Как величайшая загадка Вселенной рассорила ученых со всего мира
Космологи столкнулись с серьезной научной проблемой, которая указывает на несовершенство знаний человека о Вселенной. Сложность касается такой тривиальной, казалось бы, вещи, как скорость расширения Вселенной. Дело в том, что разные методы указывают на разное значение, — и странное расхождение пока никто не может объяснить.
«Наблюдения показывают, что Вселенная расширяется с увеличивающейся скоростью. Она будет расширяться вечно, и становиться всё более пустой и тёмной».
Стивен Хокинг
Обсерватория Серро-Тололо в Чили. На переднем плане 4-метровый телескоп Blanco. Фото: M. Urz?a Zu?iga/Gemini Observatory.
Нобелевская премия по физике 2011 года была вручена «за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения далеких сверхновых». Работа была выполнена двумя конкурирующими группами наблюдателей, и сейчас их выводы подтверждаются большим набором экспериментальных данных.
Одним абзацем современную астрономическую картину мира, начиная с самых простых фактов, можно описать так. Мы живем на шарообразной Земле, которая, как и другие планеты, вращается вокруг Солнца. Солнце — звезда, вместе с еще несколькими сотнями миллиардов подобных светил оно входит в состав Галактики. Кроме звезд в состав Галактики входит межзвездная среда — газ и пыль, из которой звезды могут рождаться и которую звезды обогащают, выбрасывая вещество на протяжении своей эволюции. Наша Галактика лишь одна из многих. В доступной для наблюдения области Вселенной есть несколько сотен миллиардов крупных галактик. Вселенная эволюционирует. Далекие галактики удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной, начавшегося 13–14 миллиардов лет назад. Кроме обычного вещества, составляющего лишь около 5% плотности Вселенной, существуют темное вещество (около четверти плотности) и темная энергия (около 70%). Из-за темной энергии Вселенная расширяется ускоренно последние несколько миллиардов лет. Вот за открытие последнего факта и вручена Нобелевская премия.
Ускоряющееся расширение Вселенной, обнаруженное несколько десятилетий назад, вдохновляет на поиски причины, противодействующей гравитации и приводящие к такому результату. Сегодня наиболее распространенной моделью считается гипотеза темной энергии, которая должна содержать до 73% всей энергии Вселенной, хотя до сих пор никто не может определенно сказать, что же эта темная энергия из себя представляет.
Но вот недавняя работа итальянских ученых дает довод в пользу альтернативного объяснения. Согласно этой версии, причиной расширения может служить взаимодействие материи с антиматерией, которые взаимно отталкиваются за счет своего рода «антигравитации», понятия, знакомого нам скорее по научной фантастике, нежели реальности. И все же, Массимо Виллата (Massimo Villata) и его коллеги пришли именно к ней, и вот как они это сделали...
Беспрецедентно точный расчет скорости расширения Вселенной позволил отказаться от одной из альтернативных гипотез природы этого явления. Теория темной энергии становится более весомой.
Вселенная расширяется, причем всё ускоряющимися темпами. Согласно наиболее принятой сегодня теории, причиной этого расширения служит темная энергия, некий феномен, природа которого совершенно непонятна, но который действует противоположно гравитации – т.е., расталкивает вещество. Однако вопрос это действительно темный, и существует ряд альтернативных объяснений наблюдаемой скорости расширения Вселенной.
Новые данные свидетельствуют о том, что число «пи» изменялось с течением времени. Единственное возможное обоснование этого — значительное расширение Вселенной за последние несколько тысяч лет.