Математики из Университетского колледжа Лондона (UCL) внесли серьезную дискуссию в стандартную космологическую парадигму. В сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского университета в Дейвисе они опубликовали доказательства, свидетельствующие о том, что для объяснения ускоренного расширения Вселенной темная энергия не нужна. Это серьезный удар по модели Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM) — стандартной модели, которая доминировала в науке почти тридцать лет.
Всё началось, в некотором смысле, с Эйнштейна. В 1915 году, работая над уравнениями общей теории относительности и гравитации, он стремился к статической Вселенной. Чтобы звезды оставались неподвижными, он ввел антигравитационный фактор, который назвал космологической постоянной. Однако в 1929 году Эдвин Хаббл продемонстрировал, что Вселенная на самом деле расширяется. Эйнштейн назвал постоянную своей «величайшей ошибкой», признав, что предсказание расширения ему не удалось из-за приверженности неверной идее.
Но в 1990-х годах ситуация изменилась. Было обнаружено ускоренное расширение, и постоянную вернули в оборот. Она стала синонимом того, что начали называть темной энергией.
Блейк Темпл, профессор Калифорнийского университета в Дейвисе, отмечает, что современная космология опирается на пространства-времена Фридмана, названные в честь Александра Фридмана, который решил уравнения поля Эйнштейна в 1922 году.
Фридман отправил свои решения Эйнштейну. Тот первоначально отверг их: «Вселенная же статична, верно?». Фридман настаивал. Эйнштейн в итоге принял математику. К 1931 году он полностью принял модель расширяющейся Вселенной, основанную на этих пространствах-временах Фридмана, и даже назвал её красивой.
«Семейство пространств-времен Фридмана стало отправной точкой для современной космологии»
В новой статье доказывается, что эти пространства-времена нестабильны. Абсолютно. Нестабильны к радиальным возмущениям. На каждом уровне.
Темпл и его команда искали альтернативу. Возможно, за ускорением стоит не таинственная энергия, а ударная волна. Аномальное ускорение может быть следствием расширяющейся волны, следующей за этой ударной волной. Им удалось найти решения с самоподобием из эпохи излучения Большого Взрыва, которые соответствуют этому описанию.
Самоподобие означает, что паттерн выглядит одинаково независимо от того, в каком масштабе его рассматривать.
Ученые использовали эти уравнения, рассматривая стандартную космологическую модель как точку покоя, а затем проверили её на стабильность. Они доказали, что, точно так же, как и статическая модель Эйнштейна до неё, пространства-времена Фридмана коллапсируют под воздействием возмущений в больших масштабах.
«Это, по-видимому, исключает модель Lambda-Cold Dark Matter», — заявил Темпл. С темной энергией или без неё. Это нежизнеспособное стабильное решение.
Последствия этого открытия сложны. Если смотреть на центр симметрии, Большой Взрыв выглядит точно так, как мы ожидаем в пространстве-времени Фридмана. Но вдали от этого центра? Вы наблюдаете ускорения, которые отклоняются от стандартной модели.
Оказывается, ускорение Вселенной является прямым следствием уравнений Эйнштейна-Эйлера. Не нужно вводить постоянную. Не нужно темной материи, которая раздвигает объекты. Математика просто работает.
И это бросает вызов другой святой корове — Принципу Коперника. Идее о том, что мы не занимаем особого места во Вселенной.
Темпл утверждает, что как текущая стандартная модель, так и их новое решение со сферической симметрией требуют, чтобы мы находились в очень конкретном, особом месте, чтобы модели работали физически корректно.
«Если этот принцип исключает одно, он должен исключить и другое»
Статья появилась в журнале Proceedings of the Royal Society A на этой неделе. Цитата указывает на 2026 год? Дата выглядит футуристичной, но влияние исследования уже здесь.
Что нам делать с Вселенной, которая расширяется естественным образом? Без лишнего «багажа»? Возможно, мы просто искали призраков. Уравнения делали всю тяжелую работу всё это время. Или, возможно, Принцип Коперника наконец получил то, что ему было положено.
