Загадочная темная энергия
Работающий в США российский физик объяснил ускоренный разлет Вселенной без привлечения загадочной темной энергии. Рано ли хоронить темную энергию, разбирался отдел науки «Газеты.Ru». Некоторое время назад внимание научной среды привлекала статья российского физика Николая Горькавого, в которой он подверг сомнению наличие во Вселенной так называемой темной энергии.
Темная энергия — не найденная до сих пор субстанция, которая, как считается, отвечает за ускоренное разбегание Вселенной. В современной астрофизике концепция темной энергии является основной для объяснения ускоренного разлета Вселенной, многие астрофизики пытаются найти ее следы, под подобные проекты выделяются немалые деньги. Николай Горькавый, выпускник Челябинского государственного университета, а ныне директор, старший научный сотрудник частного Гринвичского научно-технологического института в штате Виргиния (США), в своей статье, опубликованной в журнале MNRAS, рассмотрел решение уравнений Эйнштейна для сжимающейся Вселенной и пришел к выводу, что благодаря уменьшению полной гравитационной массы за счет излучения гравитационных волн в подобной системе возникает отталкивающая сила, которая может превратить сжатие Вселенной в Большой взрыв.
Таким образом, поясняет автор, наблюдаемое ускоренное разбегание Вселенной можно объяснить, не привлекая таинственных субстанций вроде темной энергии.
«Это означает, что ускоренное расширение Вселенной связано не с современным состоянием, а с реликтовыми гравитационными полями, возникшими в процессе Большого сжатия», — пояснил автор в своем блоге, где и начались нешуточные споры сторонников и критиков работы.
«Газета.Ru» пообщалась с автором работы и взяла комментарий у его оппонента, чтобы понять, рано ли ученым хоронить темную энергию.
— Николай Николаевич, можно ли считать, что своим предположением вы хороните темную энергию? И каковы аргументы критиков вашей идеи?
— Полагаю, что да. В нашей работе показано, что когда Вселенная коллапсирует в компактный объем и перекачивает свою массу в гравитационное излучение, то возникает мощная отталкивающая, или антигравитирующая, сила с совершенно прозрачной физикой, которую может понять и школьник. Антигравитация ослабляется со временем, но остается таковой хоть через десять миллиардов лет, а это именно то, чего не хватало, чтобы объяснить ускоренное расширение Вселенной.
Это строгий результат общей теории относительности, который требует не вводить фантастические антигравитирующие субстанции.
Поверхность гравитационного потенциала часто иллюстрируется воронкой из резиновой пленки, которую растягивает тяжелый шар, расположенный в центре. В этой простой модели резкое уменьшение гравитационной массы соответствует быстрому подъему шара. Плёнка, прикреплённая к шару, вытянется конусообразным пиком в центре воронки. Лёгкие шарики на центральном конусе устремятся от центра – это и есть сильная антигравитация.
а строить космологические модели с учетом найденной эйнштейновской отталкивающей силы. Интересно, что причины возникшего искривления пространства, которое обуславливает наблюдаемое ускорение Вселенной, полностью отсутствуют в настоящее время. Представьте, что где-нибудь возле Австралии на пологой волне цунами скользят серферы. Вокруг нет ни урагана, ни шторма, а причиной волны является землетрясение, которое произошло давно и далеко где-нибудь возле Аляски. Так и нынешнее космологическое ускорение задано гравитационным полем, или, точнее, пространственно-временным искривлением, которое возникло при коллапсе Вселенной предыдущего цикла.
О критике. При обсуждении статьи высказывалась мысль, что наше решение нарушает теорему Биркгофа, которая запрещает существование нестационарного сферически-симметричного гравитационного поля. Но мы указали со ссылкой на известные работы, что в рассматриваемом случае присутствуют излучатели гравитационных волн, что сразу нарушает строгую сферическую симметрию и делает теорему Биркгофа неприменимой к нашему случаю. Честно говоря, не надеюсь на серьезную критику: против точного решения уравнений Эйнштейна возражать трудно, гораздо проще сделать вид, что ничего не произошло,
и с упоением продолжать гнать статьи про темную энергию, которых сейчас публикуется более тысячи в год.
— Принципиальное условие для возникновения силы отталкивания — уменьшение гравитационной массы системы (в данном случае Вселенной). Масса уменьшается, потому что гравитационные волны уносят энергию, а E=m*c2. Но почему в данном случае эта формула не работает в обратную сторону и не позволяет посчитать «массу гравитационных волн»? Куда исчезает масса Вселенной?
