Как я понял из текста, наблюдаемый 1% преобладания выхода материи над антиматерией при столкновении частиц - это даже больше, чем требуемый дисбаланс на одну частицу материи при аннигиляции 1630000000 пар частиц и античастиц, что даёт наблюдаемое количество фотонов. Для объяснения этого "предлагается ряд теоретических механизмов". Возможно, в эти "механизмы" не укладывается именно современный однопроцентный дисбаланс?
была проведена серия столкновений частиц и выяснилось, что количество образовавшейся материи примерно на 1% больше, чем количество образовавшейся антиматерии
Вот и ответ: в вакууме нашей Вселенной кварки более устойчивые, чем антикварки. А в плотном вакууме ранней Вселенной разница в их времени жизни могла быть ещё больше. Антикварки не прошли "естественный отбор". Наверное, время жизни антинейтронов тоже меньше, чем время жизни нейтронов.
Хороший пример сочетания уникальности каждого отдельного человека с их принадлежностью к множеству людей, взаимодействующих в рамках своего общества, цивилизации. Принцип Коперника не против уникальности каждого элемента множества, он против его единичности, против отрицания множества, которое представляет данный элемент. Коперник не отрицал уникальность Земли, но он поставил её в ряд других планет - сделал её элементом соответствующего множества. Поэтому если мы уже изучаем Вселенную, знаем, когда она родилась, и по анизотропии её реликтового излучения предполагаем её шарообразную форму, то мы тоже обязаны считать её элементом своего множества. Это множество соответствует понятиям вечности и бесконечности, а представляющая его отдельная вселенная - нет.
Начиная с уходящего года, мы можем "пощупать" множество соседних вселенных. Благодаря DESI, открылось торможение прежде ускоренного расширения Вселенной. Оно связано не с уменьшением плотности тёмной энергии, как это следует из LCDM модели, а со встречным расширением соседних вселенных. Около 3,7 млрд лет назад они начали давить на вакуум нашей Вселенной своим вакуумом, что и ведёт к торможению расширения всех взаимно сжимающих вселенных. При этом плотность физического вакуума будет расти, поскольку механизм его пополнения новыми квантами вакуума никто не отключал.
Надо пояснить об этом механизме. Фактически, он работает уже в LCDM модели, в которой плотность тёмной энергии постоянна при расширении объёма Вселенной. Для её пополнения новыми квантами антигравитационной материи нужен их источник. Им не может быть любая гравитационная материя, поскольку вся её масса меньше массы тёмной энергии, на которую приходится около 70% совокупной массы Вселенной. Значит, таким источником может быть только пространство большей размерности, в которое "вложена" наша Вселенная. Тогда можно отказаться от изменённой формулы Фридмана, связывающей скорость расширения Вселенной с плотностью антигравитационной среды, и связывать скорость с количеством новых квантов этой среды, поступающих в неё из пространства большей размерности. И такой средой сразу становится физический вакуум со своей огромной плотностью энергии. Так решается проблема космологической постоянной.
ОТО прекрасно работает в масштабе солнечной системы планет, но в масштабе галактик и выше требует поправки в виде тёмной материи, которая должна пятикратно превышать массу барионной материи. Поэтому и нужна новая теория гравитации. Она будет описывать не только движение вакуума в материю, которая с большим ускорением выводит его в пространство большей размерности, но и движение вакуума с малым ускорением из войдов в скопления галактик и в сами галактик - к поглощающей его материи. Геометрические следствия первого движения описывает ОТО, а второго - МОНД, но пора уже описывать причины обоих движений.
У Горькавого одна вселенная пульсирует в бескрайней пустоте. Это нарушение принципа Коперника, возрождение геоцентризма в виде вселеноцентризма. Но при накоплении минимума знаний об объекте исследования этот объект не может оставаться единичным, а автоматически становится представителем множества подобных объектов. Сегодня такой объект - наша расширяющаяся Вселенная. А если множество вселенных начнут пульсировать, то сразу возникает вопрос - что будет, если они, расширяясь, перейдут во взаимно сжатое состояние? Будет то, о чём не говорит модель Горькавого: возникнет новая упругая, расширяющаяся среда вселенной следующего масштаба пространства и времени.
Поэтому нужно обязательно разобраться с нашей средой, с нашим физическим вакуумом, который в ОТО скрыт под понятием 4-мерного пространства-времени. ОТО описывает геометрические следствия неизвестного ей взаимодействия материи и среды. На эти взаимодействия из микромира указывает квантовая механика: в эффекте Казимира вакуум, представленный в виде виртуальных частиц, сдвигает друг к другу металлические пластины, потому что они снижают между собой плотность вакуума - количество виртуальных частиц. В общем, нужна новая теория гравитации, которой нет у Горькавого, он апологет ОТО.
Вот как раз и не могут придумать. При компьютерном моделировании эволюции структуры галактик с участием холодной тёмной материи из неё в центрах галактик получаются сингулярности - каспы, но в реальности они не наблюдаются. Нужна другая теория гравитации, основанная на природе этого явления, а не на его следствиях, как ОТО. И нужна другая космологическая модель, на необходимость которой указывают результаты DESI.
Нет сгустков - не к чему притягиваться барионам. Но по замыслу её изобретателей, холодной тёмной материи не нужно сгущаться в плотные тела, как это делают барионы. Достаточно сгущаться в области размером с нынешние галактические гало и скопления галактик. Для её обитания в таких областях она и придумана, иначе на современном уровне понимания гравитации (и антигравитации тёмной энергии) не объяснить наблюдаемые скорости вращения скоплений и галактик.
Вместо того, чтобы рассматривать пространство-время как непрерывную и гладкую структуру, как это делает общая теория относительности, петлевая квантовая гравитация предполагает, что пространство-время состоит из крошечных, дискретных "петель". Эти "петли" представляют собой минимальные единицы пространства-времени, к которым можно применить законы квантовой механики.
По-моему, это ошибочный путь к созданию теории квантовой гравитации. Ведь ОТО - геометрическая теория гравитации, она описывает геометрические следствия неведомых ей взаимодействий материи и среды. Поэтому она ничего не может сказать ни о этих взаимодействиях, ни о самой среде. Лучше разбираться не в следствиях, а в их физических причинах. За ними надо обращаться к представлениям о гравитации, бывших у физиков до ОТО.
Например, к представлениям Бернхарда Римана. В 1853 году он предположил, что среда, которую тогда называли эфиром, является несжимаемой жидкостью, а материя - это её стоки в некое измерение или в другой мир. Эфир поглощается материей пропорционально её массе, и возникает его ускоренный поток к материи - её гравитационное поле. Измерение, в которое через материю втекает эфир, служит и его источником для нашего 3-мерного пространства.
Эфир уже в прошлом, но понятие среды в виде энергетически плотного физического вакуума никто не отменял. А эквивалентность инертной массы и пассивной гравитационной массы подтверждает представление материи как стока среды в другое измерение. Действительно, тело, с ускорением летящее в неподвижном вакууме, будет иметь тот же вес, что и неподвижное тело в ускоренно движущемся вакууме, втекающем в активную гравитационную массу (при равенстве ускорений). Чтобы создавать ускоренный поток вакуума, материя должна снижать его плотность - выводить кванты вакуума в другое измерение. В вакууме со сниженной плотностью замедляются все физические процессы, и это описывается в ОТО как замедление времени.
Открытие ускоренного расширения Вселенной подтверждает существование другого измерения как источника квантов вакуума. Ведь согласно LCDM модели, при увеличении объёма пространства плотность тёмной энергии остаётся постоянной, значит, она должна откуда-то пополнятся новыми квантами своей энергии. И тогда не плотность этой среды, а темп поступления в неё новых квантов из другого измерения будет задавать скорость расширения Вселенной. Поэтому на роль расширяющей среды подходит плотный физический вакуум.
Подтверждается такая космология... превышением наблюдаемой скорости вращения скоплений галактик и самих галактик расчётной скорости их вращения. Поскольку плотность вакуума в войдах больше, чем в скоплениях, где вакуум выводится через их материю в другое измерение, то он будет не только расширяться и раздвигать скопления, но и втекать в них и в галактики - с небольшим ускорением. Поэтому на своих орбитах в скоплениях будут удерживаться только быстро вращающиеся галактики, а в галактиках - только быстро вращающиеся внешние звёзды, что и наблюдается. Без придуманной тёмной материи.
Для создания теории квантовой гравитации остаётся определить размеры квантов вакуума, их количество и скорость поступления в наше пространство для обеспечения наблюдаемой скорости расширения Вселенной. И описать процесс их вывода через материю, начиная с фотонов, занятых этим делом и имеющих благодаря ему постоянную скорость в вакууме с постоянной плотностью.
Придумал пример конспирологии из серии "учёные скрывают":
Известно, что за последние 8 млрд лет объём расширяющейся Вселенной увеличился в два раза. Плотность сред материи (тёмной, барионной, излучения), обладающих гравитацией, за это время снизилась в два раза. Но плотность среды тёмной энергии, обладающей антигравитацией, сохранилась почти неизменной. Значит, она откуда-то поступает в наше пространство. Допустим, из пространства большей размерности.
Тогда её антигравитационную силу можно не ограничивать малой плотностью этой среды (порядка 10^-26 кг/кубометр), как того требует изменённая формула Фридмана, а сделать зависящей от количества новых квантов тёмной энергии, поступающей в единицу времени в наше пространство из пространства большей размерности. И тогда гипотетическую тёмную энергию можно заменить реальным физическим вакуумом с его огромной плотностью энергии. Вселенная от такого решения проблемы космологической постоянной продолжит расширяться с прежней наблюдаемой скоростью.
Но возникает вопрос: почему до сих пор астрофизики не предложили такое решение этой проблемы? Потому что, признав существование источника квантов вакуума, поступление которых в нашу Вселенную задаёт её расширение, им придётся признать и существование приёмника квантов вакуума, поглощаемых материей? То есть признать поглотительную природу гравитации, о которой говорили Бернхард Риман и Карл Пирсон? Тогда более плотный вакуум из войдов, расширяясь, будет не только раздвигать скопления галактик, но и втекать в них, удаляясь через их материю в пространство большей размерности. Его поток будет усиливать их центростремительное ускорение, объясняя их высокие скорости вращения без гипотетической тёмной материи. Ныне популярную LCDM модель придётся выкинуть на свалку. Учёные к этому не готовы, и поэтому скрывают...
В данном случае - да, бесплодные рассуждения, причём с ошибками. Продуктивнее рассматривать людей как представителей формы многоклеточных организмов, из которых собрана земная цивилизация - представитель следующей формы материи. Эти формы - части вселенской эволюции материи, начатой с образования кварков. Если проанализировать её переходы от формы к форме, то можно вывести общий закон эволюции материи, а из него - новое частное, новую форму. Ею является вселенская система цивилизаций. Нам ещё предстоит в неё родиться, как рождается младенец в уже существующее общество себе подобных.
Если бы тёмная энергия была неким отталкивающим фактором, а не неотъемлемым свойством пространства-времени, кластеризация галактик шла бы иначе, чем наблюдается.
Вообще-то пространство-время - это математическая модель, объединяющая в единое целое три пространственных и одно временное измерение. Метрика пространства-времени искривляется материей в её сторону и расширяется тёмной энергией во все стороны. Свойство пространства-времени не измеряется в килограммах на кубометр, а плотность тёмной энергии измеряется. Потому что получена из формулы Фридмана, определяющей гравитацию материальной среды как сумму плотности частиц среды и их утроенного давления. Давлению частиц среды присвоили отрицательный знак, и получили отрицательную гравитацию - антигравитацию для придуманной материи, которая теперь называется тёмной энергией.
Она должна иметь везде постоянную и очень маленькую плотность (порядка 10 в степени -26 кг/кубометр), потому что большая плотность задаст большую силу антигравитации и скорость расширения Вселенной, которая превысит наблюдаемую скорость. По этой причине на роль тёмной энергии не подходит физический вакуум с его огромной плотностью энергии. В этом суть проблемы космологической постоянной.
Решение этой проблемы, по-моему, заключается в отказе от изменённой формулы Фридмана для описания тёмной энергии. Пусть антигравитационной силой обладает физический вакуум, но она будет определяться не абсолютным значением его плотности, а темпом поступления в него его новых квантов из особого дополнительного измерения. Всё равно такое измерение следует признать для поддержания постоянной плотности тёмной энергии в расширяющемся пространстве Вселенной. А ведь его объём удвоился за последние 8 млрд лет. Это лучший выход, чем выдумывать рождение тёмной энергии из ничего. Чудес не бывает, и это будет шаг к пониманию происхождения нашей Вселенной.
А тёмная материя точно ускоряет образование галактик? Ведь надо ещё дождаться, чтобы она образовала сгустки, к которым начнут притягиваться барионы, чтобы из них потом образовались звёзды. Лучше выкинуть это лишнее звено и решить вопрос с природой гравитации. Предположим, что гравитация - это равноускоренный поток плотного физического вакуума в поглощающую его барионную материю. С выводом поглощённых квантов вакуума в некое измерение, как это предполагали в своё время (и в своих терминах) Бернхард Риман и Карл Пирсон. В ранней Вселенной вакуум очень плотный - после расширения им первичной плазмы. Значит, и его поток в барионные уплотнения будет иметь большую скорость и ускорение. Тогда и движение остальных окружающих барионов, увлекаемых вакуумом, тоже будет таким же быстрым. Так быстро наберутся массы газа, необходимые для дальнейшего сжатия и зажигания первых звёзд.
DESI показывает скорость разлёта материи Вселенной и связывает её с плотностью тёмной энергии в рамках LCDM модели. И если "темп ускорения может уменьшаться", то может уменьшаться и плотность ТЭ. Но её плотность всё равно определяется в соответствии с LCDM моделью и имеет порядок 10 в степени -26 кг/кубометр. Поэтому если задаваться вопросом, почему может уменьшаться плотность ТЭ, то нужно решать его в комплексе с другими вопросами.
А именно: почему плотность этой антигравитационной среды принята из переделанной формулы Фридмана, предназначенной для описания гравитации среды, определяемой её плотностью и давлением. Если природа гравитации неизвестна, то будет неизвестна и природа антигравитации - природа ТЭ. Значит, надо выяснять природу того и другого явления - какой физический процесс скрывается за искривлением метрики пространства-времени и за расширением метрики.
Ответы на эти вопросы может дать совершенно новая модель мира. К такой же модели приводят представления о гравитации Бернхарда Римана и Карла Пирсона. Допустим, пространство Вселенной является энергетически плотным физическим вакуумом, который расширяется от поступления в него новых квантов вакуума. Более того, вся наша Вселенная может быть замкнутой и окружена соседними вселенными, расширяющимися навстречу друг другу. Тогда изучаемый DESI темп расширения Вселенной будет зависеть не только от внутренней причины - темпа поступления в неё новых квантов вакуума, но и от внешней причины - давления на вселенский объём вакуума таких же объёмов вакуума соседних вселенных. Возможно, вселенные начинают переходить от свободного расширения во взаимно сжатое состояние. Это когда темп их ускоренного расширения замедляется, а плотность вакуума (или ТЭ в модели LCDM) начинает расти. Это чисто умозрительная модель мира, но она может лучше соответствовать реальности, чем подкреплённая математикой модель пульсирующей Вселенной Николая Горькавого.
