Вселенная

Физик предложил новое объяснение ускоренного расширения Вселенной

Стандартная картина Вселенной сталкивается с новыми вопросами. Модель физика Савваса Кушиаппаса предлагает иной взгляд на природу космического ускорения и истоки Большого взрыва. Согласно ей, ускорение — это макроскопический след квантовой неопределенности, а начало Вселенной могло быть не сингулярностью.
Автор Наука Mail
Визуализация эволюции Вселенной от Большого взрыва до современности
Схематическая визуализация эволюции Вселенной от Большого взрыва до современности в виде расширяющегося цилиндраИсточник: NASA

Вселенная расширяется, и скорость этого расширения нарастает — такой вывод следует из самых надежных астрономических данных. Долгое время главным объяснением этого феномена считалась темная энергия: согласно стандартной космологической модели, на ее долю приходится около 68% всей плотности энергии космоса. Темная энергия в этой модели — это главный «двигатель» не просто расширения, а именно ускоренного расширения Вселенной. Однако эта концепция сталкивается с серьезными противоречиями: цифры плохо согласуются с предсказаниями квантовой теории поля, и новые измерения заставляют физиков искать другие варианты.

В журнале Physical Review D опубликована работа, предлагающая нестандартный подход к проблеме. Ее автор — физик Саввас Кушиаппас из Университета Брауна (США) — выдвигает гипотезу, согласно которой наблюдаемое ускорение может быть вовсе не следствием действия некоего загадочного компонента, а проявлением квантовых особенностей самой геометрии Вселенной. В основе идеи лежит принцип неопределенности: по версии исследователя, размер Вселенной и скорость ее расширения не могут быть точно определены одновременно. Эта заложенная в природу неопределенность меняет привычные уравнения космологии и по-новому описывает, как меняется темп расширения с течением времени.

В рамках этой теории космическое ускорение возникает как макроскопический след квантовой гравитации на космологическом горизонте. 
Саввас Кушиаппас
физик, автор исследования из Университета Брауна

Такой взгляд напрямую связан с одной из главных нерешенных задач физики — попыткой объединить общую теорию относительности и квантовую механику. Если модель верна, то ускоренное расширение оказывается не отдельным «компонентом» Вселенной, а своего рода отпечатком квантово‑гравитационных эффектов, действующих на масштабах всего наблюдаемого космоса. Более того, подход позволяет предложить альтернативное описание самого начала Вселенной: вместо классической сингулярности Большого взрыва появляется идея «отскока» — возникновения нашей Вселенной в результате перехода от фазы сжатия к расширению.

Космос
По версии исследователя, размер Вселенной и скорость ее расширения не могут быть точно определены одновременноИсточник: Unsplash

Важно, что эта гипотеза не просто заменяет одни абстрактные понятия другими: она дает проверяемые следствия. Наблюдения в рамках крупных проектов — таких как DESI, «Евклид» и обсерватория Веры Рубин — могут зафиксировать конкретные признаки, указывающие на квантово‑геометрическую природу ускорения. Если такие сигналы будут найдены, представление о темной энергии может существенно измениться: часть ее роли перейдет к особенностям устройства пространства‑времени. Пока же работа остается смелой теоретической моделью, которая требует тщательной проверки, но уже сейчас предлагает свежий взгляд на фундаментальные вопросы космологии.

Ранее Наука Mail рассказывала, что первые планеты могли появиться гораздо раньше, чем считается.