Ученые на пороге опровержения древнего предположения о Вселенной, в которое мы верили целых 100 лет
- Новые исследования ставят под сомнение модель FLRW, которая предполагает, что Вселенная является однородной, указывая на возможные серьезные недостатки этой модели.
- Результаты исследований могут иметь значительные последствия для понимания Вселенной, но научное сообщество призывает к осторожности, поскольку нужны дополнительные данные для окончательных выводов.
В течение века физики верили, что Вселенная в больших масштабах является однородной и одинаковой во всех направлениях. Однако последние исследования указывают на то, что эта фундаментальная концепция может быть ошибочной, что открывает путь к решению крупнейших космических загадок нашего времени.
Что не так со Вселенной?
Современная космология в значительной степени опирается на модель FLRW, названную в честь Александра Фридмана, Жоржа Леметра, Говарда Робертсона и Артура Джеффри Уокера, которые разработали ее еще в 1920 – 1930 годах. Эта модель базируется на предположении, что на самых больших масштабах космос является гомогенным и изотропным. Это означает, что независимо от того, куда направлен взгляд наблюдателя, Вселенная должна выглядеть примерно одинаково. Однако новые данные, изложенные в трех недавних научных работах, ставят под сомнение эти базовые предположения, пишет New Scientist.
Смотрите также Не нужно нырять в океаны Энцелада и Европы: теперь есть другой способ поиска жизни на спутниках
Тимоти Клифтон из Лондонского университета королевы Марии и Аста Гейнесен из Копенгагенского университета в исследовании, нерецензируемая версия которого появилась на arXiv, предложили инновационный метод проверки точности модели FLRW. Их методика базируется на комбинировании различных формул для расчета космических расстояний, полученных путем наблюдения за сверхновыми звездами и колебаниями плотности материи.
Ключевая идея заключается в том, что при условии соблюдения модели FLRW результат этих математических комбинаций должен равняться нулю. Любой другой показатель свидетельствует о необходимости разработки новой модели Вселенной. Предыдущие попытки провести аналогичные тесты не давали достаточно четких сигналов, которые бы указывали на ошибочность общепринятых теорий.
В дальнейших исследованиях Аста Гейнесен вместе с Софи Мари Коксбанг из Университета Южной Дании применили этот тест к имеющимся космологическим данным, описав результаты в другой работе, которую также опубликовали на сайте arXiv. Процесс оказался сложным, поскольку ученым пришлось разработать способ получения измерений расстояний без использования предположений модели FLRW, которые обычно автоматически закладываются в анализ.
Для обработки данных они использовали метод искусственного интеллекта, известный как символьная регрессия, что позволило найти формулы, максимально точно соответствующие реальным измерениям.
Результат оказался однозначным: полученное значение существенно отличалось от нуля, что указывает на серьезные недостатки модели FLRW.
Сами исследователи признают, что такие результаты стали для них неожиданностью, поскольку они противоречат большинству предыдущих научных представлений. Тимоти Клифтон отмечает, что это может быть первым реальным доказательством того, что стандартная модель не является достаточной для описания реальности. По его словам, Вселенная может оказаться значительно более сложной и "комковатой", чем считалось ранее, что открывает множество новых возможностей для науки.
Какие это будет иметь последствия?
Такие изменения в восприятии структуры космоса могут иметь колоссальные последствия для всей физики. В течение длительного времени ученые не могли объяснить различия в скорости расширения Вселенной и несоответствие между ее ранней историей и современным поведением. Кроме того, недавние наблюдения намекают на то, что темная энергия может меняться со временем.
Если Вселенная действительно неоднородна, то эти фундаментальные тайны могут найти свое объяснение. Клифтон подчеркивает, что нынешние измерения являются лишь средними показателями, которые не обязательно должны быть неизменными для каждого конкретного момента времени.
Не стоит спешить с выводами
Несмотря на амбициозность выводов, научное сообщество призывает к осторожности. Субод Патил из Лейденского университета в Нидерландах считает подход исследователей фантастическим и правильным с точки зрения постановки вопросов, однако предостерегает от поспешной интерпретации данных.
Сейчас полученные результаты еще не достигли уровня полной статистической достоверности, необходимой для официального научного открытия. Чтобы окончательно подтвердить или опровергнуть столетнюю гипотезу, ученым придется подождать новых астрономических данных, которые будут собраны в течение ближайших лет.