— В знаменитом уравнении E=m*c2 стоит инертная масса. А в нашей работе рассматривается гравитационная масса. Если на инертную массу и на энергию накладываются жесткие условия типа законов сохранения, то никаких фундаментальных ограничений на переменность гравитационной массы нет. Мне уже не раз приходилось давать такие объяснения, и образованный слушатель в этом месте обычно возражает: точное равенство гравитационной и инертной массы доказано в экспериментах Этвеша и взято Эйнштейном в качестве основы своей теории как принцип эквивалентности. Приходится разъяснять тонкости: существует четыре вида массы —
пассивная инертная и пассивная гравитационная, активная инертная и активная гравитационная.
Много? Сейчас сократим. Когда шарик падает на землю, то на него действует M1*g — гравитационная сила, в которой стоит пассивная массa m, которая реагирует на гравитацию. В ускорение g входит активная масса Земли, порождающая гравитацию. В силу инерции M2*a, которая действует на падающий шарик (ведь M2*a=M1*g), входит пассивная инертная масса. Эйнштейн взял экспериментально доказанное Этвешем равенство пассивной инертной и пассивной гравитационной массы (или равенство ускорения g= a*M2/M1 для всех рассмотренных тел из разных материалов) и отнес его к проявлению искривленности пространства, в котором самые разные тела движутся по одинаковым траекториям, как различные поезда по одним рельсам. Тем самым Эйнштейн, использовав равенство пассивной гравитационной и пассивной инертной масс, удалил из своей теории сами эти понятия, сделал их фиктивными. В ОТО остались только активные массы — инертная, входящая в E=m*c2, и гравитационная, которая служит источником искривленного пространства. При этом само гравитационное поле и гравитационные волны Эйнштейн не включал в источники искривленного пространства.
— В вашем сценарии Вселенная, начиная расширяться, в себе содержит только одну гигантскую черную дыру. Как это согласуется с представлениями о горячей Вселенной, подтверждаемыми теми же наблюдениями космического микроволнового фона? Как во Вселенной, в которой есть только черные дыры, возникло все остальное?
— Наша статья посвящена не космологии, а обсуждению отталкивающей силы в теории Эйнштейна. Но для примера мы использовали простейшую модель Вселенной, состоящую из черных дыр. Для получения более реалистичной модели надо включить в рассмотрение хотя бы электромагнитное излучение. Мы с моим соавтором Александром Васильковым, опытным теоретиком, окончившим МФТИ, который задает вопросы не в бровь, а в глаз, размышляем над такой моделью Вселенной. Если взять все кванты света, выпущенные звездами предыдущей Вселенной за десятки миллиардов лет, а потом сжать их в небольшой объем, то плотность энергии, которая растет как 1/R4, будет невероятной. Коллапсирующая Вселенная будет представлять собой сгусток гамма-квантов фантастической энергии, перемешанный с черными дырами. Когда суммарная масса черных дыр резко упадет и возникнет антигравитационное цунами, то этот сгусток электромагнитной энергии рванет во все стороны, увеличивая свою энергию еще и на антигравитационном потенциале.
Такой процесс будет выглядеть как большой взрыв. Но это мы с вами забрались в будущую статью.
— Получается ли в вашей теории описать существующее расширение (и его ускорение) Вселенной количественно? Можно ли что-то сказать о параметрах предыдущей Вселенной, необходимых для того импульса, который мы наблюдаем сегодня?
— В нашей статье не строится космологическая модель, в ней обсуждается более базисный уровень — наличие в теории тяготения Эйнштейна антигравитации. Уравнение Эйнштейна в приближении слабого поля имело два известных решения: гравитационные волны и ньютоновский закон притяжения для постоянной массы. Мы получили третье решение: закон гравитации для переменной массы, в котором нашлась антигравитация. Количественные оценки в применении к Вселенной показывают, что антигравитация может превосходить гравитацию даже для тех времен, когда Вселенная была очень сжата. Но количественная космологическая модель, учитывающая возможность антигравитации, еще не построена. О прошлом цикле пока можно сказать, что в конце сжатия предыдущей Вселенной черные дыры составляли значительную долю ее массы. Кроме того, там был мощный фон гравитационного излучения.
В статье высказывается предположение, что наша Вселенная может быть заполнена высокочастотным (например, гигагерцовым) гравитационным излучением, перешедшим из предыдущего цикла Вселенной. Велика ли энергия, которая содержится в этом излучении? Можем ли мы ее измерить? Надеюсь, что скоро мы узнаем ответы на эти вопросы и наконец-то поймем мир, в котором живем.
Я уверен, что на этом пути нас ждут удивительные открытия и сюрпризы. Возможно, практически полезные.
Павел Иванов — ведущий научный сотрудник астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, доктор физико-математических наук:
— Павел Борисович, авторы этой работы претендуют на возможность решения проблемы темной энергии. Вы как специалист согласны, что полученный результат действительно можно так воспринимать?
— Я категорически с этим не согласен и считаю, что результат получен, во-первых, вследствие некорректного расчета и, во-вторых, с моей точки зрения, из гравитационных волн сделать что-то, что может являться кандидатом в темную энергию, в принципе невозможно. На это есть теорема: грубо говоря, чтобы некая субстанция вызывала расширение Вселенной с ускорением (что наблюдается сейчас), у нее должны быть необычные свойства. Во-первых, давление этой субстанции, которое имеет ту же размерность, что и плотность энергии, должно быть отрицательным и, взятое с отрицательным знаком, должно превышать плотность энергии, поделенную на три. Тогда нарушается так называемое сильное энергетическое условие. Различные скалярные поля, которые используются в космологии, этим условием обладают, а гравитационные волны, по крайней мере классические, — нет.
И что бы Горькавый ни вычислял, с моей точки зрения, эту теорему он нарушить не может.
Вторая часть критики основана на том, что расчет, проведенный автором, является некорректным. В нем не учтены члены того же порядка малости, как и член уравнения, который он интерпретировал как дающий эту антигравитацию. Это выражение неправильно, так как при его выводе не был учтен вклад самих гравитационных волн, которые излучает рассматриваемый им источник.
Есть строгая теорема: если мы рассматриваем пустое без материальных тел и гравволн пространство-время, которое обладает сферической симметрией, то ничего, кроме известного решения Шварцшильда, быть не может. Это и есть теорема Биркгофа.
И если вы хотите получить какую-то новую субстанцию, скажем антигравитацию, вы должны либо нарушить сферическую симметрию, либо пространство-время должно быть заполнено какой-то материей. У Горькавого роль этой материи играют оттекающие от источника гравитационные волны, которые сами по себе тоже могут тяготеть. Так вот вклад этих гравитационных волн в ускорение автор не подсчитал, учтя вклад лишь от самого их источника.
Можно показать, что вклад, который он учел, имеет тот же самый порядок малости, что и вклад от гравволн, который он не учел. Хотя, вообще говоря, это мое утверждение тоже надо доказывать, писать комментарии в тот же журнал и прочее.
И тут он прав, когда говорит: хочешь меня опровергнуть — пиши формулы.
— Как аргумент в свою пользу (чуть ли не основной) авторы говорят, что просто нашли решение уравнений Эйнштейна при определенных начальных условиях. С уравнениями ОТО действительно спорить сложно. Но можно ли здесь поспорить с постановкой задачи и интерпретацией полученного решения?
— То, что они нашли, не является точным решением. Там масса всяких приближений, в том числе, с моей точки зрения, неверных. Грубо говоря, он взял известное выражение для метрики на большом расстоянии от слабого источника гравитационного излучения и выписал один член, утверждая, что остальные несущественны в силу сферической симметрии. Сама задача с технической точки зрения решена неверно, ее надо решать по-новому, может, я этим займусь или другой человек обратит внимание на эту задачу.
— Но ведь в научном мире есть большое число защитников темной энергии, на ее поиск выделяются огромные деньги, вы допускаете, что этой субстанции может просто не оказаться и антигравитация может вытекать из уравнений Эйнштейна?
— Я верю в темную энергию, с моей точки зрения, ее существование — это надежный факт.
Такое возможно, но для этого надо модифицировать саму теорию гравитации. Собственно, это уже было сделано в модели Старобинского, и в ней есть расширение с ускорением — правда, на ранних этапах Вселенной.
https://www.gazeta.ru/science/2016/08/01_a_9717293.shtml
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - ...
Последние аномальные новости

