Tumeenergia protsent universumis. Tume energia

23.06.2020

Tume energia on teatud tüüpi energia, "kosmoloogiline konstant", mille olemasolu postuleerib Universumi matemaatiline mudel, kuid mille kohta pole praktiliselt midagi teada. Selgus, et universum, nagu uskus Einstein ja Newton enne teda, ei seisa paigal, vaid paisub pidevalt. Pealegi laieneb see kasvavas tempos. Tumeenergia olemasolu kohta pole veel tõendeid, kuid millegipärast ei kahtle selles keegi. Tumeenergia mängib Universumi saatuses olulist rolli: kas see lõpeb vastupidise Suure Pauguga või paisub igaveseks.

Vaadates meie tänast universumit, on väga lihtne sellest, mida näeme, rõõmustada. Tähed meie öötaevas moodustavad vaid väikese osa, paar tuhat, sadadest miljarditest meie Linnutees. Ise on vaid üks galaktika triljonitest vaadeldavas universumis, mis ulatub igas suunas umbes 46 miljardit valgusaastat. Ja see kõik sai alguse umbes 13,8 miljardit aastat tagasi kuumast, tihedast, kiiresti laienevast olekust, mida tuntakse Suure Pauguna.

Universum ei ole ainult tohutu pimeduseala ja triljonid galaktikad, mis sisaldavad miljardeid tähti ja miljardeid planeete. Tegelikult on siin kõik palju keerulisem. Iga üksik galaktika ja ka iga üksik galaktikaparv on ühendatud nn galaktikatevahelise hiiglasliku võrguga, mille nähtamatud niidid koosnevad tumeainest. Me mõistame, et seda on üsna raske ette kujutada, kuid üsna hiljuti suutsid teadlased tänu gravitatsiooniläätsede meetodi väga nutikale kasutamisele mõnda neist lõimedest eristada.

Tumeenergia olemuse selgitamiseks on kolm võimalust:

Seni (2017) ei ole kõik teadaolevad usaldusväärsed vaatlusandmed esimese hüpoteesiga vastuolus, mistõttu on see kosmoloogias standardina aktsepteeritud. Lõplik valik kahe variandi vahel nõuab universumi paisumiskiiruse väga pikki ja ülitäpseid mõõtmisi, et mõista, kuidas see kiirus aja jooksul muutub. Universumi paisumiskiirust kirjeldatakse kosmoloogilise olekuvõrrandiga. Tumeenergia olekuvõrrandi lahendamine on tänapäevase vaatluskosmoloogia üks pakilisemaid probleeme.

2013. aasta märtsis avaldatud Plancki kosmoseobservatooriumi vaatlusandmete kohaselt koosneb vaadeldava universumi kogumass-energia 95,1% ulatuses tumeenergiast (68,3%) ja tumeainest (26,8%).

Entsüklopeediline YouTube

1 / 5
1990. aastate lõpus tehtud Ia tüüpi supernoovade vaatluste põhjal jõuti järeldusele, et universumi paisumine kiireneb ajaga. Neid tähelepanekuid toetasid seejärel ka teised allikad: kosmilise mikrolaine taustkiirguse mõõtmised, gravitatsiooniläätsed ja Suure Paugu nukleosüntees. Kõik saadud andmed sobivad hästi lambda-CDM mudeliga.
Kosmoloogilise konstandi negatiivne rõhk on võrdne selle energiatihedusega. Põhjused, miks kosmoloogilisel konstandil on negatiivne rõhk, tulenevad klassikalisest termodünaamikast. Energiahulk, mis sisaldub mahuga vaakumkastis V (\displaystyle V), võrdub ρ V (\displaystyle \rho V), Kus ρ (\displaystyle \rho )- kosmoloogilise konstandi energiatihedus. Kasti mahu suurendamine ( d V (\displaystyle dV) positiivselt) viib selle sisemise energia suurenemiseni ja see tähendab, et see teeb negatiivset tööd. Kuna töö tehtud mahu muutusega d V (\displaystyle dV), võrdub p d V (\displaystyle pdV), Kus p (\displaystyle p)- surve siis p (\displaystyle p)- negatiivselt ja tegelikult p = − ρ (\displaystyle p=-\rho )(koefitsient c 2 (\displaystyle c^(2)), mis ühendab massi ja energia, on võrdne 1).
Kaasaegse füüsika kõige olulisem lahendamata probleem on see, et enamik kvantvaakumi energial põhinevaid kvantväljateooriaid ennustavad kosmoloogilise konstandi tohutut väärtust – mitu suurusjärku suuremat kui kosmoloogiliste kontseptsioonide järgi lubatav. Tavaline kvantväljateooria valem välja vaakumi nullpunkti võnkumiste liitmiseks (läbilõikega Plancki pikkusele vastavate vibratsioonirežiimide lainearvu juures) annab tohutu vaakumi energiatiheduse. Seetõttu tuleb seda väärtust kompenseerida mõne tegevusega, mis on suuruselt peaaegu võrdne (kuid mitte täpselt võrdne), kuid millel on vastupidine märk. Mõned supersümmeetriateooriad (SATHISH) nõuavad, et kosmoloogiline konstant oleks täpselt null, mis samuti ei aita probleemi lahendada. See on "kosmoloogilise konstandi probleemi" olemus, mis on kaasaegse füüsika kõige keerulisem "peenhäälestus": pole leitud ühtegi viisi, kuidas osakestefüüsikast tuletada kosmoloogias määratletud kosmoloogilise konstandi äärmiselt väike väärtus. Mõned füüsikud, sealhulgas Steven Weinberg, usuvad nn. "Antroopiline põhimõte" on kvantvaakumi täheldatud õrna energiatasakaalu parim seletus.
Nendele probleemidele vaatamata on kosmoloogiline konstant paljuski kõige tagasihoidlikum lahendus kiireneva universumi probleemile. Üks arvväärtus seletab paljusid tähelepanekuid. Seetõttu sisaldab praegune üldtunnustatud kosmoloogiline mudel (lambda-CDM mudel) olulise elemendina kosmoloogilist konstanti.

Kvintessents

Alternatiivse lähenemisviisi pakkus 1987. aastal välja saksa teoreetiline füüsik Christoph Wetterich. Wetterich lähtus eeldusest, et tumeenergia on teatud dünaamilise skalaarvälja osakestetaoline ergastus, mida nimetatakse kvintessentsiks. Erinevus kosmoloogilisest konstandist seisneb selles, et kvintessentside tihedus võib ruumis ja ajas varieeruda. Selleks, et kvintessents ei saaks tavaaine (tähed jne) eeskujul “kokku panna” ja moodustada mastaapseid struktuure, peab see olema väga kerge ehk suure Comptoni lainepikkusega.
Mingeid tõendeid kvintessentside olemasolu kohta pole veel avastatud, kuid sellist olemasolu ei saa välistada. Kvintessentsuse hüpotees ennustab kosmoloogilise konstandi hüpoteesiga võrreldes veidi aeglasemat Universumi kiirendust. Mõned teadlased usuvad, et parimad tõendid kvintessentsuse kohta pärinevad Einsteini samaväärsuse põhimõtte rikkumisest ja põhikonstantide variatsioonidest ruumis või ajas. Skalaarväljade olemasolu ennustab standardmudel ja stringiteooria, kuid see tekitab kosmoloogilise konstandi juhtumiga sarnase probleemi: renormaliseerimise teooria ennustab, et skalaarväljad peaksid omandama märkimisväärse massi.
Kosmilise kokkulangevuse probleem tõstatab küsimuse, miks Universumi kiirenemine algas teatud ajahetkel. Kui kiirendus Universumis algaks enne seda hetke, ei oleks tähtedel ja galaktikatel lihtsalt aega moodustuda ning elul poleks võimalust tekkida, vähemalt meile teadaoleval kujul. “Antroopse printsiibi” pooldajad peavad seda fakti parimaks argumendiks oma konstruktsioonide kasuks. Paljud kvintessentsimudelid sisaldavad aga nn jälgimiskäitumist, mis selle probleemi lahendab. Nendes mudelites on kvintessentsiväljal tihedus, mis kohandub kiirgustihedusega (selleni jõudmata) kuni Suure Paugu arenguhetkeni, mil saavutatakse aine ja kiirguse tasakaal. Pärast seda punkti hakkab kvintessents käituma nagu otsitud "tume energia" ja domineerib lõpuks universumis. See areng seab tumeda energia taseme loomulikult madalale.

Tundmatute gravitatsiooniomaduste avaldumine

On olemas hüpotees, et tumeenergiat pole üldse olemas ja universumi kiirenenud paisumist seletatakse gravitatsioonijõudude tundmatute omadustega, mis hakkavad avalduma universumi nähtava osa suurusjärgus kaugustel. .

Tagajärjed universumi saatusele

Arvatakse, et Universumi kiirenev paisumine sai alguse ligikaudu 5 miljardit aastat tagasi. Eeldatakse, et enne seda oli paisumine aeglustunud tumeaine ja barüoonse aine gravitatsioonilise toime tõttu. Barüoonse aine tihedus paisuvas Universumis väheneb kiiremini kui tumeenergia tihedus. Lõpuks hakkab domineerima tume energia. Näiteks kui Universumi maht kahekordistub, väheneb barüoonse aine tihedus poole võrra ja tumeenergia tihedus jääb peaaegu muutumatuks (või täpselt muutumatuks - kosmoloogilise konstandiga versioonis).
Kui universumi kiirenev paisumine jätkub lõputult, siis selle tulemusena väljuvad meie galaktikate superparvest väljaspool asuvad galaktikad varem või hiljem sündmuste horisondist kaugemale ja muutuvad meile nähtamatuks, kuna nende suhteline kiirus ületab valguse kiiruse. See ei ole erirelatiivsusteooria rikkumine. Tegelikult on kõveras aegruumis võimatu isegi "suhtelist kiirust" määratleda. Suhteline kiirus on mõttekas ja seda saab määrata ainult tasasel aegruumil või piisavalt väikesel (nullile kalduval) kõvera aegruumi lõigul. Igasugune suhtlus väljaspool sündmuste horisondi muutub võimatuks ja igasugune kontakt objektide vahel kaob.

Füüsikud armastavad lööklauseid. Juba mõnda aega on nende seas kombeks anda äsja avastatud olemitele “ebateaduslikke” nimesid. Võtke näiteks kummalised ja võluvad kvargid. Nii et tumeenergia ei ole tumedate jõudude sünonüüm, vaid termin, mis on loodud meie universumi mõningate ebatavaliste omaduste tähistamiseks.

Tumeenergia avastamine tehti astronoomilisi meetodeid kasutades ja tuli enamikule füüsikutele täieliku üllatusena. Tume energia on võib-olla kaasaegse loodusteaduse peamine mõistatus. Tõenäoliselt saab selle lahendusest 21. sajandi füüsika kõige olulisem sündmus, mis on mastaapselt võrreldav lähimineviku suurimate avastustega, nagu Universumi paisumise fenomeni avastamine.

On isegi võimalik, et teoorias toimub nii radikaalne areng, et see on võrdne üldrelatiivsusteooria loomisega, aegruumi kõveruse avastamisega ja selle kõveruse seostega gravitatsioonijõududega. Oleme praegu teekonna alguses ja tumeenergiast rääkimine on võimalus heita pilk füüsikute “laborisse” ajal, mil nende töö on täies hoos.

Natuke ajalugu

Asjaolu, et meie universumis on "midagi valesti", sai kosmoloogid selgeks 1990. aastate alguses. Selguse huvides on kasulik meelde tuletada Universumi paisumise seadust. Üksteisest kaugel asuvad galaktikad hajuvad ja mida kaugemal on galaktika, seda kiiremini see meist eemaldub. Kvantitatiivselt iseloomustab paisumiskiirust Hubble'i parameeter. 1990. aastate alguseks oli Hubble'i parameetri väärtus tänapäevases universumis üsna hästi mõõdetud: universumi paisumise kiirus on tänapäeval selline, et Maast 1 miljardi valgusaasta kaugusel asuvad galaktikad põgenevad meie eest kiirusega. 24 tuhat km/s.

Pange tähele, et Hubble'i parameeter sõltub ajast: kauges minevikus laienes universum palju kiiremini kui praegu ja vastavalt oli Hubble'i parameeter palju suurem.

Kaasaegses gravitatsiooniteoorias – üldises relatiivsusteoorias – on Hubble’i parameeter unikaalselt seotud veel kahe universumi tunnusega: esiteks kõigi ainevormide koguenergiatihedusega, vaakumiga jne ning teiseks kolmemõõtmelise ruumi kõverus. Meie kolmemõõtmeline ruum üldiselt ei pea olema eukleidiline; selle geomeetria võib olla näiteks sarnane sfääri geomeetriaga; Kolmnurga nurkade summa ei tohi olla 180°. Sel juhul mängib ruumi “elastsus” universumi paisumise seisukohast sama rolli kui energiatihedus.

1990. aastate alguseks hinnati hea täpsusega ka “tavalise” aine energiatihedust tänapäevases universumis. See on "normaalne" selles mõttes, et sellel on samad gravitatsioonilised vastasmõjud kui tavalisel ainel. Asja teeb aga keeruliseks asjaolu, et suurem osa “tavalisest” ainest on nn tumeaine. Tumeaine koosneb ilmselt uutest, maapealsetes katsetes veel avastamata elementaarosakestest, mis interakteeruvad ainega ülimalt nõrgalt (neutriinodest nõrgemad!), kuid kogevad samavõrra gravitatsioonilist vastasmõju. Just gravitatsioonilise külgetõmbe mõjul see avastati. Veelgi enam, gravitatsioonijõudude mõõtmised galaktikaparvedes võimaldasid määrata neis oleva tumeaine massi ja lõpuks ka universumis tervikuna. Nii leiti "tavalise" aine koguenergia tihedus (selle kohta kehtib kuulus valem E = mс 2).

Ja mis juhtus? Selgus, et universumi mõõdetud paisumiskiiruse selgitamiseks "tavalisest" ainest selgelt ei piisa. Pealegi on tõsine puudus: "puudus" oli umbes 2/3 (kaasaegsete hinnangute kohaselt umbes 70%). Sellel asjaolul oli kaks võimalikku seletust: kas kolmemõõtmeline ruum on kõver ja puuduv panus Hubble'i parameetrisse on seotud selle "elastsusega" või on universumis uus energiavorm, mis hiljem sai tuntuks kui "tume energia."

Teoreetilisest vaatenurgast tundusid mõlemad võimalused – ruumi mitteeukleidiline olemus ja tumeenergia – äärmiselt ebausutavad.

Alustame kolmemõõtmelise ruumi kõverusest. Universumi paisudes ruum silub ja selle kumerus väheneb. Kui praegu on kõverus nullist erinev, siis varem oli see suurem kui praegu. Aine energia (massi) tihedus väheneb aga Universumi paisudes veelgi kiiremini. See tähendab, et varem oli kõveruse suhteline panus Hubble'i parameetrisse väga väike ja peamine panus – suurel määral – oli aine panus. Selleks, et Universumi paisumine oleks tänapäeval 70% tagatud kumerusega, on vaja minevikus fantastilise täpsusega “kohandada” ruumi kõverusraadiuse väärtust – sekund pärast Suurt Pauku oleks pidanud olema võrdne miljardi raadiusega sel ajal vaadeldud Universumi osast, ei rohkem ega vähem! Ilma sellise sobivuseta oleks kõverus täna kas mitu suurusjärku suurem või mitu suurusjärku väiksem kui vaatluste selgitamiseks vaja.

See probleem oli üks peamisi kaalutlusi, mis viis ideeni universumi evolutsiooni inflatsioonifaasist. Aleksei Starobinski ja iseseisvalt Alan Guthi välja pakutud inflatsiooniteooria kohaselt, mille kujundasid Andrei Linde, Andreas Albrechti ja Paul Steinhardti töö, läbis universum oma evolutsiooni väga varases staadiumis ülikiire etapi, eksponentsiaalne laienemine (inflatsioon, inflatsioon). Selle etapi lõpus soojenes universum väga kõrge temperatuurini ja algas kuuma Suure Paugu ajastu.

Kuigi inflatsioonistaadium kestis suure tõenäosusega murdosa sekundist, venis Universum selle aja jooksul üle kümnete või sadade suurusjärkude (või palju enamgi) ja ruumi kõverus langes peaaegu nullini. Seega viib inflatsiooniteooria ennustuseni, et tänapäevase universumi ruum on eukleidiline kõige suurema täpsusega. See on muidugi vastuolus hüpoteesiga, et Universum paisub tänapäeval kõveruse tõttu 70%.

Tumeenergia tegevus sarnaneb Universumi esimeste hetkede kosmoloogilise inflatsiooniga, ainult täiesti erineval skaalal - ebaoluline energiatihedus, aeglane kiirendus. See väike skaala on suur müsteerium, on täiesti ebaselge, kuidas saab tumeenergiat seostada meile teadaolevate osakeste ja väljade füüsikaga. Selle mõistatuse juurde tuleme hiljem tagasi.

Dilemas, kas tumeenergia või kõverus põhjustab universumi puuduva 70% tihedusest, on viimane juba ammu populaarsem. Läbimurre toimus aastatel 1998–1999, kui kaks USA meeskonda, millest üks juhtis Adam Reiss ja Brian Schmidt ning teine Saul Perlmutter, teatasid kaugete Ia tüüpi supernoovade vaatlustest. Nendest tähelepanekutest järeldub, et meie universum paisub kiireneva kiirusega. See omadus on täielikult kooskõlas tumeenergia ideega, samas kui ruumi kõverus ei too kaasa kiirendatud paisumist.

Paar sõna Ia tüüpi supernoovade kohta. Tegemist on valgete kääbustega, kes kaastähe ainest toidetuna jõudsid nn Chandrasekhari piirini, misjärel kaotasid stabiilsuse, plahvatasid ja varisesid kokku neutrontähtedeks. Chandrasekhari piir on kõigi valgete kääbuste jaoks sama, valged kääbused ise on üksteisega sarnased, seetõttu on plahvatused teatud mõttes samad. Teisisõnu, Ia tüüpi supernoovad on "standardküünlad": teades absoluutset heledust ja mõõtes näivat heledust (Maale tuleva energia voogu), saate määrata kauguse neist igaüheni. Samal ajal on võimalik kindlaks teha kiirus, millega iga supernoova meist eemaldub (kasutades Doppleri efekti).

Supernoovad on väga eredad objektid ja neid võib näha suurte vahemaade tagant. Teisisõnu, kauged supernoovad, mida me praegu vaatleme, plahvatasid juba ammu ja seetõttu määras nende põgenemiskiiruse universumi paisumise kiirus toona, kauges minevikus. Seega võimaldavad Ia tüüpi supernoovade vaatlused määrata paisumise kiirust Universumi evolutsiooni suhteliselt varases staadiumis (8 miljardit aastat tagasi ja isegi veidi varem) ning jälgida selle kiiruse sõltuvust ajast. See võimaldas kindlaks teha, et universum paisub kiirenevas tempos.

Lõpliku tõestuse, et Universumi kolmemõõtmelise ruumi kõverus on väike, saadi kosmilise mikrolaine taustkiirguse kaardi uurimisel.

Reliktsete footonite emissiooni ajastul ei olnud universum täpselt homogeenne. Tollal eksisteerinud ebahomogeensused olid struktuuride embrüod – esimesed tähed, galaktikad, galaktikaparved. Sel ajal olid plasma ebahomogeensused helilained. On oluline, et sel ajal oli Universumil iseloomulik kaugusskaala. Pika pikkusega ja vastavalt ka pika perioodiga helilained ei olnud reliktfootonite kiirguse ajastuks veel jõudnud areneda ning “õige” pikkusega lained olid just jõudnud saavutada maksimaalse amplituudi faasi. See "õige" lainepikkus esindab CMB footoni emissiooni ajastu "standardset joonlauda"; selle suurus on kuuma Suure Paugu teoorias usaldusväärselt arvutatud ja see kuvatakse CMB kaardil.

20.–21. sajandi vahetusel mõõdeti katsetes BOOMERANG ja MAXIMA esimest korda nurk, mille all äsja käsitletud “standardjoonlaud” on nähtav. On selge, et see nurk oleneb ruumi geomeetriast: kui kolmnurga nurkade summa ületab 180°, siis on ka see nurk suurem. Selle tulemusena leiti, et meie kolmemõõtmeline ruum on hea täpsusega eukleidiline. Hilisemad mõõtmised kinnitasid seda järeldust. Universumi paisumise seisukohalt tähendavad olemasolevad tulemused, et ruumi kõverus annab Hubble'i parameetrile tühise panuse (alla 1%). Universumi paisumiskiirus on praegu 70% tumeenergia tõttu.

Nad ei tea temast enam midagi

Millised tumeenergia omadused on praegu teada? Selliseid omadusi on vähe, ainult kolm. Kuid see, mis on teada, võib tekitada õigusega hämmastust.

Esimene on tõsiasi, et erinevalt “tavalisest” ainest ei koondu tumeenergia kobaraks, ei kogune sellisteks objektideks nagu galaktikad või nende parved – see “levib” ühtlaselt üle universumi. See väide, nagu iga väide, mis põhineb vaatlustel või katsetel, vastab teatud täpsusega. Kuid vaatlustest järeldub, et homogeensuse kõrvalekalded, kui need on olemas, peaksid olema väga väikesed.

Teisest omadusest oleme juba rääkinud: tume energia paneb Universumi kiirendusega paisuma. Nii erineb ka tumeenergia tavaainest silmatorkavalt, mis aeglustab paisumist. Kaks kirjeldatud omadust näitavad, et tume energia kogeb teatud mõttes antigravitatsiooni, sest gravitatsioonilise külgetõmbe asemel on gravitatsiooniline tõrjumine. Suure tihedusega alad normaalne aine kogub gravitatsioonilise külgetõmbe tõttu ainet ümbritsevast ruumist, need alad ise on kokku surutud ja moodustavad tihedaid tükke. Gravitatsioonivastase aine puhul on vastupidi: suurenenud tihedusega alad (kui neid on) venivad gravitatsioonilise tõrjumise tõttu, ebahomogeensused siluvad ja tükke ei teki.

Tumeenergia kolmas omadus on see, et selle tihedus ei sõltu ajast. Üllatav ka: Universum paisub, maht kasvab, kuid energiatihedus jääb muutumatuks. Siin näib olevat vastuolu energia jäävuse seadusega. Viimase 8 miljardi aasta jooksul on Universumi suurus kahekordistunud. Ruumi pindala, mis siis oli näiteks 1 m suurune, on tänapäeval 2 m, selle maht on kasvanud 8 korda ja energia selles mahus on sama palju suurenenud. Energia mittesäästlikkus on ilmne.

Tegelikult ei ole energia suurenemine Universumi paisumisel vastuolus füüsikaseadustega. Tume energia on kujundatud nii, et laienev ruum töötab selle peal, mis toob kaasa selle aine energia suurenemise laienevas ruumi mahus. Tõsi, ruumipaisumine on ise põhjustatud tumeenergiast, nii et olukord meenutab parun Münchauseni end juustest mööda rabast välja tõmbamas. Ja ometi pole vastuolu: kosmoloogilises kontekstis on seda mõistet võimatu tutvustada täis energia, mis hõlmab endas gravitatsioonivälja energiat. Seega pole olemas ka energia jäävuse seadust, mis keelaks igasuguse aine energia suurendamise või vähenemise.

Väide tumeenergia tiheduse püsivuse kohta põhineb samuti astronoomilistel vaatlustel ja on seetõttu ka teatud täpsusega tõsi. Selle täpsuse iseloomustamiseks juhime tähelepanu sellele, et viimase 8 miljardi aasta jooksul on tumeenergia tihedus muutunud mitte rohkem kui 1,1 korda. Täna võime seda kindlalt öelda.

Pange tähele, et tumeenergia teine ja kolmas omadus – võime viia universumi kiirendatud paisumiseni ja selle püsivus ajas (või üldisemalt väga aeglane sõltuvus ajast) – on tegelikult omavahel tihedalt seotud. See seos tuleneb üldrelatiivsusteooria võrranditest. Selle teooria raames toimub Universumi kiirendatud paisumine just siis, kui energiatihedus selles kas üldse ei muutu või muutub väga aeglaselt. Seega on tumeenergia antigravitatsioon ja selle keeruline seos energia jäävuse seadusega ühe mündi kaks külge.

