Главной загадкой современной физики сегодня называют темную энергию. Ученые ничего о ней не знают, но считают, что она всем на свете управляет и от нее же зависит дальнейшая судьба нашего мира. Темная энергия способна спровоцировать конец света, естественно, не в масштабах Земли, а на уровне Вселенной. Что же известно об этой невидимой субстанции, дирижирующей всем космическим пространством?
Антигравитация
Когда-то было принято считать, что гравитационное взаимодействие существует между всеми галактиками. Но в начале 20 века Эдвин Хаббл со своими коллегами открыли эффект расширения Вселенной, при котором галактики взаимно разбегаются. Практически весь последующий век научное сообщество было убеждено, что это взаимное разбегание обязано тормозить скорость движения галактик.
Так должно было быть в условиях того, что единственной силой, которая действует между галактиками, считалось их взаимное притяжение. И учебники астрономии прошлых десятилетий учат тому, что Вселенная расширяется, но замедляется. Однако наблюдения с помощью современных инструментов показали, что Вселенная расширяется, но ускоряется уже как минимум 5 миллиардов лет, причем все быстрее и быстрее. Но что за эффект антигравитации расталкивает космические объекты?
О природе этой антигравитации (как и самой гравитации) сказать пока что ничего нельзя. Ну, кроме того, что на больших расстояниях она способна победить гравитацию, став доминирующей силой, и придавать убегающим прочь галактикам дополнительную скорость. Вся эта картина никак не укладывалась в стандартную модель эволюции Вселенной.
Падение плотности
Кстати, измерить скорость, с которой летят далекие галактики, ученые смогли с первого раза. А вот с измерением расстояний до объектов в глубоком космосе дела оказались гораздо сложнее. Здесь помогли цефеиды, разбросанные по всей Вселенной (более подробно об этом мы уже писали). Из-за особенности их ритмичного мерцания по ним крайне удобно измерять расстояния, ведь чем они дальше от контрольной звезды, тем тусклее.
Поэтому их используют, как верстовые столбы. Такими еще являются и сверхновые типа 1А – системы из обычной звезды и белого карлика. До них удобно измерять расстояние потому, что белые карлики взрываются так ярко, что их можно наблюдать вплоть до самых границ видимой Вселенной. И потом, их легко узнать, ведь они единообразны.
❗Участившиеся случаи ограничения каналов вынудили нас заняться поиском альтернативных площадок. Канал про Космос мы уже перенесли в приложение SFERA. А скоро в SFERA появится и сервис для статей. Скачать мобильное приложение SFERA:
Образно темную энергию можно сравнить с ветром, дующим в разные стороны, и растягивающем с одинаковой силой оболочку Вселенной, если представить ее, например, в виде мыльного пузыря. Именно темная энергия вызвала инфляцию новорожденной Вселенной, скорость которой экспоненциально был сильнее нынешнего расширения. В определенный период времени после инфляции стала доминировать гравитация.
Но потом Вселенная расширилась, и плотность вещества снизилась. Антигравитация, сохранила свои свойства, дождалась момента и вышла на первое место, победив гравитацию. И вот уже 7 миллиардов лет она так и царствует на всех больших масштабах. Признаков того, что она может потерять свою силу, ученые не видят, предрекая ей еще большее могущество.
Квинтэссенция и скалярное поле
Самое удивительное, что Вселенная увеличилась уже в два раза, а плотность вещества осталась прежней. В этом свете не исключено, что источником темной энергии могут быть некие квантовые флуктуации, возникающие в вакууме, как о том нам рассказывает квантовая механика. И так как энергия – это не вектор, а скаляр, то она реально способна влиять на окружающую ее материю. В этом случае, согласно теории относительности, у нее будет еще и масса. И тогда она сможет гравитационно воздействовать с нами, что и приводит к возникновению антигравитации.
Есть и другая теория, гипотеза «квинтэссенции», предполагающая существование неизвестного нам скалярного поля (самый элементарный пример такого поля – температура). Оно непостоянно и зависит от времени, прямо как энергия вакуума. Это поле уменьшается, чем больше расширяется Вселенная. Свидетельств, подтверждающих эту теорию пока нет. К тому же, если поле убывает, то масса электрона в моделях должна стремиться к нулю, но это не так. Некоторые ученые рассматривают темную энергию, как фантомную. То есть это тоже скалярное поле, только с отрицательной кинетической энергией.
Каждая из этих гипотез природы темной энергии неизбежно приводит к концу света. Квантовые флуктуации настолько расширят Вселенную, что через 100 триллионов лет полностью остановится процесс звездообразования, последние светила израсходует запас своего термоядерного горючего и погаснут. Кругом воцарится тьма, и Вселенная медленно остынет.
Погасшие звезды и холодные планеты постепенно упадут на встречные черные дыры, которые потом тоже испаряться и исчезнут (если верить Хокингу). В мире останется только электромагнитное излучение и невидимые нейтрино. Этот сценарий апокалипсиса ученые назвали Большим замерзанием. И по всем самым пессимистичным предсказаниям в небе над нашей головой повеет зловещим холодом уже через 22 миллиарда лет, когда все звезды уйдут за горизонт.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Срочные новости будут в закреплённых сообщениях.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также: