ivanov_p (ivanov_p) wrote,
ivanov_p
ivanov_p

Category:

И стала тьма

В статье рассказывается о том, <что свет образует давление, а> тьма - всасывает, так что окружающее ничто растаскивает существующее. Рассказывается с огоньком. Возражения окружают эту идею, но, кажется, объять огонёк всё же смогли.

Темная энергия и всемирное антитяготение
А.Д. Чернин
"Всемирное антитяготение — новый физичeский феномен, открытый в астрономических наблюдениях на расстояниях в 5–8 млрд световых лет. Антитяготение проявляет себя как космическое отталкивание, испытываемое далекими галактиками, причем отталкивание сильнее гравитационного притяжения галактик друг к другу. По этой причине общее космологическое расширение происходит с ускорением. Антитяготение создается не галактиками или какими-либо другими телами природы, а не известной ранее формой энергии/массы, получившей название темной энергии. На долю темной энергии приходится 70–80% всей энергии/массы наблюдаемой Вселенной. На макроскопическом уровне темная энергия описывается как особого рода непрерывная среда, которая заполняет все пространство мира; эта среда обладает положительной плотностью и отрицательным давлением. Физическая природа темной энергии и ее микроскопическая структура неизвестны — это одна из самых острых проблем фундаментальной науки наших дней."
http://www.mathnet.ru/links/c618bc71bb9b2c9ccf8154516d50b57f/ufn572.pdf
УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК Том 178, № 3 2008

Редакция УФН получила еще 27 декабря 2006 г. статью А.Д. Чернина "Темная энергия космического вакуума". Нужно заметить, что проблема темной энергии, возникшая на современном уровне около 10 лет назад, принадлежит к числу самых важных и в то же время неясных вопросов современной физики и космологии. Мы направили статью на отзыв четырем рецензентам, и в полученных рецензиях содержится целый ряд иногда весьма острых критических замечаний. Мы
направили эти рецензии автору с просьбой учесть критику и представить переработанный текст статьи.
Сейчас (11.12.2007 г.) этот текст получен и публикуется без всяких изменений. Посылать новый текст на рецензии
значило бы затянуть обсуждение очень важной проблемы на неопределенное время. Это нецелесообразно. Поэтому, как сказано, новый текст публикуется без изменений, но послан также всем упомянутым рецензентам. И их замечания в отношении нового текста будут опубликованы в УФН также без рецензирования.
В.Л. Гинзбург

Темная энергия: мифы и реальность
В. Н. Лукаш, В. А. Рубаков
Статья посвящена обсуждению вопросов, связанных с темной энергией во Вселенной. Отмечено, что несмотря на влияние темной энергии, генерация структуры все еще происходит в современной Вселенной и будет продолжаться в течение около 10 млрд лет. Комментируются некоторые утверждения, сформулированные в статье А. Д. Чернина “Темная энергия и всемирное антитяготение”, УФН 178 267 (2008).
http://www.mathnet.ru/php/getFT.phtml?jrnid=ufn&paperid=573&what=fullt&option_lang=rus

Темная материя и темная энергия. Обзоры и мнения специалистов.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,38053.0.html


http://www.mathnet.ru/links/c618bc71bb9b2c9ccf8154516d50b57f/ufn572.pdf
...Интерес к космологической константе возникал в
разные годы в связи с проблемой возраста мира.
Очевидно, что Вселенная как целое не должна быть
моложе населяющих ее астрономических тел. Между
тем по первоначальным (сильно заниженным) оценкам,
основанным на данных Хаббла 1930-1940-х годов,
возраст мира получался близким к 2 млрд лет. Но это
меньше геологического возраста Земли. Позднее возраст
мира оценивали уже в 7 - 9 млрд лет (после исправления
систематической ошибки в данных Хаббла). Однако
возраст самых старых образований в нашей Галактике — шаровых скоплений звезд — астрономы оценивали, как правило, величиной 12-15 млрд лет.

...Так как плотность вакуума постоянна, а плотность
нерелятивистского вещества (темная материя и барионы) убывает из-за космологического расширения,
pM(xR~3
, уравнение (19) выполняется только в тот
момент, когда изначально высокая плотность вещества
понизится в ходе расширения до значения 2ру
. В этот
момент ускорение космологического расширения обращается в нуль, а скорость расширения проходит через
минимум. После этого ускорение из отрицательного
становится положительным и скорость начинает возрастать.
Можно ли определить момент, когда тяготение
становится нулевым, по космологическим наблюдениям? Да, если удастся проследить за поведением
ускорения во времени и найти момент смены его знака.
В наблюдениях сравнительно нетрудно измерить скорости разбегания галактик. Их находят по красному
смещению в спектрах галактик, которое возникает при
распространении света в расширяющейся Вселенной (в
приближении скоростей, не слишком близких к "скорости света в вакууме" с, оно описывается как эффект
Доплера). Красным смещением называют и само это
явление, и (как мы уже упомянули в разделе 1) характеризующую его величину z — (À — ÀQ)/ÀQ, где À — регистрируемая длина волны данной спектральной линии, ÀQ
— длина волны той же линии, известная по лабораторным измерениям. Если скорости малы по сравнению со
скоростью света, то связь между скоростью удаления и
красным смещением проста: V « z. (Напомним, что
"скорость света в вакууме" считается в настоящей статье
равной единице, так что скорость галактики дается в
долях скорости света с.) В 1910- 1920-е годы измеренные
в наблюдениях Слайфера и Хаббла значения красного
смещения удаляющихся галактик не превышали величины 0,03, так что такое простейшее приближение
являлось вполне оправданным. В этом приближении и
был тогда найден эмпирический закон Хаббла, устанавливающий линейную зависимость скорости от расстояния. Красное смещение используется также в космологии
как мера времени: чем больше z, тем больше расстояние
и, следовательно, тем глубже в историю мира проникают
астрономические наблюдения.
Однако закон Хаббла ничего не говорит об ускорении: приближение, в котором он справедлив, к ускорению не чувствительно. Лишь для не малых красных
смещений связь между расстоянием и красным смещением зависит не только от скорости, но и от ускорения —
первой производной от скорости по времени. Если в
наблюдениях удается заметить отклонение от линейного закона V — z — HR, то появляется возможность
по величине и знаку этого отклонения судить об ускорении. Допустим, обнаружилось отклонение в сторону
увеличения расстояния при заданном z; тогда ускорение
положительно. При отклонении в сторону уменьшения
расстояний ускорение отрицательно. Расстояния оценивают по яркости источника. Яркость, очевидно, тем
слабее, чем дальше источник. Если яркость оказалась
меньше, чем при оценке по закону Хаббла, то, значит,
при прочих равных условиях, расстояние больше, чем
ожидалось. Но отклонению расстояния в сторону его
увеличения соответствует, согласно только что сказанному, положительное ускорение. Поиск этого эффекта
привел наблюдателей в конечном итоге к открытию
антитяготения [1, 2].

...Первыми в 1998 г. результаты опубликовали "астрономы", которые располагали тогда данными о 16 вспышках сверхновых нужного типа на сравнительно больших
красных смещениях [1]. "Физики" опубликовали статью
[2] на следующий год; у них были независимые сведения о
42 сверхновых (только две из них были теми же, что и в
списке "астрономов"). Результат обеих групп был одинаков: наблюдаемая яркость далеких сверхновых систематически слабее, чем можно было ожидать согласно
модели с нулевым (и тем более, с отрицательным)
ускорением. Это указывает на то, что реальные расстояния до далеких источников света регулярно отклоняются
от закона Хаббла в сторону увеличения. Значит, космологическое расширение происходит с положительным
ускорением. Следовательно, на разбегающиеся галактики действует антитяготение, которое должно быть
сильнее тяготения вещества.
На основании этих наблюдений была сделана ориентировочная оценка [1,2] красного смещения, при котором существует баланс тяготения и антитяготения. ...
Эти оценки предполагают, что темная энергия представляет собой именно энергию ЭГ-вакуума, а, скажем,
не квинтэссенцию или фантомную энергию.

...Согласно Аристотелю, которого иногда называют первым физиком, все в мире состоит из четырех "основных
элементов", или стихий, — это земля, вода, огонь и
воздух. Насколько известно, во времена Аристотеля не
обсуждалось, сколько всего воды или огня имеется во
Вселенной и как количества стихий соотносятся между
собой. С 1998-199 9 гг. в современной космологии тоже
имеется ровно четыре стихии, или космические энергии,
из которых сделано все на свете. Вклад каждой из них в
полную энергию мира довольно точно измерен (см.
раздел 2). Напомним, что на темную энергию приходится примерно 70-8 0 %, на темное вещество — около
15-2 5 %, на барионы — примерно 5 %, на излучение —
несколько сотых долей процента полной энергии Вселенной.

...Согласно распространенной точки зрения на роль
носителей темной материи больше всего подошли бы не
известные пока элементарные частицы с довольно большой массой. Им уже подыскали название — WIMPs
(см. раздел 2). В отличие от протонов и нейтронов
эти частицы не чувствуют сильных ядерных сил, но
участвуют, как и электроны, в электрослабом взаимодействии. Темные частицы считаются стабильными и
сохраняются в ходе космологического расширения. Возможно, эти частицы являются, например, наименьшими
по массе суперсимметричными партнерами таких
частиц, как фотон или гравитон (последнее считают
более правдоподобным); тогда темные частицы были
бы фермионами и по принятому в физике частиц
правилу назывались бы фотино или гравитино.


...Если понимать формулу (77) буквально, то она
означает, что постоянные энергетические параметры
наблюдаемой Вселенной (а с ними и внутренняя симметрия космических энергий) обязаны своим происхождением физике дополнительных измерений. Любопытно,
что соотношения типа (77) подсказывают возможность
определенного рода взаимосвязи в природе на трех ее
уровнях: микроскопическом (М*), макроскопическом
(R*) и мегаскопическом (А).

...Итак, внутренняя симметрия энергий и ее физическая
интерпретация помогают выявить такие связи в природе,
которые ранее оставались незамеченными. Среди них —
связь между большими безразмерными числами космологии и феноменом иерархии фундаментальной физики
[220]. Судя по всему, процессы, в которых формировались (или реализовались) эти связи, могли протекать в
ранней Вселенной в первые пикосекунды ее существования.

...Итак, за видимой картиной почти евклидова пространства Вселенной стоит в действительности баланс
между тяготением вещества (темной материи и барионов) и антитяготением темной энергии [206] (см. также
[228, 229]). Этот баланс контролируется внутренней
симметрией энергий, которая полностью исключает
сколько-нибудь значительные отклонения от евклидовости пространства в настоящую эпоху, а также в любой
момент в прошлом и будущем. Вопрос о природе почти
плоского пространства Вселенной решается отнюдь не
специальным и весьма искусственным выбором начальных условий с тонкой подстройкой потенциальной
энергии под кинетическую. Вместо начальных условий
такого рода мы имеем в действительности простой
критерий, который не зависит от времени. Это то, что
иногда называют "начальными условиями без начального момента" [230].

...Главный итог космологических исследований последних лет таков: существование темной энергии и создаваемого ею антитяготения надежно и теперь уже окончательно доказано. Постепенно усиливаются объективные
свидетельства в пользу эйнштейновской космологической постоянной Л и представления о темной энергии
как о вакууме Эйнштейна-Глинера. Это заключение
можно вывести из всей совокупности новейших результатов, отраженных в обширном потоке космологической
литературы.

... Открытие темной энергии [1, 2] не
вызывает сейчас сомнений потому, что оно находит
убедительное подтверждение в последующих многочисленных наблюдениях сверхновых звезд, в изучении
анизотропии реликтового излучения, в анализе динамической структуры хаббловского потока — вообще во всей
совокупности текущих космологических исследований
наблюдательного и эмпирического характера. Согласованные между собой независимые космологические данные постоянно пополняются новыми результатами, которые только увеличивают надежность и точность как качественных, так и количественных
результатов.
Дальнейшие исследования в наблюдательной космологии должны, как ожидается, дать более точные
сведения об уравнении состояния темной энергии —
это, пожалуй, острый вопрос из списка актуальных
вопросов. Для его решения требуются сведения не о
нескольких сотнях сверхновых (которыми астрономы
располагали к началу 2008 г.), а о нескольких тысячах
таких звезд. Сведения такого объема появятся в следующем десятилетии, когда (и если) начнутся наблюдения с
помощью новых специализированных космических
аппаратов (например SNAP или JDEM — Joint Dark
Energy Mission). В более отдаленной перспективе эти
задачи будут ставиться также на проектируемом в
Европейской южной обсерватории гигантском 42-метровом оптическом телескопе. Важный независимый
источник космологической информации — наблюдения
реликтового излучения, при этом при исследовании
анизотропии реликтового фона необходимо научиться
уверенно вычитать излучение Галактики и всех других
источников переднего плана. Этому должны помочь
новые орбитальные исследовательские проекты (особенно "Planck"), а также наземные радиоастрономические наблюдения (в частности, на РАТАН-600). Продолжающееся изучение кинематики и динамики хаббловского потока в средних и малых масштабах позволит
повысить точность определения количественных характеристик локальной темной энергии, и это станет возможным с накоплением новых наблюдательных данных
о потоках галактик вокруг близких групп и скоплений
галактик.
Subscribe

  • Отсутствующее содержание: теория колонизации

    Эткинд А. Внутренняя колонизация. Имперский опыт России. 2013. Книга очень легко читается, в ней масса интересных наблюдений и тонких замечаний.…

  • Дневник донынешней эры

    Дневник путешествующего философа. Цивилизованный и благоразумный человек пускается в кругосветное путешествие. И может ли он отыскать более достойное…

  • (no subject)

    Видимо, можно использовать как очень краткий популярный обзор, показывающий состояние наук о мозге, с упоминанием крупных изменений за последние 30…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 4 comments