Тёмная материя придумана, чтобы своей гравитацией содействовать гравитации барионной материи в объёме галактик и их скоплений. Тёмная энергия придумана, чтобы своей антигравитацией противодействовать гравитации барионной материи в объёме сверхскоплений галактик и выше. Может, пора разобраться с природой гравитации? Если не знать, какой процесс создаёт гравитацию, то как узнать, какой процесс создаёт антигравитацию?
Но можно действовать наоборот. Из расширения пространства как очевидного проявления антигравитации можно сделать вывод о не очевидном проявлении гравитации. Известно, что за последние 8 млрд лет объём пространства Вселенной удвоился. Откуда оно взялось? Допустим, из какого-то особого измерения. Из него в наше пространство постоянно и повсеместно поступают его новые кванты. Это вызывает расширение метрики пространства-времени - создаёт силу антигравитации, которая раздвигает скопления галактик. Тогда обратный по смыслу гравитационный процесс можно представить как постоянный вывод квантов пространства через материю в особое измерение. Это служит причиной постоянного расширения и равноускоренного движения внешнего пространства в материю, что описывается как искривление материей метрики пространства-времени.
Теперь решим вопрос - чем является пространство. Это абсолютная пустота, заполненная материальными средами, которые обладают свойствами гравитации за исключением одной - среды тёмной энергии, обладающей антигравитацией. Или это энергетически плотный физический вакуум, в котором могут летать не только частицы материи, но и космические тела, объекты. Фактически, надо решить проблему космологической постоянной - выяснить плотность среды, вызывающей космологическое расширение. И тут поможет уже гравитация, представленная как равноускоренное движение пространства в материю. Поскольку оно сообщает одинаковое ускорение свободнопадающим телам разной плотности, то собственная плотность пространства должна быть больше плотности любого из тел. Значит, это физический вакуум. Он работает и на гравитацию материи и на расширение Вселенной. Потому что ему для сообщения одинакового космологического ускорения объектам разной плотности тоже надо быть плотнее любого из них.
Почему же возникла проблема космологической постоянной? Потому что ошибочно приравняли действие неизвестной гравитации к действию такой же неизвестной антигравитации. То есть взяли формулу Фридмана гравитации среды, определяемой её плотностью и троекратным давлением, и сделали из неё формулу антигравитации среды, приняв давление отрицательным. Тем самым перенесли зависимость гравитационной силы от плотности среды в зависимость антигравитационной силы от плотности тёмной энергии. И эта тёмная энергия уже не может быть плотнее значения порядка 10 в степени -26 кг/кубометр, чтобы определяемая ею антигравитация не создавала скорость расширения Вселенной выше наблюдаемой. Но если выразить зависимость скорости расширения пространства от скорости поступления в него новых квантов пространства, то, по-моему, ничто не мешает пространству иметь плотность физического вакуума.
Спасибо за внимание к рассуждениям дилетанта и за указания на возможные в них ошибки.
Надо же как-то описать ускоренное расширение Вселенной.
Только мне кажется сомнительным способ получения антигравитационной среды и её плотности с помощью математического преобразования формулы Фридмана, по которой гравитация среды определяется её плотностью и троекратным давлением. Нужна отрицательная гравитация - присвоили давлению среды отрицательный знак. И сразу получили верхнее ограничение по плотности тёмной энергии: её антигравитационная сила, вычисляемая по изменённой формуле Фридмана, не должна приводить к большей скорости расширения Вселенной, чем наблюдается. Поэтому плотность тёмной энергии имеет порядок 10 в степени -26 кг/кубометр.
Однако плотность среды и скорость её расширения - вещи не взаимосвязанные. Металл может медленно расширяться при нагреве, а воздух быстро расширяться из лопнувшей камеры колеса. В итоге имеем проблему космологической постоянной. И имеем вопрос - как может везде и всегда постоянная по плотности тёмная энергия сообщать одинаковое космологическое ускорение барионным объектам очень разной плотности, причём почти всегда большей, чем плотность ТЭ? По-моему, этот вопрос не учитывался в компьютерном моделировании расширения Вселенной "Flamingo".
Правомерно ли винить в создании проблемы космологической постоянной квантовую теорию поля, как это делает Ли Смолин, а не общую теорию относительности?
Вспомним, что ускоренное расширение вселенной астрофизики решили объяснить наличием в пространстве среды, обладающей свойством антигравитации. Это свойство "создали" путём изменения формулы Фридмана для гравитации материальной среды, определяемой плотностью среды и её утроенным давлением. Изменили знак давления на отрицательный и получили отрицательную гравитацию - антигравитацию. Что за частицы материи или кванты энергии составляют такую среду - дело третье. Называют её "космический вакуум" или "тёмная энергия".
Для ускоренного расширения вселенной плотность антигравитационной среды должна превышать суммарную плотность остальных материальных сред с их гравитацией. Но не должна превышать того значения, при котором определяемая плотностью сила антигравитации расширяет вселенную с наблюдаемой скоростью. Поэтому если, например, средняя по вселенной плотность барионной среды имеет порядок 10 в степени -28 кг/кубометр, то плотность антигравитационной среды должна иметь порядок 10 в степени -26 кг/кубометр. Естественно, что физический вакуум с его огромной плотностью энергии и положительным давлением не вписывается в антигравитационную формулу космического вакуума.
Однако вписывается ли в неё наблюдаемая вселенная? По-моему, тоже нет. Ведь во вселенной давно нет барионной среды со средним распределением её плотности. Барионы стянуты гравитацией в объекты разной плотности - газовые туманности, звёзды, галактики. Чтобы сообщать всем им одинаковое космологическое ускорение, движущая их среда должна быть плотнее любого из них. Иначе она при своём расширении будет разделять объекты по их плотности - увлекать с собой разреженный газ, но оставлять более плотные звёзды. Точнее, своим отрицательным давлением антигравитационная среда будет "высасывать" газ из сверхскоплений галактик в окружающие их пустоты, а этого не наблюдается.
Для верного понимания причины расширения Вселенной, по-моему, лучше отойти от представления в пространстве антигравитационной среды, соседствующей с обычной материей. Лучше наделить свойством антигравитации само пространство - среду, известную как физический вакуум. Тем более, что он уже показал нам свои двигательные способности. В эффекте Казимира он сдвигает друг к другу металлические пластины, поскольку между ними меньше его плотность - количество виртуальных частиц. А в гравитационных волнах он же с ускорением быстро движет туда-сюда зеркала интерферометров. Поэтому плотность физического вакуума (плотность "ткани пространства-времени") явно больше плотности движимых им тел.
Всё лучше и лучше. Хорошо бы таким фантазёрам отдохнуть недельку рядом с озером, зарастающим ряской. Может, они бы задумались, не является ли плёнка ряски, ускоренно растущая на поверхности воды, аналогом расширения пространства - физического вакуума - нашей Вселенной? Такую ряску можно представить как 3-мерное пространство-время, ведь расширяется она не только в двумерном пространстве, но и во времени. Это происходит благодаря её вложенности в пространство большей размерности - в 4-мерный объём воды и воздуха над ним, освещаемый Солнцем. Из него к ряске поступают молекулы и энергия для образования новых (дочерних) растений ряски, которые и побуждают всю её плёнку расширяться на поверхности водоёма. Значит, и 4-мерное пространство-время нашей Вселенной тоже может быть вложено в пространство большей размерности, из которого во вселенский объём вакуума поступают его новые кванты. Отсюда и его ускоренное расширение, наблюдаемое по движению скоплений галактик.
