О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: https://grani-ru-org.appspot.com/Society/Science/m.37362.html

статья "Твикинг" гравитации покончит с потребностью в странных силах

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 04.07.2003
Майкл Тернер. Фото с сайта physics.uchicago.edu. Коллаж Граней.Ру
Майкл Тернер. Фото с сайта physics.uchicago.edu. Коллаж Граней.Ру
Реклама
цитата Дословно

Майкл Тернер

Мы совершаем богохульство, изменяя уравнения Эйнштейна. Однако в награду мы получаем понятие о естественном состоянии "пустой" Вселенной - она при этом расширяется в ускоренном темпе и становится еще более пустой.

Nature

Многие теоретики теперь убеждены в реальности таинственной темной энергии (dark energy), заполняющей Вселенную (это своего рода отрицательная гравитация или антигравитация, "расшвыривающая" галактики). Темная энергия представляется им своего рода дополнительным скалярным полем, действие которого накладывается на результат действия других, уже хорошо изученных и описанных полей. Факт существования темной энергии, казалось бы, однозначно подтвержден наблюдениями за удаленными сверхновыми и экспериментами с микроволновым космическим фоном (с помощью космического зонда WMAP и др.). Однако теперь группа американских физиков показывает, что факт непрерывно ускоряющегося расширения Вселенной, который лег в основу подобной гипотезы, можно объяснить и не призывая на помощь мистическую "дарк энерджи". Гравитация одна способна обеспечить такое поведение Вселенной, которое наблюдается в реальности. Правда, придется довольно серьезно доработать уравнения теории гравитации Эйнштейна, и это действие ученые называют "твикингом" (tweaking, словечко хорошо знакомо компьютерщикам, "дорабатывающим" свою технику или чужие программы).

"Факт, что расширение Вселенной все время ускоряется, стал едва ли не самым большим шоком для современной науки, - говорит Майкл Тернер (Michael Turner), доктор философии, занимающийся космологией и "темным вопросом" в Чикагском университете (University of Chicago). - Действительно, подобные великие проблемы требуют появления сумасшедших новых идей, и наша идея, право, - в числе самых сумасшедших!" Он надеется, что в дальнейшем другие ученые будут развивать эту мысль, или, наоборот, однозначно опровергнут подобные построения.

В Общей теории относительности Эйнштейна (ОТО) материя порождает гравитационное поле, просто изгибая пространство-время, действуя подобно шару, проминающему под действием тяжести поверхность резины. Тернер и его коллеги добавили новые члены в уравнения Эйнштейна, которые усиливают свое действие по мере того, как Вселенная со временем "сглаживается". Изменения оказывают небольшой эффект на молодую Вселенную, когда она маленькая, плотно упакована и совсем "кривая", то есть сильно искривлена в пространстве-времени. Но после десяти миллиардов лет расширения новодобавленный коэффициент вступает в свои "законные" права и проявляется как довольно мощный фактор. "Твикинг" гравитации "заодно" объясняет космическую инфляцию - процесс, испытанный Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва, задавший основные физические константы и позволивший ей остаться сравнительно однородной.

Описание ранних и последующих стадий жизни Вселенной в одном уравнении привлекательно своей "экономичностью", соглашается испанский космолог Педро Гонсалес-Диаз (Pedro Gonzalez-Diaz) из мадридского Национального совета по научным исследованиям (Consejo Superior de Investigaciones Científicas - CSIC). "Это могло бы в конечном счете привести к более универсальной теории для развития всей Вселенной," - говорит он.

В 1998 году наблюдения взрывающихся звезд показали, что Вселенная расширяется ускоренными темпами. Эта новость была встречена с огромным удивлением - большинство специалистов было уверено, что расширение должно со временем наоборот замедляться. Некоторые теоретики рассчитали, что энергия межзвездного вакуума - виртуальных субатомных частиц, которые рождаются и тут же снова исчезают - приводит к тому, что материя "расталкивается". Другие уверены в том, что Вселенная заполнена таинственной темной энергией, своего рода отрицательной гравитацией, также известной как "квинтэссенция" (quintessence).

По сравнению с изменяющимся со временем гравитационным полем (которое становится таким образом "гравитациГонным"), такие теории требуют неоправданно большого количества "нелепых заплаток", чтобы заставить их соответствовать наблюдениям, считает чикагский коллега Тернера Шон Кэрролл (Sean Carroll). Но новая идея также нуждается в большом допущении-надстройке, чтобы выдать нужную реалистическую картину, замечает по этому поводу вышеупомянутый Гонсалес-Диаз. Изменение формул теории относительности может впустить в физику все ту же темную энергию черным ходом, предупреждает Джон Барроу (John Barrow) из Кембриджского университета. "В некотором смысле это - всего лишь разновидность теории "квинтэссенции" под маской "математики"", - говорит он.

Если гравитация действительно ведет себя так, как рассчитывают Тернер и его коллеги, то "космологическое ускорение" должно действовать более "мягко", чем если бы оно было вызвано темной энергией. Наблюдения большего количества взрывающихся звезд и отдаленных галактик из эпохи ранней Вселенной, запланированные на текущее десятилетие, помогут, вероятно, измерить ускорение Вселенной достаточно точно, и позволят отчасти разрешить этот спор.

Источники:
Accelerating Universe theory dispels dark energy - Nature
Is Cosmic Speed-Up Due to New Gravitational Physics? - Sean M. Carroll, Vikram Duvvuri, Mark Trodden, Michael S. Turner

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 04.07.2003


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей