідженнях на ранніх стадіях, ніж у конфронтації з нашою реальністю, заснованою на експериментах і спостереженнях.

Але, на думку Сегеля, важливо розуміти, що тільки підтвердження реальними спостереженнями можуть довести правоту тієї чи іншої гіпотези.