Гравитацию тоже можно объяснить с привлечением пространства большей размерности. Киньте в ряску камушек. Он унесёт часть ряски на дно озера (в это пространство), и от него останется дырка, которая быстро затягивается окружающей ряской. Это и есть аналог тела. А ряска, с ускорением затягивающая дырку - это аналог гравитационного поля. Чтобы задать постоянное во времени "тело", нужно постоянно бросать в дырку камни одинакового размера. Тогда оно будет иметь постоянное "гравитационное поле". Соответственно и материя Вселенной постоянно поглощает и выводит в 5-мерное пространство кванты вакуума, создавая своё гравитационное поле - расширение в сторону материи внешнего, более плотного вакуума. И метрика пространства-времени постоянно искривлена в сторону материи. Такой механизм гравитации доказывается эквивалентностью инертной массы и пассивной гравитационной массы, проявляемой в физическом вакууме.
Замеченную Тарле связь между ростом плотности тёмной энергии и ростом массы чёрных дыр (даже в пассивно эволюционирующих галактиках) можно объяснить иначе. Тарле почти высказал эту идею: "некая форма тёмной энергии привела к экспоненциальному расширению Вселенной. В результате какого-то неизвестного процесса эта энергия превратилась в материю". Если допускается образование реальных частиц материи из виртуальных (квантов вакуума) на горизонте событий чёрных дыр (излучение Хокинга), то этот процесс может протекать и под горизонтом ЧД. Причём все новообразованные частицы будут падать в сингулярность ЧД и увеличивать их массу. Больше плотность тёмной энергии - больше квантов вакуума втягивается в ЧД, и большее их число становится квантами материи, питающими чёрные дыры.
Фотоны не только могут быть вечными, они вообще как будто демонстрируют признаки разумного поведения. Чем можно объяснить их частоту/энергию и постоянную скорость перемещения? Тем, что таковы следствия их выживания в агрессивной среде - энергетически плотном физическом вакууме. Допустим, они для выживания снижают давление вакуума на себя - постоянно ликвидируют его кванты в направлении своего движения и постоянно перемещаются на их место давлением вакуума с противоположной стороны. Чем больше квантов вакуума они ликвидируют в единицу времени, тем больше их частота или энергия. А поскольку вакуум имеет постоянную плотность своей энергии, то и перемещение в нём фотонов имеет постоянную скорость.
Если эта гипотеза верна, то для "разумных фотонов" было бы естественным снизить темп ликвидации квантов вакуума при их попадании в менее агрессивную среду - в вакуум со сниженной плотностью энергии. Есть основания считать, что вокруг массивных тел вакуум имеет сниженную плотность (доказывается эквивалентностью инертной и пассивной гравитационной массы). Но тогда излученные в нём фотоны будут иметь сниженную частоту и сниженную скорость. Что и наблюдается в реальности. Например, на поверхности Земли частота фотонов, излучаемых цезием в атомных часах, равна 9192631770 Гц. А в космосе, на орбитах спутников gps, их частота равна 9192631775 Гц. В ОТО такая зависимость выражается как замедление времени в гравитационном поле. Замедление в нём скорости электромагнитных волн называется эффектом Шапиро.
Но как фотоны могут быть разумными? Они же - элементарные частицы материи, а разум - результат биологической эволюции. Ответ предлагает забытая фридмонная теория. Согласно ей, элементарные частицы "изнутри" выглядят как вселенные, а вселенные "снаружи" могут выглядеть как элементарные частицы. Так пишет об этой теории академик В.С. Барашенков в книжке "Вселенная в электроне".
Расширим теорию: для взгляда "снаружи" на вселенные, выглядящие как частицы, должна быть вмещающая их вселенная большего масштаба пространства-времени с наблюдателем. Которая тоже требует вселенной очередного масштаба со своим наблюдателем и т.д. И уточним: только вселенные с полной внутренней эволюцией материи - разумные вселенные - могут войти в состав разумных фотонов для вселенной очередного масштаба. Чем больше количество таких вселенных в одном фотоне, тем больше его энергия. Поэтому фотоны могут безболезненно разделяться пополам в магнитном поле ядра атома, отдавать часть своей энергии другим частицам и принимать энергию от них.
Кстати, при делении пополам получаются пары запутанных фотонов, которые обладают нелокальной корреляцией своих состояний. Иначе говоря, они могут мгновенно (для нашего хода времени) обмениваться информацией об изменениях своего спина, чтобы соблюдать нулевой спин их общей квантовой системы. Так они выявляют способность к мгновенному обмену информацией у всех фотонов и у других образованных из них частиц, распадающихся при аннигиляции на фотоны. Тогда как бы распорядились такой связью разумные фотоны? И такие же разумные их системы - кварки, которые изолируются от давления вакуума с помощью конфайнмента?
Наверное, они думали о своём выживании не только "здесь и теперь", но и "где-то и потом". То есть о превращении вмещающей их Вселенной в разумную, способную войти в состав фотона, который вечен по сравнению с квантами вакуума. Можно предположить, что фотоны создадут для этого вселенскую информационную сеть и организуют проведение во Вселенной успешной эволюции материи. Воплощать их план будут кварки со своей информационной сетью. Видимо, настройка фундаментальных параметров Вселенной на успешную эволюцию материи - дело их коллективного Разума. Его можно считать всеведущим Богом нашей Вселенной. Он "не играет в кости" как раз благодаря наличию у него "чудовищного дальнодействия".
Самый простой вариант: мы - дочерняя цивилизация, пребывающая в стадии самостоятельного внутрибиосферного развития. Да ещё пока не имеем собственного сверхсветового "зрения" - канала обмена информацией на гипотетических продольных волнах плотности вакуума. Только недавно, с окончанием 3-й мировой (холодной) войны, стали глобальной цивилизацией с первичной глобальной формацией. С нами ещё рано контактировать взрослым цивилизациям. Только после нашего рождения во вселенскую систему цивилизаций - после пришествия "акушерской" инопланетной миссии. Поэтому нечего хныкать - мы одни во Вселенной, законы физики всех обрекли на одиночество, все цивилизации самоубиваются. Дата первого контакта с человечеством уже назначена.
Говорить просто о сложном очень непросто. Я готов быть объектом для вашей тренировки этой способности :) Надо же как-то укреплять идеологическую связь науки и остальной части общества.
Переводил через Гугл рекомендованные вами статьи, пытался понять, что значит "расстояния, нормированные на расстояния, предсказанные стандартной моделью". С учётом того, что "чем больше суммарная (?) плотность, тем больше скорость расширения Вселенной, но тем меньше расстояние". И понял так, что на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний по LCDN к расстояниям по DESI. Тогда всё сходится: больше плотность тёмной энергии - больше скорость расширения - меньше отношение расстояний. Верно?
Интересно, как ваша научная группа объясняет переменную плотность ТЕ? На неё может влиять материя Вселенной, соседние вселенные, и... поступление новых квантов вакуума из 5-мерного мультиверса. Ваше открытие работает на мою философскую теорию :)
Тут показан график изменения плотности тёмной энергии с экстремумом примерно на указанном вами красном смещении z = 0.3. Но, по-моему, это не максимум, а минимум значения плотности ТЕ. Правда, график вообще подписан как "размер пузырей" БАО: прямая линия - согласно стандартной модели, пунктирная - по данным DESI. Моих знаний не хватает для правильного понимания даже популярных статей.
Но посещают разные фантастические идеи. Например, по возможному объяснению напряжённости Хаббла. По стандартным свечам параметр Хаббла и, значит, плотность ТЕ больше, а по реликтовому излучению то и другое меньше. Меньше может быть потому, что тогда не было массового образования и слияния чёрных дыр. При котором, как показывает слияние ЧД, часть массы материи как бы "экранируется" (якобы расходуется на излучение поперечных волн вакуума), поэтому масса итоговой ЧД меньше суммы масс исходных ЧД перед слиянием. Если придерживаться поглотительной природы гравитации (в 5-мерном мультиверсе), то "экранированная масса" не поглощает вакуум, не выводит его в 5-е измерение. Поэтому плотность вакуума и параметр Хаббла в период массового образования ЧД и их слияния должны быть немного больше, чем в период первичной плазмы. Конечно, у астрофизиков есть свои фантастические идеи по решению напряжённости, но вдруг и эта пригодится...
Как я понял из текста, наблюдаемый 1% преобладания выхода материи над антиматерией при столкновении частиц - это даже больше, чем требуемый дисбаланс на одну частицу материи при аннигиляции 1630000000 пар частиц и античастиц, что даёт наблюдаемое количество фотонов. Для объяснения этого "предлагается ряд теоретических механизмов". Возможно, в эти "механизмы" не укладывается именно современный однопроцентный дисбаланс?
Вот и ответ: в вакууме нашей Вселенной кварки более устойчивые, чем антикварки. А в плотном вакууме ранней Вселенной разница в их времени жизни могла быть ещё больше. Антикварки не прошли "естественный отбор". Наверное, время жизни антинейтронов тоже меньше, чем время жизни нейтронов.
Хороший пример сочетания уникальности каждого отдельного человека с их принадлежностью к множеству людей, взаимодействующих в рамках своего общества, цивилизации. Принцип Коперника не против уникальности каждого элемента множества, он против его единичности, против отрицания множества, которое представляет данный элемент. Коперник не отрицал уникальность Земли, но он поставил её в ряд других планет - сделал её элементом соответствующего множества. Поэтому если мы уже изучаем Вселенную, знаем, когда она родилась, и по анизотропии её реликтового излучения предполагаем её шарообразную форму, то мы тоже обязаны считать её элементом своего множества. Это множество соответствует понятиям вечности и бесконечности, а представляющая его отдельная вселенная - нет.
Начиная с уходящего года, мы можем "пощупать" множество соседних вселенных. Благодаря DESI, открылось торможение прежде ускоренного расширения Вселенной. Оно связано не с уменьшением плотности тёмной энергии, как это следует из LCDM модели, а со встречным расширением соседних вселенных. Около 3,7 млрд лет назад они начали давить на вакуум нашей Вселенной своим вакуумом, что и ведёт к торможению расширения всех взаимно сжимающих вселенных. При этом плотность физического вакуума будет расти, поскольку механизм его пополнения новыми квантами вакуума никто не отключал.
Надо пояснить об этом механизме. Фактически, он работает уже в LCDM модели, в которой плотность тёмной энергии постоянна при расширении объёма Вселенной. Для её пополнения новыми квантами антигравитационной материи нужен их источник. Им не может быть любая гравитационная материя, поскольку вся её масса меньше массы тёмной энергии, на которую приходится около 70% совокупной массы Вселенной. Значит, таким источником может быть только пространство большей размерности, в которое "вложена" наша Вселенная. Тогда можно отказаться от изменённой формулы Фридмана, связывающей скорость расширения Вселенной с плотностью антигравитационной среды, и связывать скорость с количеством новых квантов этой среды, поступающих в неё из пространства большей размерности. И такой средой сразу становится физический вакуум со своей огромной плотностью энергии. Так решается проблема космологической постоянной.
ОТО прекрасно работает в масштабе солнечной системы планет, но в масштабе галактик и выше требует поправки в виде тёмной материи, которая должна пятикратно превышать массу барионной материи. Поэтому и нужна новая теория гравитации. Она будет описывать не только движение вакуума в материю, которая с большим ускорением выводит его в пространство большей размерности, но и движение вакуума с малым ускорением из войдов в скопления галактик и в сами галактик - к поглощающей его материи. Геометрические следствия первого движения описывает ОТО, а второго - МОНД, но пора уже описывать причины обоих движений.
У Горькавого одна вселенная пульсирует в бескрайней пустоте. Это нарушение принципа Коперника, возрождение геоцентризма в виде вселеноцентризма. Но при накоплении минимума знаний об объекте исследования этот объект не может оставаться единичным, а автоматически становится представителем множества подобных объектов. Сегодня такой объект - наша расширяющаяся Вселенная. А если множество вселенных начнут пульсировать, то сразу возникает вопрос - что будет, если они, расширяясь, перейдут во взаимно сжатое состояние? Будет то, о чём не говорит модель Горькавого: возникнет новая упругая, расширяющаяся среда вселенной следующего масштаба пространства и времени.
Поэтому нужно обязательно разобраться с нашей средой, с нашим физическим вакуумом, который в ОТО скрыт под понятием 4-мерного пространства-времени. ОТО описывает геометрические следствия неизвестного ей взаимодействия материи и среды. На эти взаимодействия из микромира указывает квантовая механика: в эффекте Казимира вакуум, представленный в виде виртуальных частиц, сдвигает друг к другу металлические пластины, потому что они снижают между собой плотность вакуума - количество виртуальных частиц. В общем, нужна новая теория гравитации, которой нет у Горькавого, он апологет ОТО.
Вот как раз и не могут придумать. При компьютерном моделировании эволюции структуры галактик с участием холодной тёмной материи из неё в центрах галактик получаются сингулярности - каспы, но в реальности они не наблюдаются. Нужна другая теория гравитации, основанная на природе этого явления, а не на его следствиях, как ОТО. И нужна другая космологическая модель, на необходимость которой указывают результаты DESI.
Нет сгустков - не к чему притягиваться барионам. Но по замыслу её изобретателей, холодной тёмной материи не нужно сгущаться в плотные тела, как это делают барионы. Достаточно сгущаться в области размером с нынешние галактические гало и скопления галактик. Для её обитания в таких областях она и придумана, иначе на современном уровне понимания гравитации (и антигравитации тёмной энергии) не объяснить наблюдаемые скорости вращения скоплений и галактик.
По-моему, это ошибочный путь к созданию теории квантовой гравитации. Ведь ОТО - геометрическая теория гравитации, она описывает геометрические следствия неведомых ей взаимодействий материи и среды. Поэтому она ничего не может сказать ни о этих взаимодействиях, ни о самой среде. Лучше разбираться не в следствиях, а в их физических причинах. За ними надо обращаться к представлениям о гравитации, бывших у физиков до ОТО.
Например, к представлениям Бернхарда Римана. В 1853 году он предположил, что среда, которую тогда называли эфиром, является несжимаемой жидкостью, а материя - это её стоки в некое измерение или в другой мир. Эфир поглощается материей пропорционально её массе, и возникает его ускоренный поток к материи - её гравитационное поле. Измерение, в которое через материю втекает эфир, служит и его источником для нашего 3-мерного пространства.
Эфир уже в прошлом, но понятие среды в виде энергетически плотного физического вакуума никто не отменял. А эквивалентность инертной массы и пассивной гравитационной массы подтверждает представление материи как стока среды в другое измерение. Действительно, тело, с ускорением летящее в неподвижном вакууме, будет иметь тот же вес, что и неподвижное тело в ускоренно движущемся вакууме, втекающем в активную гравитационную массу (при равенстве ускорений). Чтобы создавать ускоренный поток вакуума, материя должна снижать его плотность - выводить кванты вакуума в другое измерение. В вакууме со сниженной плотностью замедляются все физические процессы, и это описывается в ОТО как замедление времени.
Открытие ускоренного расширения Вселенной подтверждает существование другого измерения как источника квантов вакуума. Ведь согласно LCDM модели, при увеличении объёма пространства плотность тёмной энергии остаётся постоянной, значит, она должна откуда-то пополнятся новыми квантами своей энергии. И тогда не плотность этой среды, а темп поступления в неё новых квантов из другого измерения будет задавать скорость расширения Вселенной. Поэтому на роль расширяющей среды подходит плотный физический вакуум.
Подтверждается такая космология... превышением наблюдаемой скорости вращения скоплений галактик и самих галактик расчётной скорости их вращения. Поскольку плотность вакуума в войдах больше, чем в скоплениях, где вакуум выводится через их материю в другое измерение, то он будет не только расширяться и раздвигать скопления, но и втекать в них и в галактики - с небольшим ускорением. Поэтому на своих орбитах в скоплениях будут удерживаться только быстро вращающиеся галактики, а в галактиках - только быстро вращающиеся внешние звёзды, что и наблюдается. Без придуманной тёмной материи.
Для создания теории квантовой гравитации остаётся определить размеры квантов вакуума, их количество и скорость поступления в наше пространство для обеспечения наблюдаемой скорости расширения Вселенной. И описать процесс их вывода через материю, начиная с фотонов, занятых этим делом и имеющих благодаря ему постоянную скорость в вакууме с постоянной плотностью.
Придумал пример конспирологии из серии "учёные скрывают":
Известно, что за последние 8 млрд лет объём расширяющейся Вселенной увеличился в два раза. Плотность сред материи (тёмной, барионной, излучения), обладающих гравитацией, за это время снизилась в два раза. Но плотность среды тёмной энергии, обладающей антигравитацией, сохранилась почти неизменной. Значит, она откуда-то поступает в наше пространство. Допустим, из пространства большей размерности.
Тогда её антигравитационную силу можно не ограничивать малой плотностью этой среды (порядка 10^-26 кг/кубометр), как того требует изменённая формула Фридмана, а сделать зависящей от количества новых квантов тёмной энергии, поступающей в единицу времени в наше пространство из пространства большей размерности. И тогда гипотетическую тёмную энергию можно заменить реальным физическим вакуумом с его огромной плотностью энергии. Вселенная от такого решения проблемы космологической постоянной продолжит расширяться с прежней наблюдаемой скоростью.
Но возникает вопрос: почему до сих пор астрофизики не предложили такое решение этой проблемы? Потому что, признав существование источника квантов вакуума, поступление которых в нашу Вселенную задаёт её расширение, им придётся признать и существование приёмника квантов вакуума, поглощаемых материей? То есть признать поглотительную природу гравитации, о которой говорили Бернхард Риман и Карл Пирсон? Тогда более плотный вакуум из войдов, расширяясь, будет не только раздвигать скопления галактик, но и втекать в них, удаляясь через их материю в пространство большей размерности. Его поток будет усиливать их центростремительное ускорение, объясняя их высокие скорости вращения без гипотетической тёмной материи. Ныне популярную LCDM модель придётся выкинуть на свалку. Учёные к этому не готовы, и поэтому скрывают...
В данном случае - да, бесплодные рассуждения, причём с ошибками. Продуктивнее рассматривать людей как представителей формы многоклеточных организмов, из которых собрана земная цивилизация - представитель следующей формы материи. Эти формы - части вселенской эволюции материи, начатой с образования кварков. Если проанализировать её переходы от формы к форме, то можно вывести общий закон эволюции материи, а из него - новое частное, новую форму. Ею является вселенская система цивилизаций. Нам ещё предстоит в неё родиться, как рождается младенец в уже существующее общество себе подобных.
Вообще-то пространство-время - это математическая модель, объединяющая в единое целое три пространственных и одно временное измерение. Метрика пространства-времени искривляется материей в её сторону и расширяется тёмной энергией во все стороны. Свойство пространства-времени не измеряется в килограммах на кубометр, а плотность тёмной энергии измеряется. Потому что получена из формулы Фридмана, определяющей гравитацию материальной среды как сумму плотности частиц среды и их утроенного давления. Давлению частиц среды присвоили отрицательный знак, и получили отрицательную гравитацию - антигравитацию для придуманной материи, которая теперь называется тёмной энергией.
Она должна иметь везде постоянную и очень маленькую плотность (порядка 10 в степени -26 кг/кубометр), потому что большая плотность задаст большую силу антигравитации и скорость расширения Вселенной, которая превысит наблюдаемую скорость. По этой причине на роль тёмной энергии не подходит физический вакуум с его огромной плотностью энергии. В этом суть проблемы космологической постоянной.
Решение этой проблемы, по-моему, заключается в отказе от изменённой формулы Фридмана для описания тёмной энергии. Пусть антигравитационной силой обладает физический вакуум, но она будет определяться не абсолютным значением его плотности, а темпом поступления в него его новых квантов из особого дополнительного измерения. Всё равно такое измерение следует признать для поддержания постоянной плотности тёмной энергии в расширяющемся пространстве Вселенной. А ведь его объём удвоился за последние 8 млрд лет. Это лучший выход, чем выдумывать рождение тёмной энергии из ничего. Чудес не бывает, и это будет шаг к пониманию происхождения нашей Вселенной.
А тёмная материя точно ускоряет образование галактик? Ведь надо ещё дождаться, чтобы она образовала сгустки, к которым начнут притягиваться барионы, чтобы из них потом образовались звёзды. Лучше выкинуть это лишнее звено и решить вопрос с природой гравитации. Предположим, что гравитация - это равноускоренный поток плотного физического вакуума в поглощающую его барионную материю. С выводом поглощённых квантов вакуума в некое измерение, как это предполагали в своё время (и в своих терминах) Бернхард Риман и Карл Пирсон. В ранней Вселенной вакуум очень плотный - после расширения им первичной плазмы. Значит, и его поток в барионные уплотнения будет иметь большую скорость и ускорение. Тогда и движение остальных окружающих барионов, увлекаемых вакуумом, тоже будет таким же быстрым. Так быстро наберутся массы газа, необходимые для дальнейшего сжатия и зажигания первых звёзд.
DESI показывает скорость разлёта материи Вселенной и связывает её с плотностью тёмной энергии в рамках LCDM модели. И если "темп ускорения может уменьшаться", то может уменьшаться и плотность ТЭ. Но её плотность всё равно определяется в соответствии с LCDM моделью и имеет порядок 10 в степени -26 кг/кубометр. Поэтому если задаваться вопросом, почему может уменьшаться плотность ТЭ, то нужно решать его в комплексе с другими вопросами.
А именно: почему плотность этой антигравитационной среды принята из переделанной формулы Фридмана, предназначенной для описания гравитации среды, определяемой её плотностью и давлением. Если природа гравитации неизвестна, то будет неизвестна и природа антигравитации - природа ТЭ. Значит, надо выяснять природу того и другого явления - какой физический процесс скрывается за искривлением метрики пространства-времени и за расширением метрики.
Ответы на эти вопросы может дать совершенно новая модель мира. К такой же модели приводят представления о гравитации Бернхарда Римана и Карла Пирсона. Допустим, пространство Вселенной является энергетически плотным физическим вакуумом, который расширяется от поступления в него новых квантов вакуума. Более того, вся наша Вселенная может быть замкнутой и окружена соседними вселенными, расширяющимися навстречу друг другу. Тогда изучаемый DESI темп расширения Вселенной будет зависеть не только от внутренней причины - темпа поступления в неё новых квантов вакуума, но и от внешней причины - давления на вселенский объём вакуума таких же объёмов вакуума соседних вселенных. Возможно, вселенные начинают переходить от свободного расширения во взаимно сжатое состояние. Это когда темп их ускоренного расширения замедляется, а плотность вакуума (или ТЭ в модели LCDM) начинает расти. Это чисто умозрительная модель мира, но она может лучше соответствовать реальности, чем подкреплённая математикой модель пульсирующей Вселенной Николая Горькавого.
Тёмная материя придумана, чтобы своей гравитацией содействовать гравитации барионной материи в объёме галактик и их скоплений. Тёмная энергия придумана, чтобы своей антигравитацией противодействовать гравитации барионной материи в объёме сверхскоплений галактик и выше. Может, пора разобраться с природой гравитации? Если не знать, какой процесс создаёт гравитацию, то как узнать, какой процесс создаёт антигравитацию?
