8 Июля 2021
МОСКВА, 8 июля. Новый подъезд к вычислению плотности темной силы предложили физики Балтийского федерального университета им. И. Канта. По словам авторов, полученные результаты, вероятно, помогут объяснить некоторые аномалии данного феномена и лучше понять, почему Вселенная расширяется с ускорением. Исследование опубликовано в журнале Symmetry.Современная космология с начала прошедшего века пережила несколько фундаментальных переворотов. Альберт Эйнштейн и ряд других физиков-теоретиков исходили из того, что Вселенная стационарна и вечна, однако уже в 1920-х Эдвин Хаббл продемонстрировал ее расширение, а в 1998 году было обнаружено, что она расширяется с ускорением.
Есть два основных способа объяснить это ускорение. Первый – предположить, что вся Вселенная заполнена особой субстанцией, так называемой темной энергией. Ее можно заинвентаризовать как идеальную жидкость с отрицательным давлением, на которую доводится около 70% всего, что содержится во Вселенной. Второй подход, иногда называемый модифицированной гравитацией, предполагает, что уравнения динамики Вселенной, обеспеченные Эйнштейном, необходимо дополнить.
Физики БФУ, работая в рамках первого подхода, предложили новый метод вычисления темной энергии с использованием так называемого голографического принципа. Этот принцип тесно связан с удивительным объектом – космологическим горизонтом событий.
Это название было приданного особой границе, которую не может пересечь даже свет: если Вселенная расширяется с ускорением, то приблизительно на междупутье 1028 сантиметров (около 13 миллиардов световых лет) от нас ускорение становится настолько более значительным, что пространство растягивается быстрее скорости света. Как объяснили ученые, такой горизонт выступает не только занавесом для нас – также он содержит на себе всю информацию из домашней области.
Согласно голографическому принципу, или так называемому ограничению Бекенштейна, максимум информации, которую можно поместить в некоторой области окружающее пространства, определяется не ее объемом, а площадью поверхности, в которую этот объем заключен. В частности, космологический горизонт можно условно представить как сферический экран, пиксели на котором имеют минимальную возможную зона – планковскую длину в квадрате, – рассказал директор Института физико-математических наук и информационных методик БФУ имени И. Канта, профессор Артем Юров.
Планковская долгота – минимальное физически возможное междупутье во Вселенной, так как при большем сжатии материя делается в черную дыру. Значит, внутри космологического горизонта может поместиться конечный объем информации. По словам ученых, если представить всю информацию в импозанте цепочек нулей и единиц, то максимум информации, в принципе способной содержаться во Вселенной, будет равен площади горизонта в единицах планковской площади – по биту на одну планковскую площадку.
Эйнштейн, предложивший базовые для космологии уравнения гравитации, не смог найти решение для курьеза со стационарной Вселенной и в итоге был вынужден добавить еще одно слагаемое, позднее наречённое лямбда-членом или космологической постоянной. После открытия ускоренного расширения Вселенной оказалось, что виновная в ускорении темная энергия вполне может быть принята за лямбда-член.
Затем, однако, физики столкнулись с парадоксом: значение лямбда-члена, получаемое путем расчета энергии гравитирующего вакуума в рамках квантовой теории поля, расходилось со значением, выводимым из данных больших наблюдений, примерно на сто порядков, то есть в гугол раз. Как подчеркнули ученые БФУ, это, вероятно, самое большое в истории расхождение данных теории и эксперимента.
По словам ученых, таковские кризисные ситуации в исследованиях направляют на возможность построения теории с огромным объяснительным потенциалом. Сегодня поиск путей к более педантичному определению значения лямбда-члена – какая-то из центральных проблем космологии и физики вообще.
Специалисты университета продолжают взаимодействовать над развитием и обобщением нового метода. Предложенный подход предстанет заметным шагом на пути к будущему синтезу голографического принципа и космологии, надеются ученые.
Физические ситуации, связанные с изучением темной энергии и расширением Вселенной, специалисты БФУ имени И. Канта освещают в рамках магистерской программы Темная материя и темная энергия.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....