See ammendab sisuliselt usaldusväärse teabe tumeenergia kohta. Siis algab hüpoteeside ala. Enne neist rääkimist käsitleme lühidalt üht üldist probleemi.

Miks nüüd?

Kui tänapäeva universumis annab kogu energiatihedusesse suurima panuse tumeenergia, siis varem polnud see kaugeltki nii. Oletame, et 8 miljardit aastat tagasi oli normaalaine 8 korda tihedam ja tumeenergia tihedus oli sama (või peaaegu sama) kui praegu. Sellest on lihtne järeldada, et tol ajal oli normaalaine puhkeenergia ja tumeenergia suhe esimese kasuks: tumeenergiat oli umbes 13%, mitte 70% nagu praegu. Kuna sel ajal mängis põhirolli normaalaine, toimus universumi paisumine. aeglustusega . Veel varem oli tumeenergia mõju paisumisele väga nõrk.

Niisiis on tumeenergia mõju ja sellest põhjustatud Universumi paisumise kiirenemine kosmoloogiliste standardite järgi väga värsked nähtused: kiirendus algas “ainult” 6,5 miljardit aastat tagasi. Teisest küljest, kuna normaalaine tihedus aja jooksul väheneb, tumeenergia tihedus aga mitte, hakkab tume energia varsti (taas kosmoloogiliste standardite järgi) täielikult domineerima. See tähendab, et praegune kosmoloogilise evolutsiooni etapp on üleminekuperiood, mil tumeenergia mängib juba märgatavat rolli, kuid Universumi paisumise määrab mitte ainult see, vaid ka tavaaine. Kas see meie aja eripära on juhus või on selle taga mõni meie universumi sügav omadus? See küsimus on "miks nüüd?" - jääb praegu avatuks.

Kandidaadid

Kui gravitatsiooni poleks, poleks energia absoluutväärtusel füüsilist tähendust. Kõigis loodust kirjeldavates teooriates, välja arvatud gravitatsiooniliste vastastikmõjude teooria, ainult erinevus teatud olekute energiad. Seega peame vesinikuaatomi sidumisenergiast rääkides silmas erinevust kahe suuruse vahel: ühelt poolt vaba prootoni ja elektroni kogu puhkeenergia ning teiselt poolt aatomi puhkeenergia. Just see energiaerinevus vabaneb (kandub üle sündinud footonile), kui elektron ja prooton ühinevad, moodustades aatomi. Kui see poleks gravitatsiooniline interaktsioon, räägiks vaakumenergiast mõttetu , teda poleks lihtsalt millegagi võrrelda.

Fakt on see, et vaakumenergia, nagu iga teine energia, "kaalub" graviteerib . Vaakum on madalaima energiaga olek (seetõttu, muide, ei saa sealt energiat ära võtta), kuid see energia ei pea olema võrdne nulliga; teoreetilisest vaatenurgast võib see olla nii positiivne kui ka negatiivne. Kas seda saab arvutada "esimeste põhimõtete järgi", on suur küsimus. Kuid igal juhul on vaakumenergial, kui see on positiivne, täpselt need omadused, mis tumeenergial peaksid olema: homogeensus ruumis ja püsivus ajas.

Nagu me eespool ütlesime, tähendab viimane omadus üldises relatiivsusteoorias automaatselt seda, et vaakumenergia viib universumi kiirendatud paisumiseni.

Rõhutame, et ruumi homogeensus ja ajas püsivus on vaakumi täpsed, mitte ligikaudsed omadused. Vaakumenergia tihedus on universaalne konstant (vähemalt selles universumi osas, mida me vaatleme). Peab ütlema, et selle konstandi – kosmoloogilise konstandi, Λ-termi – tõi oma võrranditesse Einstein. Tõsi, ta ei identifitseerinud seda vaakumenergiaga, kuid see on terminoloogia küsimus, vähemalt tänapäevase arusaama juures asja olemusest. Hiljem loobus Einstein oma ideest – võib-olla asjata.

Miks ei rahulda idee tumeenergiast vaakumenergiana paljusid füüsikuid? Esiteks on see tingitud vaakumi energiatiheduse absurdselt väikesest väärtusest, mis on vajalik teooria ja vaatluste vaheliseks kokkuleppeks.

Vaakumis sünnivad ja surevad kogu aeg virtuaalsed osakesed, selles on väljakondensaate – vaakum sarnaneb pigem keerulise keskkonna kui absoluutse tühimikuga. See ei ole pelgalt spekulatsioon: vaakumi omadused peegelduvad elementaarosakeste omadustes ja nende vastastikmõjus ning on lõpuks, kuigi kaudselt, arvukate katsete põhjal kindlaks määratud. Vaakumi energia peaks põhimõtteliselt "teadma", kuidas see on struktureeritud, milline on selle struktuur ja millised on seda iseloomustavate parameetrite väärtused (näiteks välja kondensaadid).

Kujutagem nüüd ette teoreetilist inglit, kes on õppinud elementaarosakeste füüsikat, kuid pole meie universumist midagi kuulnud. Paluge sellel teoreetikul ennustada vaakumi energiatihedust. Põhiinteraktsioonidele iseloomulike energiaskaalade ja vastavate pikkusskaalade põhjal teeb ta oma hinnangu – ja eksib kujuteldamatult palju kordi – kümnete suurusjärkude kaupa. Meie teoreetik ennustaks nii suurt vaakumenergiat ja sellest tulenevat Universumi paisumiskiirust, et järgmise tänava majad peaksid meist valguse kiirusele lähedase kiirusega minema lendama!

Vaakumenergia probleem tekitas teoreetilisi füüsikuid juba ammu enne tumeenergia avastamist. Nii muretses see probleem 1920. ja 1930. aastatel Wolfgang Pauli, kes kirjutas 1933. aastal: „See energia [vaakumi; siis nad kasutasid terminit "nullpunkti energia", Nullpunktsenergie], peaks olema põhimõtteliselt jälgimatu, kuna see ei eraldu, ei neeldu ega haju... ja kuna kogemusest ilmneb, et see ei loo gravitatsioonivälja. Miks see juhtub? Üks võimalus on see, et tühja ruumi energia ajas kuidagi ikkagi muutub ja muutub lõpuks nullilähedaseks. Spetsiifilisi teoreetilisi mudeleid, mis seda võimalust illustreerivad, on äärmiselt raske konstrueerida, kuid mitte võimatu; veelgi keerulisem on neid kosmoloogilisse konteksti sobitada.

Kui tumeenergia on vaakumenergia, siis püüdes mõista, miks see nii väike on, saab teha hoopis teistsugust loogikat kasutades. Kujutagem ette, et Universum on äärmiselt suur, et see on mitu korda suurem osast, mida me vaatleme. Oletame veel, et universumi erinevates väga suurtes osades saab realiseerida mitmesuguseid väga erineva energiatihedusega vaakumolekuid. See võimalus, muide, pole teoreetiliselt välistatud; Veelgi enam, just see näib olevat superstringiteoorias, eriti kui universum oli läbimas inflatsioonifaasi. Universumi piirkonnad, kus vaakumi energiatihedus on absoluutväärtuselt liiga kõrge, näevad meie regioonist täiesti erinevad välja: seal, kus vaakumi energia on suur ja positiivne, paisub ruum nii kiiresti, et tähtedel ja galaktikatel pole lihtsalt aega tekkida; suure negatiivse vaakumenergiaga piirkondades annab ruumi paisumine kiiresti teed kokkusurumisele ja need piirkonnad varisevad kokku ammu enne tähtede tekkimist. Mõlemal juhul on kosmoloogiline evolutsioon meiesuguste vaatlejate olemasoluga kokkusobimatu. Ja vastupidi, saime ilmuda ainult seal, kus vaakumi energiatihedus on väga nullilähedane – ja sinna me ilmusimegi.

Seda, nagu öeldakse, antroopset vaadet vaakumenergia probleemile väljendati enam kui 20 aastat tagasi Andrei Linde ja Steven Weinbergi töödes. Nüüd on see populaarne olulise osa teoreetiliste füüsikute seas. Teine osa tajub seda kui võimalust probleemist eemalduda. Kõige tasakaalustatum lähenemine on ilmselt mitte välistada antroopset seletust kui võimalikku lõppvastust, vaid püüda siiski leida alternatiivset lahendust vaakumenergia ja tumeenergia probleemidele.

Alternatiiv vaakumile kui tumeenergia kandjale võib toimida mõne uue väljana, mis on universumis "valgunud". Selles versioonis on uue välja energiaks tume energia. See väli peaks olema uus, sest teadaolevate väljade (näiteks elektromagnetväljade) olemasolu kõikjal universumis mõjutaks liiga palju aine käitumist ja tooks kaasa mõjusid, mis oleks juba ammu avastatud. Lisaks on teadaolevad väljad sellised, mille energial ei ole ülalloetletud tumeenergia omadusi.

Hüpoteetilist uut välja tuleks iseloomustada energiaskaalaga suurusjärgus 0,002 eV. Kuigi see on teadaolevate interaktsioonide seisukohast väga väike, ei tundu see täiesti ebausutav. Tõepoolest, me juba teame, et erinevate interaktsioonide ulatus on väga erinev. Seega on mainitud tugevate vastastikmõjude skaala (200 MeV) 10 19 korda väiksem kui gravitatsioonijõudude skaala. Selline hiiglaslik erinevus nõuab muidugi omaette selgitust, aga see on omaette teema. Igal juhul on erinevate energiaskaalade olemasolu looduses fakt ja uue väikese skaala kasutuselevõtt ei tundu olevat ületamatu takistus.

Uus väli üldiselt muutub universumi evolutsiooni käigus. Samuti muutub selle energiatihedus. Et see muutus ei oleks liiga kiire, peavad uue välja kvantid – uued osakesed – olema äärmiselt väikese massiga; nad ütlevad, et see väli peaks olema lihtne.

Lõpuks on uus väli uus jõud (nii nagu gravitatsiooniväli vastab gravitatsioonilisele ja elektromagnetväli vastab elektri- ja magnetjõududele). Äärmiselt väikese massiga valgusväli on gravitatsiooniga sarnane pikamaajõud. Et mitte sattuda vastuollu üldist relatiivsusteooriat katsetavate katsetega, peaks selle välja interaktsioon tavaainega olema väga nõrk, nõrgem kui gravitatsiooniline.

Kõik need omadused ei tundu teoreetikule ahvatlevad, kuid neid võib taluda. Oluline on, et uue välja hüpotees võimaldaks vähemalt põhimõtteliselt katseliselt kontrollida - vaatluste abil on võimalik tuvastada välja energiatiheduse muutusi ajas. See lükkab kindlasti ümber hüpoteesi tumeenergia vaakumloomuse kohta ja vastupidi, on viide uue valgusvälja olemasolule universumis. Lisaks võime tulevikus loota avastada tumeenergia jaotumise heterogeensust kosmoses. See oleks lõplik tõend, et tume energia on uus väljaenergia ja mitte midagi muud.

Teisalt puuduvad tänapäeval nähtavad võimalused uue valgusvälja registreerimiseks laborikatsetes, kiirendites jne. Põhjuseks on selle välja ülinõrk interaktsioon ainega. Kuid me teame endiselt liiga vähe ja, nagu öeldakse, ei ütle kunagi "mitte kunagi".

Füüsikud arutavad erinevat tüüpi hüpoteetilisi valgusvälju, mille energia võiks toimida tumeda energiana. Teoreetilisest küljest kõige lihtsamas versioonis uue välja energiatihedus väheneb ajaga. Seda tüüpi välja puhul kasutatakse terminit “kvintessents”. Siiski ei saa välistada vastupidist võimalust, kui energiatihedus kasvav ajaga; seda tüüpi välja nimetatakse "fantoomiks". Fantoom oleks väga eksootiline valdkond; Midagi sellist pole looduses kunagi leitud. Kvintessentsuse ja fantoomi eristamine, nagu me allpool arutame, on kaugjuhtimise seisukohast oluline. tulevik Universum.

Lõpuks on tumeenergia teine võimalik seletus see, et tumedat energiat tegelikult pole. Kui üldrelatiivsusteooria tänapäeva kosmoloogilise pikkuse ja aja skaalal ei kehti, siis pole tumeenergiat vaja.

Loomulikult ei saa see vaade tumedale energiale ignoreerida tõsiasja, et üldrelatiivsusteooria on väiksematel kaugustel hästi testitud. Seetõttu on vaja luua uus gravitatsiooniteooria, mis muunduks neil vahemaadel üldiseks relatiivsusteooriaks, kuid muidu kirjeldaks Universumi arengut suhteliselt hilisemates staadiumides, meie omale lähedal. See on raske ülesanne, eriti kui võtta arvesse enesejärjepidevuse, teooria sisemise järjepidevuse nõuet. Sellegipoolest selliseid katseid tehakse ja mõned neist näevad üsna paljulubavad.

Üks võimalus on lubada Newtoni gravitatsioonikonstandil ruumis ja ajas varieeruda vastavalt teatud võrranditele. Kahjuks lükati üldrelatiivsusteooria katsetega tagasi teooria kaunimad versioonid, mis seda võimalust realiseerivad. Kui te ei taga ilu, saab sellel teel ehitada mudeleid, mis selgitavad universumi kiirendatud paisumist ja on kooskõlas kõige gravitatsiooni kohta teadaolevaga. Sellised mudelid ennustavad reeglina kõrvalekaldeid üldisest relatiivsusteooriast, mis on küll väikesed, kuid on tulevikus eksperimentaalselt tuvastatavad.

Pangem tähele ka ideed, et meie ruumil võib olla rohkem kui kolm mõõdet. Samal ajal ei avaldu lisamõõtmed tavalistel kaugustel mitte kuidagi ning miljardite valgusaastate kosmoloogilistel kaugustel võivad gravitatsioonivälja jooned “levitada” lisamõõtmeteks, mistõttu gravitatsiooni enam ei kirjeldata. tavaline Newtoni seadus. Täiesti rahuldavat teooriat, mis sel viisil Universumi kiirendatud paisumist seletaks, pole veel konstrueeritud; Seni pakutud mudelites on see idee ellu viidud vaid osaliselt. Siiski on tähelepanuväärne, et need mudelid viivad nende ennustusteni katse jaoks. Nende hulgas on võimalus muuta Newtoni gravitatsiooniseadust väike vahemaad; väikesed, kuid tuvastatavad parandused Päikesesüsteemi üldrelatiivsusteoorias jne.

Niisiis on hiljuti avastatud Universumi paisumise tunnused tõstatanud uue küsimuse: kas need on põhjustatud vaakumenergiast, uue valgusvälja energiast või uuest gravitatsioonist ülisuurtel vahemaadel? Nende võimaluste teoreetiline uurimine on täies hoos ja vastuse, nagu füüsikas tavaks, peavad lõpuks andma uued katsed.

Tume energia ja universumi tulevik

Tumeenergia avastamisega on ideed selle kohta, milline võib olla meie universumi kauge tulevik, dramaatiliselt muutunud. Enne seda avastust oli tulevikuküsimus selgelt seotud kolmemõõtmelise ruumi kõveruse küsimusega. Kui, nagu paljud varem arvasid, määrab ruumi kõverus 70% Universumi praegusest paisumiskiirusest ja tumeenergiat ei oleks, siis paisuks universum piiramatult, aeglustudes järk-järgult. Nüüd on selge, et tuleviku määravad tumeenergia omadused.

Kuna me teame neid omadusi praegu halvasti, ei saa me veel tulevikku ennustada. Võite kaaluda ainult erinevaid võimalusi. Raske on öelda, mis toimub uue raskusastmega teooriates, kuid praegu võib arutleda teiste stsenaariumide üle.

Kui tumeenergia on aja jooksul konstantne, nagu vaakumenergia puhul, kogeb universum alati kiirenenud paisumist. Enamik galaktikaid eemaldub lõpuks meie omast tohutule kaugusele ja meie galaktika koos väheste naabritega osutub tühjuses olevaks saareks. Kui tumeenergia on põhiline, siis kaugemas tulevikus võib kiirendatud paisumine peatuda ja asenduda isegi kokkusurumisega. Viimasel juhul naaseb universum kuuma ja tiheda ainega olekusse, ajas tagasi toimub "Suur pauk vastupidises suunas".

Universumit ootab veelgi dramaatilisem saatus, kui tumeenergia settib – fantoom, mille energiatihedus kasvab piiramatult. Universumi paisumine muutub järjest kiiremaks, see kiireneb nii palju, et galaktikad rebitakse välja parvedest, tähed galaktikatest, planeedid päikesesüsteemist. See jõuab selleni, et elektronid eralduvad aatomitest ja aatomituumad jagunevad prootoniteks ja neutroniteks. Tuleb, nagu öeldakse, Big Rip.

Selline stsenaarium ei tundu aga kuigi tõenäoline. Suure tõenäosusega jääb fantoomi energiatihedus piiratuks. Kuid isegi siis võib universumil ees olla ebatavaline tulevik. Fakt on see, et paljudes teooriates kaasneb fantoomkäitumisega – energiatiheduse suurenemisega aja jooksul – fantoomvälja ebastabiilsus. Sel juhul muutub fantoomväli Universumis väga ebahomogeenseks, selle energiatihedus Universumi erinevates osades on erinev, mõned osad laienevad kiiresti ja mõned võivad kogeda kokkuvarisemist. Meie galaktika saatus sõltub sellest, millisesse piirkonda see langeb.

Kõik see on aga seotud tulevikuga, mis on isegi kosmoloogiliste standardite järgi kauge. Järgmise 20 miljardi aasta jooksul jääb Universum peaaegu samaks nagu praegu. Meil on aega mõista tumeenergia omadusi ja seeläbi kindlamalt ennustada tulevikku – ja võib-olla ka seda mõjutada.
Lisaks juba öeldule sisaldab aruanne autori aruteludes tumeaine üle veel üht "tumedat kohta".
1) Vaatlustulemustest vaadake joonist fig. Aruandest 7 nähtub, et galaktika tuumast kaugusega tähtede mõõdetud pöörlemiskiirus osutub arvutatust suuremaks. Joonisel fig. 7 tähistatakse neid "vaatlustega" ja "ilma tumeaineta" (Kahjuks pole "vaatluskõvera" maksimumi näidatud, selle ~logaritmiline kasv on nähtav). Autor selgitab täheldatud "suurenenud" kiirust tumeaine olemasoluga meie galaktikas. Joonisel fig. 6 (paremal) on näide gravitatsioonivälja rekonstrueerimisest joonisel fig. 6 (vasakul). Saadud gravitatsiooniväli on koguväli, kuhu panustavad nii vaadeldav aine kui ka tumeaine. Jooniselt fig. 6 (paremal) järeldub, et tumeaine jaotub kogu galaktikas samamoodi nagu tavaaine – see on koondunud koos nähtava ainega: galaktika tuumas, täheparvedes, tähtedes ja tumedates pilvedes.
2) Jooniselt fig. 5 järeldub, et tumeaine on ligikaudu 5 korda suurem kui tavaline aine. See tähendab, et just tema annab otsustava panuse gravitatsioonilisele suhtlusele. See aine peab olema Päikesel, Maal ja Jupiteril jne.
3) Päikesesüsteemis Päikesest kaugusega planeetide kiirus mitte ei suurene, vaid väheneb. Pealegi pole Päikesest kaugusega planeetide kiirustel kohalikku maksimumi. Miks on see Galaktikas teisiti? Vastuolu??
MIDA SEE VÕIB TÄHENDADA?
A) Tumeainet autori tõlgenduses EI OLE. Tähtede “suurenenud” pöörlemiskiiruse selgitamiseks galaktikas tuleb otsida tavalist ainet, mis võib peituda molekulaarpilvedes, mustades aukudes, jahtunud neutrontähtedes ja valgetes kääbustes.
B) Tumeaine autori tõlgenduses ON OLEMAS. Me ei pane seda tähele, sest oleme sellega harjunud. Muide, hea viis kaalu langetamiseks, parem kui ükski Herbalife: pigista endast välja tumeaine ja muutu 5 korda heledamaks!

Vastus
- Võtame kokku arutelu tumeaine üle. Tumeaine tõlgendamine kõneleja soovitatud viisil viib paratamatult kogu tähe evolutsiooni läbivaatamiseni.
  Niisiis on tumeaine autori väidete kohaselt: osake, mille mass on 100–1000 prootoni puhkemassi, millel puudub elektrilaeng, mis osaleb gravitatsioonilises vastasmõjus ega osale tugevas vastasmõjus. See reageerib nõrgalt tavalise ainega, sarnaselt neutriinoga. See järgib mingisugust säilivusseadust, mis takistab sellise osakese lagunemist.
  Tumeaine mass on ligikaudu 5 korda suurem tavalise aine massist. (Aruande kohaselt). Tumeaine on koondunud tavaainega samadesse keskustesse – galaktikate tuumadesse, täheparvedesse, tähtedesse, udukogudesse jne. (Aruande kohaselt).
  ASTROFÜÜSILISED TAGAJÄRJED (tumeaine sissetoomine)
  1) Tähtedel on gravitatsiooniga kiirgustasakaalu tingimused täidetud. Kiirgus vabaneb täheaine tuumareaktsioonide tulemusena. Tähes paiknev tumeaine surub selle gravitatsiooniliselt kokku, kuid ei osale tuumareaktsioonides. Seetõttu viib tumeaine hüpoteetiline sisestamine tähte, tingimusel et selle mass säilib, selle, et tuumareaktsioonides osaleda võimelise aine hulk väheneb mitu korda. See tähendab, et tähe eluiga väheneb mitu korda(!). Mis ei vasta tõele, vähemalt meie Päikese näitel, mis õnnelikult eksisteerib ~5 miljardit aastat ja eksisteerib veel sama kaua.
  2) Evolutsiooni käigus tumeaine osatähtsus tähel suureneb, kuna osakesed massiga (100-1000 Mr) ei lahku tähest ei tähetuule ega ümbrise väljapaiskumisega. Veelgi enam, tumeaine koondub oma massi tõttu tähe tuumasse. See tähendab, et tähtede evolutsiooni lõpus, kui täht muutub valgeks kääbus- või neutrontäheks, peab valdav enamus selle massist koosnema tumeainest! (Ja pole teada, millist statistikat see (TM) järgib ja millised omadused tal on.) Ja see omakorda peaks muutma valgete kääbuste Chandrasekhari ja neutrontähtede Openheimeri-Volkovi piiri. Kuid Chandrasekhari valge kääbus-neutrontähe piiri massi muutust eksperimentaalselt ei täheldata.
  Mõlemad argumendid veenavad meid taas, et härra Rubakovi tõlgenduses tumeainet lihtsalt pole.
  
  Vastus
  
  Te ei võta arvesse hüpoteetiliste tumeaine osakeste liikumiskiirust. Galaktikate tumeda halo suuruse järgi otsustades on see kiirus umbes 100-200 km/s. Sellise kiirusega liikuvad osakesed ei suuda koonduda üksikute planeetide või tähtede lähedusse – objekti mass on liiga väike. Kuigi sellega tuleb muidugi arvestada. Kas olete seda proovinud?
  