Но можно действовать наоборот. Из расширения пространства как очевидного проявления антигравитации можно сделать вывод о не очевидном проявлении гравитации. Известно, что за последние 8 млрд лет объём пространства Вселенной удвоился. Откуда оно взялось? Допустим, из какого-то особого измерения. Из него в наше пространство постоянно и повсеместно поступают его новые кванты. Это вызывает расширение метрики пространства-времени - создаёт силу антигравитации, которая раздвигает скопления галактик. Тогда обратный по смыслу гравитационный процесс можно представить как постоянный вывод квантов пространства через материю в особое измерение. Это служит причиной постоянного расширения и равноускоренного движения внешнего пространства в материю, что описывается как искривление материей метрики пространства-времени.
Теперь решим вопрос - чем является пространство. Это абсолютная пустота, заполненная материальными средами, которые обладают свойствами гравитации за исключением одной - среды тёмной энергии, обладающей антигравитацией. Или это энергетически плотный физический вакуум, в котором могут летать не только частицы материи, но и космические тела, объекты. Фактически, надо решить проблему космологической постоянной - выяснить плотность среды, вызывающей космологическое расширение. И тут поможет уже гравитация, представленная как равноускоренное движение пространства в материю. Поскольку оно сообщает одинаковое ускорение свободнопадающим телам разной плотности, то собственная плотность пространства должна быть больше плотности любого из тел. Значит, это физический вакуум. Он работает и на гравитацию материи и на расширение Вселенной. Потому что ему для сообщения одинакового космологического ускорения объектам разной плотности тоже надо быть плотнее любого из них.
Почему же возникла проблема космологической постоянной? Потому что ошибочно приравняли действие неизвестной гравитации к действию такой же неизвестной антигравитации. То есть взяли формулу Фридмана гравитации среды, определяемой её плотностью и троекратным давлением, и сделали из неё формулу антигравитации среды, приняв давление отрицательным. Тем самым перенесли зависимость гравитационной силы от плотности среды в зависимость антигравитационной силы от плотности тёмной энергии. И эта тёмная энергия уже не может быть плотнее значения порядка 10 в степени -26 кг/кубометр, чтобы определяемая ею антигравитация не создавала скорость расширения Вселенной выше наблюдаемой. Но если выразить зависимость скорости расширения пространства от скорости поступления в него новых квантов пространства, то, по-моему, ничто не мешает пространству иметь плотность физического вакуума.
Спасибо за внимание к рассуждениям дилетанта и за указания на возможные в них ошибки.
Надо же как-то описать ускоренное расширение Вселенной.
Только мне кажется сомнительным способ получения антигравитационной среды и её плотности с помощью математического преобразования формулы Фридмана, по которой гравитация среды определяется её плотностью и троекратным давлением. Нужна отрицательная гравитация - присвоили давлению среды отрицательный знак. И сразу получили верхнее ограничение по плотности тёмной энергии: её антигравитационная сила, вычисляемая по изменённой формуле Фридмана, не должна приводить к большей скорости расширения Вселенной, чем наблюдается. Поэтому плотность тёмной энергии имеет порядок 10 в степени -26 кг/кубометр.
Однако плотность среды и скорость её расширения - вещи не взаимосвязанные. Металл может медленно расширяться при нагреве, а воздух быстро расширяться из лопнувшей камеры колеса. В итоге имеем проблему космологической постоянной. И имеем вопрос - как может везде и всегда постоянная по плотности тёмная энергия сообщать одинаковое космологическое ускорение барионным объектам очень разной плотности, причём почти всегда большей, чем плотность ТЭ? По-моему, этот вопрос не учитывался в компьютерном моделировании расширения Вселенной "Flamingo".
Правомерно ли винить в создании проблемы космологической постоянной квантовую теорию поля, как это делает Ли Смолин, а не общую теорию относительности?
Вспомним, что ускоренное расширение вселенной астрофизики решили объяснить наличием в пространстве среды, обладающей свойством антигравитации. Это свойство "создали" путём изменения формулы Фридмана для гравитации материальной среды, определяемой плотностью среды и её утроенным давлением. Изменили знак давления на отрицательный и получили отрицательную гравитацию - антигравитацию. Что за частицы материи или кванты энергии составляют такую среду - дело третье. Называют её "космический вакуум" или "тёмная энергия".
Для ускоренного расширения вселенной плотность антигравитационной среды должна превышать суммарную плотность остальных материальных сред с их гравитацией. Но не должна превышать того значения, при котором определяемая плотностью сила антигравитации расширяет вселенную с наблюдаемой скоростью. Поэтому если, например, средняя по вселенной плотность барионной среды имеет порядок 10 в степени -28 кг/кубометр, то плотность антигравитационной среды должна иметь порядок 10 в степени -26 кг/кубометр. Естественно, что физический вакуум с его огромной плотностью энергии и положительным давлением не вписывается в антигравитационную формулу космического вакуума.
Однако вписывается ли в неё наблюдаемая вселенная? По-моему, тоже нет. Ведь во вселенной давно нет барионной среды со средним распределением её плотности. Барионы стянуты гравитацией в объекты разной плотности - газовые туманности, звёзды, галактики. Чтобы сообщать всем им одинаковое космологическое ускорение, движущая их среда должна быть плотнее любого из них. Иначе она при своём расширении будет разделять объекты по их плотности - увлекать с собой разреженный газ, но оставлять более плотные звёзды. Точнее, своим отрицательным давлением антигравитационная среда будет "высасывать" газ из сверхскоплений галактик в окружающие их пустоты, а этого не наблюдается.
Для верного понимания причины расширения Вселенной, по-моему, лучше отойти от представления в пространстве антигравитационной среды, соседствующей с обычной материей. Лучше наделить свойством антигравитации само пространство - среду, известную как физический вакуум. Тем более, что он уже показал нам свои двигательные способности. В эффекте Казимира он сдвигает друг к другу металлические пластины, поскольку между ними меньше его плотность - количество виртуальных частиц. А в гравитационных волнах он же с ускорением быстро движет туда-сюда зеркала интерферометров. Поэтому плотность физического вакуума (плотность "ткани пространства-времени") явно больше плотности движимых им тел.
Всё лучше и лучше. Хорошо бы таким фантазёрам отдохнуть недельку рядом с озером, зарастающим ряской. Может, они бы задумались, не является ли плёнка ряски, ускоренно растущая на поверхности воды, аналогом расширения пространства - физического вакуума - нашей Вселенной? Такую ряску можно представить как 3-мерное пространство-время, ведь расширяется она не только в двумерном пространстве, но и во времени. Это происходит благодаря её вложенности в пространство большей размерности - в 4-мерный объём воды и воздуха над ним, освещаемый Солнцем. Из него к ряске поступают молекулы и энергия для образования новых (дочерних) растений ряски, которые и побуждают всю её плёнку расширяться на поверхности водоёма. Значит, и 4-мерное пространство-время нашей Вселенной тоже может быть вложено в пространство большей размерности, из которого во вселенский объём вакуума поступают его новые кванты. Отсюда и его ускоренное расширение, наблюдаемое по движению скоплений галактик.
Гравитацию тоже можно объяснить с привлечением пространства большей размерности. Киньте в ряску камушек. Он унесёт часть ряски на дно озера (в это пространство), и от него останется дырка, которая быстро затягивается окружающей ряской. Это и есть аналог тела. А ряска, с ускорением затягивающая дырку - это аналог гравитационного поля. Чтобы задать постоянное во времени "тело", нужно постоянно бросать в дырку камни одинакового размера. Тогда оно будет иметь постоянное "гравитационное поле". Соответственно и материя Вселенной постоянно поглощает и выводит в 5-мерное пространство кванты вакуума, создавая своё гравитационное поле - расширение в сторону материи внешнего, более плотного вакуума. И метрика пространства-времени постоянно искривлена в сторону материи. Такой механизм гравитации доказывается эквивалентностью инертной массы и пассивной гравитационной массы, проявляемой в физическом вакууме.
