Попытка объяснить хаббловский кризис привела физиков к будущему сжатию Вселенной
В последние 10-12 лет наблюдения новых телескопов показали, что древняя и современная Вселенная расширяется с разными скоростями, хотя в стандартной космологической модели должна с постоянной. Группа физиков предложила возможное объяснение и попутно рассчитала дату «конца света».
В современной физической теории (ОТО) нет встроенных механизмов, позволяющих без астрономических наблюдений определить, расширяется Вселенная или сжимается. Когда Александр Фридман в 1925 году показал, что она вообще может делать это, то наткнулся на резкие возражения Эйнштейна: тот отстаивал модную тогда идею о вечной стабильности мироздания.
Именно поэтому космологическую постоянную Эйнштейн в 1917 году и ввел в свои формулы: для построения стационарной Вселенной нужно было уравновешивать некоей отталкивающей силой силу притягивающую (гравитацию), а без такого уравновешивания стационарность мироздания не работала. Однако затем оказалось, что этот баланс нестабилен: Вселенная из-за микротолчка или сжималась или разбегалась. Впервые это показал Фридман, а затем и наблюдатели-астрономы подтвердили его теоретическое предсказание.
К началу 1930-х Эйнштейн это признал, после чего назвал введение космологической постоянной (той самой отталкивающей силы) своей величайшей ошибкой. И до 1990-х об этой постоянной вспоминали лишь как о некой причуде гения. Только когда было открыто ускоренное расширение Вселенной в 1998 году, ее вставили в уравнение Фридмана и появился так называемый лямбда-член, давший имя всей современной космологии (лямбда-CDM-космология).
До 2010-х годов лямбда-член всех устраивал. Но потом оказалось, что по наблюдениям древней Вселенной скорость ее расширения одна, а по наблюдениям ее же в нашу эпоху — другая (расхождение назвали напряженностью Хаббла, или хаббловским кризисом). То есть скорость ее расширения со временем изменяется. Стандартная космологическая модель не позволяет такого: в ней лямбда-член — постоянная, а не переменная.
Теперь международная группа ученых попробовала объяснить разноскоростное расширение Вселенной в древности и сегодня. Результаты их работы опубликовали в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, с ее полным текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнеллского университета.
Исследователи использовали ранее предложенную гипотезу о том, что темная материя состоит из ультралегких (что объясняло бы, почему в физических экспериментах никто не зарегистрировал их) аксионов. В ранней Вселенной их действие на ее расширение велико, они «расталкивали» ее. Но по мере ее старения они все слабее дополняли космологическую константу, поэтому скорость расширения пространства-времени через определенное время начнет падать.
В отличие от исходных разработчиков идеи ультралегкого аксиона, не прикладывавших ее к параметрам расширения пространства-времени, авторы новой научной работы провели расчеты того, как изменчивое влияние гипотетических аксионов повлияло бы на параметры Вселенной в будущем. Получилось, что сама по себе, без учета влияния аксионов, космологическая постоянная отрицательная, а не положительная. То есть когда влияние аксионов в будущем иссякнет, пространство-время начнет сжиматься.
Наиболее вероятный (в рамках такой модели) набор параметров указал, что полное сжатие (с распадом всех атомов в силу роста температур) случится через 33 миллиарда лет. При этом еще 11 миллиардов лет Вселенная будет расширяться, хотя и с постепенным замедлением, а затем начнет сжиматься до точки.
«Многие годы люди полагали, что Вселенная будет расширяться вечно. Хорошо знать, что если нынешние данные не будут опровергнуты, Вселенная будет иметь конец», — заявил СМИ Генри Тай, один из авторов нового исследования.
Не вполне ясно, почему он считает это благом, но стоит упомянуть, что модель ультралегких аксионов, как и вообще любую модель, объясняющую темную материю через некие частицы, в последние годы остро критикуют. Дело в том, что данные о столкновении скоплений галактик показывают: те двигаются так, будто никакого трения частиц темной материи между собой нет. Это физически логично, только если и самих частиц такого рода не существует.
Поэтому ранее другие научные группы уже предложили иное объяснение темной материи. Интересно, что в рамках одной из таких теорий Вселенная тоже сжимается, правда, за время, которое значительно больше 33 миллиардов лет от нашего времени. Кроме того, при сжатии она не становится точкой, и некоторые виды объектов (черные дыры и нейтронные звезды) способны пережить Великое сжатие и попасть в следующий цикл расширения и сжатия Вселенной.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно выяснили, что прогулки на природе делают людей счастливее, но механизмы этого влияния оставались не до конца понятными. Теперь международная команда психологов выяснила: природа повышает удовлетворенность жизнью не напрямую, а через способность принимать и уважать собственное тело.
Тяжелое генетическое заболевание угрожало ребенку смертью до совершеннолетия и проблемами с развитием. Генная терапия помогла, но спустя несколько лет у него обнаружили опухоль, возможно, связанную с ней.
Генетики изучили ДНК 49 человек, похороненных на кладбище города Сент-Мэри, первого поселения в английской колонии Мэриленд. В генетической базе данных 23andMe обнаружилось свыше 1,3 миллиона современных американцев, которые могут проследить свою родословную до колонистов из Сент-Мэри.
Отходы виноделия служат полноценной заменой антибиотикам в птицеводстве. Всего полпроцента виноградного жмыха в рационе бройлеров с хроническим воспалением кишечника восстановили рост птиц, подавили патогенные бактерии и улучшили качество мяса. В отличие от традиционных стимуляторов роста, жмых не провоцирует появление супербактерий, предлагая индустрии дешевую и экологичную альтернативу.
Ученые давно выяснили, что прогулки на природе делают людей счастливее, но механизмы этого влияния оставались не до конца понятными. Теперь международная команда психологов выяснила: природа повышает удовлетворенность жизнью не напрямую, а через способность принимать и уважать собственное тело.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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