Вселенная оказалась не плоской. Это проблема для стандартной физики


Самый точный на сегодня анализ анизотропии реликтового излучения, проведенный по данным спутника Европейского космического агентства «Planck», показал, что Вселенная (имеется ввиду трехмерное пространство) не плоская, а обладает положительной кривизной. Этот результат находится в полном несоответствии не только со всеми предыдущими астрофизическими данными и большинством общепринятых теорий эволюции космоса, но и с инфляционной моделью – стремительным расширением пространства в первые мгновения Большого взрыва. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.

«Аномалии всегда играли большую роль в улучшении нашего понимания Вселенной, и обнаруженные нами разногласия указывают на необходимость «написания» нового космологического сценария», – рассказывает Элеонора Ди Валентино, ведущий автор исследования из Манчестерского университета (Великобритания).

Параллельные прямые пересекаются

Одно из основных предсказаний инфляционной теории, которая описывает эволюцию Вселенной вскоре после Большого взрыва, заключается в том, что она должна быть плоской, то есть мы не можем наблюдательно обнаружить ее кривизну, и на всем ее протяжении пространство можно описать при помощи привычной нам евклидовой геометрии. Например, сумма углов сколь угодно большого треугольника равна 180 градусам, а две параллельные прямые не пересекаются.

Три возможные формы Вселенной: эллиптическая (положительная кривизна пространства, согласно текущему исследованию), гиперболическая (отрицательная кривизна пространства) и плоская (нулевая или почти нулевая кривизна пространства, принято считать). В первом случае сумма углов сколь большого треугольника больше 180 градусов, во втором – меньше, а в третьем – равна.

Три возможные формы Вселенной: эллиптическая (положительная кривизна пространства, согласно текущему исследованию), гиперболическая (отрицательная кривизна пространства) и плоская (нулевая или почти нулевая кривизна пространства, принято считать). В первом случае сумма углов сколь большого треугольника больше 180 градусов, во втором – меньше, а в третьем – равна.

Предыдущие исследования, основанные на измерениях реликтового излучения спутником NASA «Wilkinson Microwave Anisotropy Probe», давали результаты, совместимые с этим прогнозом, однако выпущенный в 2018 году набор данных обсерватории «Planck» показал, что Вселенная является замкнутой, а не плоской, с более чем 99-процентным уровнем достоверности.

Вселенная не бесконечна

Согласно полученным результатам, пространство всего на 4 процента «более изогнуто», чем принято считать. Однако даже этого незначительного отклонения достаточно, чтобы внести существенные сомнения во все остальные существующие наборы данных. Например, Вселенная становится не бесконечной, модель вечной инфляции – несостоятельной, а содержание темных энергии и материи придется пересмотреть. С другой стороны, зная искривленность пространства, мы сможем точно рассчитать размер «невидимого» нам сегодня участка космоса, и, следовательно, всей Вселенной.

«В последние годы космологи «скрывали» эти аномалии, списывая их на погрешность. Но теперь их статистическая достоверность настолько велика, что пришло время взглянуть на них без предубеждений. Независимо от того, насколько элегантна, красива, симметрична или естественна ваша теория, последнее слово всегда за экспериментальными данными», – добавил Алессандро Мельхиорри, соавтор исследования из Римского университета (Италия).

Художественное представление будущего комического аппарата ESA «Euclid», целью которого станет изучение темной энергии и темной материи, а также более точное определение скорости расширения Вселенной.

Художественное представление будущего комического аппарата ESA «Euclid», целью которого станет изучение темной энергии и темной материи, а также более точное определение скорости расширения Вселенной.

Авторы отмечают, что, хотя нынешние разногласия указывают на новый космологический сценарий, необнаруженные систематические погрешности все еще могут играть роль. В ближайшие несколько лет новые проекты, такие как «Dark Energy Survey» и «Euclid», предоставят наблюдательные данные, которые могут иметь решающее значение для фальсификации ведущей модели холодной темной материи.

16 просмотров всего, 1 просмотров сегодня

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: