Выбор фона:
/ Новости сайта / Космос / Что на самом деле происходит с нашей Вселенной?
28.10.2018

Что на самом деле происходит с нашей Вселенной?

Оценка: 3.0    3588 12 Космос
10:14
Будет ли Вселенная расширяться вечно или в конце концов превратится в крохотное пятнышко? 

В статье, опубликованной в июне, предполагается, что бесконечное расширение невозможно, и это сильно взволновало все физическое сообщество.

«Люди реагируют очень эмоционально потому, что, если это правда будет обнаружено и доказано, это будет впечатляюще», — сказал Тимм Вразе, физик из Венского технологического университета.

Теперь Вразе и его коллеги опубликовали отдельное исследование, которое приводит свои аргументы в противовес предыдущей статье. Это значит, что теорию постоянно расширяющейся Вселенной пока нельзя исключить.

Темная энергия и космическая экспансия

Наша Вселенная пронизана огромной невидимой силой, которая, кажется, противостоит гравитации. Физики называют эту силу темной энергией. Считается, что именно она постоянно «выталкивает» нашу Вселенную наружу, провоцируя расширение.

Но в июне группа физиков опубликовала статью, в которой утвердждается, что темная энергия меняется с течением времени. Это означает, что Вселенная не будет расширяться вечно, но в конечном итоге может сколлапсировать до тех размеров, которые были еще до Большого Взрыва.

Почти сразу физики обнаружили недостатки теории: несколько независимых групп впоследствии опубликовали статьи, в которых предлагались поправки к гипотезе. В статье, опубликованной 2 октября в журнале Physical Review D, говорится, что в ее нынешнем виде первоначальная гипотеза не может быть оправдана, потому что она не может объяснить существование бозона Хиггса, который, как мы знаем благодаря Большому адронному коллайдеру, существует. Тем не менее, как считает Вразе, который был соавтором этой статьи, с некоторыми теоретическими поправками, гипотеза коллапсирующей Вселенной все еще может быть жизнеспособной.

Как мы объясним все, что когда-либо существовало?

Теория струн, иногда называемая теорией всего, является математически элегантной, но экспериментально недоказанной моделью для объединения теории относительности Эйнштейна с квантовой механикой. Теория струн предполагает, что все частицы, составляющие Вселенную, на самом деле не точки, а одномерные струны, которые вибрируют. Различия в этих колебаниях позволяют нам видеть одну частицу как фотон, а другую — как электрон.

Однако для того, чтобы теория струн была жизнеспособным объяснением Вселенной, она должна включать темную энергию.

По словам Вразе, можно представить темную энергию в виде шара среди гор и долин, который представляет собой количество потенциальной энергии. Если мяч стоит на вершине горы, он может быть неподвижным, но он может скатиться вниз из-за малейшего возмущения, поэтому он неустойчив. Если мяч находится в долине, он не движется, имеет низкую энергию и находится в стабильной Вселенной, потому что сильный толчок заставил бы его откатиться.

Теоретики, работающие над теорией струн, давно предполагали, что темная энергия постоянна и неизменна во Вселенной. Другими словами, мяч находится в долинах между горами, он не скатывается с горных вершин и не меняется со временем.

Но гипотеза, выдвинутая в июне, предполагает, что для работы теории струн ландшафт не должен иметь гор или долин над уровнем моря. (В этой концепции наша Вселенная находится над уровнем моря, что метафорически обозначает точку, в которой темная энергия начинает либо работать на расширение Вселенной, либо на ее сжатие.)

Скорее, ландшафт имеет небольшой наклон, и «шар темной энергии» катится вниз. «В то время как он катится вниз, темной энергии становится все меньше и меньше», — сказал Вразе. «Высота шара соответствует количеству темной энергии в нашей Вселенной».

В этой теории темная энергия может в конечном итоге «скатиться» ниже уровня моря и начать тянуть Вселенную обратно к своим размерам до Большого Взрыва.

Но есть одна проблема.

