Эволюция Вселенной замедляется: при чём тут темная энергия и темная материя?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

Вселенная — это не статичная сцена, на которой разыгрываются события. Она постоянно меняется, развивается, формирует новые структуры. Галактики, звезды, планеты — все это результат эволюции Вселенной, которая началась с Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад.

Но как происходит эта эволюция? Какие силы определяют ее темп и направление? И как мы можем измерить ее? Это вопросы, которые занимают умы астрономов и космологов. И они не всегда находят на них однозначные ответы.

Одно из самых важных открытий в космологии было сделано в конце 20-го века, когда ученые обнаружили, что Вселенная не только расширяется, но и ускоряется. Это означает, что расстояние между галактиками растет все быстрее со временем. Для объяснения этого явления было введено понятие темной энергии — таинственной силы, которая действует против гравитации и отталкивает галактики друг от друга.

Автор: Bing image creator

Темная энергия составляет около 70% всей энергии и материи в Вселенной. Остальные 30% приходятся на обычную материю (примерно 5%) и темную материю (примерно 25%). Темная материя — это еще одна загадка космологии. Это невидимая субстанция, которая не взаимодействует с электромагнитным излучением, но оказывает гравитационное влияние на обычную материю. Благодаря темной материи галактики не разлетаются под действием своей собственной скорости вращения.

Таким образом, эволюция Вселенной зависит от баланса между темной энергией и темной материей. Их соотношение определяет, как образуются и распределяются крупномасштабные структуры Вселенной — огромные нити галактик и пустоты между ними. Эти структуры можно наблюдать с помощью телескопов и картографировать с помощью специальных методов.

Однако недавние исследования показали, что эволюция Вселенной замедляется больше, чем предсказывают наши модели. Это значит, что структуры Вселенной становятся менее контрастными со временем. Галактики слабее притягиваются друг к другу, а пустоты слабее раздвигаются. Причина этого явления пока не ясна.

Автор: Bing image creator

Возможно, это связано с тем, что темная энергия не является постоянной, а меняется со временем. Это может означать, что темная энергия не является просто космологической постоянной, как предполагал Альберт Эйнштейн, а имеет какую-то динамику или взаимодействие с другими компонентами Вселенной. Такая темная энергия может быть связана с новыми частицами или полями, которые еще не были обнаружены.

Либо же проблема может быть в нашем понимании темной материи. Возможно, темная материя не является однородной и неизменной, а имеет разную природу в разных местах и временах. Такая темная материя может иметь разные свойства и взаимодействия, которые влияют на ее распределение и эволюцию.

В любом случае, замедление эволюции Вселенной ставит перед нами новые вопросы и вызовы. Нам нужно улучшать наши наблюдения и модели, чтобы лучше понять, как работает Вселенная и как она меняется. Это поможет нам раскрыть ее тайны и загадки.

Источник: newscientist.com

32 комментария

M
Как и я думал, вроде как уже доказано, что нарушение законов красного смещения удаленных галактик вызвано не расширением вселенной с ускорением, а другим фактором — возрастом галактик. Я про то, что гипотезы типа темной энергии и темной материи являются слишком уж, не знаю, как правильно сказать, наивными что ли. Речь идет об огромных расстояниях от нас. Может существовать куча других причин, почему так происходит. Зачем сразу придумывать какие это магические субстанции, чтобы это объяснить?
A
Сейчас стало модно «интересоваться наукой». Вместо того, чтобы ее изучать. Согласитесь, это ведь намного проще. Кинул «идею», укладывающуюся в однострочную формулу — и вот уже «новое слово». Зачем всякие там римановы геометрии учить?
68476005@vkontakte
А при чем тут красное смещение?
Тёмная материя появляется как самое простое объяснение вращения звёзд в галактиках и перемещения самих галактик
Ситуация такова:
Звезды в галактиках вращаются вокруг центров неправильно, не так, как предсказывает теория Эйнштейна или Ньютона, исходя из видимой нам массы галактик
Путей решения два — либо менять физику, разрабатывая новую теорию (и они есть), либо, что немного легче, добавить массу таким образом, чтобы вращение было как в жизни
Вот тёмная материя и есть эта масса
В случае с тёмной энергией вообще непонятно, что это, там точно новую теорию/частицы вместе надо вводить, пока так просто обозначен фактор расталкивания пространства во вселенной
Burkeno
не так, как предсказывает теория Эйнштейна или Ньютона, исходя из видимой нам массы галактик

исторически упомянуть, это правильно конечно, но тут же следует добавить, что ньютоновские правила скорее работают на очень коротких расстояниях, например на земле, чуть слабее и с ошибками — в солнечной системе.
Но согласен, вы красиво показали в двух предложениях недостатки современной космологической физики —
или «новая теория о невидимой нами массе»,
или «переписывайте эту свою физику заново — тут оно не работает»!
новую теорию/частицы вместе надо вводить

Как насчет Энштейновского гравитона?
Подойдет?
Есть еще Дилатон и Гравитино.
Да хотя бы разнообразные бозоны и барионы!
68476005@vkontakte

Как насчет Энштейновского гравитона?
Подойдет?
Есть еще Дилатон и Гравитино.
Да хотя бы разнообразные бозоны и барионы!

Я непротив, но что толку обсуждать? Тут считать надо. А наши рассуждения, исходя из научпоповской информации, — они мало чего стоят
P.S. Хотя вы, наверное, чуть больше меня знаете и умеет считать — я посмотрел, что такое дилатон)
68476005@vkontakte
Так, прошу прощения, случайно проголосовал против, так-то ваш комментарий отличный
Burkeno
ну так проголосуй «за»
оно вроде тут так работает
))
A
Напоминает ситуацию с распадом нейтрона. Многие вполне серьезно начали полагать, что в квантовой механике не соблюдается закон сохранения энергии. А Паули легко и просто снял этот вопрос предположением, что есть еще одна невидимая частица со слабым взаимодействием. И назвал ее нейтрино.
68476005@vkontakte
О, отличная параллель) только вчера смотрел лекцию Семихатова, где он упоминал про это.
Да, действительно, очень похожая ситуация, введение новой сущности в виде темной материи может и не ввести новой физики, а просто дополнить Стандартную модель, например
A
При чем тут Стандартная модель? Это просто объединение на квантовом уровне электромагнитного и слабого взаимодействий с немного отфонарным, извините, феноменологическим добавлением хромодинамики и фермионов, суть которых никак не проясняется. Моделей объединения СМ с гравитацией море, но ни одна не получила преимуществ перед другой.
А тут чистая гравитация, которой, как мне кажется, до квантов далеко-далеко по расстояниям и массам.
А
А может сначала узнаешь, что это за красное и синее смещение?! Чтоб по быстрому: когда объект удаляется от наблюдателя, оптические волны воспринимаются наблюдателем как волны с более низкой частотой, это и есть красное смещение. Когда наблюдали за далёкими космическими телами, обнаружили что везде вокруг имеет место это самое смещение, а значит, вселенная расширяется, и вращение чего либо тут совершенно ни при чём.
Z
Да видимо в Аду теперь — Перестройка, Ускорение и ещё какие-то инновации.
1
Квантовую механику создали 30 челов, а мнение остального ярда им был ультрофиолетово. Соаременный наук ныне явлчется обычным шоубизом. Сейчас в грантовом тренде астрофизик с темной материей и физикой за рамками стандартной модели. Ну, для распила наобходим научпоп, примером которого является эта статья
B
рекомендую канал на ютубе где более подробно все разъяснено https://www.youtube.com/watch?v=C2Lr1zVEPSw
Burkeno
>расстояние между галактиками растет все быстрее со временем.
Точнее, чем дальше от нас объект, тем быстрее он от нас отодвигается.
1515594964175501807@mailru
Нет никакой тёмной материи и тёмной энергии. Существует кинетическая энергия в виде чистой энергии и потенциальная энергия в виде сконденсировавшейся из чистой энергии материи. Соотношение этих энергий определяет скорость развития, а значит и время. От этого и зависит скорость распространения всего во вселенной. По мере конденсации чистой энергии и возникновения из неё материи, происходит замедление скорости распространения всего во вселенной и замедление времени. Поэтому мы видим «кажущееся» нам ускорение расширения вселенной, потому что мы видим её такой, какой она была вначале своего развития, а тогда скорости оаспространения всего во вселенной были другими, они были намного больше. К очередному концу во вселенной вся чистая энергия превратится в материю и в процессе гравитационного сжатия опять превратится в сингулярность. Произойдет переход кинетической энергии в потенциальную, остановится время. Но за этим произойдёт очереднойпереход из потенциальной энергии в кенетическую и вселенная быдет наполняться чтстой энергией выпдеснутой из сингулярности. И этот процес, перехода потенциальной энергии в кинетическую и обратно, будет происходить бесконечно.
A
Это где такому учат?? Вы хотя бы основы специальной теории относительности изучали (не «интересовались», а именно изучали)? Я уж не спрашиваю о всяких там ОТО (ужас-ужас, самые короткие формулы — как раз на доску в большой аудитории), квантовых механиках, электродинамиках и прочих калибровочных полях.
1515594964175501807@mailru
Это где такому учат?? Вы хотя бы основы специальной теории относительности изучали (не «интересовались», а именно изучали)? Я уж не спрашиваю о всяких там ОТО (ужас-ужас, самые короткие формулы — как раз на доску в большой аудитории), квантовых механиках, электродинамиках и прочих калибровочных полях.

За частностями вы не видите общего, в этом ваша проблема. Взгляните на мир более широким обобщающим взглядом. Частности потом подгонят, как всегда, под сформулированную теорию. Я не претендую на знание формул, я вам попытался объяснить принцип. А то за копанием в частностях заблудились, ошиблись и дошли до выдумывания тёмной энергии и тёмной материи, лишь бы объяснить этим непонятое.
A
Не зная формул, принцип не получишь. Вот в чем беда «интересующихся» наукой. А откуда взялись все эти понятия энергии, массы, пространство, время?
1515594964175501807@mailru
В начале возникновения вселенной, когда ещё не было массы, скорость распространения была безграничной, так как её не ограничивала масса. И время текло с такой же бесконечной скоростью. По мере возникновения массы, замедлялась скорость распространения энергии и вещества, замедлялось время. Сейчас мы оперируем скоростью, массой и временем исходя из существующих условий. В будущем в связи с увеличением массы вещества, которая постоянно конденсируется из энергии, будет замедляться скорость света, замедляться время. И в один момент, когда вся масса вселенной опять под воздействием гравитации соберётся в сингулярность, остановится и время и скорость света будет равна нулю.
A
Как вы относитесь к тому, что у фотона массы нет? Вообще. А скорость равна скорости света. И, сложно представить, но это определяется интересной симметрией нашего мира, а нарушенная симметрия привела к появлению массы у переносчиков слабого взаимодействия. И признак нарушения — найденный недавно бозон Хиггса. Когда это нарушение симметрии произошло — сказать сложно, пока этого не знаем.
1515594964175501807@mailru
Если бы у фотона не было массы, то его скорость бы стремилась к бесконечности. А так как его скорость конечна, значит он обладает какой-то массой. Тем более что фотон ведёт себя и как частица, а значит обладает какой-то массой.
A
Так… попробуйте почитать книги Л.Б.Окуня. Там есть много интересного и нет зубодробительной математики, которая лежит в основе того, о чем он пишет. А если говорить совсем просто, то со скоростью света частица может лететь только в одном случае — если у нее нет массы. Иначе «не даст» тот самый корень в преобразованиях Лоренца.
1515594964175501807@mailru
Это где такому учат?? Вы хотя бы основы специальной теории относительности изучали (не «интересовались», а именно изучали)? Я уж не спрашиваю о всяких там ОТО (ужас-ужас, самые короткие формулы — как раз на доску в большой аудитории), квантовых механиках, электродинамиках и прочих калибровочных полях.

Главное ваше заблуждение, что вы безапеляционно верите в то что вам преподнесли предыдущие исследователи. Но в их теориях происходят нестыковки, потому, что они исходят из не верных постулатов, в которых сами себя убедили. И этим загоняете себя в тупик. Нет ничего постоянного, из этого и надо исходить. Скорость света, масса, время, всё это меняется в зависимости от условий существования.
A
Я верю тому, что проверено и тому, что работает. Поверьте, предыдущие исследователи не были дураками или жуликами. Именно их работа позволяет нам, к примеру, общаться через интернет. А то, что в теориях есть нестыковки, так на то есть более общие теории. Вроде того, как из нестыковок в электродинамике появилась специальная теория относительности, а из нестыковок в термодинамике плюс электродинамике появилась квантовая механика и квантовая электродинамика. А потом из нестыковок КЭД появилась Стандартная модель. Из нестыковок в расчетах положения планет появилась общая теория относительности. И так далее. Будут появляться новые теории, включающие в себя нынешние.
1515594964175501807@mailru
Так и я об этом. Но нельзя затыкать непонятное, столь же непонятным как тёмная материя и тёмная энергия. Я так понимаю что это вызвано либо не верностью расчётов, либо не верностью понимания происходящего.
A
Там как раз все просто. Скорость движения звезд в галактиках более-менее измерять научились. А дальше появилась проблема, аналогичная расхождению орбиты Урана с расчетной. Итого — была обнаружена причина несоответствия в виде планеты Нептун. В галактиках — аналогично. Что-то пока невидимое дает вклад в расхождение наблюдений и расчетов. Это и назвали темной материей. Как разделили темноту на энергию и материю я сказать не могу, тут я не специалист. Подозреваю, что это сделали не с бухты-барахты.
А
Соглашусь только в одном, тёмная энергия, это результат деятельности научпопа, якобы она создаётся тёмной материей, но да, на самом деле, если тёмная материя ещё вполне реальна (она тёмная потому, что не участвует в сильных взаимодействиях, а потому мы не можем её наблюдать используя сильные взаимодействия), то энергия, она всегда одной природы, отличается лишь форма, которую она приобретает.
А дальше, целая куча заблуждений,
1. любая энергия, это разница потенциалов, и она принимает самые разные формы, в следствии процесса выравнивания потенциалов, будучи преобразованной в работу.
2. Материя, это совершенно другая сущность, и она не может произойти из энергии, она может её создавать, акумулировать, и расходовать, но не более, если коротко, то энергия, это движение, и она накапливается в структурах создаваемых материей. Конечно, создать такие условия, при которых материя абсолютно неподвижна, невозможно, из-за того, что если есть материя, то есть и энергия, и напротив, существование энергии без материи невозможно, но тем не менее, это абсолютно разные сущности.
3. На самом деле, вывод об ускорении расширения вселенной был получен не потому, что она там двигается быстрей, а потому, что чем дальше, тем сильней становится красное смещение вот и всё(однако, это смещение может быть вызвано и тем, что излучение банально теряет энергию, в следствии чего, и частота воспринимаемых нами волн падает).
А дальше, нужно только пояснять фундаментальные основы:
Вообще, элементарная единица материи, это бозон, из него происходит два класса материй, частицы и волны, первые могут образовывать вложенные друг в друга структуры, что приводит к появлению массы покоя, а вторые отличаются только длинной, частотой и амплитудой, и выполняют роль переносчиков взаимодействия. Вообще, что такое масса?! Это по сути то, с какой силой объект сопротивляется изменению положения в пространстве, или скорости движения. Как она вообще появилась?! У всех волн наблюдаемых нами взаимодействий, одни и тот-же элементарный составляющий, квант, он массы не имеет, ровно как и вся волна в целом, ведь сколько ноли не складывай, единица не получится, но почему тогда масса есть у частиц? Всё дело в том, что всеми указываемыми характеристиками скорости света, как постоянство и предельность, на самом деле обладает не оптическое излучение, а скорость распространения взаимодействия взаимодействия, именно она постоянна и предельна, а не скорость света, которая меняется в зависимости от среды распространения! Так вот, если скорость светового потока, меняется в зависимости от оптической плотности, значит и скорость распространения любого другого взаимодействия меняется в зависимости от плотности среды, но она становится не выше, а ниже, ведь чем плотней среда, тем чаще взаимодействие отклоняется и преломляется, и хоть скорость остаётся неизменной, но вот преодолеваемое расстояние серьёзно увеличивается, для наглядности, вот мы берём в руку камень, мы контактируем лишь с какой то долей этого камня, с которой мы соприкасаемся, однако, от того слоя, на который повлияли мы, взаимодействие передаётся дальше по его структуре достигая всех его составляющих частиц. Так вот, чем крупней, плотней, и сложней такая структура, тем большее расстояние должен преодолеть оказываемый нами поток взаимодействия. И да, от того, что масса нулевая, в объективной реальности ничего стремиться к бесконечности не может, в реальности, существуют планковские величины массы, скорости, температуры, давления, плотности, и так далее, а всё потому, что скорость распространения взаимодействия конечна, это легко проверяется, ведь иначе, все существующие частицы давно собрались-бы в один супер-объект, и он никогда не распался бы, как пример, черные дыры, они распадаются потому, что удерживающее их одним куском взаимодействие, просто не успевает пройти от самого центра, к внешней оболочке, в какой-то момент, внешние слои начинают перешивать внутренние, и направление гравитации меняется, становится направленным от ядра к оболочке, ставшей центром тяжести, что собственно и разрывает саму чёрную дыру.
Ну и время, его как сущности реального мира, не существует, по сути, это инструмент помогающий выделять отдельные порции, и сравнивать скорости протекания различных процессов, посредством эталона с максимально равными промежутками между циклами.
A
Сейчас элементарные частицы материи — это три семейства фермионов (по два лептона и кварка) плюс двенадцать бозонов- переносчиков взаимодействий (фотон, w+, w-, z и восемь глюонов). Это то, что открыто. По поводу гравитонов вопрос открытый, слишком много проблем.
P.S. Где находят люди такую ерунду, при этом полностью игнорируя научные данные?
А
Ты знаешь, ты просто перечислил конкретные элементарные частицы и составляющие волн, но никак даже не опроверг, а не противоречишь тому, что написал я…
А
Но думаю надо пояснить по по подробней: как я и писал, элементарная единица материи, это бозон, из него строится всё тобой перечисленное, а почти все наблюдаемые нами сильные взаимодействия, это возмущения в квантовом поле (пространство наполненное квантами, слабых взаимодействий по разновидности очень мало, но принцип тот-же), и сам по себе квант, это не конкретное вещество, квант, это в прямом смысле единичная составляющая волны…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Квантовая запутанность в частотной области: новый подход к квантовой информации

