String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Dark Energy: Pushing the Universe Apart
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Тёмная энергия: разрывая вселенную на части ilves_ArtO 28.08.14 в 18:54 |
|
|
Космологическая постоянная Эйнштейна допускает существование единообразной отталкивающей энергии повсюду во вселенной. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:55 |
||
|
С тех пор, как Хаббл обнаружил расширение вселенной, большинство учёных полагали, что космологическая константа была равна нулю (или, возможно, слегка отрицательна). ilves_ArtO 28.08.14 в 18:56 |
||
|
Последние исследования показали, что скорость расширения вселенной на самом деле увеличивается, а это означает, что космологическая постоянная имеет положительное значение. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:56 |
||
|
Это гравитационное отталкивание - или тёмная энергия - фактически разрывает вселенную на части. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:56 |
||
|
И это одна из главных особенностей вселенной, которую теория струн, вероятно, может объяснить. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:57 |
||
|
В 1998 г. две группы астрономов сообщили об одних и тех же результатах: изучение отдалённых сверхновых (взрывающихся звёзд) показало, что звёзды выглядели тусклее, чем ожидалось. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:57 |
||
|
Причиной этого могло быть лишь то, что звёзды каким-то образом находились дальше, чем предполагалось, но физики уже приняли во внимание расширение вселенной. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:57 |
||
|
Объяснение, найденное в итоге, было поразительным: скорость расширения вселенной возрастала. ilves_ArtO 28.08.14 в 18:58 |
||
|
Чтобы объяснить это, физики представили, что должно существовать нечто вроде отталкивающей гравитации, которая работает на больших масштабах (см. рис. 9-4). ilves_ArtO 28.08.14 в 19:06 |
||
|
На маленьких расстояниях действует обычная гравитация, но при увеличении масштабов, как кажется, вступает во владение сила гравитационного отталкивания тёмной энергии. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:06 |
||
|
(Это не противоречит идее, что вселенная плоская - но делает факт того, что она плоская и продолжает расширяться, очень необычным и неожиданным набором обстоятельств, который требует весьма особых параметров на ранних стадиях состояния нашей вселенной.) ilves_ArtO 28.08.14 в 19:06 |
||
|
Рисунок 9-4. Гравитационное отталкивание раскидывает галактики, но гравитационное притяжение стягивает их вместе. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:07 |
||
|
Гравитационное отталкивание было предложено инфляционной теорией, но оно выступало в роли быстрого сверхрасширения на ранних стадиях существования вселенной. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:08 |
||
|
Сегодня расширение из-за тёмной энергии может быть остатком гравитационного отталкивания, а может быть совершенно другим явлением. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:09 |
||
|
Поиски тёмной энергии (или положительной космологической постоянной, что приблизительно схоже) образуют множество теоретических затруднений, особенно касательно того, насколько слаба тёмная энергия. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:10 |
||
|
В течение многих лет квантовая теория поля предсказывала громадную космологическую постоянную, но в то же время многие физики предполагали, что некое свойство (такое как суперсимметрия, которая уменьшает значение космологической постоянной) сокращает её до нуля. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:10 |
||
|
Вместо этого, значение константы не равно нулю, но отличается от теоретических предсказаний примерно в 120 раз! ilves_ArtO 28.08.14 в 19:11 |
||
|
(Более детальное объяснение этого расхождения можно найти в главе 14.) ilves_ArtO 28.08.14 в 19:12 |
||
|
По сути, результаты с космического аппарата WMAP показывают, что подавляющее большинство материала в нашей теперешней вселенной - около 73 процентов - состоит из тёмной энергии (вспомните из теории относительности, что вещество и энергия есть различные формы одной и той же сущности: E = mc^2, в конце концов). ilves_ArtO 28.08.14 в 19:13 |
||
|
Данные с WMAP, собранные за пять лет, раскрытые в 2008 г. и показанные на рис. 9-5, позволяют также сравнить текущий состав вселенной с материалом, присутствовавшим в ней 13.7 миллиардов лет назад. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:13 |
||
|
Тёмная энергия была исчезающе маленьким кусочком пирога 13.7 миллиардов лет назад, но сегодня она по размерам затмевает материю и управляет расширением вселенной. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:13 |
||
|
Рисунок 9-5: Данные WMAP позволяют сравнить вселенную сегодня с отдалённым прошлым. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:14 |
||
|
История вселенной - захватывающая тема для изучения, и попытка понять значение этой тёмной энергии - один из ключевых аспектов современной космологии. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:14 |
||
|
Также, как вы увидите в главе 11, это является и одной из главных проблем современных вариаций теории струн. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:14 |
||
|
Сегодня многие приверженцы теории струн уделяют внимание этим космологическим загадкам происхождения вселенной и эволюции, так как они предоставляют всеобщую базу, на которой могут быть исследованы идеи теории струн, потенциально на таких энергетических уровнях, где может проявиться поведение, соответствующее струнам. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:15 |
||
|
В главах 12, 14 и 15 вы узнаете, какие свойства могут искать последователи теории струн и какие последствия это может иметь для вселенной. ilves_ArtO 28.08.14 в 19:16 |