По словам Вразе, было показано, что такие неустойчивые горные вершины должны существовать, поскольку существует бозон Хиггса. И было экспериментально доказано, что частицы Хиггса могут существовать на этих горных вершинах («нестабильные вселенные») и могут быть потревожены при малейшем прикосновении.

Трудности со стабильностью вселенных

Камрун Вафа, работающий над теорией струн в Гарварде и старший автор июньской гипотезы подтвердил, что, действительно, оригинальная гипотеза имеет «трудности с нестабильными вселенными». И последующие статьи отразили эту проблему.

Однако, по словам Вразе, даже если гипотезу пересмотреть, «мы все равно не будем в стабильной Вселенной — скорее, все остальное изменится». Согласно пересмотренной версии, горные вершины могут существовать, но стабильные долины не могут (представьте себе форму седла лошади). Мяч должен в конечном итоге начать катиться, и темная энергия должна измениться со временем.

Но если же ипотеза полностью ошибочна, то темная энергия может быть постоянной, мы будем сидеть в долине между двумя горами, и Вселенная будет продолжать расширяться.

Вразе надеется, что течение 10-15 лет спутники, которые более точно измеряют расширение Вселенной, помогут понять, является ли темная энергия постоянной или изменяющейся. Вафа согласился: «Это захватывающий период в космологии и, надеюсь, в ближайшие несколько лет мы увидим экспериментальные доказательства изменения темной энергии в нашей Вселенной».

 

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 12

0  
malipas 14.11.2018 20:08 [Материал]
это сильно взволновало все физическое сообщество biggrin biggrin biggrin
0  
Dum 14.11.2018 20:21 [Материал]
Я за тебя очень рад! Теперь я буду везде козырять, что хоть по сети знаком с САМИМ malipas-ом(!), которому физическое сообщество иногда звонит и докладывает о своём волнении biggrin biggrin biggrin
0  
Dum 14.11.2018 19:46 [Материал]
… А вообще-то вероятность того, что даже проведя исследования, и установив, что это не ближние галактики разгоняются, а дальние тормозят, мейн стрим космологии может и соврать. Выдать на гора диаметрально противоположное. Почему? Ну, не только потому что «на модели Лямбда-CDM уже подняли бешеных бабок, а теперь придётся всё вернуть». Нет, здесь завязано большее. Неспроста верующая публика с восторгом принимает как Биг-Банг (акт Божьего творения вселенной), так и Большой Разрыв (Конец Света). А так жестоко отвергнуть чаяния всех христиан… Не у каждого рука поднимется. Да и Папа Римский вполне может башлять (или кнутиком), он за космологией следит зорко.
Но если всё-таки выяснится, что ускоренное расширение вселенной не совсем правильная интерпретация известного, то может оказаться, что моя гипотеза Локально пульсирующей Вселенной не так уж глупа (многое из неё я давно выложил в сети).
Но вообще-то после того, как я узнал, сколько галактик насчитал телескоп «Хаббл», уже начал сомневаться в БВ. А если не БВ, то всё равно вселенная бесконечна и её динамическая стабильность поддерживается не лямбда-членом Эйнштейна, а локальными пульсациями.
Всё.
0  
Dum 14.11.2018 19:15 [Материал]
Так вот, в целях оберечь священную корову Лямбда-CDM, космологи интерпретировали меньшую скорость удаления дальних галактик не тем очевидным, что они за всю историю Вселенной замедлились больше других, а тем, что якобы ближние галактики разогнались за долгое время движения света от дальних галактик.
Вот из этого пальца и высосано всё ускоренное расширение Вселенной с горбами и сёдлами всевозможнейших диаграмм. И пришлось вводить новую сущность: тёмную энергию. И выходит, что Вселенная после БВ сначала замедлялась, теперь разгоняется, а как поведёт себя в дальнейшем капризная барышня - тёмная энергия - учёные сумливаются. Но может и возрастать до безумия (ах, как хорошо, как адреналиново!).
Ладно. Может быть, тёмная энергия, которая непонятно откуда себя черпает, всё-таки есть. Или её нет. Или есть. Но ведь ускорение - простая механическая величина. Ускорения в земных условиях измеряют акселерометрами.
Почему наука в целях поддержания доверия к себе со стороны простых налогоплательщиков не объявит программу прямого определения ускорения разлёта различно расположенных объектов? Да, пусть результаты этой программы будут через очень большое время, но вы начните что-то делать. Обнадёжьте. Ведь все точки над i будут расставлены... Или вам страшно?...
0  
Drug 28.10.2018 18:06 [Материал]
"Бог", есть порождение изначальной энергетической субстанции- бесконечной суперструны, которая в определенный момент, именуемый "Большим взрывом", начала разворачиваться во Вселенную, образуя пространство и время, свет и тьму, материю и антиматерию, гравитацию и другие энергий. Через миллиард лет зародился вселенский разум, который начал формировать галактики, звезды, планеты. В центре каждой галактики своя частичка Вселенсконо Разума - черная дыра, которая генерирует электромагнитные поля, по силовым линиям которых располагаются рукава спиральных галактик.
+1  
EXTRANIUS 28.10.2018 13:56 [Материал]
Оригинал статьи тут: https://phys.org/news/2018-10-dark-energy-theory.html
На мой взгляд - хают науку и учёных люди далекие от науки, научной деятельности, не способные проявить инициативу в этой области.
Не желающие, скорее опять - не способные разобраться в проблеме, которая им-же вроде, как интересна.
0  
Dum 11.11.2018 05:08 [Материал]
Та Боже ж избавь, хаять науку – ни в коем случае. Но теория струн (или всё-таки гипотеза, если её считать по ведомству физики, а не математики?) – это очень специфично и наблюдениями пока не подтверждено.
А мне бы чего более реального, чем гипотетические струны и браны. Наука о судьбе вселенной практического значения для ныне живущих и даже правнуков ныне живущих иметь не будет. Её задача на настоящее время – удовлетворять интерес людей в т.ч. не занимающихся профессионально этой наукой.
Вот как наука удовлетворяет интерес интересующихся https://youtu.be/ld11MSrftuI
Поскольку я - интересующийся и желающий разобраться в проблеме, то возможно разберусь при содействии кого-то способного разобраться в проблеме.
Завтра изложу свой вопрос.
0  
Dum 12.11.2018 01:40 [Материал]
Вот что в ролике, предложенном в предыдущем сообщении
Более точные снимки космоса, которые удалось получить совсем недавно, показали, что красное смещение отдалённых галактик гораздо больше, чем мы полагали. Это поразительно: скорость расширения вселенной постоянно возрастает. (20-21 минута).
А вот что в Вике
В 1998 году, при наблюдениях сверхновых типа Ia, было обнаружено, что в удалённых галактиках, расстояние до которых было определено по закону Хаббла, сверхновые типа Ia имеют яркость ниже той, которая им полагается[1][2]. Иными словами, расстояние до этих галактик, вычисленное по методу «стандартных свеч» (сверхновых Ia), оказывается больше расстояния, вычисленного на основании ранее установленного значения параметра Хаббла. Был сделан вывод, что Вселенная не просто расширяется, она расширяется с ускорением.
Т.е. совсем не так как в ролике. Наоборот, красное смещение для отдалённых галактик гораздо меньше, чем должно быть по закону Хаббла для расстояний, на которых удалённые галактики.
Не уважают нас учёные, поставившие ролик, ох, не уважают…
Ладно.
Но какая логика привела к выводу об ускоренном расширении вселенной из того обстоятельства, что удалённые галактики удаляются медленнее, чем должно быть по закону Хаббла?
Я вообще-то догадываюсь, но хотелось бы убедиться. Вика на этот счёт молчит: «Был сделан вывод...» Как был сделан вывод?
Заранее благодарен.
0  
Dum 14.11.2018 15:37 [Материал]
Представляю, какой шок потряс мейн стрим космологии, когда оказалось, что расстояние до дальних галактик, определённое по светимости сверхновых Ia, больше, чем определённое по закону Хаббла. Ведь это означало, что постоянная Хаббла не постоянна. Для относительно близких галактик, где изначально и определялась в качестве постоянной, она составляет прибл 67 км/сек на мегапарсек, а для дальних - 50. Более "вербально": скорость удаления дальних галактик меньше, чем предполагалась.
Коль скорость меньше, чем предполагалась для случая равномерного движения, естественно рассматривать замедление (отрицательное ускорение). Тогда ближние галактики как двигались так и движутся, а дальние замедляются. И в среднем расширение Вселенной замедляется. Если взять листок бумаги, нарисовать пунктиром круг, типа - Вселенная, произвольно, боль-мень равномерно наставить в нём точек и представить, что точки, обладая массой, гравитируют, то к иному выводу не придёшь. Потому что на точки с краю силы всех остальных точек действуют в одну сторону, а на точки ближе к центру - в разные стороны.
Но. На это космология пойтить не могёт, иначе пострадает священная корова - общепринятая модель Вселенной Лямбда-CDM. Здесь никакого края вообще нет. Эта метрика предложена в 1922 году российским учёным, питерцем, Александром Фридманом. Эйнштейн поддержал и всегда подтверждал авторство Фридмана. Этой моделью утверждаются однородность, изотропность Вселенной, инвариантность наблюдений с любого объекта. Иными словами - ограниченность пространства в размерах, но беспредельность. Это и понятно: если при ограниченности пространства в размерах не обосновать его беспредельность, любой дурак спросит: так во что я лбом стукнусь если долго-предолго в одном направлении лететь буду, и что дальше?
(Прод сл)
0  
Dum 14.11.2018 17:46 [Материал]
В ролике модель, как всегда, иллюстрируют раздувающимся воздушным шариком с нанесёнными изображениями галактик. Есть ещё наименование, каким иногда обозначают эту метрику: гиперсфера.
Прибл в 1968-69 годах по центральному ТВ прошёл научпоп фильм, в котором пояснялось: согласно этой метрике пространство вселенной искривлено так, что если долго-предолго лететь по прямой из любой точки вселенной в любом направлении, то вернёшься в эту точку с противоположной стороны. Т.е. для больших расстояний пространство не Евклидово.
Вот те на. И как же мы можем видеть дальние объекты в столь искривленном пространстве?
Космологи объясняют так:
- Ну, понимаешь, если на пространство смотреть как на просто пространство, то оно Евклидово, а ежели как на пространство-время, то искривлено оно, ей же ей, искривлено.
- Знаете, если в районе сильно гравитирующего объекта пространство действительно искривлено, то вы можете смотреть на него как угодно: как на просто пространство или как на жопу бабуина, а гравитационное линзирование имеет место быть (в ролике оно показано), и четвёртая координата не нужна. А для дальних расстояний вселенной, пространство которой, по-вашему, искривлено в бараний рог (в целях беспредельности), ничего подобного нет, как ни смотри.
(Прод сл)
+1  
Arwis 28.10.2018 13:38 [Материал]
"Что на самом деле происходит..."
"В жизни всё не так, как на самом деле!". biggrin
-1  
topzz 28.10.2018 10:37 [Материал]
Не одно, якобы научное, понятие в этой статье ни кем не доказано, и имеет лишь теоретические значения (домыслы)!
Данная статья - набор слов сказочных физиков и астрономов-фантастов!
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Китайские ученые назвали самый радиоактивный фрукт
На них еще макаки ссут, а кто не моет кожуру - ну вы поняли ) плюс ссанье может попасть и во внутрь (от Круекало)
Может ли генетика сделать нас умнее?
Еще древние заметили сильную обратную корреляционную связь, которая нашла свое отражение в известном (от maikl2m)
Мы должны готовиться к неизбежному контакту с инопланетянами
Не только знаки, но и колючая проволока с автоматическими турелями. (от Partizan-16)