Артефакт из будущего обнаружили в Ираке

Гравитационная аномалия в Индийском океане

Диковинный аэроплан пролетел над Кабо-Верде

Загадочные вспышки на Луне

Земля скоро совершит кувырок

Инопланетяне помешали взорвать ядерную бомбу на Луне

Искусственный интеллект стал полностью самообучаемым

Как устроен искусственный интеллект. Всевидящее око

Как устроен искусственный интеллект. Распознавание лиц

НАСА использует мертвецов для испытаний

Органика на Церере местного происхождения

Переселение людей на Марс приведет к гибели человеческой расы

Плазма поможет марсианским колонистам

Планета Х является частью Солнечной системы

Полтергейст буянит в пабе Кентербери

Почему ученые до сих пор не нашли инопланетян

Привидение на дороге, видимое только в свете фар

Сигналы инопланетян слишком сложные для нас

США превратится в пепел 11 ноября

Хиллари Клинтон - оборотень

Базы на лунах Марса строить опасно

В Германии загадочно пропали почти все насекомые

Военные столкнулись под водой с инопланетянами

Восточная медицина в России

Встреча криптозоологов в Дарвиновском музее

Геологические чудеса света

Жидкий металл дал роботам осязание

Загадочные высотные облака Марса

Йети это результат секретных военных экспериментов

Имитация почвы древнего Марса пришлась микробам по вкусу

Как замерзали и таяли реки и озера на Марсе

Как устроен искусственный интеллект

Мистические тайны Гурджиева - 2

Настоящий Апокалипсис начнется 31 октября

Нашли кость марсианского кита

Нашли скелет настоящего дракона

Нефилимы создали человечество

Охотники за привидениями замечены в Тюмени

Полтергейст появился из угля

Призрак проказничает в баре Крони

Создали передвижную лазерную пушку

Среди нас бродят тысячи путешественников во времени

Ученые сомневаются в существовании Вселенной

Чем опасен искусственный интеллект

Череп инопланетянина найден на Марсе

Не все игровые автоматы похожи между собой

Приходите в казино Вулкан

Насладиться игровыми автоматами можно в казино Вулкан

Астероид врежется в Землю 10 ноября

База инопланетян в глубинах озера Калыгирь

Бродячий камень желаний

Геоглифы вошли в сакральную карту Казахстана

Гигантский тоннель обнаружили на Луне

Две пирамиды найдены около острова Нью-Провиденс

Древние бомбоубежища найдены в Индии

Древний артефакт обнаружили в куске угля

Знамение в Нигерии

Кошачье существо с человеческой головой

Лжецелительницу осудили в Братске

Мальчик внезапно заснул на 11 дней

Мужчина 17 лет служил на Марсе

Нострадамус пророчит катаклизмы и войны

Осьминога обнаружили на Марсе

Первая дуэль боевых человекоподобных роботов

Политика похищали инопланетяне

Призрачная машина стала причиной аварии

Природные чудеса России

Путешественник во времени рассказал о будущей катастрофе

Раскрыли природу второй луны Земли

Священный мыс на Ольхоне закроют для туристов

Секс оказался способом продления жизни

Сознание сохраняется после смерти

Солнце грозит катастрофой землянам

Таинственный Ведьмин час

Флот инопланетян не будет атаковать Землю

Форум Ученые против Мифов-5

Цепь мистических событий с АПЛ Чакра

ЦРУ призывает отложить выпуск секретных документов о Кеннеди

Дом, за которым следит неуловимый Наблюдатель, продается

Загадочный огромный червь Минхочао

Инопланетян подозревают в создании воронок на Ямале

Инопланетяне часто посещают Крым

Как НАСА связано с инопланетянами

Кольца экзопланеты в 200 раз больше, чем у Сатурна

Пирамида Менкаура с золотым сечением

Посетители Стоунхенджа ели жареную свинину

Потревоженные души села Верхотомского

Призрак на ночном кладбище Брихина

Раскрыли главную тайну Сатурна

Раскрыто местонахождение Янтарной комнаты

Самые ужасные места Великобритании

Случай с треугольным НЛО в Мендосе

Странные события происходят в мире

Странный НЛО в Новосибирской области

Стремительный НЛО в Псковской области

