Теория струн: темная энергия влияет на быстрое расширение Вселенной
Большой взрыв

Теория струн: темная энергия влияет на быстрое расширение Вселенной

8 апреля 2025 года, 13:47

В попытках объяснить феномен темной энергии физики предложили альтернативную модель построения пространства-времени, базирующуюся на знаменитой Теории струн. Согласно ей, ткань нашей Вселенной имеет квантовые свойства — в частности, некоммутативность. Что было бы отвлеченным рассуждением, если бы данная гипотеза не подтверждалась некоторыми астрономическими наблюдениями.

То, что темную энергию до сих пор не удается найти или даже внятным образом объяснить, является одним из главных вызовов для физики в целом и космологии в частности. Таким же вызовом является так и не построенная «теория всего» — связывающая воедино классические релятивистские построения и квантовую механику. Но исследователи, недавно разместившие свою статью на сервере предпринтов arXiv, всерьез замахнулись на то, чтобы решить (хотя бы частично) обе этих проблемы.

Нашумевшая в свое время Теория струн уже не в первый раз используется для объяснения самых сложных космологических парадоксов. Но идея, высказанная авторами нового исследования, обладает определенной новизной. Согласно ей, в чрезвычайно малых масштабах пространство - время разительно отличается от всего, что мы можем себе представить, и ведет себя абсолютно контринтуитивно. Например, порядок его измерений влияет на результат (иными словами, 2+3 не равно 3+2) — что и называется некоммутативностью.

На первый взгляд эти предположения звучат слегка экстравагантно. Но построения команды ученых неплохо предсказывают те параметры темной энергии, которые были эмпирически установлены в ходе более ранних исследований. В частности, недавнее открытие, что эта неуловимая энергия может ослабевать со временем. Кроме того, их подтверждают и новейшие наблюдения, проведенные при помощи прибора DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) на телескопе Мэйолла.

Дело в том, что будь темная энергия просто результатом флуктуаций космической среды — ее плотность оставалась бы стабильной. Но DESI четко указал на то, что значение данного параметра должно постепенно уменьшаться. Это крайне плохо сочетается со Стандартной моделью, зато отлично — с построениями в рамках Теории струн.

«Наш подход к квантовой гравитации имеет множество последствий. Это может включать в себя обнаружение сложных квантовых интерференционных картин, которые невозможны в стандартной квантовой физике, но должны возникать в квантовой гравитации», — отметил один из физиков, участвовавших в проекте, Джордже Минич. Хотя ученые и понимают, что масштаб белых пятен в феномене темной энергии не позволяет заполнить их одним исследованием.