На сегодняшний день существует несколько доказательств стандартной космологической лямбда-СDM модели.
Но все эти доказательства можно интерпретировать немного иначе, сейчас я покажу это на простой аналогии.
Представим, что изначально у нас есть два ингредиента: энергия материи (в том числе Темной) и Темная энергия. По современным представлениям Темной энергии примерно 70%, а барионной и Темной материи примерно 30%.
Для демонстрации идеи, в качестве энергии материи возьмем мелкодисперсный красный песок, который очень медленно будет оседать в жидкости. В качестве Темной энергии возьмем синюю подкрашенную воду.
Размешав эти ингредиенты, мы получим что то вроде фиолетовой жидкости. Поскольку в моей интерпретации Вселенная не расширяется, то объем занимаемый полученным раствором, мы менять не будем.
Оставив в покое проследим за каждым этапом, параллельно сравнивая процесс оседания песка с распределением энергии вакуума по Вселенной.
В первый момент возникновения Вселенной (этап 1) фотоны реликтового излучения рождались в условиях, когда энергия вакуума в любой точке пространства была средней по Вселенной (цвет фиолетовый).
В местах скучивания первой материи (оседание песка в колбе), начали зарождаться первые звезды (этап 2). Как видно из иллюстрации в эту эпоху энергия вакуума в районе образования звезд была немного больше, чем в первый момент зарождения Вселенной, поэтому для появления фотонов стало требоваться немного больше энергии, поскольку энергия излучения зависит от энергии вакуума.
Хочу отметить, что помимо энергии на примере этого раствора можно говорить о том, в каком месте находится вещество. Так если песчинка находится на самом дне колбы, то это аналогично тому, что звезда находится в самом плотном скоплении звезд или в скоплении галактик, которые носят названия филаменты. Если песчинка будет находиться в верхних слоях раствора, то это аналог того, что реальное вещество находится в войдах, или космических пустотах, в этих местах энергия вакуума минимальна.
В третий этап оседания песка, видно, что на дне его количество на единицу объема стало больше, это аналогично тому, что плотность энергии в скоплениях галактик стала выше. В эту эпоху стала преобладать Темная энергия, это видно из окраса раствора вверху.
Самым интересным представляется эпоха 4, это эпоха современности.
Как видно из рисунка, энергия вакуума вокруг солнечной системы имеет не самое максимальное значение, но она сильно отличается от энергии вакуума, которая была в момент зарождения первых звезд. Поэтому для того, чтобы родился фотон, скажем от возбуждения водорода в лаборатории на Земле, потребуется гораздо больше энергии, чем для рождения такого же фотона во времена первых звезд.
Другими словами, энергия фотонов, которые рождались в далекие времена была меньше изначально, а сегодня их спектр, воспринимается смещенным в красную область, потому что мы сравниваем их энергию с лабораторными показаниями, полученных в современных пространственных условиях.
А теперь давайте немного представим, что было бы, если наша солнечная система была в разных областях Вселенной, соответственно при разной энергии вакуума. На рисунке эти области выделены квадратом, кружочком и треугольником.
Квадрат (войды). Эта область соответствует размещению солнечной системы в космической пустоте или по научному, в войде. Если бы мы изучали свойства Вселенной из этой точки пространства теми же методами, которыми изучаем на Земле, то мы заметили странную особенность. Вместо того, чтобы видеть расширяющуюся Вселенную, мы обнаружили бы, что количество темной материи было бы гораздо больше, чем темной энергии, при этом отношение барионной материи к Темной материи составляло в разы меньше не в 5 как сейчас, а в 50 или даже 100 раз. Спектр далеких галактик был смещен бы не в красную, а наоборот в синюю область. Из двух этих фактов у нас сложилось бы мнение, что Вселенная сжимается, и в 2001 году была бы присуждена нобелевская премия не за ускоренное расширение Вселенной, а за ускоренное сжатие.
Треугольник (филаменты). Если бы наша солнечная система находилась в центре нашей галактики, а сама галактика находилась в центре сверхскопления галактик, то энергия вакуума, в которой находилась бы Земля, обладала максимальным значением из возможных во Вселенной. В этом случае, свет от далеких галактик, воспринимался нами еще более красным, чем мы видим сейчас. Но в этом случае, для нас не существовало бы такое понятие как Темная материя. Вся видимая материя вписывалась бы в рамки наших представлений о гравитации. Другими словами, доля Темной материи была бы нулевой. С другой стороны, нам бы казалось, что Темной энергии гораздо больше, чем мы представляем сейчас. Все наблюдаемые факты, говорили бы нам о том, что Вселенная расширялась еще быстрее, по сравнению с нашими текущими представлениями.
Кружок. В этой области пространства, скорее всего, это где-то за пределами нашей галактики, но не далеко от нее, например в карликовых галактиках-спутниках. Наблюдения из этой точки показали бы нам полную идиллию. Фотоны далеких галактик обладали бы таким же значением энергии, что и в лаборатории, то есть какого-либо смещения спектра мы бы не наблюдали. Мы так же наблюдали бы эффекты, связанные с Темной материей, но ее доля относительно барионной материи была бы больше, раз в 10-15 больше современных представлений. В общей сложности, количество Темной энергии было бы равно количеству материи (барионной+Темной) 50/50 . Все наблюдаемые данные говорили бы нам о том, что в начале времен было плавное изменение плотности энергии Вселенной, но все же сейчас она стремится к стабильному равновесному состоянию. Такая Вселенная пришлась бы по душе Альберту Эйнштейну, поскольку введенный им лямбда-член в его знаменитую формулу в этом случае соответствовал бы его восприятию Вселенной, как стационарной.
Надеюсь образ представленный для объяснения Темной материи и Темной энергии Вам понравился.
Спасибо за прочтение!
На вежливые и конструктивные вопросы я обычно отвечаю! :-)
Неуважительные комментарии удаляются.
Михаил Н. Бровкин. bmiha@mail.ru 5 сентября 2019 г.