Сегодня в космологии существует кризис, и не просто кризис, а самый настоящий тупик. Классическая теория гравитации уже не вписывается в рамки построения новой модели Вселенной. Для решения проблем космологии ученые предлагают разные фантастические решения, порой не имеющие никакого фундаментального основания.
Один из самых ярких и обсуждаемых примеров - фантастические частицы ВИМПы, которые были придуманы для определения природы темной материи. На строительство установок, которые могли бы их уловить, потрачены десятки миллиардов долларов, но частицы так и не были найдены.
Ученые, которые не могут решить актуальные проблемы космологии, даже выдвигают предположение, что теория относительности неверна. Возникает понимание, что по сути мы ничего не знаем о развитии нашей Вселенной.
Николай Горькавый предложил теорию пульсирующей Вселенной, которая позволяет найти выход из этого тупика. Но прежде чем перейти к ее рассмотрению, предлагаем совершить краткий экскурс в историю.
Краткий экскурс в историю
В науке идет тысячелетняя борьба между концепциями пульсирующей Вселенной и одноразового мира, созданного в какой-то момент.
Стивен Хокинг считал, что ничто до Большого взрыва не может повлиять на нас. Мы полагаем, что он ошибался: история Вселенной до Большого взрыва имеет не менее важное значение для нашего космологического цикла.
Сама идея пульсирующей Вселенной не нова. Еще в 18 веке ее предсказал великий ученый и философ Иммануил Кант, опередив свое время лет на 200. По Канту, Вселенная при сжатии нагревается так, что расщепляет вещество на мельчайшие элементы, после чего взрывается, разбрасывая эти частицы по огромному пространству. Расширяясь, она остывает, останавливается и снова сжимается.
В 1917 году Весто Мелвин Слайфер обнаружил, что галактики разлетаются в пространстве: из 25 галактик 4 двигались к Солнцу — остальные убегали от него, отчего их спектры смещались в красную сторону. В это же время Альберт Эйнштейн представил свою теорию относительности (ОТО). В ноябре 1917 года голландский астроном Виллем де Ситтер, проанализировав уравнение Эйнштейна показал, что, по одному из его решений, Вселенная разлетается.
Слайфер, Эйнштейн и де Ситтер всего за 5 лет перевернули представления человечества о Вселенной! До этого времени она считалась стационарной, стабильной, все планеты летали по своим орбитам, а звезды были неподвижны.
В начале 20-го века космология вступила в новую бурную эпоху. В 1922 году наш соотечественник, советский ученый Александр Фридман, также проводя анализ уравнения Эйнштейна, показал, что наша Вселенная не только разлетается, но и потом сжимается. Фридман даже оценил период колебания пульсирующей вселенной: «…порядка 10 миллиардов лет». Тогда даже не было представления о том, сколько нашей Вселенной лет, масштабы ее тоже были неизвестны.
Великий астроном Жорж Анри Жозеф Эдуар Леметр предложил уравнение, которое связано со скоростью убегания галактик с расстоянием до них. Он посмотрел предыдущие работы и предположил, что скорость убегания может зависеть от расстояния, но у него не было никаких наблюдательных выкладок. И тут великий астроном Эдвин Хаббл с помощью 2,5-метрового телескопа получил данные, которые позволили подтвердить предположения Леметра. Сейчас этот закон называется «Законом Хаббла-Леметра».
В 1926 году Георгий Гамов предложил модель Вселенной с упругим отскоком. Он считал, что большое сжатие Вселенной было результатом того, что произошел отскок и с этого отскока началось расширение. Он также предположил, отскок, или большой взрыв, должен оставить после себя мощное реликтовое излучение.
В 1955 году Тигран Арамович Шмаонов из Пулковской обсерватории впервые открыл реликтовое излучение, опубликовал результаты в советском журнале, но на английский язык эта статья так не была переведена. В то же время на другом континенте в 1964-65 гг. физики Арно Пензиас и Роберт Вильсон случайно открыли реликтовое излучение, за что в 1978 году получили нобелевскую премию.
Основные проблемы космологии
Таким образом, К 80-м годам в космологии обозначилось 5 основных проблем:
Первая - Что было причиной большого взрыва?
Вторая - Если мы используем те уравнения, которые у нас есть, Вселенная должна сжаться в точку, из которой нет возврата.
Третья проблема - это проблема накопления энтропии.
Проблема № 4. Какова природа темной материи?
В 90-х гг появилась также проблема № 5. Выяснилось, что вселенная расширяется с ускорением.
Сол Перлмуттер, Брайан П. Шмидт и Адам Рисс с коллегами обнаружили ускоренное расширение Вселенной, за что в 2011 г. они получили Нобелевскую премию по физике. Причину ускорения условно назвали «темной энергией».
Таким образом, классическая теория гравитации уже не вписывалась в рамки построения новой модели Вселенной. И тогда появились специалисты, которые сделали набор предположений, не имеющих никакого основания в виде фундаментальной теории.
Кризис космологии
Для того, чтобы основать, как произошло, что наша Вселенная от так быстро расширилась, Алан Гус предположил наличие «инфлатона» квантового поля. Однако эта теория рассматривала Вселенную как одноразовый феномен и не решало проблему накопления энтропии.
Для определения природы темной материи были придуманы фантастические частицы, ВИМПы, которые проявляют себя как гравитационная масса, а больше никак себя не проявляют. У них нет температуры, они ни с кем не взаимодействуют. А для ускоренного расширения было придумано отрицательное давление вакуума.
Прошло еще 40 лет после «взрывного» распространения этой инфляционной концепции. ВИМПы так и не были найдены. Природа гипотетического инфлатона, ответственного за Большой взрыв, осталась такой же загадочной. С антидавлением произошла вообще неприятная ситуация - когда начали строить модели, получилось, что Вселенная либо вообще не расширяется либо она на 120 порядков больше. Считается, что это одно из самых плохих теоретических предсказаний физики.
И вот мы видим, что сегодня в космологии возник кризис, и не просто кризис, а самый настоящий тупик. И вот Николай Горькавый предложил теорию, которая позволяет найти выход из этого тупика. Только представьте, насколько революционным и масштабным является его открытие!
Выход из тупика
В своих работах Николай Горькавый пытался ответить на вопрос, как учитывать энергию поля в уравнениях Эйнштейна. Мы знаем, что энергия вещества искривляет пространство. А энергия поля искривляет пространство? Интересно, что до 1916 года Эйнштейн считал, что “да, должна”. Однако потом, после долгих дискуссий с Шредингером и др. учеными, он поменял свою точку зрения, он перестал включать гравитационное излучение в источники гравитационного поля. Другие ученые также считали незначительным вклад энергии гравитационных волн.
Но все изменилось в 2015 году, когда гравитационный детектор LIGO впервые в истории поймал гравитационную волну от слияния двух черных дыр, которые за считанные доли секунды испустили в виде излучения 5% от своей массы, т.е. около 3 масс солнца. Оказалось, в космосе существует большое количество черных дыр. Сразу несколько авторов (А. Кашлинский, С. Берд, А. Рисс и другие) выдвинули в 2016 году предположение, что темная материя состоит из большого количества черных дыр звездных масс. Ученые признали, что черные дыры и энергия гравитационных волн имеют большое значение в исследовании развития Вселенной.
Николай Горькавый предложил красивое решение, которое решает сразу 5 проблем космологии. Ученый добавил новый член в уравнение ньютоновского притяжения, связанный с переменностью массы. Это слагаемое действует сразу в 2 местах: когда вселенная сжимается и сбрасывает свою массу возникает антигравитация и взрыв, потом вселенная начинает набирать свою массу, забирает энергию гравитационных волн. И вот это увеличение массы вселенной дает то самое ускоренное расширение вселенной и темную энергию, которую ввел еще Эйнштейн, но никто не знал что это такое.
Уравнение Горькового и все математические выкладки приводятся в книге “Пульсирующая Вселенная”. При желании вы можете ознакомиться с ними.
Теория пульсирующей Вселенной удалось показать, откуда берутся черные дыры, почему они взялись в таком количестве. Оказывается, они накапливаются от цикла к циклу. Те черные дыры, которые вокруг нас они накопились за 1000 примерно за циклов. Вселеная эволюционирует, взрослеет и потом переходит на какой-то стационар, в котором бесконечно пульсирует.
После большого взрыва вселенная сейчас расширяется. Что же будет дальше? Черная дыра будет поглощать реликтовое излучение, догонит и проглотит нас. Но бояться этого не стоит. Когда она маленькая, она "злая" и плотная. Когда она становится большой и находится в центре галактики, она имеет плотность воздуха. Когда она становится очень большой, она такая же пустая, как и наше космическое пространство. Когда мы провалимся в черную дыру, мы ничего не заметим, только астрономы будут фиксировать не красное смещение галактик, а синее, т.е. галактики станут сближаться.
Модель пульсирующей вселенной Горькавого характеризуется высоким уровнем реликтового гравитационного излучения, которое было зафиксировано в 2023 году проектом НАНОГРАВ, что подтверждает новую революционную теорию.
В книге “Пульсирующая вселенная” впервые описывается циклическая космология, объясняющая физический механизм Большого взрыва и современного ускорения расширения Вселенной. Основной текст книги написан на популярном уровне, но приложение содержит исчерпывающее математическое описание осциллирующей Вселенной.
Альберт Эйнштейн полагал, что наша Вселенная стационарна и замкнута. Александр Фридман показал, что Вселенная неустойчива и должна расширяться или пульсировать. Считается, что в этом споре Фридман победил Эйнштейна. На самом деле, они оба оказались правы. Наша Вселенная находится в большой стационарной дыре, внутри которой бьется беспокойное сердце вселенной Фридмана.
