Вселенная — плоскость или сфера? Новый спор ученых

0

Преобладающая научная теория, популярная как космическая инфляция, свидетельствует об абсолютной плоскостности Вселенной.

Вселенная может быть закругленной и закрытой как сфера, а не плоской, как ратифицирует стандартная космологическая теория. К такому выводу пришли ученые, заново проанализировавшие большой массив космологических этих. Корреспондент.net рассказывает подробности.

 

Ученые заявляют о кризисе космологии

4 ноября группа ученых из Англии, Италии и Франции опубликовала в журнале Nature Astronomy труд, в которой говорится, что Вселенная на самом деле сферическая или, точнее сказать, закрытая.

Авторы статьи — астрофизики из Манчестера, Рима и Парижа — на 99 процентов уверены в своем изысканье и говорят, что оно может привести к «кризису космологии», который требует «радикального переосмысления».

Речь идет о данных, полученных космическим телескопом Plank. Это бывальщины наблюдения за реликтовым излучением — микроволнового фона, который остался от вещества, возникшего на ранних этапах формирования Вселенной.

Однако группа трудящихся с телескопом Plank ученых в 2018 году сделала иные выводы по результатам проведенного анализа, напоминает издание Quanta Magazine.

Космолог из Сассекского университета и сотрудник обсерватории Plank Энтони Льюис рассказал о самом несложном объяснении этой особенности данных космического фона.

Большой взрыв

По его мнению, те данные, которые авторы статьи истолковали как доказательство сферичности Вселенной, являются попросту «статистической неточностью». Льюис и другие эксперты говорят, что они уже внимательно изучили данный вопрос, а также соответствующие загадки в этих.

«Бесспорно, эти признаки на определенном уровне существуют. Разногласия существуют только в вопросе толкования», — сказал космолог из Университета Джонса Хопкинса Грэм Эддисон.

Является ли Вселенная плоской — то имеется, остаются ли навсегда параллельными два луча света, идущие через космическое пространство, вместо того, чтобы со порой пересечься и вернуться обратно в начальную точку, как в замкнутой Вселенной — в первую очередь зависит от плотности Вселенной.

Если вся материя и энергия во Вселенной, вводя темную материю и темную энергию, дойдет до такой концентрации, при которой расширение вовне уравновесит энергию устремлённого вовнутрь гравитационного притяжения, космос расширится в одной плоскости во всех направлениях.

Преобладающая научная теория о рождении Вселенной, популярная как космическая инфляция, свидетельствует об абсолютной плоскостности Вселенной.

Проведенные с начала 2000-х годов наблюдения показывают, что наша Вселенная почти плоская и должна близиться к критическому значению плотности, которое расчетно составляет по массе около 5,7 атома водорода на кубометр космического пространства, вящая часть которого невидима.

Телескоп Plank измеряет плотность Вселенной, рассчитывая, какое количество космического фонового света в СВЧ-диапазоне отпечатлелось или отклонилось за счет гравитации, проходя в течение 13,8 миллиарда лет через Вселенную.

Чем больше материи эти фотоны космического полы встречают на своем пути во Вселенной, тем больше они могут отклоняться, и в этом случае направление их движения уже не так строго отражает начальную точку в ранней Вселенной.

В этих это проявляется в виде эффекта размытости, когда в пространственной модели света сглаживаются определенные пики и падения. Сообразно данным нового анализа, большое количество отклонений космического фона говорит о том, что Вселенная процентов на пять плотнее критического смыслы плотности.

То есть, в среднем это шесть атомов водорода на кубометр, а не 5,7. Значит, гравитация побеждает, и космос закольцовывается.

 

Ученые обсерватории Plank еще несколько лет тому назад приметили этот эффект отклонения, который оказался больше ожидаемого. Наиболее заметно эта аномалия проявилась в их окончательном разборе полного набора данных, опубликованного в прошлом году.

Если Вселенная плоская, то, согласно прогнозам космологов, размеры изогнутости не сходят за рамки «стандартного среднеквадратического отклонения» со значением 0, что объясняется случайными статистическими изменениями данных.

И команда Plank, и авторы новоиспеченной работы обнаружили, что данные космического фона СВЧ отклоняются на 3,4 значения среднеквадратического отклонения. Если предположить, что Вселенная плоская, это невообразимое везение — как если брошенная монета 11 раз подряд падает вверх решкой, что случается менее чем в одном проценте случаев.

Ученые обсерватории Plank объясняют эти показатели как раз таким везением или неким неучтенным эффектом, какой размывает свет космического фона в СВЧ-диапазоне, имитируя дополнительную материю.

Авторы работы отмечает, что такая затворённая модель дает ответы на другие аномальные находки в космическом фоне СВЧ-диапазона.

Например, исследователи выводят смыслы ключевых составляющих нашей Вселенной, такие как количество темной материи и темной энергии, измеряя изменения краски космического микроволнового фона, исходящего из разных частей звездного неба.

Что любопытно, они получают разные ответы, когда сопоставляют махонькие участки неба, и когда сопоставляют большие участки.

Авторы отмечают, что если пересчитать эти значения, исходя из сферичности Вселенной, ответы ничем не будут выделяться.

Космолог Уилл Кинни, работающий в Университете штата Нью-Йорк в Буффало, назвал «очень интересной» эту особенность модели затворённой Вселенной.

Вместе с тем, он отметил, что несоответствия между вариациями больших и малых масштабов, наблюдаемые в свете космического полы СВЧ, вполне могут быть статистическими колебаниями, или возникать в результате той же самой невыявленной ошибки, которая влияет на измерения отклонений.

На конфигурацию Вселенной влияют шесть ключевых свойств, о чем говорит стандартная теория космологии Лямбда Си Ди Эм (ΛCDM). Согласно ей, Вселенная заполнена, помимо обыкновенной барионной материи, темной энергией (обозначаемой греческой буквой Λ — лямбда) и холодной темной материей (CDM). Эта теория достоверно описывает почти все свойства космоса.

Но Лямбда Си Ди Эм не говорит ни о какой изогнутости; согласно этой теории, Вселенная плоская.

Авторы новоиспеченного исследования по сути дела утверждают, что теории Лямбда Си Ди Эм может понадобиться седьмой параметр, описывающий изогнутость Вселенной. Если добавить подобный седьмой параметр, соответствие данных по отклонениям будет точнее.

Однако другие космологи утверждают, что прежде чем всерьез рассматривать отклонение и добавлять в теорию седьмой параметр, надо принять во внимание все прочие положения, которые ΛCDM излагает неизменно.

Конечно, мы можем сосредоточиться только на этой аномалии, когда решка выпадает 11 раз подряд, и сказать, что что-то не срослось. Но этих по реликтовому излучению так много, что это похоже на подбрасывание монеты сотни тысяч раз.

Нетрудно себе представить, что сделав это, мы невзначай получим 11 решек подряд. Физики иногда называют это «эффектом поиска где угодно».

Далее ученые помечают, что в большинстве других измерений седьмой параметр не нужен. Есть второй способ определить пространственную кривизну по космическому микроволновому поле. Для этого надо измерить соотношение между светом из наборов по четыре точки в небе.

Такая «реконструкция отклонений» демонстрирует, что Вселенная плоская, и никакой седьмой параметр не нужен. Кроме того, независимые наблюдения за космологическими сигналами, носящими наименование барионные акустические колебания, тоже указывают на плоскостность Вселенной.

Ученые из обсерватории Plank в своем анализе за 2018 год слили измерения колебаний с двумя другими измерениями и получили общее значение искривления пространства в пределах одного типового среднеквадратического отклонения от нуля.

Авторы «сферической теории» считают, что когда три набора данных собираются воедино, это таит тот факт, что разные массивы данных не согласуются между собой.

«Главное здесь не в том, что Вселенная смыкается. Проблема заключается в несоответствии между данными. А это указывает на то, что в настоящее время нет согласованной модели, и что мы что-то упускаем. Иными словами, Лямбда Си Ди Эм — это ошибочная или неполная теория», — сообщает один из авторов.

Все остальные ученые, с которыми беседовало издание Quanta Magazine, считают, что научные данные веско указывают на плоскую форму Вселенной.

«С учетом всех прочих измерений. самая четкая интерпретация данных обсерватории Plank указывает на то, что это статистические отклонения. Может быть, это потребовано небольшой неточностью в расчетах и анализе, может, это просто помехи, а может, случайность. Так или иначе, у нас нет достаточных оснований воспринимать сомкнутую модель Вселенной всерьез», — сказал Эддисон.

Нельзя сказать, что в этой космологической картине наличествуют все составляющие. Теория ΛCDM как будто неверно прогнозирует нынешнюю скорость расширения Вселенной, что возбуждает проблему константы Хаббла.

Но если предположить, что Вселенная замыкается, проблема не будет решена. На самом деле, если сюда еще добавить искривление, прогнозы по скорости расширения будут еще хуже. Если не находить аномальные данные измерений Plank, нет никаких оснований полагать, что Вселенная является закрытой сферой.

По материалам: ИноСМИ

Новинки от Корреспондент.net в Telegram. Подписывайтесь на наш канал https://t.me/korrespondentnet

Посетите магазины партнеров:

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *