На протяжении десятилетий ускоряющееся расширение Вселенной приписывалось таинственной силе, называемой тёмной энергией. Однако новая теоретическая основа, предложенная физиками из Бременского университета и Трансильванского университета Брашова, предполагает, что это ускорение может быть неотъемлемым свойством самого пространства-времени, потенциально снижая или даже устраняя необходимость в тёмной энергии в том виде, в котором мы её понимаем сегодня.
Загадка космического ускорения
С конца 1990-х годов наблюдения за далёкими сверхновыми типа Ia показали, что Вселенная не только расширяется, но и расширяется быстрее со временем. Это противоречит интуитивному ожиданию, что гравитация должна замедлять расширение. Ведущим объяснением этого ускорения стало существование тёмной энергии, неизвестной формы энергии, составляющей примерно 68% Вселенной.
Несмотря на её важное место в стандартной космологической модели, физическая природа тёмной энергии остаётся одной из самых больших загадок в физике. Прямых доказательств её существования никогда не наблюдалось, что заставляет многих учёных искать альтернативные объяснения.
Геометрическое решение
Новый подход, возглавляемый доктором Кристианом Пфайфером, основан на финской гравитации, расширении общей теории относительности Эйнштейна. Общая теория относительности описывает, как материя и энергия искривляют пространство-время, но финская гравитация вводит более гибкую и обобщённую геометрию. Это позволяет более точно описать влияние гравитации на материю, особенно на газы.
Используя эту основу, команда пересчитала уравнения Фридмана — основные уравнения, определяющие расширение Вселенной. Результаты показали, что в рамках финской гравитации ускоренное расширение возникает естественным образом без необходимости в каком-либо дополнительном компоненте тёмной энергии. По сути, ускорение вызвано не таинственной силой, а самой геометрией пространства-времени.
«Это обнадеживающий признак того, что мы можем объяснить ускоренное расширение Вселенной, по крайней мере, частично, без тёмной энергии, основываясь на обобщённой геометрии пространства-времени», — заявил доктор Пфайфер.
Последствия и следующие шаги
Это не обязательно означает, что тёмная энергия полностью неверна. Исследование предполагает, что по крайней мере некоторые эффекты, в настоящее время приписываемые тёмной энергии, могут быть следствием более тонкого понимания гравитации. Новая основа предлагает потенциальное уточнение нашей существующей космологической модели, а не её полное опровержение.
Исследование, опубликованное в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, открывает новые возможности для изучения фундаментальных законов, управляющих космосом. Дальнейшие исследования будут иметь решающее значение для определения того, может ли этот геометрический подход полностью объяснить наблюдаемое ускорение и, если да, то какие последствия это имеет для нашего более широкого понимания Вселенной.
Это открытие подчёркивает, что наши космологические модели постоянно развиваются. Вселенной, возможно, не нужна тёмная энергия — ей просто нужно лучшее описание её геометрии.
