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
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 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - ...
Последние аномальные новости

Артефакты в мегалитическом комплексе Зорац Карер

Девочка родилась с сердцем наружу

Женщина 323 раза за восемь лет отвела сына к врачу

Женщина, две ее дочери и три внука не чувствуют боль

За Землю ведут борьбу несколько рас инопланетян

Загадочный хищник напал на цесарок в Австралии

Зов подводного Китеж-града

Инопланетные звуки из замерзшего озера

Инопланетяне охраняют территорию России

Инциденты с НЛО в провинции Таррагона

Как могли возникнуть первые кирпичики жизни на Земле

Как погибают народы и государства

Люди 2.0. Вы будете улучшены

Мальчик выяснил, кем он был в прошлой жизни

Мистические тайны Гурджиева - 8

Молитвы помогли мне найти пропавшие вещи

Мужчина оказался в больнице после встречи с инопланетянином

НЛО несколько дней висел над Грейбергом

Нострадамус родился 514 лет назад

Открылась лаборатория по исследованию ИИ

Пассажир самолета снял, пролетающий рядом НЛО

Петербуржцы спорят о происхождении двух НЛО

Почем рецепт счастья от потомственной кикиморы

Почему гуманоидных роботов так трудно сделать полезными

Прогноз на 2018 год от Тамары Глоба и Зулии Раджабовой

Ректор теологического института заявил, что призраков не существует

Речный монстр в штате Новый Южный Уэльс

Секрет рождения частиц, вызывающих полярные сияния

Странные события в заливе Мазаредо

Тунгусский метеорит был кораблем инопланетян

База инопланетян в парке Чино Хиллс

Встреча со странными существами во Флориде

Гейзеры из соленой воды бьют на Церере

Голубая вспышка над Сызранью

Жизнь обнаружили на дне вулкана Йеллоустоун

Загадочные дымовые кольца в океане

Звездолёт инопланетян упал рядом с перевалом Дятлова

Йети косолапый в Азии живёт

Инопланетяне используют Солнце в качестве межзвездного портала

Леший следил за подростками в лесу

Марс обречен на безжизненность

Нибиру заметили в небе над Колорадо

НЛО обнаружили в акватории Охотского моря

Подборка лучших загадочных находок на Марсе

Половина жителей Земли верит в инопланетян

Появилась информация о частях тела бигфута

Раскрыто условие долгой жизни

Светящиеся столбы над Тюменью

Треугольный НЛО пролетел над Глазго

Что происходит внутри черных дыр

Американцы не смогут долететь до Луны

Британская уфологическая мекка

Вечно горящие лампы древности

Девушка обнаружила мужа на детском фото

Древние тайны Камчатки

Древняя Земля оставалась теплой из-за метана в атмосфере

Зведолет инопланетян Оумуамуа исследуют

Инопланетяне посещали село Протасово

Инопланетяне уговаривают детей полететь с ними

Китай против милитаризации космического пространства

Марсианский язык Элен Смит

Необычный светящийся объект над Воронежом

Парк Юрского периода возможен

Побережье Финского залива покрылось ледяными шарами

Полтергейстные силы воспринимаются органами чувств

Порчу навели через косметику

Призрак в офисе одной из брестских фирм

Призрачный сторож в заброшенной больнице

Причины образования необычных воронок на Ямале

Россия против добычи ресурсов в космосе

Сгорел детский приют, населенный призраками

Секреты взрывов метеоров в атмосфере Земли

Секреты психики самых долгоживущих людей

Скрытые послания воды

Спрячьте обувь в стене, чтобы уберечься от зла

Статуя инопланетянина на Меркурии

Темные программы. Проект Магнит

Темные силы уничтожили Александрийскую библиотеку

Термоядерные войны древности - 4

Эриду - первый город на Земле

Бермудский треугольник - дверь в иной мир

Весточки с того света

Вторжение инопланетян на Землю

Допалеонтологическая аркитектура - 2

Женщина рассказала о сексе со столетним привидением

Загадочные грунтовые воды Титана

Инопланетяне могут питаться воздухом

Инопланетянина уведели на поверхности Луны

Китайцы создали плащ-невидимку

Легендарное Лох-Несское чудовище

На небесах человек знает все

Неуловимый экситоний найден

НЛО наблюдал за строительством Мемориала неистового коня

Ноев ковчег на горе Арарат найден

Огненный шар над Нью-Джерси

Поиск пригодных для жизни планет продолжается

Пугающие предсказания Нострадамуса на 2018 год

Священники стали использовать YouTube для изгнания бесов

Темные миры у мертвых звезд

Что такое Дар ведьмы

Алмазы рождаются в недрах горячих суперземель

Археологи просят защитить сочинские дольмены

Возможность существования жизни вне Солнечной системы

Врата Ада в проклятом аббатстве Лючедио

Высокие технологии древности в Махабалипурам

Деревню с жителями продали на аукционе

Добровольцы-общественники наблюдали НЛО

Древнее кельтское зеркало с фракталами

Житель Большого Камня заснял падение НЛО

Завершились 12-е Казанцевские чтения

Загадочные искры в небе Касл-Рока

Инопланетяне не простили человечеству Гдынский инцидент

Инопланетяне посещали Северную Корею

Информация о новой дате конца света просто попытка заработать

Как именно ИИ принимает решения

Матрешка состоит из девяти тел согласно древним верованиям

НАСА напугало уфологов

НАСА расскажет о новых экзопланетах 14 декабря

Необычные явления последнего времени

Нибиру скрывается за Луной

Охотник за призраками в Испании

Почему конец света предсказывают на 21 декабря

Привидение в окне Даугавпилса

Природные условия экзопланет помогут в изучении их геологии

Самые странные религии

Уфологи указали даты повышенной активности НЛО

Человечество вымрет от инопланетного вируса

Человечество достигло предела продолжительности жизни

Чудовище в Воронежском водохранилище

Экспедиция на загадочные воронки Ямала

Астроном увидел НЛО в небе Ред-Дир

Бесполый ребенок-русалка родился в Индии

Встречи с существами из тонкого мира

Гул Земли из глубин океана озадачил ученых

Допалеонтологическая аркитектура

Загадочный подземный гул

Инопланетная дискотека над Австралией

Инопланетяне присутствуют среди нас тысячелетия

Искусственный интеллект победил лучшего шахматиста

Межзвездный астероид имеет планетарное происхождение

Мужчина наладил связь с инопланетянами

НЛО - военные разработки США

НЛО над Сан-Антонио

Перемещение в иную реальность

Пушистые мутанты. Природа играет с внешностью домашних питомцев

Руки Бога над Австралией

Фотограф из Аризоны увидел НЛО возле Луны

Холм Сваямбунатх - древняя посадочная площадка инопланетян

Четырехугольный НЛО с трапом нашли на Ганимеде

Экстрасенс Влад Кадони рассказал о будущем

Аномалии микроволнового излучения в Африке

Галактическая война уничтожила инопланетные цивилизации

Гигантские наскальные рисунки Венесуэлы

Доктор Дум пугает катастрофами

Загадки инопланетян. Бесследное исчезновение НЛО

Загадочные звуковые удары над Зоной 51

Искусственный интеллект приступает к поиску убийц

Искусственный разум. Чего ждать людям от умного железа

Клад Наполеона найден в Семлевском озере

Миссия Маринер 10 увидела черный НЛО над Луной

Новое прочтение письмен майя. Конец света через две недели

Сакральные песни Сибирской Атлантиды

Самая прожорливая японка

Самые фантастические артефакты пропадают бесследно

Случай в Рендлшемском лесу оказался правдой

Сняли мифическую скунсовую обезьяну

Сталкеров напугал крик из преисподней

Странное НЛО над Квебеком

Уфологи ополчились на НАСА

Юрий Гагарин вступал в контакт с инопланетянами

Успешный клуб азартной отрасли Вулкан

Играйте в слоты известного казино Адмирал

Астролог Глоба рассказал о будущем

Доводы сторонников теории плоской Земли

Женщина занимается сексом с призраками

Загадочные дыры на Ямале

Как отличить коричневые карлики от огромных экзопланет

Комета Чурюмова на 45% состоит из сложной органики

Крушение НЛО в Авроре

Люди таинственным образом пропадают на Аляске

Лютоволки появились в окрестностях Нью-Йорка

Мальчик без зрительной коры способен видеть

Межзвездный НЛО рядом с туманностью Ориона

Мотоциклы будущего

Мулдашев рассказал о сходстве эпоса Урал-батыр и Сильмариллиона

Нейрохирург не верил в загробную жизнь

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