Темна енергія може бути міфом. Принаймні згідно математики
Математики з Університетського коледжу Лондона (UCL) внесли серйозну дискусію у стандартну космологічну парадигму. У співпраці з колегами з Каліфорнійського університету в Дейвісі вони опублікували докази, що свідчать про те, що для пояснення прискореного розширення Всесвіту темна енергія не потрібна. Це серйозний удар по моделі Lambda-Cold Dark Matter (CDM) — стандартної моделі, яка домінувала в науці майже тридцять років.
Все почалося, у певному сенсі, з Ейнштейна. У 1915 році, працюючи над рівняннями загальної теорії відносності та гравітації, він прагнув статичного Всесвіту. Щоб зірки залишалися нерухомими, він запровадив антигравітаційний фактор, який назвав космологічною постійною. Однак у 1929 Едвін Хаббл продемонстрував, що Всесвіт насправді розширюється. Ейнштейн назвав постійну своєю «найбільшою помилкою», визнавши, що передбачення розширення йому не вдалося через прихильність до невірної ідеї.
Але у 1990-х роках ситуація змінилася. Було виявлено прискорене розширення і постійну повернули в оборот. Вона стала синонімом того, що почали називати “темною енергією”.
Блейк Темпл, професор Каліфорнійського університету в Дейвісі, зазначає, що сучасна космологія спирається на простори-часи Фрідмана, названі на честь Олександра Фрідмана, який вирішив рівняння поля Ейнштейна у 1922 році.
Фрідман відправив свої рішення Ейнштейну. Той спочатку відкинув їх: «Всесвіт статичний, вірно?». Фрідман наполягав. Ейнштейн зрештою прийняв математику. До 1931 року він повністю прийняв модель Всесвіту, що розширюється, засновану на цих просторах-часах Фрідмана, і навіть назвав її красивою.
«Сімейство просторів-часів Фрідмана стало відправною точкою для сучасної космології»
У новій статті доводиться, що ці простори-часи “нестабільні”. Абсолютно. Нестабільні до радіальних збурень. на кожному рівні.
Темпл та його команда шукали альтернативу. Можливо, за прискоренням стоїть не таємнича енергія, а ударна хвиля. Аномальне прискорення може бути наслідком хвилі, що розширюється, наступної за цією ударною хвилею. Їм вдалося знайти рішення із самоподібністю з епохи випромінювання Великого Вибуху, які відповідають цьому опису.
Самоподібність означає, що патерн має однаково незалежно від того, в якому масштабі його розглядати.
Вчені використовували ці рівняння, розглядаючи стандартну космологічну модель як точку спокою, а потім перевірили її на стабільність. Вони довели, що так само, як і статична модель Ейнштейна до неї, простори-часи Фрідмана колапсують під впливом обурень у великих масштабах.
“Це, мабуть, виключає модель Lambda-Cold Dark Matter”, – заявив Темпл. З темною енергією чи без неї. Це нежиттєздатне стабільне рішення.
Наслідки цього відкриття складні. Якщо дивитися на центр симетрії, Великий Вибух виглядає точно так, як ми очікуємо у просторі-часі Фрідмана. Але чи далеко від цього центру? Ви спостерігаєте прискорення, що відхиляються від стандартної моделі.
Виявляється, прискорення Всесвіту є прямим наслідком рівнянь Ейнштейна-Ейлера. Не потрібно вводити постійну. Не потрібна темна матерія, яка розсуває об’єкти. Математика просто працює.
І це кидає виклик іншій святій корові — Принципу Коперника. Ідеї про те, що ми не займаємо особливого місця у Всесвіті.
Темпл стверджує, що як поточна стандартна модель, так і їхнє нове рішення зі сферичною симетрією вимагають, щоб ми знаходилися в дуже конкретному місці, щоб моделі працювали фізично коректно.
Якщо цей принцип виключає одне, він повинен виключити й інше
Стаття з’явилася в журналі “Proceedings of the Royal Society A” цього тижня. Цитата вказує на 2026 рік? Дата виглядає футуристичною, але вплив дослідження вже тут.
Що нам робити з Всесвітом, який розширюється природним чином? Без зайвого “багажу”? Можливо, ми просто шукали примар. Рівняння робили всю важку роботу весь цей час. Або, можливо, Принцип Коперника нарешті отримав те, що йому належало.
