Действительно ли Вселенная расширяется? Новая теория бросает вызов космологии

Это явление, известное как закон Хаббла, подразумевает, что Вселенная была меньше и плотнее в прошлом и что она возникла из горячего и плотного состояния, называемого Большим взрывом.

Но что, если расширение Вселенной — иллюзия? Что, если есть другой способ объяснить красное смещение света от далеких галактик, не прибегая к динамическому и развивающемуся космосу?

Это радикальная идея, предложенная Лукасом Ломбрайзером, профессором теоретической физики Женевского университета, в статье, опубликованной 2 июня в журнале Classical and Quantum Gravity.

Теория Ломбризера бросает вызов стандартной модели космологии, которая описывает Вселенную как плоское и однородное пространство-время, наполненное материей и энергией.

Стандартная модель также включает таинственный компонент, называемый темной энергией, который отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

Темная энергия обычно представлена ​​космологической постоянной, термином, который Эйнштейн ввел в свои уравнения общей теории относительности, чтобы учесть статическую и стабильную Вселенную.

Однако космологическая постоянная представляет собой серьезную проблему для физиков: ее значение, предсказанное квантовой теорией, сильно отличается от значения, полученного из наблюдений. Это несоответствие, известное как проблема космологической постоянной, считается одной из самых больших загадок в физике.

Подход Ломбризера к решению этой проблемы состоит в том, чтобы отказаться от предположения о плоской и однородной Вселенной и вместо этого рассмотреть искривленную и неоднородную.

В этом сценарии Вселенная не расширяется, а статична и вечна. Кажущееся расширение объясняется изменением масс элементарных частиц во времени из-за их взаимодействия со скалярным полем, пронизывающим пространство-время.

Скалярное поле действует как источник искривления пространства-времени, а его масса определяет значение космологической постоянной.

По мере развития скалярного поля меняются и массы частиц, и космологическая постоянная. Это приводит к изменению частот света, излучаемого атомами в далеких галактиках, что имитирует эффект расширяющейся Вселенной.

Ломбризер утверждает, что его теория может объяснить все данные наблюдений, поддерживающие стандартную космологическую модель, такие как космическое микроволновое фоновое излучение, крупномасштабная структура галактик и эффект гравитационного линзирования.

Он также утверждает, что его теория может объяснить природу и происхождение темной материи, еще одного неуловимого компонента Вселенной, который взаимодействует только гравитационно.

Однако теория Ломбризера не лишена проблем. Один из них — показать, что его модель стабильна и согласуется с квантовой механикой.

Другой — проверить свои предсказания с помощью новых и более точных наблюдений, например, ожидаемых от будущих миссий, таких как обсерватория Евклида и Веры Рубин.