Территорию над Лос-Анджелесом исследовали два НЛО

Технологии, которые сделают из вас киборга

Требуется создать радио на гравитационных волнах

Чупакабра террорезирует жителей Сибайи

Индустрия азартных развлечений

Игровые автоматы и слоты нового поколения

Азартные игры для современного человека

Азартные игры привлекают многих пользователей

Амурчане видели НЛО и рассказали об этом

Гравитационные волны действительно обнаружили

Загадка рождения самых мощных космических лучей

Звездная карта инопланетян найдена в Индонезии

Катастрофу Титаника спланировали Ротшильды

Когда человечество сможет размножаться в космосе

Контакты индейских племён с инопланетянами

Куда пропали экстрасенсы из телевизора

Мультипространственную вселенную нашли в нашем мозге

Нашли способ предотвратить старение

ООН и инопланетяне

Подземные базы инопланетян на Земле

Почему учёные хотят быстрее изучить Луну

Провидица Сьюзан де Вере рассказала о будущем

Пророчества ясновидящих и прогнозы экстрасенсов для России

Пылевые ловушки в протопланетном диске создаются протопланетами

Радарная станция инопланетян на Эросе

Сезонные дожди и ливни идут на Титане

Секретное оружие Третьего рейха было реальностью

Странное свечение над Волгоградом

Уроки жизни от человека, видевшего 12000 смертей

Эмма Райман устроила охоту на ведьму

Волшебные грибы лечат депрессию

Жители Находки наблюдали НЛО

Засняли момент попадания молнии в НЛО

Зловещие легенды Красной мельницы

Знаменательное пророчество Вольфа Мессинга

Инопланетяне обосновались на Луне

Кладбищенский Барон Самеди

Мистические истории жителей Перми

Нибиру принесет на нашу планету катаклизмы

Никола Тесла был богом науки

Огромный НЛО лежит в джунглях Амазонки

Опыт путешествий во времени Николы Теслы

Пенсионер отдал 741 тысячу рублей за исцеление сына

Призрак заставил всех мужчин сбежать из деревни

Реставрация Абу-Симбела закончилась

Самые известные призраки Воронежской губернии

Семь призраков Петербурга

Сфинксов на самом деле было два

Чем заболели зрители первого российского экстрасенса

Эффективность медитации оказалась сомнительной

За что, мы обожаем казино Вулкан

Играем на онлайн-развлечениях в Вулкане

Выбор игровых залов в Интернете огромен

Вам не хватает немного веселья

Белого человека-птицу видели в Южной Дакоте

Будет ли Третья мировая война

Женщина рассказала о похищении родственников инопланетянами

Заблудившийся во времени Рудольф Фенц

Загадка Янтарной комнаты

Загадочные корабли-призраки

Инопланетный корабль найден на Фобосе

Инопланетяне приходят на Землю в обличье двойников

Кала-Корейш. Заброшенное село, полное тайн

Луна во власти пришельцев

Мини-база инопланетян найдена на Марсе

Найдены ритуальные комплексы с неизвестными каменными фигурами

НЛО над железнодорожным вокзалом Сыктывкара

НЛО пролетел небе над Астраханью

Огненная радуга украсила небо над Таиландом

Петр Первый. Благо или зло для России

Призрак ребенка ударил охотника за приведениями

Пророчества от астероида до Третьей мировой войны

Самые знаменитые драконы из древних легенд

Секретные переговоры диспетчера и пилота об НЛО

Странное существо стерли с Google Street View

Человечество завезли на Землю

Вода в жидком виде существует на Марсе

Геоглифы пустыни Атакама

Готовится раскрытие правды о НЛО

Дуэль боевых человекоподобных роботов скоро состоится

Загадочный взрыв в небе Северной Каролины

Загадочный камень Аль Наслаа

Звезда проглотила 15 экзопланет

Инопланетяне воруют у нас уран

Инопланетяне пытаются связаться с человечеством

Интересные заброшенные объекты

Искусственный интеллект научился сумо

Монстра выбросило на песчаный пляж Джулианадорпа

На Титане возникают мощнейшие грозы

Найдена легендарная печать царя Соломона

Насколько достоверны IQ-тесты

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика