Российские астрофизики предложили новую гипотезу, объясняющую темную энергию

В новом исследовании Артем Асташенок и Александр Тепляков из Института физики и математики Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта обращаются к проблеме «темной энергии», пытаясь решить ее с привлечением представления о наличии у Вселенной границ.

Основная научная проблема, вызвавшая необходимость введения представлений о «темной энергии» состояла в обнаружении факта ускорения расширения нашей Вселенной. Если в результате Большого взрыва сформировалась разлетающаяся во все стороны динамическая структура, и на больших масштабах взаимодействие между ее элементами осуществляется лишь посредством гравитации, то «разлет» постепенно должен замедляться. На деле всё происходит с точностью до наоборот – расширение Вселенной ускоряется. Для объяснения этого факта было введено представление о темной энергии, как о силе, препятствующей замедлению расширения Вселенной за счет гравитации и даже обусловливающей его ускорение.

В новой работе Асташенок и Тепляков предлагают сначала для иллюстрации предлагаемой ими концепции взглянуть на так называемый эффект Казимира – квантовый эффект притяжения между двумя зеркальными пластинами в вакууме. На первый взгляд, может показаться, что такого притяжения происходить не должно, поскольку вакуум представляет собой абсолютную пустоту. Однако, согласно квантовой теории, в вакууме постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы, и в результате их взаимодействия с пластинами – указывающего на наличие у пространства определенных границ (и это очень важно) – наблюдается слабое притяжение.

Согласно авторам, аналогичная ситуация имеет место на космологических масштабах, с той лишь поправкой, что результатом наличия у Вселенной границ является не взаимное притяжение, а, напротив, взаимное отталкивание объектов, вызывающее ускоряющееся расширение нашего мира. Иными словами, в действительности, так называемая «темная энергия» представляет собой лишь проявление наличия у Вселенной границ.

Асташенок и Тепляков пояснили, что наличие у Вселенной границ не означает, что она где-то заканчивается, но подразумевает сложную топологию. Например, поверхность Земли не имеет границ, однако она конечна. Разница между поверхностью Земли и Вселенной состоит в том, что в первом случае мы имеем дело с двумерным объектом, а во втором – с трехмерным, пояснили исследователи.

Работа опубликована в журнале International Journal of Modern Physics.