|
Эйнштейн предсказал, как должна работать гравитация
|
|
|
|
Когда Альберт Эйнштейн представил свою общую теорию относительности в 1915 году, это изменило наш взгляд на Вселенную. Его гравитационная модель показала, что ньютоновская гравитация, которая доминировала в астрономии и физике более трех столетий, была всего лишь приближением к более тонкой и элегантной модели. Эйнштейн показал нам, что гравитация - это не просто сила, а, скорее, основа космической структуры. Гравитация, по словам Эйнштейна, определяет структуру пространства и времени как таковых.
|
|
|
|
Но за прошедшее столетие мы узнали о космосе гораздо больше, чем мог себе представить даже Эйнштейн. Некоторые из наших наблюдений, такие как гравитационное линзирование, четко подтверждают общую теорию относительности, но другие, похоже, пробивают брешь в модели. Вращательное движение галактик не соответствует предсказаниям одной только гравитации, что заставляет астрономов говорить о темной материи.
|
|
|
|
Расширение Вселенной не является постоянным, а ускоряется, что указывает на присутствие темной энергии. По мнению некоторых астрономов, это указывает на необходимость разработки новой модели. Что-то, что может объяснить движение звезд и галактик без использования темных материалов, которые остаются незамеченными в лаборатории. Наиболее популярные альтернативы основаны на теориях измененной гравитации.
|
|
|
|
|
|
|
Стандартная космологическая модель известна как модель LCDM. Буква L, обозначающая лямбду, используется в общей теории относительности для обозначения скорости космического расширения и представляет темную энергию, в то время как CDM означает холодную темную материю. Эта модель описывает расширяющуюся Вселенную, которая возникла как горячее и плотное состояние около 13,78 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Это вселенная, состоящая примерно на 5% из обычной материи, на 25% из темной материи и на 70% из темной энергии. В настоящее время эта модель лучше всего подтверждается данными наблюдений. Модифицированным гравитационным моделям предстоит преодолеть большой путь. Чтобы свергнуть LCDM, они должны учесть все, что он предсказывает, а также устранить необходимость в темной материи и энергии.
|
|
|
|
В этом году этот холм стал намного круче. В серии публикаций, выпущенных коллаборацией Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) и размещенных на сервере препринтов arXiv, было подтверждено, что стандартная космологическая модель полностью согласуется с моделью Эйнштейна. Исследование DESI нанесло на карту почти 6 миллионов галактик за 11 миллиардов лет космического времени, что позволило астрономам увидеть не только то, как галактики группируются, но и как это скопление меняется с течением времени. Это самая большая трехмерная карта Вселенной, созданная на сегодняшний день.
|
|
|
|
Модель LCDM дает очень строгие предсказания структуры космоса. Если бы темная энергия была своего рода силой отталкивания, а не неотъемлемым свойством пространства-времени, кластеризация развивалась бы иначе, чем наблюдается. Если бы темная материя была иллюзией измененных гравитационных сил, масштаб скопления галактик был бы иным.
|
|
|
|
Это последнее исследование в деталях показывает, что модифицированные гравитационные модели не работают. Результаты сильно ограничивают возможности использования модифицированных гравитационных моделей и исключают многие из предлагаемых в настоящее время моделей. Основываясь на этих новых результатах, стандартная космологическая модель эйнштейновской гравитации, темной материи и темной энергии наилучшим образом соответствует наблюдаемой Вселенной.
|
|
|
|
До сих пор остаются загадки, которые еще предстоит разгадать, и, что наиболее важно, проблема напряженности Хаббла. Возможно, новая модифицированная гравитационная модель разрешит эту загадку и окончательно свергнет Эйнштейна, но пока что гений с растрепанными волосами остается королем горы.
|
|
|
|
Источник
|