  Vastus
  
  Esiteks, vastavalt teaduslikule meetodile peaksid hüpoteesi esitajad proovima arvutada, mitte need, kes usuvad, et selle kohta on vähe tõendeid.
  Ma tunnistan täielikult, et tõendeid on, kuid siiani pole vähemalt venekeelses piirkonnas midagi peale usudogmade.
  Aga ma püüan osa tööst teha usufanaatikute heaks.
  Niisiis, oletame, et meil on paljudest punktidest koosnev süsteem, mis interakteeruvad ainult gravitatsiooniliselt. Meil on vaja mudelit, et mõista, kuidas selline süsteem käitub.
  Esimeseks lähendamiseks välistame barüoonse aine mõju, et eemaldada selle tiheduse piigid.
  Ülesande kaks ja kolm punkti vastavad otseselt. Kahepunktilises ülesandes hajuvad osakesed tõepoolest juhuslikult. Kuid kolme punkti probleemis kaldub kõik klassikalise barüoni pildile, algavad orbiidid ja liikumine ümber ühise massikeskme.
  Punktide arvu suurendamisel makroskoopilistesse mõõtkavadesse on praegused barüoonilised tähesüsteemid, täheparved ja sarnased moodustised head mudelid.
  Üldiselt kipub süsteem moodustama torustiku ümber ühise keskpunkti. Kuna kokkupõrkeid ei toimu, ei muutu torustik sellisteks objektideks nagu planeedid ja tähed.
  Nagu iga tähesüsteemi puhul, vahetab gravitatsiooniliselt interakteeruv aine pöördemomenti. Kesksed alad edastavad selle väljapoole ja "laskuvad järjest madalamale".
  Titius-Bode reegli mõne analoogi kohaselt tekib tori "rõngaste" süsteem.
  Ma ei oska veel öelda, kas keskkere ilmub täieliku pöördemomendi (kohaliku kiiruse) kadumisega.
  Nüüd rakendame seda pilti meie galaktikas.
  Pole seletust, miks sisemised torid ei asu galaktika nähtavas osas.
  Pealegi on artiklis selgelt välja toodud jama, et Päikese läheduses on tumeaine tihedus võrdne barüoonse aine tihedusega. Siis oleks gravitatsiooniline vastastikmõju selgelt jälgitav barüoonse aine tsentrite gravitatsioonipotentsiaali üle nende ainekogusena.
  Pole mingit seletust, miks tavalist ainet ei kogune väljapoole – sinna, kus tori peaks olema. Seda kas pole (miks?) või on, aga kõik on juba “ära põlenud” ja on mustade aukude kujul.
  Seejärel märkige galaktika skeemile "absoluutselt mustad rõngad", kus pole ühtegi peal olevat täheparve, mis oleks pidanud ammu kokku varisema.
  Ja sellest faktist tuleneb otseselt, et me ei tea tava- ja tumeaine kohalikku suhet – kui palju on musti auke ja nende massi.
  Miks enamik tavalisi aineid nende tori läheduses ei asu?
  Tavalise aine mõju lisamine rikub religioosseid dogmasid veelgi. Massikeskused paistavad kogunemispunktidena ja nende ümber pöörlevad.
  Praegused venekeelsed raamatud sisaldavad ainult põhjendamatuid väiteid, et "see on nii". Loodan väga, et see näitab teaduse lagunemise taset ainult Vene Föderatsioonis. Praegused arutelud venekeelses Internetis lõpevad tavaliselt väidetega "see ei ole teie meelest" või "lugege nutikaid raamatuid, te ei saa millestki aru". Murziloki lisamisega, mis ei ütle rohkem kui selles artiklis.
  Keegi ei saa iseseisvalt esitada vähemalt mõnda argumenti POOLT.
  Kokku. Tõenäoliselt eksisteerib märkimisväärne mass mittebarüoonset ainet, mis osaleb gravitatsioonilises vastasmõjus.
  Kuid me ei tea, milline. On olemas mudelid universumi arenguks pärast suurt pauku, kuid keegi ei taha otsesõnu näidata, millisest mudelist milline argument lähtub.
  Gravitatsiooniläätsed on kahtlemata olemas. Me ei tea, mis ainest see on põhjustatud – mittebarüoonne aine või mustade aukude kogum jne.
  On täiesti võimalik, et praegune mudel on just sellistes proportsioonides üsna elujõuline. Aga argumendid, mis selle kasuks tuuakse, vähemalt venekeelses ajakirjanduses langevad mõistlike vaid juhuslikult kokku.
  
  Vastus

Nõudluspunktile 1 kohaselt peegeldab nähtava aine jaotus tumeaine levikut suures skaalas (tulenevalt asjaolust, et tumeaine praktiliselt ei interakteeru ja toimub ainult mõlema komponendi gravitatsiooniline vastastikmõju ning gravitatsiooniväljas on neil kõigil nende endi orbiidid ja vastavalt ka oma jaotus, erinevus on ligikaudu sama kui komeetidel ja planeetidel).
Lõigete 2 ja 3 kohaselt annab tumeaine otsustava panuse Universumi keskmisesse tihedusse ja massi, kuid see ei tähenda, et see erineva füüsika tõttu ka planeetide ja tähtede MASS-i, jaotusse annab otsustava panuse. (interaktsioonid) ja dünaamika, on erinev, eriti väikestes mastaapides (ja galaktikate parvede ja superparvede tasemel on see juba lähedal). Nii et tumeaine pole kellelegi midagi võlgu, ta kõnnib ise, kuid tema (õigemini tiheduse kõikumised) gravitatsiooniväli on aluseks objektide tekkele “nähtavast” ainest.

Sellepärast:
A ja B) Tumeaine olemasolu tuleneb galaktikate pöörlemiskõverate vaatlustest (st. see, mis on näidatud joonisel 7), galaktikaparvede kiiruse dispersioonide uurimisest, kvasarite neeldumisjoonte uurimisest, mikroläätsemisest. ja helendava aine hindamine galaktikates (näiteks spektrofotomeetria andmete või galaktikate uuringute põhjal raadioulatuses, näiteks 21 cm kaugusel), arvutused tähtede evolutsiooni teooria järgi, suurte galaktikate evolutsiooni simulatsioonide võrdlemine. Universumi mastaapne evolutsioon (st kosmilise mikrolaine taustkiirguse anisotroopias fikseeritud esialgsetest kõikumistest galaktikaparvede tekkeni). Just faktilise ja teoreetilise materjali töötlemise põhjal tehakse järeldus nõrgalt interakteeruva (tume)aine olemasolu kohta, millel on samal ajal ka mass.

Üldiselt nõuanne - ärge tehke rutakaid järeldusi, eriti neis valdkondades, milles te pole eriti kursis (kuigi see on tavaline patt). Teadus on keeruline asi; üks loeng ei saa sisaldada kogu teoreetilist ja eksperimentaalset materjali, mille on saanud mitte ainult üksikisikud, vaid teadlaste rühmad - teoreetikud ja eksperimenteerijad. Kui panna see kõik üsna populaarsesse vormi!

Vastus

Palju õnne nii veenva loengu puhul. Peamiselt seetõttu, et vaatlusandmed ja nende mõistlik tõlgendus on nii selgelt esitatud. Isegi abitult käte viskamine näitab tõelist teadlast.
Kohtusin kuttidega, kellel oli sellest probleemist oma, hästi põhjendatud vaade. Võib-olla on just see idee, mis teoreetikutel puudub. http://site/blogs/users/andre_1960/46602/

Vastus

Lugupeetud härra Rubakov! Lugesin teie loengut huviga, mille eest olen väga tänulik. Ma ei lasku detailidesse, sest olen amatöör.
härra Rubakov. Mind huvitab küsimus, millele ma ei saa selget vastust. Asi on selles. Oletame, et on olemas teatud mass, mille ümber tiirlevad teised massid miljonite valgusaastate kaugusel. Oletame hüpoteetilise juhtumi: massi, mille ümber teised massid tiirlevad, neelas tuhande aasta jooksul must auk. Ütleme umbkaudu, et pöörlevate kehade külgetõmbe põhjus on kadunud/selge, et see pole sugugi nii. Asi pole selles./ Kuid kiirendusega liikuvad kehad jätkavad liikumist samade kiirendustega tuhandeid aastaid. Kuni nendeni jõuab gravitatsioonivälja häire. Tuleb välja, et need tuhanded aastad on massid valdkonnaga suhelnud? Ja see oli väli, mis neid kiirendas? Kui aga nii, siis lähitoimeteooria järgi järeldub paratamatult, et kiirenevad kehad interakteeruvad esmalt gravitatsiooniväljaga, “tõrjuvad” sellest välja. Seetõttu on väljal hoog ja seega ka mass. Mis on automaatselt võrdne välja poolt kiirendatud keha massiga. Kui aga nii, siis see tähendab, et universumis on lisaks vaadeldava aine massile täpselt samasugune gravitatsioonivälja varjatud mass. Veelgi enam, sellele väljale rakendatavad jõud ei rakendu punktile, vaid levivad lõpmatuseni. Intuitiivselt on tunda, et see mass võib olla universumi ruumi paisumise põhjuseks, kuna see tõrjub üksteist selgelt.
Ma ei hakka fantaseerima. Tahaksin lihtsalt teada teie arvamust nende argumentide kohta, isegi kui need on erapooletud. Olen amatöör, seetõttu ei kahjusta minu maine laastav kriitika minu mainet. Selle puudumisel.
Lugupidamisega.
hääl

Vastus

Juhin autori ja lugejate tähelepanu, et tumeaine olemus, mida artiklis esitletakse kui “21. sajandi fundamentaalfüüsika peamist mõistatust”, on neoklassikalise füüsikakontseptsiooni raames kergesti paljastatav, lähtudes laenguta kehade vaba liikumise kirjeldus üldistatud Lorentzi võrrandi abil. See võrrand esitab kaks klassikalist jõudu: Newtoni keha inertsiaaljõud ja üldistatud Lorentzi jõud, mis võtab arvesse keha elastset vastasmõju oma füüsilise või jõuväljaga.
Võrrandi lahendamine näitab gravitatsiooni magnetilist olemust ja viib universaalse gravitatsiooniseaduse kahe vormini. Üks neist - traditsiooniline Newtoni oma - on rakendatav kohalike kosmiliste struktuuride jaoks, nagu Päikesesüsteem, kus gravitatsioon on tingitud reaalsete või PÄRIS ainemasside vastastikusest külgetõmbest. Teine näitab, et suuremahulistes kosmilistes struktuurides, nagu galaktikad ja nende parved, ilmnevad kujuteldavate masside vastastikusest tõrjumisest tingitud gravitatsioonivastased nähtused, milles domineerib jõuväljade mass ehk TUMEAINE. Lisateavet selle kohta leiate meie veebisaidilt: www.neophysics.narod.ru.
K. Agafonov

Vastus

Miks oli varem tumeainet rohkem?

Foorumis www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,8973.0.html
postitatakse graafikud, mis on saadud artiklis "Study of the rotation curves of edge-on galaxies" avaldatud andmetest.
lnfm1.sai.msu.ru/~math/otchet_summer_2002/node4.html
Nende andmete põhjal on selge, et galaktikate nõutav mass (mis sisaldab tumeainet) suureneb z-ga.

Vastus

Lugesin artiklit huviga..... kuidas on "tume energia" seotud "tumeda poolega" ja miks selliseid tumeda energia vastu võitlejaid nagu Luke Skywalker ja Chewbacca loengus ei puudutatud?
Ootan teie vastust.

Vastus

Austatud härrad, on meeldiv ja rõõmus vaadata, kuidas te end koorite ja üksteist aabitsasse saadate.
Loengu autorile - siiras lugupidamine ja tänu, vähemalt selge stiili ja materjali rohkuse eest, mis näitab (minu amatöörliku arusaama järgi), et praegused teooriad ei ole üles ehitatud üksikutele faktidele, vaid vaatlusandmete kogumile ja järeldustele. teooriatest kinnitavad taas paljud sõltumatud heterogeensete nähtuste vaatlused.
Kuid see, millest ma üldse aru ei saa (või õigemini, ma olen täiesti teadlik, et ma ei saa aru), on põhjus, miks tumeaine osakesed peaksid kogunema galaktikate lähedusse ja koonduma planeetide sisse. Näib selge, et tavaline gaas muutub pilvedes tihedamaks, hajutades energiat viskoosse hõõrdumise tõttu. Kuid tumeaine osakesed mateeriaga praktiliselt ei suhtle (nii öeldakse), seetõttu langes selline asi hüperbooli mööda päikest - ja sama teed mööda liikus see Edrena Fenyasse. Ja ta ei jäänud kuhugi kinni. Kas pole õige?
Mul on hea meel lugeda teie kõrgelt õppinud arvamust minu pimeduse kohta. Valmis aabitsat lugema. Lihtsalt ärge ründage kõike korraga.

Vastus

Vabandan amatöörliku küsimuse pärast. Aga ma ei saanud loengust aru, millised on oletused selle kohta, mis juhtub tumedate massiosakeste (kuigi väga harva) interaktsiooni korral “tavaliste” osakestega ja omavahel. Hävitamine? Loengus mainitakse seda, aga miks just see oletus? Aitäh.

Vastus

Soovitus lugejatele On olemas Navier-Stokesi võrrandid. Need kirjeldavad gaasi ja vedeliku liikumist. v 6. Landau ja Lifshitzi hüdrodünaamika Mul õnnestus leida nende võrrandite täpsed analüütilised lahendused ebastabiilse viskoosse keskkonna ruumilise voolu jaoks. Tulemused ei huvita Kanada teadlasi. Ja vähe inimesi tunnevad solitonid üldse.
Lahendused on mittelineaarsed, see tähendab, et õhu või vee liikumise korral võivad need olla väga keerulised (ja nende enda täiendavad looduskaitseseadused).
Nad suhtlevad nõrgalt ainega ja üksteisega Näiteks konkreetsel juhul on need tsunami lained. Suudab saavutada kiirust 750 km tunnis, ilma et see nõrgestaks, ja edastada tohutut energiat tsunamis.
Kui Navier-Stokesi võrrandeid rakendada juhtivale keskkonnale, plasmale, vedelale metallile, siis sellise keskkonna liikumisel tekivad selles elektriväljad ja voolud 8. köites Landau ja Livshits.
Nad kasutavad keerukamaid võrrandeid kui Navier-Stokesi võrrandid ja magnetohüdrodünaamika võrrandid.
Magnetilise hüdrodünaamika võrrandite lahenduseks võivad olla ka mitmesugused mittelineaarsed lained.

See viib kahe üllatava järelduseni:

1. Meie universum koosneb suurest hulgast kaootilistest hiiglaslikest mittelineaarsetest ainelainetest (täpsemalt tihedusest, mis sarnaneb keeristega).
2. Aine universumis võib levida nii lainetena (konkreetsel juhul) kui ka ruumi venimise tõttu Kui vaadata pilve liikumist, siis laine liikumine avaldub liikumise kujul pideva keskkonna parameetrid (tihedus, impulss, energia).

Seetõttu olen astrofüüsika ja elementaarosakeste mittespetsialistina huvitatud sellest, kas selliste kosmiliste tsunamide tohutud lained suudavad
väidavad väikese osa sellest energiast, mis kõik on omistatud tumeenergiale ja tumeainele. Navier-Stokesi võrrandist tuleneb ju veider. Minimaalne laine suurus vedelikus ja gaasis võib koosneda 100-1000 molekulist Kui van der Waalsi jõud tegutsevad
lühematel vahemaadel käituvad mitmed vedela keskkonna molekulid nagu tahke aine. Seda võib nimetada klastriks.
Ja radioaktiivsete ainete tolmupilve liikumine kujutab endast ka keerulist mittelineaarset lainet.
Ja see laine võib olla väga suur.
Mõelge sellele, kui see hüpotees on õige, siis selgub, milline on universumis tohutute radioaktiivsete elementide lainepikkus Selliseid ülipikki laineid ei saa registreerida ja nende koosmõju on väga väike miljardite aastate jooksul väga nõrga intensiivsusega beeta-, alfa- ja gammakiirgus, mis ei ole registreeritud Maalt mitme tunni jooksul.
See tähendab, et ookeanile vaadates ei näe me kaldast kaugel ilma instrumentideta tsunamit. Kas astrofüüsikas on sarnane olukord?
Solitonid võivad kergesti tungida Päikese keskmesse, kuid siis pole selge, kuidas nad saaksid tekitada uusi hiiglaslikke elementaarosakesi, kui üks laine liigub teise poole kiirusega mitusada või tuhat kilomeetrit. teiseks?

Kui kõik eespool tumeaine kohta öeldu ei vasta tõele Ja kui tumeaine on uus elementaarosakeste klass.
Siis saaks neid solitonidega transportida hiiglaslike vahemaade taha.
See tähendab, et tumeaine hiiglaslik keeris on võimalik, nagu keeris vees. Magnetilise hüdrodünaamika võrrandid seda ei keela.
Lisateavet algajatele mõeldud solitonide kohta leiate A.T. Filippovi raamatust The Many Faces of Soliton.
Kõik ülaltoodu on täielikus kooskõlas kõigi õpilastele õpetatava klassikalise klassikalise füüsika faktide ja teooriatega.

Vastus

Tema kodumaal pole prohvetit! Lugege Blavatsky E.P. teoseid. Rohkem kui 100 aastat tagasi räägiti seal kõike "tumeainest" ja "tumedast" energiast ja "kust universum pärineb" ja sellest, mis juhtus enne "Suurt Pauku". Lugedes tuleb lihtsalt pingutada rohkem kui lihtsalt. Minul isiklikult kulus selleks üle 15 aasta (muide, E. I. Roerich oletas 10). Miks ei loe kõigi suundade füüsikud selliseid fundamentaalseid teoseid? Kas kardate? Ja viimane asi: Blavatsky raamatud (EPB) olid Albert Einsteini teatmeteosed.

Vastus

Kallid kolleegid! Kunagise füüsikuna tahtsin teada fakte meie universumi kohta, kuid kõik tänased hüpoteesid valmistasid mulle pettumuse. Pidin universumist ise visandid tegema. Võib-olla tekitavad need paljude seas veelgi rohkem poleemikat.
http://www.linux.org.ru/jump-message.jsp?msgid=2543748&c id=2566571

Universumi kiirendatud paisumine ilma TEta...

Suure paugu ajal tekkis mass ja antimass. Mass on see, mida me kosmoses veel tänagi näeme.
Sarnaselt elektrostaatika seadustele, kuid vastupidi, gravitatsiooniseadused on järgmised: massi vahel toimib ka antimassi vahel, kuid massi ja antimassi vahel toimib antigravitatsioon.

Eeldan, et kiirendus tuleneb "gaasipilvedest" osakestest, millel on antigravitatsioon tavaaine suhtes, mis paiknevad peamiselt galaktikate parvede vahel.
Selle “gaasi” klastrid ei lenda minema antimassi osakeste raskusjõu tõttu üksteise suunas ja galaktikaparvede tekitatud sadade keskel, kus on gravitatsioonivälja gradiendi pidevad miinimumid. Just see "gaas" määrab galaktikate ruumis liikumise jaotuse ja kinemaatika. Kujutage ette universumit seebivahuna, mullide sees on antigravitatsiooniga osakeste gaas ja mullide seinad moodustavad täpselt galaktikate parved. Samuti tõmbavad need gaasimullid üksteise külge, kogunedes järk-järgult "keskmesse" (oh, jällegi universumi keskmesse) ja galaktikad surutakse välja. See mudel leiutati vajadusest selgitada kõigi nähtavate galaktikate paisumise kiirenemist. Antimassiga osakeste "gaas" ei kondenseeru, kuna nende osakeste jaoks puuduvad tugevad vastasmõjujõud.

Ka tänapäeval peaks universumi keskpunktis valitsema rohkem antimassi, mida hoiab koos gravitatsioon, ning mass, mida näeme galaktikates, tähtedes ja planeetides, mida gravitatsioon hoiab koos, hajub antigravitatsioonist tingitud kiirendusega antimassi suhtes, mis asub valdavalt Keskus. See on põhjus, miks universum paisub kiireneva kiirusega.

Supernoova plahvatuste punanihe ja aja venitamine...

Tunnistan, et supernoova impulsi punanihke ja aja venitamise mõju tekitavad paljud erinevad üksteisega kattuvad füüsikalised nähtused!
Teatavasti ei piisa valguse punanihke selgitamiseks klassikalisest Doppleri efektist, otsime lisa...

Kui eeldada, et valgus läbib liikuvates antimassi osakeste “pilvedes” ja ka need antimassi osakesed reageerivad/põrkavad valgusega kokku nagu Comptoni fenomen, nihutades seda pikkade lainete suunas (miks ei toimu spektri lõhenemist/hajumist/hägusust? seal on _palju_ ja väga väikseid osakesi , kõik kauge galaktika/supernoova valguskvandid hajuvad/kokkupõrked nende osakestega _sama_järku_, mistõttu spektri lõhenemist/hägustumist ei täheldata) ja meil on lisaefekt punasest nihkest. Ma ei anna mingeid hinnanguid/arvutusi, aga arvan, et kui võtta kokku _kõik_ tegurid, mis vähendavad lainepikkust ja pikendavad välgu kestust ning hoolikalt otsida need, mis veel puuduvad, siis saaksime seda teha ilma “ruumi venitamata”. ”.

Osakesel võivad olla kõik need omadused korraga. Siin on elektronil mass, laeng ja sellel avaldub Comptoni efekt. Kõiki hinnanguid läbipaistvusele ja teistele ma ei anna, vaid jätan need hüpoteesiks. Selline antigravitatsiooniga osakeste "gaas" võib olla kaugete galaktikate nähtavuse jaoks täiesti läbipaistev ja mõjutada valgust ainult selle impulsse ajas venitades ja lainepikkust veelgi suurendades.

Comptoni fenomeniga on probleem – niipalju kui mina selle olemusest aru saan, on osakese massi puhul piir lainepikkusel, mille puhul see nähtus ilmneb, nii et elektroni suuruse osakese puhul on see piir. ultraviolettkiirgusest kaugemal, pehme röntgenkiirgus. Nähtava spektri, infrapuna- ja raadiolainete punanihkeks peab sellise osakese mass olema mitu suurusjärku väiksem elektroni massist...
Kuid sellistel osakestel täheldatakse Comptoni fenomeni, kuna sel juhul avaldub footoni dualism, see interakteerub osakesena, mitte lainena.

Kummalise antimassi osakese otsimisel!!!

Kummaliste gravitatsiooniomadustega osake - tõmbab ligi omalaadseid ja tõrjub tänapäeval tuntud tavalisi osakesi ning sellel peaks avalduma ka Comptoni fenomen, nii et koos Doppleri efekti ja võib-olla ka muude nähtustega kaasneksid vaadeldav punanihe ja ajapikendus. supernoova impulss saadakse...

Looduses ei saa neid antigravitatsiooni tõttu maa peale koguneda, päikesesüsteemis, galaktikas tuleb neid otsida gravitatsioonivälja gradiendi konstantse miinimumi kohtadest või osakeste detektorist. Minu kirjeldatud Comptoni efekti eksisteerimiseks peab nende mass olema mitu suurusjärku väiksem kui elektroni mass. Pärast sellise osakese avastamist on vaja ka tõestada, et tegemist on ülalkirjeldatud antigravitatsiooniomadustega osakesega, st puhkeasendis, maapinnal, vaakumkambris peaks see omale "kukkuma" lagi....

Reliktset antimassiosakest, millega tekivad universumi parvedevahelised pilved, mis mõjuvad galaktikates paiknevale massile antigravitatsiooni mõjul, on väga raske saada, sest osakeste antigravitatsiooni tõttu on antimass ja mass üle miljardite täielikult lahutatud. aastat galaktikate kiirest arengust. Nii et jällegi jääb üle vaid loota, et tabame selle antigravitatsiooniomadustega antimassi osakese osakestedetektoriga kiirendis.

Kas vajate TM-i?

Vaevalt, et galaktikate endi gravitatsiooni massipuudus on galaktikatevahelises ruumis leiduvate antigravitatsiooniosakeste abil võimalik. Tõenäoliselt on galaktikates palju musti auke, kustunud tähti ja muud nähtamatut ja seetõttu arvestamata massi.

Miks kõik nii keeruliseks ajada???

Noh, tänapäevaste instrumentide ja vaadeldavate füüsikaliste nähtuste kogumiga ei saa me veel piisavalt statistilisi andmeid kokku kraapida, et välja töötada täpsed hüpoteesid, katsetada neid eksperimentaalselt ja luua õige üldistatud teooria. Mulle tundus, et olemasolevad hüpoteesid ruumi, aja ja füüsikaliste konstantide omaduste muutumise kohta tunduvad vähem usutavad.

Vastus

>> Universumi paisumist tõendab otseselt "punetamine"
>>kaugete galaktikate või eredate tähtede kiirgav valgus:

Mis siis, kui valguse punetus näitab, et footonid on ebastabiilsed ja aja jooksul lagunevad. Oletame, et ajavahemik on 500 kk kuni 1000 kk aastat. Ja n ajaga lagunevad väga kaugete tähtede footonid nn reliktkiirguseks!

Vastus

Mis siis, kui eeldame, et paisuva universumi kiirus on jõudnud poole valguse kiirusest, siis vaadeldes universumi vastaskülge, mis liigub sama kiirusega, ainult suurest paugust vastupidises suunas, ei näe enam kõiki objektid teisel pool universumit, kuid jälgige nn tumedat energiat , mille taga on loomulikult meie jaoks nähtamatu galaktikate mass?

Vastus

Tere päevast. Kuna me räägime gravitatsioonist, lubage mul esitada küsimus.
Enne seda lugesin Ivanovi loengut elementaarosakestest. Kus on öeldud, et näiteks ülijuhtivus on aatomite hulga "kumulatiivne" omadus. Miks ei võiks gravitatsioon olla "lihtsalt" selline "kumulatiivne" omadus?

Vastus

Miks hävitas saidi administratsioon selle kõne kohta nii palju kommentaare? See oli 115, nüüd on 40. Tsensuur on äge!
Paljud neist kommentaaridest olid päris huvitavad. Avaldan oma tugevat protesti.

Vastus

Valeri Rubakov: "Näiteks kosmoloogiline konstant, tume energia, kui see oleks vähemalt 100 korda suurem, siis me poleks siin."
Kui tumedat energiat oleks või väheneks, siis kuidas see inimesi mõjutaks?

Vastus

Lihtne MITTEFÜÜSIKA kaalutlus. Hea hüpotees, mulle meeldib. Aga!
Kõik füüsikalised võrrandid alates Newtonist on kasutanud diferentsiaal- ja integraalarvutust. Need põhinevad mõistetel “lõpmatu väike”, “materiaalne punkt”, “integratsioonikonstant”, “piir” jne, s.t. reaalse maailmaga mitteseotud abstraktsioonidel. Igasugust füüsilist keha (kaasa arvatud elektronid ja muud osakesed) võib punktiks pidada väga ligikaudselt. Ja füüsikas kirjeldatakse kõiki interaktsioone punktide vastasmõjuna. Massid, laengud – kõik on punktitaoline ja sellel pole suurust. Kahe prootoni ning Maa ja Päikese gravitatsiooniline vastastikmõju - kahe punkti vastastikmõju! Ja galaktikad on muidugi täpid! Ja aeg on lõputu, pidev ja sujuv. Niisiis, kõigist teie teooriatest hiilivad sisse mitmesugused seletamatud lõpmatused. Kes tõestas, et selline matemaatika on üldiselt rakendatav füüsiliste objektide puhul? Mis piirides? Enamiku teooriatega kirjeldatud nähtuste puhul pääsevad füüsikud sellest mööda, sest see mahub rahuldavalt katsevea piiridesse. Kuigi meie maailma reaalsused näitavad vastupidist – järjepidevust ega lõpmatust pole olemas, kõik maailmas on diskreetne, kvantiseeritud, omab suurust ruumis ja laiendust ajas. Ja ka selle kõige juhuslikud kõikumised. Meil on vaja teist matemaatikat, materiaalsete objektide matemaatikat, siis pole vaja "leiutada hüpoteese" nagu tumeenergia.

Vastus

Tervitan teid, kodanikud! Loodus on äärmiselt ökonoomne. Selle vead on minimaalsed. Intelligentsi kohta seda öelda ei saa. Just siin on juba viis aastat arutletud "pimeduse" üle – nii mateeria kui ka energia üle. Vabandage, nii palju "ainet" ja tõenäoliselt "energiat" läks raisku. Ja nii ma, patune, ei suutnud vastu panna ja rikkusin loomulikku energiatasakaalu põhimõtet.
Niisiis, kui soovite seda ausalt öeldes: pole ei tumeainet ega tumeenergiat. Peatu, peatu! Ilma mürata – ütlen vähemalt mõne sisulise sõna.
Meie, sealhulgas mina – ärge muretsege, oleme teatud mõttes metslased. Kõik teavad õhust. Kas me näeme teda? Või tunneme seda, kui on vaikne? Kuigi me hingame nagu meie esivanemad. Kes polnud temast väga pikka aega üldse kuulnud. Ka metslased ei näinud ega tundnud seda enne, kui tuult polnud. Kuid lendav meteoor, mis langeb Maa atmosfääri ja põleb selles või vähemalt selles praadides – vau, mis tunne on – ta suhtleb. Millega? Mingisuguse, metslase jaoks muidugi “tumeda” ainega.
Või jällegi näitena võtame veepinna. Milline rõõm nendel kuumadel aegadel. Sisened vaikselt ja naudid jahedust. Ja kui kellegi teisega, siis hinges on täielik arm. Ja te ei kahtlusta mingit kahjulikku "ainet". Kuidas saab sellele avarusele kukkuda, näiteks kümnenda korruse kõrguselt? Nagu kivi – kas pole? Mida kuradit? Miks?
Jah, sest, kodanikud, tuntud võrrand E = mc2 (siin, koolera, ma ei õpi kunagi neid valemeid arvutis neetima) viitab tegelikult interakteeruvatele loodusobjektidele. Ja see võtab arvesse nende kogumassi ja nende kiiruste erinevust interaktsiooni ajal. Isegi loodus ei suuda kumba (massi) objektideks eraldi eraldada. Kuid selgub, et teadus on võimeline! Ja ühe objekti interaktsiooni kriitiline kiirus on nende loomulike kiiruste erinevus ruudus. Ja valguse kiirus, mis väidetavalt esindab sellise vastasmõju piiravat juhtumit, on looduses tegelikult võimatu (see on eraldi artikkel. Muidu ei lõpe see kunagi). See kiirus on erinevate objektide jaoks. erinev. Sõltuvalt sellest, kuidas kukute, määratakse teie ja minu jaoks kümnes korrus, kui teil pole õnne. Meteoori jaoks - oma tingimustel. Sellest tuleneb ka selles valemis olev mass – üldine, jagamatu – kõik, mis osalevad interaktsioonis. Kui langete veepinnale, hõlmab see mass kogu veekogu. tajudes sind kui langevat objekti. Teie mass ei muutu. Kuid – lõpuks langemist tajuv mass kasvab – justkui oleks “tumeaine” tulnud eikusagilt –, muutub see järsku tohutuks ja päris tõeliseks. Ja selle sündmuse energia on sama üldine. Sellepärast on see nii valus. Aga mis? Veelgi enam, kui veekogus on massipuudus, on paratamatult kaasatud maakera sängi mass, millel veepind toetub. Ja kui matemaatiliselt täpne olla, siis kogu Maa mass, kaasa arvatud Atmosfäär sellel üritusel. Suudad sa ettekujutada? Sina, olgu, las ma olen selline globaalne masside konflikt. Ja loomulikult ei kadesta sind keegi, kui kohtad sellist “tumeainet”. Aga see teine, mida matemaatikas või kusagil mujal peetakse tundmatuks, paraku ei avasta seda ükski põrkur, isegi kui neid on kümmekond. Ja miljardi aasta pärast. Ma garanteerin teile selle. Mis muidugi ei võta sära insenerimõtte loomiselt, mille töödest võib kasu olla näiteks globaalsel Marsile ümberasumisel. Kuid jällegi ainult inseneriteadus, mitte teadus. Kas tunnete erinevust? Nii et ruumis – tumeaine eksisteerib ainult loomuliku ja täiesti reaalse objektina, mis on kuni teatud interaktsioonihetkeni tuvastamatu – Universumi tegelik ja tavaline Aine. Ja asja mõte on ainult Intellekti ja selle vaimsete ja tehniliste tööriistade mõtlemises, võimes ära tunda seda tavalise substantsi seisundit. Mõistke selle "ebatavalisust", mis on suures osas ilmne.
See on nagu Maa – see oli alguses tasane ja toetus kolmele sambale. Noh, mäletate muidugi, kuidas asi Sürakuusas lõppes? Jah, kõik teavad seda – üks mees istus kord inimtühjal rannal ja joonistas oksaga midagi liiva sisse. Järsku hüüab ta: "Anna mulle tugi!" Ilmselt tahtis ta probleemile avalikkuse tähelepanu juhtida. Kahjuks lahkus avalikkusest vaid soomusrüüs mees. Ta oli karjest jahmunud ja küsis: "Miks sa seda vajad?" Pöörake Maa tagurpidi – oli vastus. Vaata, mida sa plaanid, - mõtles mööduja, milleni see viib, - Mida kuradit! Ja ta surus Archimedese odaga – täpselt sellele väga tasasele Maale igas suunas. Mille sfääriline kuju oli tol ajal sama “tume” kogu tolleaegse avalikkuse, sealhulgas Archimedese enda jaoks. Ja nii osutus Archimedes teaduse "pimeduse" probleemi peaaegu esimeseks ohvriks. Kindlasti ei taha ma järgmiseks lõpetada. Sellepärast ma ei väida midagi. Kahju ainult, et seltskond oli kogu aeg meeldiv. ma annan! Minu südame lahkusest.
See hõlmab ka antiainet, pagan – seal on nii palju murtud päid ja annihilatsioone, mis tähendab sõna-sõnalt – muutumist eimillekski. See on lihtsalt kahju, noh..., nagu üks tegelane ütles, teadusele. Ja loodus on ökonoomne. Aga kui soovite, siis järgmine kord Antiainest. Vaatame, kuidas te seda seedite. Köha köha. Mul oli hea meel kohtuda hooliva avalikkusega, ütlen seda siiralt. Tere.

Vastus

Sa oled hästi tehtud! On ilmne, et olete palju lugenud ja soovite palju teada. Kuid peaaegu kõik, mida te füüsikast ja astrofüüsikast loete, on C-õpilase A. Einsteini kolme põhimõttelise vea tõttu vale. Alustage sellega maailma avastamist.
Albert Einsteini kolm põhiviga.
Albert Einsteini esimene põhimõtteline viga oli see, et ta sõnastas mõlemad oma algsed 1905. aasta postulaadid tühjuseks. Aga ruum ja aeg on atribuudid, s.t. mateeria ja ainsa mateeria omased omadused. Seetõttu ei ole üheainsa ja ainsa ajas lõpmatu universumi kogu lõpmatu ruum täidetud, vaid selle moodustab ühtne maailma materiaalne keskkond - struktuuritu "füüsiline vaakum". Terves universumis pole isegi väikest tõelise tühjuse mulli, sest see oleks ebaoluline ja sellel ei saaks olla laiendust ega suurust.
Kui nad ütlevad mulle, et väljaspool universumi väikest "mulli", mis tekib inflatsiooniprotsessi tulemusena, pole midagi, isegi mitte ruumi ja aega - see on rumaluse inflatsioon. Kuid õnneks muud tüüpi fiktiivseid inflatsioone ei eksisteeri. Tuleb vaid lisada, et iga objekt, millel on liides materiaalse keskkonnaga, peab olema struktureeritud ja vastupidi. Lugupeetud härrased, enne füüsika õppimist või koos sellega on vaja omandada filosoofia aluspõhimõtted. Leningradi Riiklikus Ülikoolis 20. sajandi 50. ja 60. aastatel õpetasid meile targad inimesed just seda.
Einsteini ja kõigi füüsikute ja astrofüüsikute teine väga tõsine põhimõtteline viga on see, et üldtuntud valem E = mC2 on põhimõtteliselt täiesti vale. Esiteks andis ta oma esimeses töös 1905. aastal Pontecorvost võetud valemile E0 = m0C2 täiesti täpse ja selge füüsikalise tähenduse - elektroni siseenergia puhkeolekus, mis on vajalik selle tekkimisel või vabaneb selle annihilatsioonil positroniga. , võrdub elektroni massiga, mis on korrutatud valguse kiiruse ruuduga. Kuid juba järgmises artiklis eemaldas ta oma nüüdsest võrrandist nullindeksid, mis võib olla põhjus, miks ta selle eemaldas, muutes selle põhimõtteliselt valeks. See võrrand sellisel kujul ei vasta mingil juhul elektronide ja positronite sisemistele omadustele isegi statsionaarse sümmeetria-, inertsi- ja massikeskmega. Kogu füüsiline tähendus on kadunud. Ja selleni see viib. Artiklis “Universumi tume energia” kirjutavad Vladimir Lukaš ja Jelena Mikheeva: “Mõne venitusega võime öelda, et kosmosel endal on mass ja see osaleb gravitatsioonilises interaktsioonis. (Tuletame meelde, et üldtuntud valemi E = mC2 järgi võrdub energia massiga.)” Kas saate aru? Miks nad peavad teadma, mis on mass, mis on gravitatsioon, kus ja kuidas see kõik tekib. Kui see oleks vaid lõputöö, s.t. nagu kõik teised ja pole vahet, kuidas. Kuid nii inertsiaalne kui ka gravitatsiooniline mass tekivad ainult pöörlemisel ja viimane ainult kahe- või kolmeteljelise autotorsioonilise pöörlemise ajal.
Siin avaldub “suure” Albert Einsteini normaalse C-õpilase kõige tõsisem, põhimõttelisem kolmas viga. 1924. aastal avastas Pauli veel ühe elektronide kvantkarakteristiku, mida ta nimetas "mitteklassikaliseks duaalsuseks", mida hiljem nimetati elektroni ja positroni "spinniks". Kuid Pauli ei seostanud sellega mingit füüsilist protsessi. Siis, juba 1925. aastal, pakkusid kaks Ameerika füüsikut D. Uhlenbeck ja S. Goudsmit välja, et vesinikuaatomis olev elektron ei pöörle mitte ainult prootoni ümber, vaid nagu Maagi, on sellel ka sisepööre. Siis püüdis Einstein integreerida elektroni ruumala ja määrata selle sisemise pöörlemise energiat. Kuid ta asendas relativistliku juure Lorentzi teisenduses massiks, mitte elektroni iga mahupunkti lineaarse hetkelise pöörlemiskiirusega, kuigi relativistlik juur sisaldab ainult kiirusi. Selle tulemusena pidi m0C2-ga võrdse siseenergia saamiseks elektroni ekvaatoripunktide lineaarne hetkkiirus ületama valguse kiirust. Seetõttu keelati lõplikult kõigil füüsikutel ja astrofüüsikutel isegi mõelda elektronide ja positronite sisemisele pöörlemisele. Tõesti, ära tee endale iidolit! Ja isegi C õpilane. Sellest ajast peale on füüsika ja astrofüüsika olnud 95 protsenti "pimedad" kõigi jaoks peale minu. Ja seda tuleb kõigile füüsikutele selgitada. Neile piisab, kui lugeda minu 2001. aasta raamatut “Pöörlemine mööda ühte, kahte või kolme oma sisemist telge – füüsilise maailma osakeste olemasolu vajalik tingimus ja vorm” või vähemalt selle teist peatükki. Ainult füüsikud, mitte poliitikud, saavad anda inimestele kütusevabu igat tüüpi energiaallikaid ning kütusevabu inertsiaal- ja reaktiivmootoreid, "lendavaid taldrikuid" ja vaakumhüpersünteesi. Ilma selleta ei ela inimkond ilmselt 21. sajandit üle. Igor Dmitrijev. Samara. 19.02.2011.

Vastus

Minkowski maailm ja tumeaine ja energia.
Palun pidage meeles Minkowski maailma. Ta korrutas valguse kiiruse ajaga ja sai meie maailma neljanda kujuteldava koordinaadi, kuid ilma ajata. Selles maailmas tõmbab kõik, millel on mass, oma "maailmajoone".
Minkowski maailm ei ole ajas ja ruumis liikuvate objektide maailm, vaid “maailmajoonte” kimp, mis kasvab iga sekundiga 300 000 km võrra. Me tajume hetkelist lõiku neist "maailmajoontest" objektidena, kuna me ise liigume sama kiirusega.
Kujutage nüüd ette, et "maailmajooned" pole matemaatiline formalism, vaid tegelikult eksisteerivad objektid. “Praegu” hetkel me ei kahtle nende reaalsuses. Aga sekund tagasi olid ka need olemas. Kujutage näiteks ette, et need on "minevikku" tardunud ja eksisteerivad jätkuvalt, kuid me ei suuda neid tajuda, kuna oleme sekundiga läbinud juba 300 000 km.
Kujutage ette koonust ülalt, mille telg on kujutatud kujuteldava neljanda ajakoordinaadiga, mis suureneb iga sekundiga 300 000 km võrra.
Me nimetame koonuse laienevat alust "oleviku esilekerkivaks protsessiks". See sihtasutus jookseb "avaldamatusse tulevikku".
Löögihetkel jaguneb “avaldamata tulevik” maailmajoonteks ja vaakumiks.
"Mineviku ja tuleviku vahel on vaid hetk,
Seda nimetatakse eluks."
"Oleviku avaldumisprotsessi" kestus on põhjuse tagajärgede ülemineku kiirus. Kozyrevi sõnul on see 72 km/sek.
Ainult see “tõelise” kiht on animeeritud, st sellel on liikumine. Kõik, mida me mõõdame, mõõdetakse “olevikus”. Kogu meie teadus on "oleviku" uurimine. Niipea kui "oleviku avaldumisprotsess" läbis "tuleviku", suurenes "minevik" 300 000 km võrra.
ühe sekundiga ja tardus kohe igaveseks.
Kõik eelnev on Moskva matemaatiku Anatoli Anatoljevitš Sazanovi kohmakas ümberjutustus Herman Minkowski ideede tõlgendamisest.
Minkowski kirjeldas seda 1908. aastal. Seda nimetati "Minkowski matemaatiliseks formalismiks" ja see unustati mugavalt. Sazanov uskus selle maailma reaalsusesse. Tema arvates:
"Minevikus on juba kujunenud, realiseerunud ja ilmnenud maailmajoonte osad."
"Maailma joonte kasv on protsess, mida me tajume aja möödumisena."
"Materiaalne objekt on maailmajoon, kuid kuna me tajume seda igal ajahetkel punktina, peame seda punktobjektiks."
Sazanov usub, et Minkowski tegi meie jaoks umbes sama, mis Kopernik.
Selle ideoloogia peamine puudus on võimetus seda testida. Mulle tundub, et pärast “tumeda massi” ja “tumeda energia” avastamist tekkis selline võimalus. Selle materjali eesmärk on äratada nende tarkade inimeste tähelepanu, kes suudaksid seda tõestada
Igal juhul Rubakov V.A. ühes väga mõistlikus artiklis “Dark Matter and Dark Mass in the Universe” on see võimalus lubatud. Ta kirjutab:
"Teine viis universumi paisumise selgitamiseks on ... idee ruumi täiendavate mõõtmete olemasolust, lisaks kolmele mõõtmele, mida me igapäevases kogemuses tajume." See artikkel on nüüd Yandexi veebisaidil Dark Matter.
Minu intuitsioon on selline:
"Minevik" on "tumeaine".
25% Universumi massist.
“Oleviku avaldumisprotsess” on meie korpuskulaarne maailm.
4–5% Universumi massist.
"Tulevik" on "tume energia".
70% Universumi massist.
Kõike koos, järgides Sazanovit, võib nimetada osaks "absoluudist".
Pärast Suurt Pauku hakkas Universum paisuma, kuid mitte Eukleidese kolmemõõtmelises maailmas, vaid Minkowski neljamõõtmelises maailmas. See laieneb endiselt, kuid maailma jooned ei kao, vaid jäävad püsima, moodustades “tumeaine”. Tegelik pole mitte meie “objektide maailm”, vaid “maailmajoonte” maailm.
„Mineviku maailmajooned” tõukuvad võib-olla „oleviku avaldumisprotsessi”. Kuid on tõenäolisem, et teda tõmbab enda poole "ilmnematu tulevik".
Niipea, kui “oleviku avaldumisprotsess” eristab kogu tuleviku “tumeda energia” mineviku “tumeaineks”, lõpeb universumi paisumisprotsess ja algab uus kokkusurumine.
Kõik on kooskõlas iidsete ideedega.
Kui see jama kedagi kuidagi huvitab, siis palun vastake.
Minu jaoks on enda kujutamine "maailmajoonena" olnud väga produktiivne meditatsioon. Minu "maailmajoon" vibreerib, naerab,
nutab tobedatest õnneliku lõpuga ameerika melodraamadest, muudab värve ja lõhnu, vahel laulab kohutava valega. Üldiselt tal igav ei hakka.
Ja kui ma suren, siis see "maailmajoon" esmalt tardub ja siis laguneb. Kuid Vaim, kes selle taaselustas, on teises reaalsuses, kus seda pilti saab arutada teadlike inimestega.
.Avrutski. [e-postiga kaitstud]

Vastus

Ma juba kommenteerisin siin seda teemat, kuid moderaatorid kustutasid selle koos paljude teiste kommentaaridega (tahaks teada, miks?). Seetõttu peame kordama:

Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik A. A. Logunov ja tema kolleegid - Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik S. S. Gershtein, prof. M.A.Mestvirishvili ja teised on relativistlikku (välja)gravitatsiooniteooriat arendanud üle 30 aasta. See on teooria, mille füüsikud peaksid omaks võtma, et asendada Einsteini naeruväärne ja ammu aegunud GTR (kuigi GTR-i põhivõrrandid ei kirjutanud Einstein, vaid David Hilbert ja Marcel Grossman).
Ma ei loetle kõiki GTR-i absurdsusi - paljud neist on loetletud ülaltoodud autorite RTG-teostes, vaadake nende teoste valikut aadressil:

www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1276261137

Tahaksin juhtida publiku tähelepanu artiklile: S. S. Gershtein, A. A. Logunov, M. A. Mestvirišvili “Gravitatsiooni ja osakeste puhkemassi väljateooria” (http://web.ihep.su/library/pubs/prep2005 /ps/ 2005-28.pdf), kus annotatsioon ütleb:
"Töö näitab, et gravitatsiooniväljateooria järgi peavad kõik vabad füüsikalised väljad olema nullist erineva puhkemassiga"
Lisaks on üldistest filosoofilistest kaalutlustest selge, et ühelgi vaadeldaval osakesel ei saa olla nullmassi puhkemass: null-puhkusmass on ideaalne omadus ja tegelikel osakestel ei saa olla ideaalseid omadusi.

Katsed on juba kindlaks teinud, et neutriinode puhkemass on nullist erinev. Seda tuleb gravitoni ja footoni jaoks veel teha.

Kuid siis on täiesti loomulik eeldada, et tumeaine on ennekõike MITTERELATIVISTlikud neutriinod, gravitonid ja footonid.
Tõepoolest, tumeaine praktiliselt ei interakteeru tavaainega - ka relativistlikud neutriinod praktiliselt ei suhtle tavaainega ja mitterelativistlikud neutriinod ei suhtle veelgi enam. Mitterelativistlikel footonitel ja gravitonitel ei ole praktiliselt mingit koostoimet tavalise aine ja üksteisega tänu uskumatult väikesele puhkemassile ja seega ka nende osakeste interaktsioonienergiale.

Lisaks on teada, et tumeaine koosneb mitmest komponendist ja moodustab üle 90% Universumi ainest. On loomulik eeldada, et need osakesed moodustavad selle protsendi nende äärmise levimuse tõttu. Lisaks pole enam vaja tumeaine jaoks mingit muud uskumatut, vapustavat ainet leiutada. Kõik see kinnitab minu arvates hästi seda hüpoteesi.

Vastus

KERGE AINE JA TUMEENERGIA
Teadusmaailma kaasaegsete ideede kohaselt, mis põhinevad viimase kümnendi katsetel: Universum koosneb normaalsest ainest ja tumeenergiast. Veelgi enam, tumeenergia hulk kasvab ja normaalaine väheneb. Tumeaine moodustab praegu 72 protsenti. Samal ajal jätkab Universumi paisumist kiirenevas tempos.
Kaasaegse universumi tumeenergia annab suurima panuse kogu energiatihedusesse. Kuid varem polnud see kaugeltki nii. Näiteks 8 miljardit aastat tagasi oli normaalaine 8 korda tihedam ja tumeenergia tihedus oli sama (või peaaegu sama) kui praegu. Järelikult oli normaalaine puhkeenergia ja tumeenergia suhe esimese kasuks: tumeenergia oli umbes 15%, mitte 72% nagu praegu. Tänu sellele, et sel ajal mängis põhirolli normaalaine, aeglustus Universumi paisumine. Veel varem oli tumeenergia mõju paisumisele täiesti tühine.
Tavalise aine tihedus aja jooksul väheneb, kuid tumeenergia tihedus on konstantne. Eeldatakse, et tumeenergia on absoluutne vaakum. Energiatiheduse sõltuvus asukohast ruumis ja ajas on vaakumi energiatiheduse täpne, mitte ligikaudne omadus.
Vaakumi energiatihedus on 0,002 elektronvolti. Mõnede teadlaste sõnul on see äärmiselt väike, nullilähedane. Kõik eelnev ei ole minu isiklik väljamõeldis, vaid teaduslike eksperimentide ja teaduslike uuringute tulemus, mis avaldati avalikus ajakirjanduses. Eelkõige on selle aasta artikkel "Tume energia universumis", autor V.A. Rubakova.
Minu arvates ei ole vaakumenergia tihedusega 0,002 elektronvolti, võttes arvesse Universumi mastaape, mitte lihtsalt suur väärtus, vaid kujuteldamatult tohutu.
Jah, energiatihedus on tõesti nullilähedane, kuid see, et see ei võrdu sellega, on suurim avastus, nagu valguse kiiruse püsivuse avastamine!
Vaakum on definitsiooni järgi absoluutne tühjus. Absoluutses tühjuses pole midagi... peale tühja ruumi, mis paikneb neljas mõõtmes: pikkus, laius, kõrgus ja aeg. Milles tühjuses võib olla energiat? On ilmne, et kosmosel endal on energiat! Universum on hunnik energiat, mis muundub normaalseks aineks, aga ka ruumiks ja ajaks. Alates universumi algusest on ilmunud ruum ja aeg. Enne selle algust neid ei eksisteerinud. Täpsustan: meie ruum ja aeg on tekkinud, omades lõplikke energiaväärtusi. See tähendab, et energia on potentsiaalselt võimeline muutuma teistesse ruumidesse ja muudele aegadele, kus vaakumil on erinev energiatihedus.
Vaakum on universumi energia, mis on muundatud ruumiks ja ajaks. Kerge aine (st tavaline aine) läheb vaakumolekusse, suurendades ruumi ja aega. Meie universum ise asub universumi sees (või väljas, kuna sel juhul ei ole ega saagi olla selget definitsiooni mõistetele “sees” ja “väljas”, ainult “väljas”), milles võib olla lõpmatu. ruumide ja aegade olemasolu vormide arv (või see , mis neid mõisteid asendab).
Kaasaegses astrofüüsikas on veel kaks mõistet: “must auk” ja “ussiauk”, mille olemuse saab kõike eelnevat arvesse võttes esitada järgmiselt:
- "must auk" - gravitatsiooniliste omadustega energia kogunemise koht, kus massi hulk kipub 100% hõivatud ruumi suhtes,
- "ussiauk" on ruumi ja aja kobar, millel pole massi (kuna sellel on gravitatsioonivastased omadused - kõige absoluutne tõrjumine kõigest).
See tähendab, et kui "ussiaugud" on olemas, on need ruumi (energia) ülitihendamise kohad gravitatsiooni (massi) täielikul puudumisel.
Filosoofilises mõttes: igaüks meist on Universumi energiaklomp, mis koosneb nii normaalsest ainest kui ka ruumi ja aja tumedast energiast. Ja seetõttu oleme me surelikud, sest aeg, millest me koosneme, on piiratud. Kuid see on põhjus, miks me oma universumis eksisteerime, sest teiste universumite jaoks on vaja teistsuguseid mõõtmiskontseptsioone. Ja ometi, kuna meie universum on vaid lõpmata väike osa ja vorm igavesest universumist, millel on lugematu arv mõõtmeid, siis oleme koos oma universumiga osa universumist ja seega selles mõttes. igavene.

Vastus

JAH, PALJU TÖÖD ON TEHTUD. nähtavast ainest universumis on 5%, 25% tumeainet, 70% tumeenergiat... ja me püüame seletada universumi seaduspärasusi vaid 5 ebaolulise protsendi põhjal! Me ei tea siin maailmas midagi muud. mida me ei tea, selgitame 25% ühest ja 70% teisest mugavaks. Mulle tundub, et enne osakestest rääkimist on soovitatav kindlaks teha, millises aegruumis me elame, sest mulle tundub, et Finsleri aegruumi geomeetria läheneb kõige edukamalt nähtustele, mida me praegu vaatleme.

Vastus

Kallis professor! Esitan teile kaalumiseks järgmised valemid: E0=h*c/L0 aegruumi kvanti energia ("tume energia") m0=h/c*L0 aegruumi kvanti mass ("tume mass" ), kus C ~ 3* 10e10 cm/sek L0 ~ 10e-33 cm T0=L0/C ~ 0,3*10e-43 sek.

Vastus

Lähtume sellest, et tänapäeval teaduskirjanduses tumeenergia kohta välja toodud oletused vastavad tõele. Tume energia on ühtlaselt jaotunud kogu universumis ja sellel on teatud tihedus. See ei interakteeru tavalise barüoonse ainega ja väljendub barüoonse aine suhtes eranditult antigravitatsiooni kaudu, mis viib galaktikate majanduslanguse kiirenemiseni. Need andmed viitavad sellele, et tume energia ja energia üldiselt on kosmose lahutamatu omadus. Seega tekib küsimus, kus paisub Universum – loomulikult materiaalsesse ruumi, mida iseloomustab energiatihedus. Kuna Universum paisub kiirendusega, siis universumitevahelises ruumis on energiatihedus oluliselt väiksem kui tumeenergia tihedus meie Universumis, vastasel juhul oleks antigravitatsiooni tõttu Universumi paisumise kiirendamise protsess teistsugune. Ja üldiselt sõltub Universumi paisumise kiirus muuhulgas ka energiatihedusest universumitevahelises ruumis, mida tänapäeval ei võeta arvesse. Ruumi, milles on palju Universumeid, ja universumitevahelist ruumi nimetame kosmiliseks ruumiks. Erinevalt tumeenergiast võib interuniversaalses ruumis olevat energiat nimetada valgeks energiaks, kuigi neil on sama olemus. Seega oleme jõudnud järeldusele, et väliskosmose energiatihedus on erinev. Tõenäoliselt võib see omandada pidevaid väärtusi ja aja jooksul muutuda. Oleme juba jõudnud kvarkide ja gluoonideni. Mis saab edasi? Algaine idee, millest barüoonaine tekkis, näib alati ahvatlev. Sellest vaatenurgast on väga ahvatlev vaadelda kosmost, millel on energiatihedus ja mis ei interakteeru barüoonse ainega. Kuid selle vastuolu on võimalik kõrvaldada oletame, et gravitatsiooni ei põhjusta mitte ruumi struktuur, vaid selle omadus, nagu kõverus või mingisugune kokkusurumisest või pingest tingitud pinge. Barüoonse aine ja kiirguse sünd toob kaasa ruumihäire osalise eemaldamise. Tõenäoliselt võis see juhtuda Suure Paugu ajal, kui kiirguse saatel tekkis kvargi-gluooni segu. Kvantosakeste sünd on suure tõenäosusega tingitud kosmose kvantloomusest. Ruumikvanti iseloomustab energia ja häireaste pluss- või miinusmärgiga. Olgu pluss seotud meiesuguste universumite tekkega. Siis, miinusel, sünnivad antiainest universumid. Aine (aine ja antiaine) jaotumise sümmeetria säilib ainult kosmose skaalal. Tõenäoliselt on teatud tingimustel võimalikud pöördprotsessid – barüoonse aine muundumine kosmosekvantideks. Võib-olla juhtub see mustades aukudes. Hüpotees 2: Häiritud olekus kosmilise ruumi kvantid vastutavad barüoonse aine ja sellega seotud kiirguse sünni eest. Tekib loomulik küsimus: mis määrab ruumi energia, aga see on teine füüsika.

Vastus

Tere!!! Mind huvitab tumeaine teema! Pärast pikki aastaid õppimist leidsin täieliku, kõikehõlmava vastuse, mis kinnitas tumeda “AINE” olemasolu meie ümber!!! Soovin teile isiklikult oma materjale tutvustada ja nende üle arutleda!!!...

Vastus

Vabandust, täielik fantaasia. Palun lugege.
Tumeaine ja tumeenergia
Kogu kaasaegne teoreetiline füüsika ja astrofüüsika on ekslikud A. Einsteini 1925. aastal tehtud põhimõttelise vea tõttu - integreerides üle elektroni ruumala, viis ta oma relativistliku juure selle siseenergia väärtuse ja füüsikalise tähenduse määramisel valesse kohta. Seetõttu ei sisalda osakeste füüsika tänapäevane standardmudel ühtki õiget väidet. Kvargid, gluoonid, kromodünaamika, murdosa elektrilaengud, Higgsi bosonid, antigravitatsioon, ülikiire paisumine, st. inflatsiooni ei eksisteeri. Veelgi enam, ja mis kõige tähtsam, keegi ei tea, mis on füüsiline jõuväli üldiselt ja mis on gravitatsioon täpsemalt, miks ja kuidas see tekib. Keegi ei mõista, et "Suur Pauk", mis on tegelikult toimunud umbes 14 miljardit aastat "meie" vaadeldavas ruumis ja ajas lõpmatu ainelise universumi osas, ei saa ega saa juhtuda kogu universumiga. Ruum ja aeg on atribuudid, ainult mateeria omased omadused. Kogu universumis pole isegi väikest tõelise tühjuse mulli! Kogu universumi lõpmatu ruum ei ole täidetud ühe struktuurita maailma materiaalse keskkonnaga - "füüsilise vaakumiga", vaid selle moodustab. Seetõttu on igal füüsilisel ja astrofüüsikalisel objektil mis tahes viisil struktureeritud liides vaakumiga. Kuid lugupeetud füüsikud peavad ennekõike mõistma, et igasugune füüsiline jõuväli on teatud viisil "füüsikalise vaakumi" loomulik või kunstlikult organiseeritud ainevoog. Eelkõige lihtsaim füüsikaline jõuväli, gravitatsiooniväli, on sfääriliselt sümmeetriline "füüsikalise vaakum" aine voog sfääri keskpunkti suunas, kus vaakumaine näib kaovat, nagu vesi basseinis, mis pumbatakse kiiresti välja. basseini keskosa läbi peenikese vooliku, st. moonutamata gravitatsioonilist sfäärilist voolu väljaspool sfääri. Seetõttu pole antigravitatsiooni olemas, elektronidel ja positronitel pole voolikuid, mille kaudu saaks elektronide ja positronite keskmesse viia vaakumainet nii, et see hajub sfääriliselt.
Elektronid ja positronid on ainsad tõeliselt elementaarsed osakesed, mis moodustavad enda sees puhkemassi, enda ümber gravitatsioonivälja, enda sees ja ümber magnetvälja, aga ka kahemõõtmelise tasapinnalise elektrivälja, s.o. footonite voog osakese sümmeetriakeset läbivas tasapinnas, kuid ainult väljaspool selle raadiust, omandab kõik oma omadused eranditult tänu kogu Universumis levinumale protsessile - autotorsioonile, s.o. isekiirenev kahe- või kolmeteljeline sisepööre! Sel juhul tekib elektronides ja positronites ka täielik pöörlemistelg, mis on risti, millega kiirgab footonivoolu lame elektriväli. See muutub sfääriliselt sümmeetriliseks ainult orbiidi elektronide ja positronite jaoks, kuid mõnikord kauem kui kümme kuni miinus 12 sekundit. Just siin ilmnes Einsteini viga, mis keelas kõigil füüsikutel ja astrofüüsikutel mitte ainult kirjutada ja rääkida, vaid isegi mõelda elektronide ja positronite sisemisele pöörlemisele. Muide, 273 positronist ja elektronist, mis pöörlesid samaaegselt mööda ainult kahte sisemist telge, ehitati üles kõik pluss- ja miinuspi-mesonid, mis moodustasid nukleonide "mesonikatted", igas nukleonis kolm pluss- ja kolm miinuspi-mesonit ja 207-st kolmeteljelistest positronitest ja elektronidest koosnevad pluss- ja miinusmüüonid - iga prootoni, neutroni, antiprootoni ja antineutroni ainsad keskosakesed. Asi on selles, et igas neutronis ja antineutronis "pi-mesoni kattes" on üks lisa kaheteljeline elektron või positroon, millel on oma täisarvuline spin, mis kompenseerib keskmüoni elektrilaengut, kuid ei muuda pool-müoni fermioonilist iseloomu. mis tahes nukleoni täisarvuline spin! Lisaks on need kolmeteljelised, st. fermioonsed, kõik materiaalse aine aatomiorbitaalelektronid, materiaalse antiaine aatomiorbitaalpositronid ja kõik aatomitest välja löödud vabad elektronid ja positronid.
Kuid Einsteini viga põhjustas astrofüüsika inimtsivilisatsiooni teaduse arengus suurima kahju ja viivituse. Fakt on see, et Schwarzschildi sfääriga musti auke universumis põhimõtteliselt ei eksisteeri, nagu ka antigravitatsiooni, ning kogu universumi “tumeaine” ja “tumeenergia” on otseselt seotud kahe- ja kolmeteljelise pöörlemisega. Iga "elava" planeedi ja Maa tuuma, iga tähe ja Päikese, iga galaktika ja "Linnutee", iga galaktikate parve ja galaktikate superparve või metagalaktika keskmes on ennekõike mingi autotorsioonkoopia. moodustub sobiva suurusega elektron või positroon ja keerleb ise, mis seejärel moodustab enda sees ja väljaspool selle piire astrofüüsikalise objekti materiaalse sisu. See mittemateriaalne autotorsioon on mis tahes astrofüüsikalise objekti keskne osa V.I. Teen ettepaneku nimetada Poljakovi vabamüürlaseks. Fakt on see, et kui müürsepp pöörleb, suureneb selle mass raadiuse viienda astmeni ja pöörlemissageduse teise astmeni ning sisemine kineetiline energia on võrdeline raadiuse seitsmenda ja sageduse neljanda astmega. Loomulikult suureneb järsult ka “materjali” tihedus, s.t. "füüsikalise vaakumi" aine kogus massoni ruumalaühiku kohta. Samal ajal suureneb elektroni või positroni koopia mahus järsult mikroelektron-positroni paaride moodustumise tõenäosus ja kiirus. Seetõttu algab Dmitriev-Boltzmanni maksimaalse konfiguratsiooni entroopia põhimõtte kohaselt prootonite ja neutronite süntees, millel on kõigi kompleksosakeste absoluutne maksimaalne entroopia väärtus, ning seejärel aatomite ja molekulide süntees, s.o. tekkivates tingimustes stabiilsete keemiliste ainete süntees. Kuna iga astrofüüsikalise objekti keskne autotorsiooniosa ise koosneb ainult "füüsilise vaakumi" ainest, ilmneb see ainult gravitatsiooniliselt. Masonid ei saa kiirata makrofotoneid, kuid makroneutriinod, mis pöörlevad ainult mööda ühte sisemist telge ja tingimata "libisevad" mööda seda. Just need, millel on ainult liikumismass, inertsiaalne mass, moodustavad avakosmoses kohtudes ja lõikuvates uute astronoomiliste objektide autotorsioonikeskused. Inimesed peavad õppima neid avastama – meie helikopterid ja lennukid surevad sageli nende kätte! Jääb vaid märkida, et kõik elektronide ja positronite sisemised omadused muutuvad veidi, kuid muutuvad "füüsikalise vaakumi" "materjali" tiheduse muutustest.
“Tumeda energiaga” on olukord mõnevõrra keerulisem, kuigi kõik on samuti väga lihtne. Universumis on veel üks ja ainult üks materiaalne gradatsioon – submikromaailm! Selles on elektronide ja positronite raadius 16 suurusjärku väiksem kui meie “natiivsetel” mikroskoopilistel, massitihedus on 18 suurusjärku suurem ja valguse kiirus 9 suurusjärku suurem! Siin on kaks keemiat. Üks on nagu meie mikroskoopiline, kuid spetsiifilised sidemed pikkuseühiku kohta on 8 suurusjärku väiksemad. Just see määrab vee hämmastavad omadused ja meie "tunded". Teisel on ka elektronide elektriline külgetõmbejõud aatomite prootonitele, kuid statsionaarsete orbiitide tõukejõud on tsentrifugaalse asemel magnetiline. Seetõttu on siinsete keemiliste sidemete tugevus ja erienergia pikkuseühiku kohta nii suured, et mikrokosmosest, makrokosmosest ja mis tahes "astrofüüsikast" ei saa neid mitte ainult hävitada, vaid isegi lihtsalt mõjutada. Nad on meie jaoks "surematud", isegi suurte paugudega! See on sama "peenstruktuuride" maailm, kuigi submikromaailma gravitatsioonivõime on üsna suur. Kuid kõige olulisem on see, et submikromaailm sõltub ainult iseendast ja on seetõttu palju homogeensem ja ilmselt ei saa seda homogeensust miski muuta.
Mis tahes astrofüüsikalise universumi osa pärast Suurt Pauku, mis tekib selle materiaalse osa liigse kuhjumise tõttu, olles peaaegu sfääriliselt sümmeetriline, hajub kõigepealt laiali ja kiireneb, kuna aine gravitatsiooniline voog submikromaailma vaakumist keskmesse. plahvatav astrofüüsikaline osa on alati väiksem kui submikromaailma väline gravitatsiooniline ainevoog väljaspool laienevat astrofüüsikalist objekti. Siis on kaks erinevat stsenaariumi.
Kui Suure Paugu ajal immateriaalne keskmasson säilis, tõuseb plahvatanud objekt, näiteks galaktika, ja plahvatab uuesti, kuna galaktika äsja kuhjuv materiaalne osa saab kunagi oma keskmesse suurema gravitatsioonilise külgetõmbe kui gravitatsiooniline "hajumine". ” tänu submikromaailmale. Kui Suure Paugu ajal galaktika keskmassoni pöörlemine peatub, s.o. selle mass kaob ja vabaneb vastav kogus energiat, enamasti see nii peabki olema, see astrofüüsikaline objekt ei säili selles kohas ja see ei ole võimalik juhuslikult tekkida alles väga kiiresti.
Lõpuks tuleb märkida, et ainult astrofüüsikaliste objektide materiaalne sisaldus võib olla aine või antiaine. Enamikul juhtudel määrab selle nende keskse müürsepa pöörlemissuund. Ühises lõpmatus kolmemõõtmelises koordinaatsüsteemis on see elektroni või positroni koopia. Kui vaadata Maad põhjapooluselt, siis Maa ja selle autotorsioonimüürlase pöörlemine vaakumainest, mille raadius on 3470 kilomeetrit ja massitihedus 4,6 tonni kuupmeetri kohta, teeb ühe lisapöörde 19,44 Maa ööpäevaga. ja seeläbi väänab Maad pidevalt, laskmata sellel 4,5 miljardit aastat peatuda, toimub see vastupäeva. Ma võtan seda kui positiivset rotatsiooni. Seetõttu pean Maa müürit positroniks. See oli meie imeline müürsepp, kes moodustas Maal kõik materiaalse – vee, atmosfääri hapniku ja lämmastiku, kogu orgaanilise aine, sealhulgas nafta ja gaasi...

Vastus

kõik maised liigid, kuid mis kõige tähtsam - hämmastav elu!
SEE ON KÕIK!
Kõige olulisem on aga see, et inimesed peavad looma igat liiki energia kütusevabad autotorsioonallikad ja nende põhjal valdama vaakummaterjalide hüpersünteesi, aga ka kütusevabu autotorsioon-inertsiaal- ja reaktiivmootoreid, mis kasutavad ainult maailma materiaalse keskkonna aine ja energia - "füüsiline vaakum" kõigi inimeste elu toetamise valdkondade jaoks. Vastasel juhul võib meie tsivilisatsioon 21. sajandi lõpus hukkuda!
Igor Dmitrijev.
Samara. 23.01.2011.

Vastus

Poisid, palun selgitage järgmist.
Ilmselt tekkis siin tuntud termodünaamilisest seosest kategooria RÕHK (negatiivne rõhk).
dQ = pdV + dU. Või dU = dQ - pdV
On selge, et dQ (mittediferentsiaal) on süsteemi (universumi) piire ületav, sisenev või väljuv energia. pdV, õigemini, dA - süsteemi töö, antud juhul gravitatsiooniliste külgetõmbejõudude vastu. Eeldusel, et dQ = 0, tõepoolest dU = -dA, st U tegelikult väheneb süsteemi positiivse töö korral. Töö on tõesti positiivne, sest... süsteemist väljapoole suunatud impulss edastatakse (gravitatsiooniline) ülejäänud massile (“laeva seinale”) samas suunas. Tõepoolest, eksperimendiga tekib vastuolu - nähtava massi kiirenenud langusega (U suurenemine positiivse A korral).
Siis.
Ilmselt on eeldus nulli dQ kohta vale (null dQ tähendab ilmselt Suure Paugu ajal "sissepritsetud" koguenergia E püsivust, selle muutumatust ajas).
Siis
peame otsima dQ - "soojuse" allikaid. Need. - "süstimine" energiasüsteemi. Ja ka süstitud energia ülekandmise mehhanismi ("geomeetria"?) (nii et väljuva aine kineetiline energia suureneb), kuna meil on interaktsioonina ainult gravitatsiooniline külgetõmme.
Ma arvan küll? Kui mõelda järjekindlalt kord pakutud tingimustel.
Või eksin ma kuskil?
Võib-olla on Q allika ja ülekandemehhanismi otsimine vähem eksootiline (ja mitte kõike rikkuv) oletus kui negatiivne energia?
Tahaks kuulda kaasfüüsikute kommentaare...

Vastus

Ole aju.
Tumeaine pole midagi muud kui illusioon, mis on tekkinud kvant (füüsilise) vaakumi gravitatsioonilise polarisatsiooni tõttu

Tumeaine olemasolu ja levik ning selle olemus on endiselt aruteluobjekt, kuigi kaudsed tõendid selle salapärase mittebarüoonse aine olemasolu kohta on kümmekond peenraha. Selle peamiseks ilminguks on galaktikate liiga kiire pöörlemine, mis näitab, et nende mass on suurem, kui ainult vaadeldava aine põhjal eeldada saab.
Selle anomaalia selgitamiseks on teadlased esitanud kaks peamist hüpoteesi. Üks neist on selle sama tumeaine olemasolu, mis, kuigi nähtamatu, interakteerub gravitatsiooniliselt tavalise ainega, ja teine on universaalse gravitatsiooni seaduse rikkumine suurtes skaalades.
Nüüd väidab CERNi füüsik Dragan Slavkov Hajdukovic, et on olemas kolmas võimalik seletus, mis ei nõua tumeainet ega gravitatsiooniseaduse läbivaatamist.
PhysOrg.com andmetel tugineb Dragan varem füüsikute seas välja pakutud eeldusele, et mateerial ja antiainel on "vastupidise märgiga gravitatsioonilaengud" ja samal ajal tõrjuvad nad üksteist gravitatsiooniliselt (kuid samal ajal on aine gravitatsioonijõudude toimel mida tõmbab aine ja antiainet tõmbab antiaine).
Kuigi teadlased juba teavad, kuidas antiainet toota, on kogus liiga väike, vaid paar aatomit, et testida suhteliselt nõrkade gravitatsioonijõudude mõju sellele ja kinnitada või ümber lükata antiaine gravitatsiooniline tõrjumine tavalisest ainest (nüüd püüab CERN selgitada see küsimus).
Kui see seisukoht on õige, siis tekib kurioosne olukord virtuaalosakestega, mis sünnivad jäädavalt vaakumis. Teatavasti sünnivad nad osakeste-osakeste paaridena, mis viib vaakumi polariseerumiseni – lihtsalt öeldes kvantväljade ilmumiseni kaduvalt lühikeseks ajaks.
Kui osake ja antiosake kannavad muuhulgas ka vastandlikke gravitatsioonilaenguid (“+” aine puhul, “-” antiaine puhul), moodustavad nad gravitatsioonidipooli. Lisaks, nagu elektri- või magnetdipoolide puhul, saab gravitatsioonidipoole mõjutada välisväli, meie puhul tavalise barüoonse aine, st massiivsete tähtede ja raskete galaktikate gravitatsiooniväli.
Nende mõjul hakkavad virtuaalsed gravitatsioonidipoolid joonduma, mis viib kaugvaatleja seisukohalt üldise gravitatsioonivälja suurenemiseni. See tähendab, et tänu kõikjal eksisteerivatele virtuaalsetele vaakumiosakestele tõmbavad massiivsed objektid kaugeid kehasid tugevamini, kui nende tegelik mass viitab.
See täiendav võimendus põhjustab tähtede ja galaktikate liikumist veidi erinevalt, kui nad klassikaliste arvutuste kohaselt peaksid, ja see loob täiendava nähtamatu massi olemasolu näilise efekti.
Dragan arvutas välja hüpoteetilise efekti ja sai arvud, mis olid vaatlustega hästi kooskõlas. Kuid see ei ole veel uue hüpoteesi tõestuseks.
On uudishimulik, et teised füüsikud on varem välja pakkunud tumeainega versiooni - gravitatsioonidipoolid. Kuid neid samu dipooli ei peetud mitte virtuaalsete osakeste paaride vaakumis sündimise tulemuseks, vaid lihtsalt "veel tundmatu olemusega dipoolosakesteks". Igal juhul peavad teadlased ühe või teise variandi vahel valimiseks läbi viima palju kaugete kosmoseobjektide vaatlusi.
Slavkov Khaidukovich esitas oma arvutused ajakirjas Astrophys and Space Science avaldatud artiklis.

Vastus

Väga huvitav loeng ja asjalikud arutelud.
Pakun oma nägemuse universumi tekkeprobleemidest ja sellest tulenevalt tumeaine ja energia küsimustest. Niisiis:
Pärast Suurt Pauku tekkis ruum oma 9 ruumilise ja ühe ajamõõtmega. Plahvatus ise toimus põgenemise ja selle tulemusena meie poolt vaadeldud kolme ruumilise mõõtme (veel) lahtirullumise tõttu. Ülejäänud 6 mõõdet jäid väänatuks. Need määravad tüübi, oleku ja kõik maailma konstandid. Universumi sünnil suure paugu tagajärjel. ilmus üheksa mõõdet. Seejärel rullus lahti kolm ruumilist ja aega. Nende mõõtmete "kehal" hakkas arenema universum (need objektid, mida me praegu vaatleme, sündisid). Kuid mida aeg edasi, seda kolme dimensiooni avanevad lõpmatuseni. Ja ka nende mõõtmete “kehal” jätkab universum paisumist (justkui elastsel ribal). Ja kuna esimesel sündimisel oli universum tihedam, siis pidurdas gravitatsioon paisumisprotsessi ning tänapäeval, kosmiliste objektide vahekauguste suurenedes, mõõtmete lahtirullumise protsess (ja seega ka universumi paisumine) kiireneb. Aja jooksul suureneb kiirus veelgi. See on universumi paisumise põhjus. Ja tumeaine. need on kolmemõõtmelised virtuaalsed stringid. (analoogiliselt virtuaalsete vaakumosakestega). See on universumi struktuur, kuid selle vaadeldav osa pole enam virtuaalsed stringid, vaid üksteisega suhtlemine.

Vastus

Mu sõbrad, ärge murdke oma oda asjata. Kui soovite teada saada, mis see on - tumeaine, tume energia ja muud materiaalse maailma naudingud, lugege minu hiljuti avaldatud esseed "Märkused universumist", kus on lühidalt kirjas, kust ja kuidas see kõik tuli ning miks kvantiteet ja kvaliteet. Ma kinnitan teile, väga huvitav materjal!
Kirjuta [e-postiga kaitstud]

Vastus

Selgitage tavainimesele, et kui ainet saab muuta energiaks ja vastupidi, siis kas selline mehhanism on võimalik tumeenergia ja ainega? Ja kui tumeenergia paneb universumi kiirendusega paisuma, siis kas see tähendab, et kõik universumi objektid liiguvad aina suurema kiirusega ja nii palju kui mina (tavaline inimene) aru saan, siis mida suurem on objekti kiirus , mida suurem on selle mass, mis juhtub universumiga, kui tänu samale tumeenergiale jõuab kõigi objektide kiirus valguse kiiruseni (kui see on võimalik). Vabandan kohe, kui millestki valesti aru sain.

Vastus

Tegelikult on peaaegu kõik teadmata. Tähelepanuväärne on Igor V.D. Foorumis http://forum.udmnet.ru/index.php?showtopic=43262&st=0#en try1082456
Saate faili linkida ja selle alla laadida. Sest ei mahu kommentaaridesse.

Vastus

Kas teistel vaadetel “tumeaine” olemuse, eetri, paralleelmaailmade kohta, mis erinevad ametliku teaduse poolt rangelt aktsepteeritud vaadetest, on õigus elule?
_ Siin on näide foorumist allalaadimiseks:
Punane nihe Gravitatsioonikiirus Viies jõud - saidil forum.docx

Vastus

Alates 2005. aastast on arutletud akadeemik V.A. Rubakov tumeaine ja energia olemusest, kuid ükski osalejatest ei märkinud, et energia võib varjata makromassi massi tegelikke väärtusi, tegelikult varjata mateeria avaldumist.
Peitmise põhjus on väga lihtne: Energiakandjad säilivad aines tänu planeerimata interaktsioonidele laengutega (gravitatsiooniline, magnetiline, elektrostaatiline), mis konstruktiivselt moodustavad aine struktuuri. Aine energia kasvades suureneb selle konstruktiivsete laengute kasutamine sarnaste interaktsioonide kaudu. Sellise hõivatuse tagajärjel suureneb tõenäosus, et interaktsioonid väliste ja sisemiste energiaväljade vastavate kandjatega katkevad. Igat tüüpi energiaväljade kandjate põhistruktuurid on ju moodustatud konkreetseid mateeriavorme moodustavate konstruktiivsete jõudude kandjate vundamentidel, nii et neil säilib võime suhelda vastavate konstruktiivsete laengutega. See on “Ilmselt elementaarsete struktuuride tabeli” ideoloogia selle kohta, samuti raskuste peitmise kohta, s.o. makromassi gravitatsiooniparameetrid nende energia järgi, st. Arutelus osalejad unustavad isegi J. Richet'i mõju. Ah, see punkt on praeguse arutelu jaoks ülimalt oluline, st. selle tulemuste põhjal tuleks anda hinnang: kui paljud inimkonnale teadaolevatest massidest tegelikult varjavad oma energiaga juba avastatud, kuid vähetuntud aine massi peitmise mõjusid ja kui palju on meile täiesti tundmatuid vorme. aine olemasolu, mida mingil põhjusel nimetatakse tumedaks? Sel hetkel akadeemik V.A. Rubakov, arutlusele pandud artiklis, miks ta ei keskendunud, mistõttu olen sunnitud meenutama J. Richeti efekti olemasolu, mis põhjustab kehade kaalu vähenemist nende pöörlemise ajal, sõltuvuse olemasolu neutronite kaal nende liikumiskiirusest, gaaside konkreetsete masside massi sõltuvuse olemasolu nende temperatuurist, vee massi sõltuvuse olemasolu selle temperatuurist.
Kuid tähtede temperatuuride puhul on kohati võimalik varjata tähtede masside massi, olenevalt nende temperatuuridest, seega jätke see faktor peidetud, s.o. Pole mingit võimalust, et universumis oleks tumedaid masse. Arvan, et arutelu tervikuna on kasulik ja seda tuleks seda asjaolu arvesse võttes jätkata. V. Kiškintsev

Vastus

Kui mõelda superstringiteooria seisukohalt, siis mina isiklikult usun, et tulevik on selles, siis tumeaine ja energia on lahtivolditud kolme ja kokkuvarisenud seitsme ruumimõõtme tundmatud ja nähtamatud omadused konkreetselt meie universumis. Millegipärast ei esita keegi küsimust: miks ruum paindub: surub, venib... Ultramikroskoopilisel tasandil ei ole ruumi geomeetriline “kangas” sile ja ühtlane, vaid on omamoodi kvantvaht.. Saab kujutage ette, kui palju see võib "kaaluda", kui palju energiat varjatud mõõtmetes...

Vastus

Kõvera z=f(L) sõltuvus on toodud foorumi http://forum.lebedev.ru/viewforum.php?f=12 artiklis “Gravitatsioonivälja sõelumine ruumi ainega” ilma kaasamiseta. “tumeaine”, “teise maailma” jõud ja hauataguse elu rahu.

Vastus

Minu sügava veendumuse kohaselt on meie universum üles ehitatud nii, et selle struktuur on absoluutselt kõik, mis silmapiiril on, peate seda lihtsalt väga hoolikalt vaatama ja sellest tõeliselt aru saama.
Usun (järgides minu põhiteooriat füüsikas: kosmose ja selle gravitatsiooni füüsikaline teooria), et kogu tumeaine on koondunud neutronitesse ja hästi organiseeritud ühendustesse: kõikide tähtede tuumadesse ja galaktikate tuumadesse, nagu ka meie kolmemõõtmelise, kvantiseeritud (kahte tüüpi kvantide) kokkusurumisprotsessi (aine moodustumise protsessi) lõppained, st. eeter.
Ja tume energia (tõrjumine, antigravitatsioon ja nii edasi, kuidas iganes te seda nimetate) on järkjärguline kõrgelt organiseeritud vabanemine ("aurustamine") neutronist läbi selle kolmemõõtmeliste ruumikvantide pinna (mõlemat tüüpi), kuid see on mitte kõik,
ja sellepärast:
Kolmemõõtmelise ruumi kvantid (mõlemad tüübid) ei ole elementaarsed moodustised, vaid on aegruumi rakud-rakud, mis koosnevad: 1) tuumast (geomeetriline kolmemõõtmeline kujund, lihtne või keeruline, seega kahte tüüpi kvante) , 2) kest (meie kolmemõõtmelise ruumi kondensatsioonipõhitellised ehk aegruumi mullid-vahud, nimetan neid kristallideks, eriline ühendus üksteisega hiljem) ja 3) kristalloplasma ise. enam-vähem tihendatud kristallide keskkond (tõsiasi on see, et kolmemõõtmelise ruumi, mitte ainult kolmemõõtmelise ruumi kristallid ei suruta lihtsalt üksteise vastu, vaid on omavahel nagu ahela lülid, mistõttu neil on võime vabalt omasuguseid läbida ja kui on püsiv väline surve ja üksteise sisse voltimine ning mida suurem on surve ja mida kauem see kestab, seda suurem hulk kristalle üksteise peale kuhjub).
Kosmose rakud on tohutud, õigemini väga-väga suured ja ruumi kokkusurumisel ühendab neid esmalt kahe homogeense (erinevaid ei ole ühendatud) raku kristalloplasma, s.t. voldige vastavalt surve suurusele üksteise sisse ja seejärel figuurid
Figuurid kujutavad ka varem volditud-tihendatud kristalle ja tekitasid seega väga tihedad ja paksud lineaarsed (nagu kaabel) moodustised.
Need. kolmemõõtmelise ruumi kokkusurumisel salvestub ruumi energia selle põhistruktuuridesse (salvestatud kristallidesse) ja siis, kui on järjekord erinevat tüüpi ema hävitamiseks, vabaneb see energia ruumi kujul. salvestatud kristallide (salvestatud kristallid kõikidel mateeriatasanditel, alates meie maailma geomeetrilistest alustest kuni tänapäevani) lahtivoltimine ja ruumi iga raku-raku mahtude taastamine st. toimub ruumi paisumine ja sellest tulenevad mitmesugused mõjud: keemilised, füüsikalised jne.
kõik meilid osakesed on vedelad ja ruumi kokkusurumise protsessid (meie maailma kaal on igavesti elav organism tegevuses, mis ei kustu kunagi) st. nii prooton kui ka elektron-positron on nii-öelda aine koosteliinid ja prooton on põhielement. gravitatsiooniosake, mis ei ole sama mis neutron, neutron on valmisaine ladu ja selle kaudu hakkab ta saama vastupidist kõrgejärjestatud liikumist, s.t. ruumi kokkusurumine muutub taas paisumise teel ja see protsess toimub neutroni kaudu, st neutron on põhielement. antigravitatsiooni osake ja tumeenergia hoidja.
minu füüsikateoorias on neutron ainus tuleviku fundamentaalne energiakandja Kui spetsiaalses instrumendis neutroniannihilaatoris (hadron-neutron põrkur) on aeglased neutronid kuidagi sunnitud (ringikujulistes laserpeegeldavates kompleksides kahes vastandlikult). liikuvad neutroniringid) mitte aurustuda, vaid säilitada kogu oma massi, siis ei saa neutron enam spontaanselt laguneda prootoniks, elektroniks ja antineutriinoks, vaid kukub kokku sissepoole, s.t. sees eraldub mõlemat tüüpi tihedalt kokkusurutud ruumikvante (tekib ülivõimas mikromaailma superpomm) ning selliste neutronite kokkupõrkes vabaneb energia, mis võrdub vaba magnetenergiaga ja kõrge temperatuuriga ülijuhid (siinkohal tuleb neid kasutada magnetenergia reflektoritena) loome tõelise tulevikumootori, mida saab kasutada igat tüüpi transpordil, alates allveelaevadest kuni pikamaa-kosmoselaevadeni.
Kogu probleem on selles, et kvantväljateooria ei ütle seda, mida ma just ütlesin, sest selle teooria jaoks on prooton ja neutron mõlemad hadronid, mis koosnevad kolmest kavarkist ja et neutron on prootonist veidi raskem ja nad ei erine kummastki. muud.
Kuid praktikas pole see sugugi nii: prooton on ülistabiilne osake, neutron aga mitte.
tuumapommi neutroniallikas põhjustab tuuma ahelreaktsiooni, tuumaplahvatuse (kuigi siin on vaja muid tingimusi), kuid prootoniallikad pole selleks võimelised,
ja nii edasi
st prooton ja neutron on mõlemad hadronid, kuid täiesti erinevat tüüpi.
Me kõik peame töötama väga arukalt ja kõvasti, et neutron “demaskeerida” ja võtta sealt kõik, mis meile kuulub.
Fundamentaalne energia on neutronis väga nutikalt peidetud ja kui me väga-väga ei pinguta, siis me edu ei näe!
Siin on väga lühike kokkuvõte kõigest, mida tahtsin teile öelda.
Lugupidamisega
Bidzina Mindorašvili Gravitatsiooninähtus avaldub materiaalsete moodustiste masside vahel, millel on massi defitsiit ja liig, millega kaasneb nende liikumine ruumis.
Teaduses seletatakse materiaalsete moodustiste konvergentsi suunas liikumise fenomeni tavaliselt gravitatsiooni fenomeniga. Materiaalsete moodustiste liikumist vastassuundades seletatakse tavaliselt antigravitatsiooni nähtusega, mida looduses ei eksisteeri.
Gravitatsiooninähtus (vastastikune gravitatsioon) määrab materiaalsete objektide liikumiskiiruse sõltuvalt nende massist, nendevahelisest kaugusest ja massidefektide erinevusest.
Seega tuleks antigravitatsiooni mõiste füüsika terminoloogiast välja jätta.

Vastus

Tumeenergia on kogu universumi pöörlemise tsentrifugaalenergia.
Mida kaugemal suure paugu keskpunktist, seda suurem on tsentrifugaaljõud ja
gravitatsioon on nõrgem. Meie, universumi sees olles, ei tunne pöörlemist.
Ja universum lendab positiivse kiirendusega laiali.

Suurepärane loeng, aitäh. Huvitav, kas gravitonid võiksid olla tumeaine osakeste kandidaat?
Nende omadused ja kogus ei ole teada, nad liiguvad valguse kiirusel ja neil on sarnaselt gluoonidega isetegevus, s.t. omavahel suhelda, s.t. meelitavad.
Varajasest universumist on neid alles tohutult palju! Kui on vastuväiteid selle kohta, et tumeaine osakesed ei tohi olla relativistlikud, et galaktikate lähedusse koonduda,
Samuti on gluoonid relativistlikud osakesed, kuid need on tihendatud nukleoniteks nii palju, et nende energia moodustab kuni 95% viimaste massist.

Vastus

teate, kui hakkate millegagi tantsima, siis analüüsige universumit ennast ja selle võimet oma ruumilist olekut pöörata. tõsiasi, et see on lõpmatu, on selge ja see, et see on surematu ja ei vaja jooksva aja sirgjoont, on samuti selge. kuid samal ajal on ruumiliste keskkondade või mõõtmisväljade erinevatel tasanditel evolutsioonilisi lokaalseid moodustisi. kõik pöörleb, pulseerib ja muutub millegi teiseks muutumises absoluutne liikumine domineeriva poole. niimoodi on kõik need näitajate mõttes olemuselt transformatiivsed liikumisvormid. Nüüd on küsimus selles, miks Universum ei seisa nagu panus ühes asendis. Ma ei toonud sulle midagi uut, sa ei saa isegi naeratada. mis on omane universumi liikumisele, ja siis saate välja veeretada, mida iganes soovite. See on elementaarselt lihtne. kõik protsessid ja struktuurid tuleb siduda ühtseks omavahel seotud tervikuks, siis on need täpsed ja etteaimatavad.

Vastus

Tahaksin lisada, kui kedagi huvitab, et ilma mõistmise ja teadvustamiseta on universumi revolutsioon, kus loodus on meie jaoks oma peamiseks näitajaks välja toonud liikumise, millest me ilma vaidlusteta välja toome selle ja selle. , ja määrata selle pöörde vajadus, mis tähendab liikumisest tekkivate vormide võimalust. Noh, järgmiseks, keda me tahame lisada elementaarsesse põhikomponenti ja miks need jäävad, nagu kõik üksteise ümber. täpsuse mõttes on levikiiruse määramine ja kauguste määramine paaristumise ja selle kahe poole suhte küsimus, õigemini, mida me sinna paneme nende omavaheliste suhete täitmisel. sest kiiruse definitsiooni järgi puudub teil teine pool, mul pole muidugi vaba füüsilist transformatsioonide maailma, milles me elame ja rõõmustame tänu maisele nišile suhteliselt tasakaalustatud sümmeetria-entroopias Seetõttu me vaja kindlaks teha peamine ja siis see teooriate vinegrett asjad korda seada. ja üldiselt on aeg eraldada elektromagnetlaine kaheks sõltumatuks komponendiks, nimelt osakestena, mis rikuvad olekute asümmeetria tasakaalu.

Vastus

Muinasjutud.
Algusest peale tulevad nad valgust vaadates välja paisumise, siis seletavad seda sellega, et võib-olla gravitatsiooniseadused sellistel skaalal muutuvad.
Või võib-olla on see lihtne, ärge olge liiga tark, ärge tehke 100 vale järeldust, vaid arvake, et valgus muutub koos kaugusega, siis kõik probleemid lahenevad, ei toimu kiiret paisumist ega pimedat energiat.

Lisaks on nende jutu olemus selles, et ruum laieneb, füüsikud ajavad meid meelega segadusse, sest ruum on kehade suuruse tuletis. See ei ole üksus ise ega saa laieneda. nad ajavad meelega segadusse, sest ei saa öelda, et kehad liiguvad kiirendusega eemale, sest kõigile saab kohe selgeks, et need on muinasjutud, seega looritavad.

Ja isegi sellest artiklist on näha kogu kaasaegne reguleeritav füüsika, nad ise mõtlevad ja kohandavad tulemusi ise.

Kui olin laps, lugesin sarnaseid argumente ja ei midagi uut. Vabandage, et arvate nagu kohvipaksu pealt. kõnnid ühekülgselt ringis, kus on materiaalne keha ja selle gravitatsiooninäitaja on aluseks. Nad lõid teda jalaga, ta vabastas valguskvanti, nagu tualetis, kui kaugele see lendas, sõltus keskkonna või välja tihedusest. Poisid, teil pole selget, selget ja konkreetset suhet. seal on liikumine, pole vahet, mida selle alla paned. Sellel universumi dünaamika ilmingul on põhimõtteliselt oluline külg, mille näitajad sõltuvad universumi enda evolutsioonitsüklitest. põhikomponentide tekkimine, mis sünteesivad näitajate kasvu ja lagunemist, on omane tsüklile endale, seotud universaalsusele ja see kordub nii väikestes kui ka suurtes. Miks on Universum sellises seisus, on ta meie jaoks selle peamise näitaja välja toonud. selgusetu on see, et liikumisel tekivad kõik tema trikid nende sõltuvate ja sõltumatute positsioonidega ruumilises asümmeetrias. Sind on lihtne mõista, kellegi poolt visatud muutumatu materiaalne punkt ja sinu pöörlemine selle ümber. matemaatika on paarissuhetes funktsionaalselt seotud, aga seisev maapealne rakendusfüüsika - kõndige Vasja ühes suunas ja tähtedest lähtuv valgus ja Päike, mida ta uurib. Kui muudad sidet, siis lendad, kui ei muuda, sõidad edasi raudkäruga. Nali. Et protsessi detaile täpselt analüüsida ja võrrelda, tuleb ilmselt mõista Universumi põhiprintsiipide aluseid. Pange tähele, et mul pole sellega midagi pistmist.

Vastus

Miks füüsikud alati arvavad, et teised osakesed on olemas... jah, nad võivad eksisteerida selle universumi raamides, aga on ka teine jõud koos teiste seadustega... või õigemini, seaduse mõiste, aeg, aine ja osakesed on mitte seal... seal on energia, see võib tekitada mateeriat ja aega... kuidas sa ei saa aru, et see on väga suur eksperiment... maailm loodi, aga see pole fakt, et me loojat mõistame ...

Vastus

Ja mina olen mees ja sina oled mees, see on suurepärane ja peaasi, et oleks tulemus, mis on haigelt selge ja mis kõige tähtsam, ei sõltu kellegi arvamustest. Siin see on ja toimib, nii minus kui sinus ja kõikjal selles piirkonnas – Emauniversumis oma evolutsioonilises pöörddünaamikas. Niisiis, mis tulemus see – üsna, banaalselt lihtne – see liikumine on. see tähendab, et see on voolus vastavates iseloomulikes komponentides läbiviidud reaktsioonide erinevate lahenduste indikaator. reaktsioonid on liikumise energia. Aga siis mõelge, millest ehitada voolureaktsiooni funktsionaalsust, tasakaalu ja suunda. kuid see pole väljapakutud stsenaariumide puhul peamine, vaid asjaolu, et kui mõnes teoorias on midagi kerkinud kõigutamatu alusena, tugipunktina, siis seda positsiooni lihtsalt pole - see on nii jama, miks? sest tulemusele pole lahendust. tagastamise ringluses olev füüsika peaks olema selge ja arusaadav isegi mulle, tume ja harimatule mehele.

Vastus

KMB kiirgus on selgelt universumisse siseneva energia allikas
See tähendab, vaadeldavasse ruumi.
Minu küsimus on: milleks see energia muutub?
Mitte ainesse, mida me vaatleme?
Ja kui mitte, siis miks mitte?
Küsimus kõigile, aga ennekõike lugupeetud Rubakovile.

Vastus

kuidas ta mõtleb, ehitab ja ennustab ning millest ta lähtub, Lugupeetud härra Rubakov, ma loodan, et kõik mõistavad klassikaliselt tõestatud lähenemiskoolkonda tüüpmudeli kinnitamisel oma igivanade ootuste ja ummikteedega. Kiitus talle – ta on teaduslik töömees – kündja. Teie küsimus on ebaselge ja ebaselge. Kui teil on rõõm mõista mateeriat ja energiat või nende samaväärsust, peaksite meile kirjutama ja seeläbi meid vaimustama, mis on energia ja kust see igavesti tuleb, universumi pöördevolutsioonilises dünaamikas. mis selle tingib, ja siis võite jõuda nendele loogilistele järeldustele avaldunud korpuskulaarsuse kohta. kui sa istud lainel, siis on sul üks maailm, no kosmoloogia ka, kui korpuskul-materiaalsusel, siis on üldiselt segadus, aga kas see on põhiviite järgi kiirgus või mitte Teisest küljest tasub seda mõista. ja nüüd on see lihtsalt manipuleerimine etteantud tihedustega nende täidiste-kandjatega-pole selge mis. Seetõttu on teil ainult üks väljapääs: mõista liigutuste füüsikat - lõpuks. viimane asi - sa ikka ei otsusta, ma kirjutan vabalt ja grammatiliste vigadega.

Vastus

"Lisaks tavalisele ainele on universumis ka reliikvia neutriinod - umbes 300 igat tüüpi neutriinot kuupsentimeetri kohta. Nende panus universumi koguenergiasse (massi) on väike, kuna neutriinode massid on väikesed. on kindlasti mitte rohkem kui 3%.

