Читать «Мера тайны» онлайн - страница 53

Альтернативный подход был предложен в 1987 году немецким физиком-теоретиком Кристофом Веттерихом. Он исходил из предположения, что темная энергия – это своего рода частицеподобные возбуждения некоего динамического скалярного поля, называемого квинтэссенцией. Отличие от космологической константы в том, что плотность квинтэссенции может варьироваться в пространстве и времени. Простыми словами, чтобы не «собираться» в кучу, как обычная материя, она должна быть очень легкой, т.е. иметь большую комптоновскую длину волны. Данная гипотеза предсказывает более медленное ускорение расширения Вселенной, тем не менее – расширения. Некоторые ученные полагают, что наилучшим свидетельством в пользу квинтэссенции явились бы нарушения принципа эквивалентности Эйнштейна и вариации фундаментальных констант в пространстве или времени. Существование скалярных полей предсказывается стандартной моделью и теорией струн, но при этом возникает проблема, аналогичная варианту с космологической константой: теория ренормализации предсказывает, что скалярные поля должны опять же приобретать значительную массу.

Проблема «космического совпадения» ставит вопрос: почему ускорение Вселенной началось именно в определенный момент времени? Если бы оно началось раньше этого момента, звезды и галактики просто не успели бы сформироваться, и у жизни не было бы никаких шансов на возникновение, в известной нам форме. Сторонники «антропного принципа» считают этот факт наилучшим аргументом в пользу своих построений. Практически во всех моделях поле квинтэссенции имеет плотность, которая подстраивается к плотности излучения (не достигая ее) до момента развития Большого взрыва, когда складывается равновесие вещества и излучения. После этого момента квинтэссенция начинает вести себя как искомая «темная энергия», в конце концов – господствует во Вселенной.

В научной среде считают, что ускоряющее расширение Вселенной началось приблизительно 5 млрд. лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось благодаря гравитационным действиям «темной» и барионной материи. Плотность барионной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность «темной энергии». Если объем Вселенной удваивается, плотность барионной материи уменьшается пропорционально в два раза, но плотность «темной энергии» останется неизменной.

Гипотеза будущей Вселенной такова, что ее будет разрывать на части постепенно: сначала галактики, потом звездные скопления, далее звезды, планеты, молекулы, атомы и т.д. С другой стороны, предполагают, что темная энергия может со временем рассеяться или даже сменить отталкивающее действие на притягивающее. В этом случае гравитация возобладает и приведет Вселенную к «Большому Взрыву». Одно ясно решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной должны сыграть точные измерения темпа ускорения или точное представление фундаментальных свойств материи.

О ТАВТОЛОГИИ

Немецкий математик Эмми Нетер в 1918 г. доказал теорему симметрий: различным симметриям физических законов соответствуют определенные законы сохранения. Свойства симметрии природы выражаются в неизменности вида физических законов, в их инвариантности при некоторых преобразованиях.