Леонид Гнусавый
14 августа 11:46.
212

Почему существует такая незыблемая убежденность в космологии, что существует темная энергия (Пояснение вопроса в комментариях)?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
9
1 ответ
Поделиться

Гипотеза существования тёмной энергии является наипростейшей  в множестве гипотез, объясняющих ускоренное расширение Вселенной. 

Сущность тёмной энергии в стандартной модели космологии — постоянная плотность энергии (~ 7×10⁻³⁰ г/см³), заполняющая все пространство Вселенной и составляющая 70% её полной энергии. Она же — энергия вакуума, она же космологическая константа (Λ) в уравнениях Эйнштейна (G = 8πT), связывающих геометрию 4-х мерного пространства-времени (G — тензор кривизны) с материей и её движением (T — тензор энергии-импульса материи). Простота этих уравнений сравнима с простотой закона F = ma из Ньютоновской механики, хотя решения этих уравнений (метрика пространства-времени) чрезвычайно сложны. На сегодня известны лишь частные случаи решений — метрика Шварцшильда, Фридмана, Керра и др., которые прекрасно согласуются с наблюдениями. Истинная метрика Вселенной нам пока неизвестна.

В противовес уравнениям Эйнштейна предлагались различные модификации Ньютоновской механики (модель MOND, позволяющая обходиться без тёмной материи, для описания динамики звёзд в галактиках). Все эти альтернативные теории гравитации постепенно ушли со сцены, из-за блестящих подтверждений предсказаний Общей теории относительности (ОТО), таких как Гравитационное линзирование, Frame dragging, Geodetic эффекты и др.    

Альтернативные теории, объясняющие наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной без вовлечения тёмной энергии и в рамках ОТО, появляются в печати весьма часто (но не в PhysRevLett, Nature, Science), в том числе и работа, о которой говорится в вопросе (см. коммент автора). В большинстве случаев это не теории, а подгонка (интерполяция) результатов моделирования расширения Вселенной (в рамках ОТО) с наблюдаемым расширением, вовлекая дополнительные свободные модельные параметры (например структуру распределения материи во Вселенной, как это сделано в ссылке). 

Дальше — дело вкуса. Лично мне нравится модель тёмной энергии с одним свободным параметром (Λ), хотя и пока не поддающимся измерению. Но как говорится — еще не вечер.

13

Конечно, моя беллетристика о деньгах и хитрости не относится к физике, ведь я чётко обозначил, что это чисто вопрос напоминания обязанностей государства перед наукой выделения финансов на поддержку и исследования в астрономии, ведь сейчас финансы на НИОКР выделяются по остаточному принципу ~2,4% ВВП в среднем по больнице - это кощунственно мало, я считаю.

В науке нет места вкусам или вопросам нравится и не нравится, есть практические, простые, работающие и доказательные методы, на них и нужно опираться. Лично мне статья венгров ни нравится и ни не нравится. У меня были свои убеждения по гипотезе о тёмной энергии, и даже доверял ей какое-то начальное время. Но гипотеза есть гипотеза, и всякое утверждение о бездоказательном существовании дополнительного ускорения и энергии должно эволюционировать, а не стоять на месте. Я искал свои ответы на вопрос в иных статьях, формируя собственные воззрения и сомнения по поводу нынешнего положения и вдруг наткнулся на эту статью. Вполне достойную. Короче говоря, если появится что-то более прогрессивное, то мне ничего не останется как начать изучать тот материал, уделять ему внимание, ну и рассказывать другим об этом. А сейчас пока приходится опираться на подобные вещи, которые сильно эволюционировали от старых мутных идей с дополнительными непонятными магическими энергиями. Мой вопрос отнюдь вовсе не в этом, а в том, почему в космологии есть такая глубокая убежденность, к которой даже именитые учёные "примкнули" и активно популяризируют, не оставляя дополнительных слов об альтернативах, кроме сомнительного MONDа.

Раньше, в эпоху научной фантастики и сейчас, в эпоху массового научпопа одни за другими люди, интересующиеся такой загадочной на первый взгляд наукой, как астрономия, начитываются этой самой массовой литературой с красивыми словами об астрономии, смотрят кино о космосе, сами того не подозревая поддаются безобидным на первой взгляд программированию взглядов и серьёзной манипуляции, рисуют благодаря таким вещам себе образ таинства, к которому теперь привыкли почти что все. И здесь трудно что-то теперь менять, ведь теперь благодаря этому взрощены не первые поколения учёных-космологов, которые давали лишь только оценочные суждения по поводу гипотетических проблем, так ничего и не решив и не задетектировов хотя бы единственную частицу тёмной энергии и тёмной материи за всё время существования этих проблем. И в этом самая огромная проблема и ошибка общества. Это любопытное образование уж очень подходит под критерии сформировавшегося мировоззрения и мироощущения. Казалось бы, такие вещи, как манипуляция обществом, мы привыкли видеть в маркетинге, где каждый пытается вывесить самую яркую в эмоциональном плане и самую привлекательную обёртку, за которую одурманенный народ пойдёт отдавать деньги, веря в это. И всякая попытка принести что-то альтернативное сводится к шквалу критики, которая идёт из-за того, что критиков "потревожили" в их общепринятых представлениях (по сути установках). Ничего, в общем, со времён появления первых организованных религий не изменилось. Оставлю мою неприязнь к современному обществу и перейду непосредственно к тому, зачем я отвечаю.

По поводу Вашей оценки. Представленная в моём вопросе статья вовсе не является теорией, а является самым эффективным объяснением, ведь там чётко и ясно показано и математически обосновано (по Фридману), как расширяется Вселенная, и даже спроецированы графики движения условных расширяющихся круговых контуров. И вообще, я привёл лишь обзор на статью, сама статья вот здесь. Кривые графиков AvERA (группы учёных, которые делали эту симуляцию) и ΛCDM (синий и красный цвета соответственно) почти сходятся, и расходятся в более поздней эпохе (z = 9) с кривой моделью де Ситтера (зелёный цвет). Почти сходятся, потому что да, есть небольшие численные различия, которые можно проверить в будущих наблюдениях с высокой точностью, как заявили сами авторы. И это ещё не всё, что они написали и показали в своей статье. Приводятся данные с наблюдениями и там всё очень достойно:

При том, что в численном моделировании AvERA идеально сходится в диапазонах нынешней оценки постоянной Планка и оценках z = 9 для массы типичного объекта типа с массой как у средненькой галактики.


И это так оно и должно быть. Естественно это подгонка, и меня даже не смущает тот факт, что импакт-фактор журнала MNRAS, в котором напечатана статья, имеет оценку ниже указанных. Ведь выпущенная научная статья - это научная статья. Принижать значимость этой статьи я не буду, даже не смотря на существование более авторитетных журналов (на мой взгляд зазнавшихся своей авторитетностью в угоду прибыли), потому что такая  или подобная альтернатива рано или поздно выстрелит.

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить