Темная сторона космоса: что скрывает загадка параметра Хаббла?

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

Космос, казалось бы, распахнул свои двери перед пытливым человеческим разумом. Новые телескопы, усовершенствованные методы анализа данных и гениальные теоретические модели — все это создало иллюзию, что мы вот-вот раскроем тайны Вселенной, поймем ее прошлое и предскажем будущее. Однако, как это часто бывает в науке, чем глубже мы погружаемся в изучение, тем больше вопросов возникает. Одной из таких загадок, бросающих вызов нашим представлениям о космосе, стало так называемое «космологическое напряжение», или «напряжение Хаббла».

Автор: Designer

Суть проблемы заключается в несоответствии между двумя основными методами измерения скорости расширения Вселенной. Первый метод опирается на наблюдения за близлежащими галактиками и сверхновыми, позволяя вычислить скорость их удаления от нас. Второй метод обращается к «эху Большого Взрыва» — космическому микроволновому фону (КМФ), сохранившему информацию о ранней Вселенной. Казалось бы, оба метода должны давать схожие результаты, но на деле возникла значительная разница.

Изначально ученые полагали, что эта разница — лишь следствие погрешности измерений. Однако с появлением более точных инструментов, таких как космический телескоп «Планк», надежды на легкое разрешение проблемы рухнули. Расхождение между двумя значениями параметра Хаббла, характеризующего скорость расширения, оказалось реальным и слишком большим, чтобы его игнорировать.

Возникла дилемма: либо наши измерения несовершенны, либо мы чего-то не понимаем в фундаментальных законах физики, управляющих Вселенной. Большинство космологов склоняется ко второму варианту.

Основная теория, описывающая эволюцию космоса — ΛCDM-модель — базируется на общей теории относительности Эйнштейна и предполагает существование темной материи и темной энергии. Но, возможно, эта модель нуждается в доработке, а может быть, и в полной пересмотре.

Ученые начали активно искать альтернативные объяснения. Были предложены различные модификации ΛCDM-модели, учитывающие такие экзотические явления, как взаимодействие темной материи с темной энергией, вариации фундаментальных констант или даже влияние параллельных вселенных. Однако пока ни одна из этих гипотез не смогла полностью снять напряжение, либо их предсказания оказались слишком неопределенными.

Автор: Designer

Поиск решения продолжается. Ученые тщательно анализируют данные, проводят новые эксперименты и создают все более сложные теоретические модели. Возможно, ключ к разгадке кроется в еще не открытых частицах или силах, управляющих Вселенной.

Космологическое напряжение — это не просто техническая проблема, а настоящий вызов для нашего понимания мироздания. Оно ставит под сомнение устоявшиеся представления и заставляет искать новые пути к истине. В этой загадке, как в зеркале, отражается бесконечность Вселенной и ограниченность человеческого знания. Но именно в стремлении разгадать тайны космоса, в смелости задавать вопросы и искать ответы, заключается суть научного поиска. И кто знает, возможно, за этим напряжением скрывается новая революция в физике и космологии, которая перевернет наше представление о Вселенной.

24 комментария

A
И ни одного числа, чтобы можно было бы сравнить различие «постоянных». Очередной околонаучный треп от рубика.
S
67 (км/с)/Мпк против 74.
Не знаю, что это тебе даёт :D
A
В физике обычно пишут с «плюс-минус ошибка». )))
S
Я ж примерно :)
В интернете и цифры поточнее есть и допуски, но, учитывая, что текущее значение (как пример) там выпало из допуска предыдущего измерения, надо понимать, что оно скорее «высосано из пальца» пока что.
M
Наиярчайший пример нарушения принципа бритвы Оккама. Нагородили расширение вселенной, большой взрыв, темную материю и темную энергию вместо того, чтобы просто признать — красное смещение не связано с расширением вселенной и никакого расширения на самом деле нет.
A
Бритва Оккама не при чем. Тут все железно следует математике ОТО. Расширение есть. Вопрос в том, как оно идет.
В ОТО решения уравнений Эйнштейна дают нестационарные решения. То есть вселенная или расширяется, или сжимается. Эйнштейн боролся с этим, вводя «лямбда-член», который и есть темная энергия (он добавляется к тензору энергии-импульса, потому и энергия, больше об этом ничего не известно). Он совершенно не нужен если вселенная расширяется без ускорений. Но в конце прошлого века вроде бы нашли ускорение расширения, которое вполне описывается, как ни странно, введением этого лямбда-члена. И его начали подгонять под ответ, то есть под результаты наблюдений. Недавно, кстати, пробегала статья, что после обработки новых данных ускорения расширения вроде и нет. Вот и извращаются ученые, пытаясь подогнать что-то под один результат наблюдений, что-то под другой. А наблюдения имеют очень большую ошибку, поэтому и подгонка дает сильно отличающиеся ответы.
Основная проблема тут в том, что гравитация — очень слабая сила. Получающиеся значения параметров — это десять в минус очень большой степени вроде 10^(-50). И небольшие различия в параметрах моделей дают большие расхождения в результатах.
P.S. темная материя — это совсем другое по сравнению с темной энергией.
S
>>Расширение есть.
Это не 100% факт.
Теорий «усталого света» вагон и маленькая тележка.
Но есть ряд вещей, которые они (пока или никогда) объяснить не могут.
Основной столп ОТО — гравитационное линзирование.
Насколько я знаю, наблюдаемое линзирование объясняет только ОТО.
A
Все эти вагоны и тележки не соответствуют или ОТО, или квантовой электродинамике, или и тому и другому одновременно.
S
Соответствуют они ОТО или нет — это мало кого волнует, ибо ОТО нарушает знаменитый
ru.wikipedia.org/wiki/Закон_достаточного_основания

Так что это ниочём.
С квантовой электродинамикой — хуже, но к ней тоже есть вопросы про работу в гравитационных полях, ОТО и термодинамика с ней сейчас никак не стыкуется в вопросе «потери» информации в черных дырах.

Так что стыкуемость теорий — это не аргумент.
Вот несоответствие наблюдаемой за окном картины предсказаниям теории — это аргумент и сейчас хороших теорий усталого света нет.
В основном из-за линзирования — теории усталого света, насколько помню, идеологически приходят к отсутствию линзирования.
A
Закон достаточного основания к ОТО не имеет отношения. ОТО сейчас — инженерная наука, использующаяся и в астрономии, и в таких милых вещах, как gps. Но вот математика там мозгломная. Помнится, на спецкурсах такие формулы получались, что и электрослабые поправки в диаграммах Фейнмана казались детским лепетом.
По усталому свету я бы хотел видеть источники, а не пересказы «Рабинович напел по телефону». Пока я видел только декларации в википедии и бред в дзенах.
S
Да конечно.
И какое же у нас есть основание у главного постулата ОТО?


Это раз.


Второе. Про gps.
Я думал, что со времён Чумака с Кашпировским люди утратили веру в телевизор и Эффект Манделы имеет ограниченное действие.
А вод поди ж ты.


Не надо, пожалуйста, нести в массы бред про gps, люди еще в 96 году вынуждены были писать опровержения с расчетами.


GPS AND RELATIVITY: AN ENGINEERING OVERVIEW
Если содержимое статьи кажется сложным, можно сразу переходить к разделу sticky wicket.
https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/ADA516975.pdf
S
Подумал.
Понимая, что не все читают на бусурманском, сразу отмечу основные выводы:
Релятивистская ошибка гамма в среднем составляет 2.5мм на измерение.
Накапливаемая за 1 час полёта спутника ошибка позиционирования составляет более 20м.
Поэтому когда авторы этот статьи создавали gps они даже не думали приплетать туда ОТО и ничего такого там нет.
Никто не считал и не считает, что релятивистские поправки стоят хотя бы рассмотрения с точки зрения работы gps, но поскольку уже тогда (96 год на минуточку!) по этому поводу возникла нездоровая истерия в около-научных кругах, создатели вынуждены были объяснить.
A
Главный постулат ОТО подтвержден всеми существующими экспериментами. Точность 10^(-15) — вполне приличная.
Не хотите gps — орбиты геодезических спутников меняются в точном соответствии с ОТО. Ньютонова динамика такие изменения не дает.
По поводу gps. Часы на спутниках уходят на 45мкс в день из-за поправок относительности. Это на уровне требуемой наносекундной точности очень много. По стандарту gps эти поправки (формула прилагается в соответствующем документе) должны учитываться клиентскими устройствами: GPS Interface Control Document ICD-GPS-200C (10 Oct 1993), applying these corrections is the responsibility of the user's equipment (Section 20.3.3.3.3.1, «User Algorithm for SV Clock Correction»).
Так что не надо ссылаться на Чумака если вы сами не в курсе стандартов. )))
S
>>Главный постулат ОТО подтвержден всеми существующими экспериментами


[хихикает]
Кто-то уже научился разгонятся до субсветовых скоростей?
Иначе его не проверить.
Честно говоря, вообще неочевидно, возможно ли его проверить (да, вот так вот бывает всегда, когда теория опирается на высосанное из пальца утверждение, она не может проверить сама себя, а передача данных между объектами для попытки измерения будет иметь э/м природу и соотв. ничего не докажет), потому и введён как постулат…
Но ничего лучше пока нет.
A
Хихикаем дальше. Какое отношение имеют субсветовые скорости к равенству инерциальной и гравитационной масс? Или вы имели ввиду что-то другое?
S
Мы имеем ввиду единственный постулат: скорость света в ваккуме постоянна и неизменна.
A
Вы точно изучали СТО и ОТО? У них разные постулаты. ОТО без равенства масс двух типов ничего не стоит. Да и у СТО основной постулат — во всех инерциальных системах отсчета все физические процессы протекают одинаково. ;-)
c
Нас тут уверяют, что ИИ почти создан и все модели очень умные. Вот надо у них и спросить ответ на этот вопрос. Если это настоящий ИИ, он найдет ответ, а если это просто супер продвинутый поисковик по базе данных знаний накопленных человеком, то он никогда в жизни ответа не даст.
S
[зевает]
Системы ИИ не подключены к интернету (кроме одного из бингов) и поисковиком быть не могут чисто по этой причине…
I
«Подключить к интернету», а если точнее — организовать выгрузку страниц из интернета в контекст, можно даже локальную нейросеть. Но есть проблема — контекстное окно сильно ограничено, а сама LLM — это генератор текста, а не поисковый агент. Такая нейросеть не ранжирует поисковую выдачу по неким критериям, а открывает первую попавшуюся ссылку и принимает её на веру.
102976506796884933242@google
Называть ИИ — ИИ это спекуляция классическая. Ну, то есть в техническом плане всё честно — модель анализирует и делает вывод. В «бытовом» же или скорее «научно-фантастическом» плане — это никакой не интеллект. Модель просто ищет корреляции с уже известными ей данными. «Ассоциативная модель», как однажды кто-то выразился из моих комментаторов — совершенно точное название. И говорить что-то принципиально новое он, естественно, не способен
S
>>Модель просто ищет корреляции с уже известными ей данными

Как будто человеческий мозг работает как-то иначе.
Да, это факторный анализ с элементами случайности.
Ровно как и в башке, 1 в 1.
102976506796884933242@google
Человеческий мозг этим не ограничивается. И этот факт что ии — инструмент для помощи в анализе, а не врач/инженер/физик/етс, надо афишировать максимально активно. Потому что я уже наблюдаю на просторах интернета людей ПЛОХО ПОНЯВШИХ мягко говоря, которые обожествляют ИИ, и все задачи, вплоть до лечения родных возлагают на него (я не шучу, ссылки не буду приводить, конечно)
A
Не совсем так. Из данных Тихо Браге вовсе не следует закон всемирного тяготения Ньютона, для закона надо было ввести несколько новых на то время физических величин.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Тайны чайного листа: как рождается аромат черного чая

Черный чай — напиток, покоривший мир. Его терпкий вкус и многогранный аромат — результат сложнейшего каскада биохимических превращений, происходящих в чайном листе. Ученые уже...

Дикобразы-первопроходцы: как они попали в Северную Америку задолго до Панамского перешейка?

Они неуклюжи, медлительны и ощетиниваются тысячами острых игл. Знакомьтесь, североамериканские дикобразы — существа, полные загадок, окутанные завесой эволюционной тайны. Долгое время...

Обзор iGPSport TL30: умный задний свет для вашего велосипеда

Задний свет iGPSport TL30 представляет собой умное и функциональное решение для повышения безопасности велосипедиста в тёмное время суток. Эта яркая красная фара выдаёт свет интенсивностью до 50...

Как защититься от вируса-шифровальщика (винлока)

Большинство из вас, читающих эти строки, либо уже сталкивались с этой гадостью под названием «вирус-шифровальщик», также известной как «винлок», либо столкнутся в будущем. И если это не случалось...

Зачем в Китае запретили строительство небоскребов?

Китай — одна из стран, известная своими современными высотками. Например, здесь находится третий по высоте небоскреб в мире — Шанхайская башня (632 м). Такой план застройки...

Как выбрать свечи зажигания для вашего автомобиля

Многие считают, что не стоит уделять много внимания выбору свечей зажигания. Однако, для бензиновых агрегатов это чрезвычайно важные детали. Если не правильно подобрать свечи, то двигатель может...