В мире квантовой механики, где частицы ведут себя непредсказуемо и загадочно, ученые постоянно ищут новые способы понять и использовать эти странные свойства. Одной из таких загадок является...

Еще одни российские часы от блогера, или как я сделал свои часы и почему решил с ними расстаться

Партнерские проекты между блогами и производителями нередки уже даже в России, и я давно вынашивал мысль попробовать свои силы в часовом дизайне. Причем, в дизайне в первую очередь. И в последнюю!...

Типы док-станций для роботов-пылесосов: сравнение и обзор

Как и у любой техники, у роботов-пылесосов есть ряд недостатков, один из которых — необходимость регулярно опорожнять пылесборники и заменять салфетки для влажной уборки. Именно здесь на...

Проточный водонагреватель: чем отличается от бойлера, и что учесть при покупке

На носу период отключения горячей воды и отопления, поэтому многие задумываются о покупке водонагревателей. В этой статье я решил рассмотреть менее популярную их разновидность, а именно проточные...

Обзор компьютерного корпуса APNX C1

APNX, новый суббренд Aerocool, который расшифровывается как «Advanced Performance Nexus». Продукция данного бренда представлена пока небольшим ассортиментом товаров для персональных компьютеров и...

Заглянуть за пылевую завесу: ученые создают 3D-карту магнитных полей в межзвездной среде

Звезды, подобно маякам, мерцают в бескрайней темноте космоса. Но их свет несет в себе не только информацию о самих звездах, но и о пространстве, которое он преодолел. В этом свете, подобно...