Замеченную Тарле связь между ростом плотности тёмной энергии и ростом массы чёрных дыр (даже в пассивно эволюционирующих галактиках) можно объяснить иначе. Тарле почти высказал эту идею: "некая форма тёмной энергии привела к экспоненциальному расширению Вселенной. В результате какого-то неизвестного процесса эта энергия превратилась в материю". Если допускается образование реальных частиц материи из виртуальных (квантов вакуума) на горизонте событий чёрных дыр (излучение Хокинга), то этот процесс может протекать и под горизонтом ЧД. Причём все новообразованные частицы будут падать в сингулярность ЧД и увеличивать их массу. Больше плотность тёмной энергии - больше квантов вакуума втягивается в ЧД, и большее их число становится квантами материи, питающими чёрные дыры.
Фотоны не только могут быть вечными, они вообще как будто демонстрируют признаки разумного поведения. Чем можно объяснить их частоту/энергию и постоянную скорость перемещения? Тем, что таковы следствия их выживания в агрессивной среде - энергетически плотном физическом вакууме. Допустим, они для выживания снижают давление вакуума на себя - постоянно ликвидируют его кванты в направлении своего движения и постоянно перемещаются на их место давлением вакуума с противоположной стороны. Чем больше квантов вакуума они ликвидируют в единицу времени, тем больше их частота или энергия. А поскольку вакуум имеет постоянную плотность своей энергии, то и перемещение в нём фотонов имеет постоянную скорость.
Если эта гипотеза верна, то для "разумных фотонов" было бы естественным снизить темп ликвидации квантов вакуума при их попадании в менее агрессивную среду - в вакуум со сниженной плотностью энергии. Есть основания считать, что вокруг массивных тел вакуум имеет сниженную плотность (доказывается эквивалентностью инертной и пассивной гравитационной массы). Но тогда излученные в нём фотоны будут иметь сниженную частоту и сниженную скорость. Что и наблюдается в реальности. Например, на поверхности Земли частота фотонов, излучаемых цезием в атомных часах, равна 9192631770 Гц. А в космосе, на орбитах спутников gps, их частота равна 9192631775 Гц. В ОТО такая зависимость выражается как замедление времени в гравитационном поле. Замедление в нём скорости электромагнитных волн называется эффектом Шапиро.
Но как фотоны могут быть разумными? Они же - элементарные частицы материи, а разум - результат биологической эволюции. Ответ предлагает забытая фридмонная теория. Согласно ей, элементарные частицы "изнутри" выглядят как вселенные, а вселенные "снаружи" могут выглядеть как элементарные частицы. Так пишет об этой теории академик В.С. Барашенков в книжке "Вселенная в электроне".
Расширим теорию: для взгляда "снаружи" на вселенные, выглядящие как частицы, должна быть вмещающая их вселенная большего масштаба пространства-времени с наблюдателем. Которая тоже требует вселенной очередного масштаба со своим наблюдателем и т.д. И уточним: только вселенные с полной внутренней эволюцией материи - разумные вселенные - могут войти в состав разумных фотонов для вселенной очередного масштаба. Чем больше количество таких вселенных в одном фотоне, тем больше его энергия. Поэтому фотоны могут безболезненно разделяться пополам в магнитном поле ядра атома, отдавать часть своей энергии другим частицам и принимать энергию от них.
Кстати, при делении пополам получаются пары запутанных фотонов, которые обладают нелокальной корреляцией своих состояний. Иначе говоря, они могут мгновенно (для нашего хода времени) обмениваться информацией об изменениях своего спина, чтобы соблюдать нулевой спин их общей квантовой системы. Так они выявляют способность к мгновенному обмену информацией у всех фотонов и у других образованных из них частиц, распадающихся при аннигиляции на фотоны. Тогда как бы распорядились такой связью разумные фотоны? И такие же разумные их системы - кварки, которые изолируются от давления вакуума с помощью конфайнмента?
Наверное, они думали о своём выживании не только "здесь и теперь", но и "где-то и потом". То есть о превращении вмещающей их Вселенной в разумную, способную войти в состав фотона, который вечен по сравнению с квантами вакуума. Можно предположить, что фотоны создадут для этого вселенскую информационную сеть и организуют проведение во Вселенной успешной эволюции материи. Воплощать их план будут кварки со своей информационной сетью. Видимо, настройка фундаментальных параметров Вселенной на успешную эволюцию материи - дело их коллективного Разума. Его можно считать всеведущим Богом нашей Вселенной. Он "не играет в кости" как раз благодаря наличию у него "чудовищного дальнодействия".
Самый простой вариант: мы - дочерняя цивилизация, пребывающая в стадии самостоятельного внутрибиосферного развития. Да ещё пока не имеем собственного сверхсветового "зрения" - канала обмена информацией на гипотетических продольных волнах плотности вакуума. Только недавно, с окончанием 3-й мировой (холодной) войны, стали глобальной цивилизацией с первичной глобальной формацией. С нами ещё рано контактировать взрослым цивилизациям. Только после нашего рождения во вселенскую систему цивилизаций - после пришествия "акушерской" инопланетной миссии. Поэтому нечего хныкать - мы одни во Вселенной, законы физики всех обрекли на одиночество, все цивилизации самоубиваются. Дата первого контакта с человечеством уже назначена.
Говорить просто о сложном очень непросто. Я готов быть объектом для вашей тренировки этой способности :) Надо же как-то укреплять идеологическую связь науки и остальной части общества.
Переводил через Гугл рекомендованные вами статьи, пытался понять, что значит "расстояния, нормированные на расстояния, предсказанные стандартной моделью". С учётом того, что "чем больше суммарная (?) плотность, тем больше скорость расширения Вселенной, но тем меньше расстояние". И понял так, что на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний по LCDN к расстояниям по DESI. Тогда всё сходится: больше плотность тёмной энергии - больше скорость расширения - меньше отношение расстояний. Верно?
Интересно, как ваша научная группа объясняет переменную плотность ТЕ? На неё может влиять материя Вселенной, соседние вселенные, и... поступление новых квантов вакуума из 5-мерного мультиверса. Ваше открытие работает на мою философскую теорию :)
Тут показан график изменения плотности тёмной энергии с экстремумом примерно на указанном вами красном смещении z = 0.3. Но, по-моему, это не максимум, а минимум значения плотности ТЕ. Правда, график вообще подписан как "размер пузырей" БАО: прямая линия - согласно стандартной модели, пунктирная - по данным DESI. Моих знаний не хватает для правильного понимания даже популярных статей.
Но посещают разные фантастические идеи. Например, по возможному объяснению напряжённости Хаббла. По стандартным свечам параметр Хаббла и, значит, плотность ТЕ больше, а по реликтовому излучению то и другое меньше. Меньше может быть потому, что тогда не было массового образования и слияния чёрных дыр. При котором, как показывает слияние ЧД, часть массы материи как бы "экранируется" (якобы расходуется на излучение поперечных волн вакуума), поэтому масса итоговой ЧД меньше суммы масс исходных ЧД перед слиянием. Если придерживаться поглотительной природы гравитации (в 5-мерном мультиверсе), то "экранированная масса" не поглощает вакуум, не выводит его в 5-е измерение. Поэтому плотность вакуума и параметр Хаббла в период массового образования ЧД и их слияния должны быть немного больше, чем в период первичной плазмы. Конечно, у астрофизиков есть свои фантастические идеи по решению напряжённости, но вдруг и эта пригодится...