Midagi ma ei mõista – neutriinode massid on väga väikesed ainult oma massi (puhkemassi) poolest, kuid nad võivad kanda väga suurt (oma massi suhtes) energiat. Tuuma interaktsioonist pärinevate tüüpiliste neutriinode puhul ulatub loendus kümnetest KeV kuni MeV ühikuteni.
Kui eeldame, et Suure Paugu hetkel tekkinud reliikvia neutriinodel on sarnased energiad, siis võib nende energiaks olla väga kadunud kütuseelement:
300 neutriinot kuupmeetri kohta vaata, see on 300 miljonit tükki kuupmeetri kohta. ruumi keskmiselt
Kui eeldada keskmiseks massienergiaks (osakeste puhkemass + ülekantud energia) 100 KeV, siis on see 30 TeV kuupmeetri kohta, mis on isegi suurusjärgu võrra suurem kogu energiatihedusest universumis. Näidatud 5 prootonit kuupmeetri kohta. katsetes kindlaks tehtud, kuna universumi keskmine energiatihedus on vaid ~ 5 GeV.
Need. "kadunud" tumeenergia jaoks piisab, kui neutriinode keskmine energia on vaid umbes 15 eV osakese kohta.
Isegi kui võtta arvesse nende maksimaalset energiakadu "kosmoloogilisest punanihkest" alates BV ajast, mis on hinnanguliselt suurusjärgus 3000, pole midagi uskumatut - siis neutriinode esialgne keskmine energia BV hetk oleks pidanud olema umbes 45 keV - neutriinode jaoks täiesti normaalne tase.

P.S.
Kes veel suudaks selgelt seletada, kuhu universumi paisumise ja sellest tuleneva punanihke käigus neutriinode “jahutamise” energia üldiselt kaob. Kõigis kirjeldustes, mida olen Internetis kohanud, on seda punkti käsitletud “tagasihoidlikult”. Nii nad ütlevad, et lainepikkus on suurenenud, st. sagedus (ja seega ka osakeste energia) on vähenenud ja ilma igasuguse interaktsioonita ruumi "venimise" tõttu - ja see on kõik! Tundub, nagu oleksid kosmoloogid juba ammu enda jaoks energia jäävuse seaduse tühistanud.

Vastus

Tuginedes Schrödingeri võrrandi ja Navier-Stokesi võrrandi vahelisele analoogiale ning vaakumitiheduse väärtusele, arvutasin vaakumit moodustava keskkonna omadused. Selgus, et vaakumosakeste mass on keeruline, kus reaalosa kirjeldab tumeainet ja kujuteldav osa tumedat energiat. Sel juhul on tegelik osa keskmine. ja kujuteldava osa ruut on dispersioon. Lisaks määrab dispersioon massienergia võnkuva osa. Kuid arvutuste tulemused ei langenud katsega kokku. Tumeaine mass on võrdne tumeda energia massiga. Kuigi astronoomide arvutuste kohaselt on tumeenergia mass kolm korda suurem kui tumeaine mass. Mõned meist eksivad. Arvutuste matemaatikat vaata lisatud failist.
http://russika.ru/sa.php?s=1241

Vastus

inimene... selline maailmavaade eeldab teadmiste puudumist - ruumi ja aega looduses ei eksisteeri - see on ainult formalism ja matemaatikale omane fenomenoloogia oma aine arengus...

Looduses pole loomulikult aega ega ruumi...

isegi usaldusväärselt teadaolev valguse kiirus on meie metagalaktika avarustes tühine – BBC filmis Supermassive Black Holes (2000) mainitakse, et juba on tuvastatud üle 125 miljardi galaktika – meie, maalaste... inimeste jaoks. .

see on maailmapildis kõige tähtsam, see on maailmavaate kujunemise aluseks...

Vastus

Kirjuta kommentaar

Füüsikud armastavad lööklauseid. Juba mõnda aega on nende seas kombeks anda äsja avastatud olemitele “ebateaduslikke” nimesid. Võtke näiteks kummalised ja võluvad kvargid. Nii et tumeenergia ei ole tumedate jõudude sünonüüm, vaid termin, mis on loodud meie universumi mõningate ebatavaliste omaduste tähistamiseks.
Tumeenergia avastamine tehti astronoomilisi meetodeid kasutades ja tuli enamikule füüsikutele täieliku üllatusena. Tume energia on võib-olla kaasaegse loodusteaduse peamine mõistatus. Tõenäoliselt saab selle lahendusest 21. sajandi füüsika kõige olulisem sündmus, mis on mastaapselt võrreldav lähimineviku suurimate avastustega, nagu Universumi paisumise fenomeni avastamine. On isegi võimalik, et teoorias toimub nii radikaalne areng, et see on võrdne üldrelatiivsusteooria loomisega, aegruumi kõveruse avastamisega ja selle kõveruse seostega gravitatsioonijõududega. Oleme praegu teekonna alguses ja tumeenergiast rääkimine on võimalus heita pilk füüsikute “laborisse” ajal, mil nende töö on täies hoos.

Minu poolt suurepärane artikkel, mis on kirjutatud lihtsas ja arusaadavas keeles, soovitan seda KÕIGILE.

1 Natuke ajalugu
1.1 "Sellest ei piisa"
Asjaolu, et meie universumis on "midagi valesti", sai kosmoloogid selgeks 90ndate alguses. Et selgitada, millest me räägime, tuletagem alustuseks meelde meie universumi paisumist. Kõik galaktikad eemalduvad üksteisest ja igas neist tundub vaatlejale, et tegemist on paisumise keskpunktiga; mida kaugemal on galaktika, seda kiiremini see paisumiskeskmest eemaldub (joonis 1). See avastati 20. sajandi 20ndatel Maalt tehtud vaatluste abil. Kvantitatiivselt iseloomustab paisumiskiirust Hubble'i parameeter. 1990. aastate alguseks oli Hubble'i parameetri väärtus tänapäevases universumis üsna hästi mõõdetud: universumi paisumise kiirus on tänapäeval selline, et Maast 1 miljardi valgusaasta kaugusel asuvad galaktikad põgenevad meie eest kiirusega. 24 000 kilomeetrit sekundis.

Riis. 1: laienev universum. Kaugemad galaktikad eemalduvad meist kiiremini ja tunduvad Doppleri efekti tõttu punasemad. Kauguste galaktikate kauguste mõõtmine koos nende kiiruste mõõtmisega võimaldab määrata Hubble'i parameetri väärtuse, mis iseloomustab universumi paisumiskiirust.
Pange tähele, et Hubble'i parameeter sõltub ajast; nii et kauges minevikus laienes universum palju kiiremini kui praegu ja vastavalt oli Hubble'i parameeter palju suurem.

Kaasaegses gravitatsiooniteoorias – üldises relatiivsusteoorias – on Hubble’i parameeter selgelt seotud kahe teise universumi tunnusega: esiteks kõigi ainevormide koguenergiatihedusega, vaakumiga jne ning teiseks kolmemõõtmelise ruumi kõverus . Meie kolmemõõtmeline ruum üldiselt ei pea olema eukleidiline; selle geomeetria võib olla näiteks sarnane sfääri geomeetriaga; Kolmnurga nurkade summa ei pruugi olla 180 kraadi. Sel juhul mängib ruumi “elastsus” universumi paisumise seisukohalt sama rolli kui energiatihedus. Niisiis määrab Hubble'i parameetri mõõtmine üldise relatiivsusteooria raames universumi kogu energiatiheduse summa väärtuse ja kolmemõõtmelise ruumi võimaliku mitteeukliidsusega seotud panuse.

90ndate alguseks hinnati ka "tavalise" aine energiatihedust tänapäevases universumis hea täpsusega "normaalseks" selles mõttes, et see kogeb samu gravitatsioonilisi vastastikmõjusid nagu tavaaine. Seega kehtib "tavalise" aine jaoks Newtoni seadus. Asja tegi aga keeruliseks asjaolu, et suurem osa “tavalisest” ainest ei ole meile tuntud aine (aatomid ja ioonid), vaid nn tumeaine . Tumeaine koosneb ilmselt uutest elementaarosakestest, mida pole maapealsetes katsetes veel avastatud. Erinevalt paljudest teadaolevatest osakestest ei kanna nad elektrilaengut ega kiirga seetõttu valgust; neist koosnev aine on tõeliselt tume. Sarnasus tavaainega seisneb selles, et gravitatsioonilised külgetõmbejõud sunnivad tumeainet kogunema tükkideks – galaktikateks ja galaktikaparvedeks (joonis 2). Ta ise tõmbab ligi mateeriat ja valgust; Just selle gravitatsioonilise külgetõmbe mõju tõttu see avastati. Veelgi enam, gravitatsioonijõudude mõõtmised galaktikaparvedes võimaldasid määrata tumeaine massi nendes parvedes ja lõpuks ka universumis tervikuna. Nii leiti “tavalise” aine summaarne energiatihedus (selle kohta kehtib kuulus valem $E=mc^2$ ).

Riis. 2: massijaotus galaktikaparves. Mustad täpid on galaktikad. Mass on koondunud peamiselt tumeainesse, mis jaotub ühtlasemalt kogu kobaras.

Ja mis juhtus? Selgus, et universumi mõõdetud paisumiskiiruse selgitamiseks "tavalisest" ainest selgelt ei piisa. Pealegi oli see märkimisväärne: "puudus" oli umbes 2/3 (kaasaegsete hinnangute kohaselt umbes 72%). Sellel asjaolul oli kaks võimalikku seletust: kas kolmemõõtmeline ruum on kõver ja puuduv panus Hubble'i parameetrisse on seotud selle "elastsusega" või on universumis uus energiavorm, mis hiljem sai tuntuks kui tume energia.

1.2 Kuhu iganes sa selle viskad...
Teoreetilisest vaatenurgast tundusid mõlemad võimalused – ruumi mitteeukleidiline olemus ja tumeenergia – äärmiselt ebausutavad. Kui poleks kangekaelseid fakte, oleks olukord praegu sama.

Alustame kolmemõõtmelise ruumi kõverusest. Universumi paisudes ruum silub ja selle kumerus väheneb. Kui praegu on kõverus nullist erinev, siis varem oli see suurem kui praegu. Aine energia (massi) tihedus väheneb aga Universumi paisudes veelgi kiiremini . See tähendab, et varem oli kõveruse suhteline panus Hubble'i parameetrisse väga väike ja põhiline panus oli suurel määral aine panus. Selleks, et 2/3 universumi paisumisest oleks tänapäeval tagatud kumerusega, on vaja minevikus ruumi kõverusraadiuse väärtust fantastilise täpsusega “kohandada” – 1 sekund pärast Suurt Pauku on olnud võrdne ühe miljardindikuga vaadeldava universumi tollasest suurusest, ei rohkem ega vähem! Ilma sellise sobivuseta oleks kõverus täna kas mitu suurusjärku suurem või mitu suurusjärku väiksem kui vaatluste selgitamiseks vaja.
Isegi kui ignoreerida hüpoteesi, et puuduva panuse tänapäeva Hubble'i parameetrisse annab ruumi kõverus, jääb kõveruse probleem ikkagi alles: igal juhul peab kumerus olema algstaadiumis äärmiselt väike, vastasel juhul oleks see liiga väike. täna suur. See probleem oli üks peamisi kaalutlusi, mis viis ideeni universumi evolutsiooni inflatsioonifaasist. Vastavalt A. Starobinsky ja iseseisvalt A. Guthi välja pakutud inflatsiooniteooriale, mis tekkis tänu A. Linde, A. Albrechti ja P. Steinhardti tööle, läbis Universum oma evolutsiooni väga varajases staadiumis ülikiire, eksponentsiaalne laienemine (inflatsioon, inflatsioon). Selle etapi lõpus soojenes universum väga kõrge temperatuurini ja algas kuuma Suure Paugu ajastu.

Kuigi inflatsioonistaadium kestis arvatavasti vaid murdosa sekundist, paisus selle aja jooksul Universum nii palju, et selle suurus muutus palju suuremaks kui praegu nähtav osa. Meie jaoks on oluline, et ruumi inflatsioonilise venimise tulemusena langes selle kõverusraadius peaaegu nullini. Seega viib inflatsiooniteooria ennustuseni, et tänapäevase universumi ruum on eukleidiline kõige suurema täpsusega. See on muidugi vastuolus hüpoteesiga, et Universum paisub täna kõveruse tõttu 2/3 võrra.

Tumeenergiaga on olukord sarnane, ainult hullem. Allpool käsitleme erinevaid hüpoteese tumeenergia olemuse kohta, kuid siinkohal piirdume järgmise märkusega. Olenemata sellest, mis on tumeenergia, saab selle tihedust iseloomustada ühe energiamõõtmega. Vaatlusandmetega kooskõla tagamiseks peaks selle parameetri väärtus – tumeenergia energiaskaala – olema ligikaudu võrdne 0,002 elektronvoldiga. Samal ajal iseloomustavad teadaolevaid fundamentaalseid vastastikmõjusid – tugevat, nõrka, elektromagnetilist ja gravitatsioonilist – nende energiaskaalad. Väikseim neist on seotud tugevate (tuuma) vastasmõjudega ja on umbes 200 miljonit elektronvolti. Selgub, et see on 100 miljardit korda ebakõla! Kõige hullem on see, et sellele lahknevusele ja üldse üliväikesele tumeenergia hulgale on väga raske seletust leida; näiteks inflatsiooniteoorial, mis kõveruse probleemiga nii hästi toime tuleb, pole selle teemaga absoluutselt mingit pistmist.

Tumeenergia tõlgendamise raskuste tõttu oli üsna pikka aega populaarsem seisukoht, et universumi praeguse paisumiskiiruse põhjuseks on ruumiline kõverus. Paljud (kuigi mitte kõik) füüsikud ei saanud tõsiselt võtta võimalust, et tume energia tõesti eksisteerib, ja pidasid ruumilist kumerust "väiksemaks paheks". Küsimus, nagu tavaliselt, lahendati katsega.

1.3 Universum paisub kiireneva kiirusega
Pöördepunkt saabus aastatel 1998 -1999, mil kaks gruppi USA-st, üks A. Reiss ja B. Schmidt ning teine S. Perlmutter teatas kaugete 1a tüüpi supernoovade vaatluste tulemustest. Nendest tähelepanekutest järeldub, et meie universum paisub kiireneva kiirusega. . See omadus on täielikult kooskõlas tumeenergia ideega, samas kui ruumi mitteeukleidiline olemus ei too kaasa kiirendatud paisumist. Seega tehti selge valik tumeenergia kasuks ja hüpotees mitteeukleidilisest kolmemõõtmelisest ruumist lükati tagasi (selle juurde tuleme põgusalt tagasi).

Paar sõna 1a tüüpi supernoovade kohta. Need on termotuumaplahvatused, mis lõpetavad teatud tüüpi tähtede eluea. Nende plahvatuste üksikasjalik teoreetiline kirjeldus on endiselt puudu, kuid lähedalasuvate supernoovade vaatluste põhjal on loodud empiirilised mustrid, mis võimaldavad määrata nende absoluutset heledust, st määrata energiat, mida nad kiirgavad üsna lühikese plahvatuse ajal. Teisisõnu, 1a tüüpi supernoovad on "standardküünlad": teades absoluutset heledust ja mõõtes näivat heledust (Maale tuleva energia voogu), saate määrata kauguse neist igaüheni - mida suurem on kaugus, seda väiksem on näiv heledus. Samas on võimalik kindlaks teha iga supernoova meist eemaldumise kiirus (kasutades Doppleri efekti). Supernoovad on väga eredad objektid ja neid võib näha suurte vahemaade tagant. Teisisõnu, kauged supernoovad, mida me praegu jälgime, plahvatasid juba ammu ja seetõttu määras nende põgenemiskiiruse tolleaegne universumi paisumiskiirus , kauges minevikus. Seega võimaldavad 1a tüüpi supernoovade vaatlused määrata paisumise kiirust Universumi evolutsiooni suhteliselt varases staadiumis (7 miljardit aastat tagasi ja isegi veidi varem) ning jälgida selle kiiruse sõltuvust ajast. See võimaldas kindlaks teha, et universum paisub kiirenevas tempos.

1.4 Kosmos – eukleidiline
Lõpliku tõestuse selle kohta, et kolmemõõtmelise ruumi mitteeukleidiline olemus, kui see on olemas, ei mängi universumi paisumises olulist rolli, saadi kosmilise mikrolaine taustkiirguse omaduste mõõtmisega. Kosmiline mikrolaine taustkiirgus, mis tänapäeval meie universumit läbistab, eraldus kosmoloogilise evolutsiooni üsna varajases staadiumis. Fakt on see, et universum oli minevikus palju tihedam ja kuumem kui praegu. Laienemise käigus muutus see harvemaks ja jahenes; Kosmilise mikrolaine taustkiirguse praegune temperatuur on 2,725 Kelvinit.

Algstaadiumis oli aine kuumas Universumis plasma olekus – prootonid omaette, elektronid omaette. Selline keskkond on elektromagnetkiirgusele läbipaistmatu, elektronid hajuvad, neelduvad ja kiirgavad pidevalt. Kui universum jahtus umbes 3000 kraadini, ühinesid elektronid ja prootonid kiiresti vesinikuaatomiteks ning aine muutus footonitele läbipaistvaks (joonis 3). Aine plasmast gaasilisse olekusse ülemineku epohh on reliktfootonite viimane emissioon (õigem oleks rääkida viimasest hajumisest, kuid meie jaoks pole see peensus oluline). Sel ajal oli Universumi vanus 300 tuhat aastat (tänapäeva vanus on 13,7 miljardit aastat). Sellest ajast alates levivad footonid vabalt üle kogu universumi, nende lainepikkus on kosmose venimise tõttu suurenenud ja tänapäeval on need jäänukfootonid raadiolained.

Riis. 3: Temperatuuril umbes 3000 kraadi läks aine universumis plasmast gaasilisse olekusse ja muutus footonitele läbipaistvaks. Horisontaalne telg tähistab aega. Footonid on skemaatiliselt näidatud kollasena.

Reliktsete footonite emissiooni ajastul ei olnud universum täpselt homogeenne. Tollal eksisteerinud ebahomogeensused olid struktuuride embrüod – esimesed tähed, galaktikad, galaktikaparved. Sel ajal olid plasma ebahomogeensused, nagu tavaliselt tihedate meediumite puhul, helilained. On oluline, et sel ajastul oli Universumil iseloomulik kaugusskaala, mis nüüd avaldub tol ajal kiiratud reliktfootonite omadustes. Pika pikkusega ja vastavalt lühikese perioodiga helilained ei olnud reliktfootonite kiirguse ajastuks veel jõudnud areneda ning “õige” pikkusega lained olid just jõudnud maksimaalse kokkusurumise faasi. See "õige" lainepikkus esindab CMB footonite emissiooni ajastu "standardset joonlauda"; selle suurus on kuuma Suure Paugu teoorias usaldusväärselt arvutatud.

Universumi heterogeensus reliktfootonite viimase emissiooni ajastul avaldub selles, et erinevates kohtades emiteeritud footonitel on veidi erinev temperatuur. Teisisõnu sõltub footonite temperatuur sellest, mis suunast taevasfääril nad meieni tulevad. Mõju on nõrk: suhteline temperatuuride erinevus eri suundades on umbes 1/100 000. Seda mõju on aga usaldusväärselt mõõdetud. Veelgi enam, 20. ja 21. sajandi vahetusel mõõdeti BOOMERANGI ja MAXIMA katsetes esimest korda nurk, mille all äsja käsitletud “standardjoonlaud” on nähtav. On selge, et see nurk sõltub ruumi geomeetriast: kui kolmnurga nurkade summa ületab 180 kraadi, siis on see nurk suurem. Selle tulemusena leiti, et meie kolmemõõtmeline ruum on hea täpsusega eukleidiline. Hilisemad mõõtmised kinnitasid seda järeldust. Universumi paisumise seisukohalt tähendavad olemasolevad tulemused, et ruumi kõverus annab Hubble'i parameetrile tühise panuse (alla 1%). Universumi paisumiskiirus on tänapäeval 70% tingitud tumeenergiast.

2 Nad ei tea temast enam midagi
Milliseid tumeenergia omadusi tuntakse tänapäeval? Selliseid omadusi on vähe, ainult kolm. Kuid see, mis on teada, võib tekitada õigusega hämmastust.
Esimene on tõsiasi, et erinevalt "tavalisest" ainest ei koondu tume energia objektideks, nagu galaktikad või nende parved. Niipalju kui me praegu teame, on tume energia "levitatud" ühtlaselt kogu universumis. See väide, nagu iga väide, mis põhineb vaatlustel või katsetel, vastab teatud täpsusega. Ei saa täielikult välistada, et kusagil Universumis on tumeda energia tihedus veidi suurem ja kusagil keskmisest veidi väiksem, kuskil on tume energia veidi tihedam ja kuskil veidi haruldasem. Kuid vaatlustest järeldub, et sellised kõrvalekalded homogeensusest, kui need on olemas, peaksid olema väga väikesed.

Teisest omadusest oleme juba rääkinud: tume energia paneb Universumi kiirendusega paisuma. Sel moel erineb tumeenergia ka tavaainest silmatorkavalt. Tavalise aine puhul kehtib tavaline ettekujutus gravitatsioonijõudude "töötamisest": aineosakesed, mis moodustuvad näiteks plahvatuse ja tsentrist hajumise tulemusena, aeglustavad järk-järgult nende hajumist gravitatsioonilise külgetõmbe tõttu keskmesse. . Kui poleks tumeenergiat, kehtiks sama ka universumi kohta: galaktikate eemaldumise kiirus väheneks aja jooksul. Tumeenergial on vastupidine mõju, galaktikad eemalduvad üha kiiremini.
Kaks kirjeldatud omadust näitavad, et tume energia kogeb teatud mõttes antigravitatsiooni, sest gravitatsioonilise külgetõmbe asemel on gravitatsiooniline tõrjumine. Tänu sellele Universumi paisumine kiireneb ja tänu sellele jaotub tumeenergia ruumis ühtlaselt. Suurenenud normaalaine tihedusega alad koguvad gravitatsioonilise külgetõmbe tõttu ainet ümbritsevast ruumist, need alad ise on kokku surutud ja moodustavad tihedaid tükke; Nii tekkisid esimesed tähed ja seejärel galaktikad ja galaktikate parved. Gravitatsioonivastase aine puhul on vastupidi: suurenenud tihedusega alad (kui neid on) venivad gravitatsioonilise tõrjumise tõttu, ebahomogeensused siluvad ja ei teki klompe.

Tumeenergia kolmas omadus on see, et selle tihedus ei sõltu ajast. Üllatav ka: Universum paisub, maht kasvab, kuid energiatihedus jääb muutumatuks. Siin näib olevat vastuolu energia jäävuse seadusega. Viimase 8 miljardi aasta jooksul on Universumi suurus kahekordistunud. Ruumiala, mille suurus oli tollal näiteks 1 meeter, on tänapäeval 2 meetrit, selle maht on kasvanud 8 korda ja energia selles mahus on sama palju suurenenud. Energia mittesäästlikkus on ilmne. Muidugi puudutab see konkreetselt tumeenergiat: normaalaine osakeste arv paisuvas mahus pole muutunud, ka nende summaarne puhkeenergia ning puhkeenergia tihedus on langenud 8 korda.

Tegelikult ei ole energia suurenemine Universumi paisumisel vastuolus füüsikaseadustega. Tume energia on kujundatud nii, et laienev ruum töötab selle peal, mis toob kaasa selle aine energia suurenemise laienevas ruumi mahus. Tõsi, ruumipaisumine on ise põhjustatud tumeenergiast, nii et olukord meenutab parun Münchauseni end juustest mööda rabast välja tõmbamas. Ja ometi pole vastuolu: kosmoloogilises kontekstis on võimatu juurutada koguenergia mõistet, mis hõlmab endas gravitatsioonivälja energiat. Seega pole olemas ka ühtki energia jäävuse seadust, mis keelaks mis tahes ainevormi energia suurendamise või vähenemise [Märkige sulgudes, et ka reliktsete footonite gaasi energia paisuvas mahus ei säili. Footonite arv selles ajas ei muutu, küll aga suureneb ruumi venimise tõttu lainepikkus. Footonid muutuvad punaseks, nende kõigi energia väheneb ja kõigi footonite koguenergia väheneb.]
Väide tumeenergia tiheduse püsivuse kohta põhineb samuti astronoomilistel vaatlustel ja on seetõttu ka teatud täpsusega tõsi. Selle täpsuse iseloomustamiseks oletame, et viimase 8 miljardi aasta jooksul on tumeenergia tihedus muutunud mitte rohkem kui 1,4 korda, nii et energia paisuvas mahus on suurenenud 6-11 korda. Täna võime seda kindlalt öelda.

Pange tähele, et tumeenergia teine ja kolmas omadus – võime viia universumi kiirendatud paisumiseni ja selle püsivus ajas (või üldisemalt väga aeglane sõltuvus ajast) – on tegelikult omavahel tihedalt seotud. See seos tuleneb üldrelatiivsusteooria võrranditest. Selle teooria raames toimub Universumi kiirendatud paisumine just siis, kui energiatihedus selles kas üldse ei muutu või muutub väga aeglaselt. Seega tumeenergia antigravitatsioon ja selle keeruline seos energia jäävuse seadusega
- sama mündi kaks külge.
See ammendab sisuliselt usaldusväärse teabe tumeenergia kohta. Siis algab hüpoteeside ala. Enne neist rääkimist käsitleme lühidalt üht üldist probleemi.

3 Miks nüüd?
Kui tänapäeva universumis annab kogu energiatihedusesse suurima panuse tumeenergia, siis varem polnud see kaugeltki nii. Oletame, et 8 miljardit aastat tagasi oli normaalaine 8 korda tihedam ja tumeenergia tihedus oli sama (või peaaegu sama) kui praegu. Sellest on lihtne järeldada, et tol ajal oli normaalaine puhkeenergia ja tumeenergia suhe esimese kasuks: tumeenergiat oli umbes 15%, mitte 72% nagu praegu. Tänu sellele, et sel ajal mängis põhirolli normaalaine, aeglustus universumi paisumine . Veel varem oli tumeenergia mõju paisumisele väga nõrk.
On tähelepanuväärne, et seda pilti kinnitavad andmed 1a tüüpi supernoovade kohta. Kõige kaugem neist plahvatas enam kui 8 miljardit aastat tagasi ning nende kiiruste mõõtmised näitavad, et Universumi paisumine oli siis tõepoolest aeglustumas. Ka teised kosmoloogilised tähelepanekud viitavad sellele, et tumeenergia oli universumi evolutsiooni algfaasis ebaoluline. Üks seeria selliseid tulemusi väärib mainimist. Ajavahemikul 1 sekund kuni mitu minutit pärast Suurt Pauku, mil temperatuur universumis kõikus 10 miljardist sadade miljonite kraadideni, toimusid kosmilises plasmas aktiivselt termotuumareaktsioonid. Selle tulemusena tekkis deuteerium ning heeliumi ja liitiumi isotoobid. Mõnel pool universumis on see aine esmane koostis praktiliselt muutumatuks jäänud ja seda on olnud võimalik mõõta.

Teisest küljest saab seda usaldusväärselt arvutada ja tulemus sõltub loomulikult Universumi paisumise kiirusest sellel kaugel ajastul. Seega on arvutustulemused vaatlustega kooskõlas, kui eeldame, et tumeenergia ei mänginud siis mingit rolli. Täpsemalt on tumeenergia (nagu ka teiste uute, hüpoteetiliste energiavormide) panus termotuumareaktsioonide ajal energia kogutihedusesse piiratud umbes 15%. Täpsus ei tundu olevat väga kõrge, kuid ei tohi unustada, et jutt käib esimestest sekunditest pärast Suurt Pauku!
Niisiis, tumeenergia mõju ja sellest põhjustatud Universumi paisumise kiirendus
- nähtused on kosmoloogiliste standardite järgi üsna hiljutised: kiirendus algas "vaid" 6,5 miljardit aastat tagasi. Teisest küljest, kuna normaalaine tihedus aja jooksul väheneb, tumeenergia tihedus aga mitte, hakkab tume energia varsti (taas kosmoloogiliste standardite järgi) täielikult domineerima. See tähendab, et praegune kosmoloogilise evolutsiooni etapp on üleminekuperiood, mil tumeenergia mängib juba märgatavat rolli, kuid Universumi paisumise määrab mitte ainult see, vaid ka tavaaine. Kas see meie aja eripära on juhus või on selle taga mõni meie universumi sügav omadus? See küsimus
-"miks nüüd?" - jääb praegu avatuks.

4 kandidaati

4.1 Vaakumienergia = kosmoloogiline konstant

Kui gravitatsiooni poleks, poleks energia absoluutväärtusel füüsilist tähendust. Kõigis loodust kirjeldavates teooriates, välja arvatud gravitatsiooniliste vastastikmõjude teooria, on mõtet ainult teatud olekute energiate erinevus. Seega peame vesinikuaatomi sidumisenergiast rääkides silmas kahe suuruse erinevust: ühelt poolt vaba prootoni ja elektroni summaarset puhkeenergiat ning teiselt poolt aatomi puhkeenergiat. Just see energiaerinevus vabaneb (kandub üle sündinud footonile), kui elektron ja prooton ühinevad, moodustades aatomi. Samamoodi mõtleme prootoni puhkeenergia all tegelikult prootoni olemasolu ja prootonita oleku energiate erinevust - vaakum. Kui see poleks gravitatsiooniline interaktsioon, poleks vaakumenergiast rääkimine mõttetu;

Olukord on hoopis teine, kui meid huvitavad konkreetselt gravitatsioonilised vastasmõjud. Vaakumenergia, nagu iga teinegi energia, “kaalub” ja graviteerub. Vaakum on madalaima energiaga olek (seetõttu, muide, ei saa sealt energiat ära võtta), kuid see energia ei pea olema võrdne nulliga; teoreetilisest vaatenurgast võib see olla nii positiivne kui ka negatiivne. Kas seda saab arvutada "esimeste põhimõtete järgi", on suur küsimus. Kuid igal juhul on vaakumenergial, kui see on positiivne, täpselt need omadused, mis tumeenergial peaksid olema. Tõepoolest, vaakum on kõikjal (vähemalt Universumi nähtavas osas) ühesugune. Vastupidine oletus tooks kaasa vastuolud näiteks kosmilise mikrolaine taustkiirguse vaatlustega: erinevates vaakumites oleksid kosmilise plasma omadused viimase footoni emissiooni ajastul väga erinevad ja väljastatavate ainete temperatuurid. footonid oleksid samuti väga erinevad. Vaatlustega oleks muid ületamatuid vastuolusid. Seega on vaakum igal pool ühesugune. Selle energiatihedus on samuti sama. Vaakum ei saa olla kuskil “tihe” ja kuskil “peenem”, muidu poleks see vaakum. Seetõttu, nagu tumeenergia jaoks vajalik, jaotub vaakumenergia ühtlaselt kogu universumis.

Veelgi enam, universumi suhteliselt aeglase paisumise korral (ja täpselt nii on asjad praegu ja on olnud ettenähtavas minevikus) jääb vaakum samaks. Vaakumi omadused on määratud ülilühikeste vahemaade ja aegade füüsikaga ning Universumi aeglane paisumine neid ei mõjuta. Seetõttu jällegi, nagu nõutud, vaakumi energiatihedus ei sõltu ajast. Nagu me eespool ütlesime, tähendab viimane omadus üldises relatiivsusteoorias automaatselt seda, et vaakumenergia viib universumi kiirendatud paisumiseni. Seega on vaakum tõepoolest sobiv kandidaat tumeda energiakandja rolli.
Rõhutame, et energiatiheduse sõltuvuse puudumine asukohast ruumis ja ajast on vaakumi täpne, mitte ligikaudne omadus, mis eristab seda teistest tumeenergia rolli kandidaatidest. Vaakumenergia tihedus on universaalne konstant (vähemalt selles universumi osas, mida me vaatleme). Peab ütlema, et selle konstandi – kosmoloogilise konstandi, A-termi – tõi oma võrranditesse Einstein. Tõsi, ta ei identifitseerinud seda vaakumenergiaga, kuid see on terminoloogia küsimus, vähemalt tänapäevase arusaama juures asja olemusest.
Hiljem loobus Einstein oma ideest – võib-olla asjata.
Miks ei rahulda idee tumeenergiast vaakumenergiana paljusid füüsikuid? Esiteks on see tingitud vaakumi energiatiheduse absurdselt väikesest väärtusest, mis on vajalik teooria ja vaatluste vaheliseks kokkuleppeks.

Vaakumis sünnivad ja surevad kogu aeg virtuaalsed osakesed, selles on väljakondensaate - üldiselt on vaakum pigem sarnane; keerulisele keskkonnale kui absoluutsele tühjusele. See ei ole pelgalt spekulatsioon: vaakumi omadused peegelduvad elementaarosakeste omadustes ja nende vastastikmõjus ning on lõpuks, kuigi kaudselt, arvukate katsete põhjal kindlaks määratud. Vaakumi energia peaks põhimõtteliselt "teadma", kuidas see on struktureeritud, milline on selle struktuur ja millised on seda iseloomustavate parameetrite väärtused (näiteks välja kondensaadid).
Kujutage nüüd ette teoreetikut, kes on uurinud osakeste füüsikat, kuid pole universumist midagi kuulnud. Paluge sellel teoreetikul ennustada vaakumi energiatihedust. Põhimõttelistele vastastikmõjudele iseloomulike energiaskaalade ja vastavate pikkusskaalade põhjal annab ta oma hinnangu – ja eksib kujuteldamatult palju kordi. Sellest oli juba juttu: fundamentaalsete vastastikmõjude energiaskaala on vähemalt 200 miljonit elektronvolti ja vaakumenergiale (kui tumeenergia on vaakumenergia) vastavate vaatluste skaala on 0,002 elektronvolti. Seda lahknevust saab väljendada nii: meie teoreetik ennustaks nii suurt vaakumienergiat ja sellest tulenevat Universumi paisumiskiirust, et järgmise tänava majad peaksid meist valguse kiirusele lähedase kiirusega lendama!

Vaakumenergia probleemi saab seletada mõnevõrra erinevalt. Jah, meie universumis on see energia väga nullilähedane. Kujutagem nüüd ette teist universumit, kus kõik on sama, mis meil, ainult näiteks elementaarosakeste massid erinevad meie omast veidi. Seega, kui see erinevus on ainult üks osa miljardist, siis on vaakumenergia selles teises universumis triljoneid kordi suurem kui meie oma (absoluutväärtuses). Tekib küsimus: kuidas selline peen kohanemine meie universumis toimus?

Vaakumenergia probleem (mida nimetatakse ka kosmoloogilise konstandi probleemiks) tekitas teoreetilisi füüsikuid juba ammu enne tumeenergia avastamist. Nii muretses see probleem eelmise sajandi 20-30ndatel W. Pauli *), kes 1933. aastal kirjutas: “See energia [vaakumi energia siis kasutati terminit “nullpunkti energia”, “Nullpunktsenergie”] põhimõtteliselt jälgimatu, kuna seda ei kiirgata, neelduda ega hajuda... ja kuna kogemusest nähtub, ei loo see gravitatsioonivälja." Miks see juhtub? Üks võimalus on see, et tühja ruumi energia ajas kuidagi ikkagi muutub ja muutub lõpuks nullilähedaseks. Spetsiifilisi teoreetilisi mudeleid, mis seda võimalust illustreerivad, on äärmiselt raske konstrueerida, kuid mitte võimatu; veelgi keerulisem on neid kosmoloogilisse konteksti sobitada. Ja täiesti arusaamatuks jääb, kuidas saada sel viisil seletust, et vaakumi energia ei ole nii nullilähedane, et oleks kosmoloogia jaoks tähtsusetu, vaid vastupidi, et ta võtab vajaliku väärtuse. Seni pole keegi sellega hakkama saanud.

Kui tumeenergia on vaakumenergia, siis püüdes mõista, miks see nii väike on, saab teha hoopis teistsugust loogikat kasutades. Kujutagem ette, et Universum on äärmiselt suur, et see on mitu korda suurem osast, mida me vaatleme. Oletame veel, et universumi erinevates, väga suurtes osades võib realiseerida mitmesuguseid vaakumolekuid väga erineva energiatihedusega. See võimalus, muide, pole teoreetiliselt välistatud; Veelgi enam, just see näib olevat superstringiteoorias, eriti kui universum oli läbimas inflatsioonifaasi. Universumi piirkonnad, kus vaakumi energiatihedus on absoluutväärtuselt liiga kõrge, näevad meie regioonist täiesti erinevad välja: seal, kus vaakumi energia on suur ja positiivne, paisub ruum nii kiiresti, et tähtedel ja galaktikatel pole lihtsalt aega tekkida; suure negatiivse vaakumenergiaga piirkondades annab ruumi paisumine kiiresti teed kokkusurumisele ja need piirkonnad varisevad kokku ammu enne tähtede tekkimist. Mõlemal juhul on kosmoloogiline evolutsioon meiesuguste vaatlejate olemasoluga kokkusobimatu. Ja vastupidi, saime ilmuda ainult seal, kus vaakumi energiatihedus on väga nullilähedane – sinna me ilmusime. Siin viitab analoogia teise, üsna ilmselge faktiga: me eksisteerime enam-vähem eluks sobival planeedil Maa ja mitte mingis suvalises kohas universumis, kus eluks üldse tingimusi pole.

Seda, nagu öeldakse, antroopset vaadet vaakumenergia probleemile väljendati enam kui 20 aastat tagasi A. Linde ja S. Weinbergi töödes. Nüüd on see populaarne olulise osa teoreetiliste füüsikute seas. Teine osa tajub seda kui võimalust vältida küsimust, millised füüsilised põhjused tegelikult määravad nii väikese vaakumenergia ja kas tumeenergia olemus on täiesti erinev. Kõige tasakaalustatum lähenemine on ilmselt mitte välistada antroopset seletust kui võimalikku lõppvastust, vaid püüda siiski leida alternatiivset lahendust vaakumenergia ja tumeenergia probleemidele.

4.2 Valgusväljad
Alternatiiviks vaakumile kui tumeenergia kandjale võib olla mõni uus universumis “hajutatud” väli. Selles versioonis on uue välja energiaks tume energia. See väli peaks olema uus, sest teadaolevate väljade (näiteks elektromagnetväljade) olemasolu kõikjal universumis mõjutaks liiga palju aine käitumist ja tooks kaasa mõjusid, mis oleks juba ammu avastatud. Lisaks on teadaolevad väljad sellised, mille energial ei ole ülalloetletud tumeenergia omadusi.
Hüpoteetilise uue välja energiaskaala peaks olema 0,002 elektronvolti. Kuigi see on teadaolevate interaktsioonide seisukohast väga väike, ei tundu see täiesti ebausutav. Tõepoolest, me juba teame, et erinevate interaktsioonide ulatus on väga erinev. Seega on mainitud tugevate vastastikmõjude skaala (200 miljonit elektronvolti) 1019 korda väiksem kui gravitatsioonijõudude skaala. Selline hiiglaslik erinevus nõuab muidugi omaette selgitust, aga see on omaette teema. Igal juhul on erinevate energiaskaalade olemasolu looduses tõsiasi ja uue, väikese mastaabi kasutuselevõtt ei tundu olevat ületamatu takistus.
Uus väli üldiselt muutub universumi evolutsiooni käigus. Samuti muutub selle energiatihedus. Et see muutus ei oleks liiga kiire, peavad uue välja kvantid – uued osakesed – olema äärmiselt väikese massiga; nad ütlevad, et see väli peaks olema lihtne.
Lõpuks on uus väli uus jõud (nii nagu gravitatsiooniväli vastab gravitatsioonilisele ja elektromagnetväli vastab elektri- ja magnetjõududele). Äärmiselt väikese massiga valgusväli on gravitatsiooniga sarnane pikamaajõud.
Et mitte sattuda vastuollu üldist relatiivsusteooriat katsetavate katsetega, peaks selle välja interaktsioon tavaainega olema väga nõrk, nõrgem kui gravitatsiooniline.

Kõik need omadused ei tundu teoreetikule ahvatlevad, kuid neid võib taluda. On oluline, et uue valdkonna hüpotees võimaldaks vähemalt põhimõtteliselt eksperimentaalset kontrollimist. Esiteks võivad Universumi paisumiskiiruse täpsemad mõõtmised praeguses ja minevikus paljastada, et tumeenergia tihedus aja jooksul muutub. See lükkab kindlasti ümber hüpoteesi tumeenergia vaakumloomuse kohta ja vastupidi, on viide uue valgusvälja olemasolule universumis. Teiseks võime tulevikus loota avastada tumeenergia jaotumise heterogeensust ruumis. See oleks lõplik tõend, et tume energia on uus väljaenergia ja mitte midagi muud.

Teisalt puuduvad täna nähtavad võimalused uue valgusvälja registreerimiseks laborikatsetes, kiirendites jne. Põhjuseks on selle välja ülinõrk koostoime ainega. Selline pessimism võib aga olla ajutine: me teame uuest valdkonnast liiga vähe, et täielikult välistada selle otsese eksperimentaalse uurimise võimalust tulevikus. Ära iial ütle iial".

Füüsikud arutavad erinevat tüüpi hüpoteetilisi valgusvälju, mille energia võiks toimida tumeda energiana. Teoreetilisest küljest kõige lihtsamas versioonis uue välja energiatihedus väheneb aja jooksul. Seda tüüpi välja puhul kasutatakse terminit “kvintessens” (mõnikord kasutatakse ka terminit “kosmon”). Samas ei saa välistada ka vastupidist võimalust, kui energiatihedus aja jooksul suureneb; seda tüüpi välja nimetatakse "fantoomiks". Fantoom oleks väga eksootiline valdkond; Midagi sellist pole looduses kunagi leitud. Kvinetessentsi ja fantoomi eristamine, nagu me allpool arutame, on oluline universumi kauge tuleviku seisukohalt.

4.3 Uus gravitatsioon

Lõpuks on tumeenergia teine võimalik seletus see, et tumedat energiat tegelikult pole. Universumi paisumise tunnuste selgitamiseks tuleb kasutada tumeenergiat juhul, kui kosmoloogilist evolutsiooni kirjeldab üldrelatiivsusteooria. Kui see teooria ei ole rakendatav kaasaegsetel kosmoloogilistel pikkus- ja ajaskaaladel, siis pole tumeenergiat vaja.

Loomulikult ei saa see vaade tumedale energiale ignoreerida tõsiasja, et üldrelatiivsusteooria on väiksematel kaugustel hästi testitud. Seetõttu on vaja luua uus gravitatsiooniteooria, mis muutuks nendel vahemaadel üldiseks relatiivsusteooriaks, kuid muidu kirjeldaks universumi arengut suhteliselt hilisemates staadiumides, meie omale lähedal (kuid mitte universumi arengu staadiumis). termotuumareaktsioonid esimestel sekunditel pärast Suurt Pauku). See on raske ülesanne, eriti kui võtta arvesse enesejärjepidevuse, teooria sisemise järjepidevuse nõuet. Selliseid katseid siiski tehakse ja mõned neist näevad üsna paljulubavad.

Üks võimalus on lõpetada Newtoni universaalse gravitatsioonikonstandi käsitlemine konstantina ning lubada sellel teatud võrranditele alludes ruumis ja ajas varieeruda. Kahjuks lükati üldrelatiivsusteooria katsetega tagasi teooria kaunimad versioonid, mis seda võimalust realiseerivad. Kui te ei taga ilu, saab sellel teel ehitada mudeleid, mis selgitavad universumi kiirendatud paisumist ja on kooskõlas kõige gravitatsiooni kohta teadaolevaga. Sellised mudelid ennustavad reeglina kõrvalekaldeid üldisest relatiivsusteooriast, mis on küll väikesed, kuid on tulevikus eksperimentaalselt tuvastatavad.

Pangem tähele ka ideed, et meie ruumil võib olla rohkem kui kolm mõõdet, samas kui lisamõõtmed tavalistel vahemaadel ei avaldu. Samal ajal võivad miljardite valgusaastate kosmoloogilistel kaugustel gravitatsioonivälja jooned "levitada" täiendavateks mõõtmeteks, mistõttu gravitatsiooni ei kirjeldata enam tavalise Newtoni seadusega. Ka Universumi paisumise seadus võib muutuda. Täiesti rahuldavat teooriat, mis sel viisil Universumi kiirendatud paisumist seletaks, pole veel konstrueeritud; Seni pakutud mudelites on see idee ellu viidud vaid osaliselt. Siiski on tähelepanuväärne, et need mudelid viivad nende ennustusteni katse jaoks. Nende hulgas on võimalus muuta Newtoni gravitatsiooniseadust lühikestel vahemaadel; väikesed, kuid tuvastatavad parandused Päikesesüsteemi üldrelatiivsusteoorias jne.

Niisiis on hiljuti avastatud universumi paisumise tunnused tõstatanud uue küsimuse: kas need on tingitud vaakumi energiast, uue valgusvälja energiast või uuest gravitatsioonist ülipikkadel vahemaadel? Nende võimaluste teoreetiline uurimine on täies hoos ja vastuse, nagu füüsikas tavaks, peavad lõpuks andma uued katsed.

5 Tume energia ja universumi tulevik

Tumeenergia avastamisega on ideed selle kohta, milline võib olla meie universumi kauge tulevik, dramaatiliselt muutunud. Enne seda avastust oli tulevikuküsimus selgelt seotud kolmemõõtmelise ruumi kõveruse küsimusega. Kui, nagu paljud varem arvasid, määras ruumi kõverus 2/3 võrra universumi praeguse paisumiskiiruse ja tumeenergiat ei oleks, siis paisuks universum piiramatult, aeglustudes järk-järgult. Nüüd on selge, et tuleviku määravad tumeenergia omadused.

Kuna me teame neid omadusi praegu halvasti, ei saa me veel tulevikku ennustada. Võite kaaluda ainult erinevaid võimalusi. Raske on öelda, mis toimub uue raskusastmega teooriates, kuid praegu võib arutleda teiste stsenaariumide üle. Kui tumeenergia on aja jooksul konstantne, nagu vaakumenergia puhul, kogeb universum alati kiirenenud paisumist. Enamik galaktikaid eemaldub lõpuks meie omast tohutule kaugusele ja meie galaktika koos väheste naabritega osutub tühjuses olevaks saareks. Kui tumeenergia on põhiline, siis kaugemas tulevikus võib kiirendatud paisumine peatuda ja asenduda isegi kokkusurumisega. Viimasel juhul naaseb universum kuuma ja tiheda ainega olekusse, ajas tagasi toimub "Suur pauk vastupidises suunas".

Universumit ootab veelgi dramaatilisem saatus, kui tumeenergia on fantoom ja selline, mille energiatihedus kasvab piiramatult. Universumi paisumine muutub järjest kiiremaks, see kiireneb nii palju, et galaktikad rebitakse välja parvedest, tähed galaktikatest, planeedid päikesesüsteemist. See jõuab selleni, et elektronid eralduvad aatomitest ja aatomituumad jagunevad prootoniteks ja neutroniteks. Tuleb, nagu öeldakse, suur paus.

Selline stsenaarium ei tundu aga kuigi tõenäoline. Suure tõenäosusega jääb fantoomi energiatihedus piiratuks. Kuid isegi siis võib universumil ees olla ebatavaline tulevik. Fakt on see, et paljudes teooriates kaasneb fantoomkäitumisega – energiatiheduse suurenemisega aja jooksul – fantoomvälja ebastabiilsus. Sel juhul muutub fantoomväli Universumis väga ebahomogeenseks, selle energiatihedus Universumi erinevates osades on erinev, mõned osad laienevad kiiresti ja mõned võivad kogeda kokkuvarisemist. Meie galaktika saatus sõltub sellest, millisesse piirkonda see langeb.

Kõik see on aga seotud tulevikuga, mis on isegi kosmoloogiliste standardite järgi kauge. Järgmise 20 miljardi aasta jooksul jääb Universum peaaegu samaks nagu praegu. Meil on aega mõista tumeenergia omadusi ja seeläbi kindlamalt ennustada tulevikku – ja võib-olla ka seda mõjutada.

Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik Rubakov V.A.