Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики допустили ускоренное расширение Вселенной без темной энергии
Согласно стандартной космологической модели (лямбда-CDM), Вселенная расширяется с ускорением под воздействием темной энергии. Она, по оценкам, составляет до 70% космоса. Однако новая математическая модель, разработанная физиками из Германии и Румынии, показала, что экспоненциальное расширение возможно даже без нее.
В 1998 году, наблюдая за сверхновыми типа Ia, астрономы обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется. Тогда открытие, за которое впоследствии присудили Нобелевскую премию, не смогли объяснить с помощью Общей теории относительности. Последняя гласит, что такое ускорение невозможно: если во Вселенной присутствуют только обычная материя и излучение, то их гравитация должна замедлять расширение, а не наоборот.
Для объяснения ускорения ученые ввели гипотетическую темную энергию: в стандартной модели (ΛCDM, или лямбда-CDM) ее эффект описывают с помощью космологической константы Λ, предложенной самим Эйнштейном. Она «действует» как антигравитация, «расталкивающая» галактики.
Но есть проблемы: природа темной энергии неизвестна, а измеренная скорость расширения Вселенной — так называемая постоянная Хаббла — различается в зависимости от метода расчета. Это создает одно из главных противоречий стандартной космологической модели, о чем Naked Science рассказывал ранее.
Чтобы понять, можно ли убрать из уравнения темную энергию (что существенно облегчило бы задачу), авторы новой научной работы, опубликованной в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, обратились к основанной на ОТО финслеровой геометрии — самостоятельной ветви дифференциальной геометрии, которая в последние годы активно используется в теоретической физике, — а точнее, к ее роли в появлении структуры пространства-времени и теории гравитации.
Математическая модель, разработанная физиками под руководством Кристиана Пфайфера (Christian Pfeifer) из Бременского университета (Германия), показала, что при учете более сложной (по сравнению с ОТО) структуры движения частиц пространство-время может расширяться с ускорением даже в полном вакууме.
Исследователи исходили из идеи о том, что многие физические системы — от звезд и газовых облаков до всего космоса — можно описать как кинетические газы, чье поведение задается распределением частиц по скоростям. Выяснить, влияют ли на гравитацию все моменты распределения скоростей частиц, помогла финслерова геометрия: расстояние и метрика в ней зависят не только от координат, но и от направления и скорости движения.
Затем, включив в модель все характеристики распределения частиц, физики вывели финслеровы уравнения Фридмана, описывающие эволюцию Вселенной. Решением уравнений для вакуумного состояния — без материи и излучения — неожиданно стала экспоненциально расширяющаяся Вселенная. Результаты подтвердили с помощью численного моделирования.
Таким образом, объяснить ускоренное расширение космоса можно без привлечения космологической константы Λ, то есть темной энергии. Пфайфер и коллеги отметили, что финслерова Вселенная стабильна и ведет себя аналогично наблюдаемой, с той лишь разницей, что ее ускоренное расширение возникло естественным образом из геометрических свойств пространства-времени.
Результаты следует интерпретировать с осторожностью: новая модель вакуумная и требует проверки в сценариях с материей, а сами авторы не отвергают темную энергию полностью.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии