https://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/15110474/

 

6. Процесс развития ОТО от зарождения до сегодня (часть 2)

Картинки по запросу разногласия
В 1998 г. появилось тревожное сообщение: сверхновые типа I  в самых удалённых галактиках светили слабее, чем того требовали  расстояния до этих галактик, вычисленные на основании ранее установленного значения параметра Хаббла.

Обнародованные результаты были получены независимо двумя соперничающими группами учёных и тщательно перепроверены,  оснований не доверять им не было. Поэтому в 1999г. было постулировано существование тёмной энергии, ускоряющей расширение Вселенной. Первоначальное объяснение было таким: тёмная  энергия – это некая энергетическая субстанция с эффективным отрицательным давлением. Точнее сказать, что это такое, тогда было невозможно. На несколько лет научная мысль затаилась – космологи всего мира искали объяснение таинственному явлению. А потом интернет взорвался потоком объяснений. Но каких! С каждым следующим годом предлагаемые объяснения были всё неожиданнее и радикальнее. Познакомимся с ними.

 

2006 г,  «Актуальные проблемы космологии»
(
https://www.nkj.ru/archive/articles/5670/).

«Как и всякая наука, космология не стоит на месте - она развивается. То, что десять лет назад было предметом ожесточенных споров и дискуссий, сегодня стало твердо установленным фактом  К числу таких фактов относится в первую очередь то, что полная плотность Вселенной p с высокой точностью равна критическому значению pкр.  … Конечно, критическим это значение плотности названо не случайно, а потому, что только при этом значении равняется нулю пространственная кривизна Вселенной. … 
И - обескураживающий результат! - основной вклад в плотность Вселенной вносит так называемая космологическая постоянная (в литературе закрепилось и другое название - лямбда-член, Λ-член)
».

Ну, просто клад открытий! Поясним, что нас так восхитило.

Во-первых, «…равняется нулю пространственная кривизна Вселенной…». Но в таком случае никакого открытия искривления звёздных лучей в окрестности Солнца не могло быть, и это открытие приписывается Эйнштейну напрасно.

Во-вторых, «…основной вклад в плотность Вселенной вносит так называемая космологическая постоянная…».  Вот как! Та самая космологическая постоянная, которую Эйнштейн ввёл ради спасения ОТО, а потом отбросил, назвав величайшей ошибкой всей жизни? Но, если космологическая постоянная не равна нулю, тогда Вселенная стационарна. А стационарная Вселенная не расширяется. А если нет расширения – нет и ускорения расширения. И обсуждать нечего. Но ведь весь сыр-бор загорелся именно из-за ускорения расширения. Что-то с логикой не так…

Правда, авторы далее сомневаются насчёт космологической постоянной: «…эквивалентна ли она той, которую ввел Эйнштейн, или это что-то иное». Так что подождём, может появиться ещё «что-то иное».

 

2011 г,   «За и против космологической инфляции» (http://www.modcos.com/articles.php?id=120).

Начну рассказ с одной пикантной подробности. Автор статьи Пол Стейнхардт  (директор Центра теоретической науки в Принстоне, член Национальной академии наук) не столько за, сколько против инфляции. Это тот самый Пол Стейнхардт, которому в 2002 году присудили медаль им. П. Дирака за вклад в развитие теории космологической инфляции. Сопостаили? Через 9 лет после медали за развитие теории космологической инфляции тот же автор пишет статью против инфляции. Ниже приведены фрагменты из его статьи.

 «В теории, представляющей собой основу всей современной космологии, возможно, скрыты глубокие противоречия. Около 30 лет назад Алан Гут (Alan Guth), будучи еще кандидатом наук, провел серию семинаров в Ускорительном центре в Стэнфорде, на которых ввел в лексикон космологии слово «инфляция». Этот термин означает эпоху стремительного экспоненциального расширения Вселенной, имевшего место на ранних этапах ее развития, в первые мгновения после Большого взрыва. Один из семинаров Гута состоялся в Гарварде, где произвел сильное впечатление на многих специалистов в области астрофизики, теории относительности и физики частиц, в том числе и на автора этой статьи, тоже тогда еще молодого и полного энтузиазма кандидата наук. Современная теория инфляции - одна из сфер наиболее активной деятельности космологов и источник интереснейших открытий и теорий.

Предложенная идея была так проста и заманчива, что ученые всего мира восприняли ее как практически уже доказанную. Однако за почти 30-летний период своего развития теория инфляции претерпела изменения. Наряду с ее сторонниками появились и ее противники. Большинство воспринимают теорию инфляции как некую отправную точку своих собственных исследований, не заботясь о фундаментальном обосновании этой теории и надеясь, что ее кажущиеся противоречия вскоре будут разрешены. Однако проблемы теории инфляции упорно продолжают сопротивляться всем усилиям научного сообщества.

Автор настоящей статьи, внесший вклад в развитие как теории инфляции,   так  и   конкурентных ей теорий, попытается дать некую объективную оценку состояния теории инфляции на сегодняшний день, приводя аргументы за и против.

В защиту теории космологической инфляции Стейнхардт выносит следующее:

…Во-первых, инфляция неизбежна. (Потому что другого объяснения придумать не могут?)
…Во-вторых, гипотеза инфляции может объяснить наблюдаемую однородность и плоскостность современной Вселенной.
…В-третьих, что представляет собой наиболее сильный аргумент, инфляционная гипотеза хорошо предсказывает наблюдения.

Против теории космологической инфляции у Стейнхардта такие возражения:

«Первые сигналы того, что с теорией инфляции не все в порядке, - небольшие различия предсказаний этой теории и реальных наблюдательных данных. Существование отличий подрывает саму логическую основу всей теории. Действительно ли теория работает в идеальном соответствии с наблюдательными данными, как это было заявлено в 80-х гг. прошлого века? Можно ли расценивать предсказания теории инфляции тех лет как предсказания современной теории инфляции? Ответ на оба этих вопроса: нет.

Не только «плохая инфляция» более вероятна, чем «хорошая инфляция», но мир вообще без инфляции более вероятен, чем мир с какой бы то ни было инфляцией.  Кроме того, получение плоской вселенной без инфляции гораздо более вероятно, чем получение плоской вселенной путем инфляционного  расширения».

В качестве альтернативы инфляционной космологии автор статьи и его коллеги предложили теорию, называемую циклической. Согласно этой теории, Большой взрыв - не начало пространства и времени, а всего лишь «отскок» предыдущей фазы сжатия при переходе к новой фазе расширения, сопровождающейся рождением вещества и излучения. Теория циклична, потому что через миллиарды лет Вселенная снова сожмется и произойдет новый отскок.

2014 г,   «Инфляционное расширение Вселенной – дело тёмное» (https://creationist.in.ua/reading/articles/448-inflation-all-in-the-dark).

 

Картинки по запросу BICEP2
Радиотелескоп BICEP2

По результатам исследований радиотелескопа BICEP2, установленного на Южном полюсе для изучения реликтового излучения на очень небольшом участке неба, было сделано заключение о том, что в протонах реликтового излучения зафиксированы первичные гравитационные волны (рис.1), появившиеся сразу после Большого взрыва. (Не путать с гравитационными волнами обсерватории LIGO ! )

 

Картинки по запросу BICEP2  Рис. 1

Результат сразу же объявили «прямым» и «бесспорным доказательством» Большого взрыва.

Однако, более поздний анализ, проведённый другой группой исследователей с использованием данных обсерватории «Планк», показал, что результат BICEP2 можно полностью отнести на счёт галактической пыли. В добавок, выяснилось, что Бозон Хиггса не вписывается в модели, допустимые по итогам исследований радиотелескопа BICEP2.
От таких результатов теоретики совсем зашли в тупик.

 

2017 г,   «Космологи рассорились из-за инфляции» (https://www.gazeta.ru/science/2017/05/12_a_10669655.shtml).

В феврале 2017 года вышла очередная статья опять того же скандального Пола Стейнхардта (соавторы Абрахам Леб и Анна Ийас). Они раскритиковали популярную инфляционную теорию и сделали ряд острых заявлений. Например, о том, что теория инфляции «не может быть оценена путем научного метода». По сути, это значит, что теория не научна.

В своих рассуждениях авторы ссылаются на карту температур реликтового излучения Вселенной, которая была получена спутником Planck: «Для инфляции характерна другая картина температурных вариаций реликтового излучения. Она также должна генерировать первичные гравитационные волны, которые не обнаружены». Вместо инфляционной теории авторы статьи предлагают сценарий «отскока».

В ответ на эту публикацию в защиту теории инфляции встали сразу 33 ученых с мировым именем. Среди авторов гневной отповеди — Алан Гут, основоположник инфляционной модели, астрофизик Стивен Хокинг и немало других корифеев современной космологии. Вот фрагмент их письма: «Они сделали экстраординарное заявление — что инфляционную космологию нельзя оценить при помощи научного метода и что некоторые ученые, принимающие инфляцию, предлагают отказаться от такой определяющей черты науки, как эмпирическая проверяемость, продвигая идею некой неэмпирической науки, — говорится в статье известных космологов. Мы не знаем, что они имеют в виду. В нашем письме выражаем категорическое несогласие с этими утверждениями касательно проверяемости инфляции».

 

2018 г 11 марта,  «Тёмная энергия с инфляцией»
(
https://don-beaver.livejournal.com/196412.html).

Приведу только фрагмент из окончания этой статьи: «Вселенная никогда не была микроскопическим квантовым объектом, она имела минимальные размеры в несколько световых лет, то есть её диаметр был сопоставим с нынешним расстоянием до ближайших звёзд. Никаких сингулярностей при сжатии Вселенная не испытывает, потому что взрывчатка из черных дыр всегда обращает её движение вспять раньше сжатия в точку. Вселенная – вполне классический объект.  Все многомерные и бесчисленные вселенные также накрылись медным тазом – прости, Голливуд и те, кто собирал урожай с этой полянки многомерной мульти-лапши».

Комментировать это я не буду, добавлю только ещё один фрагмент, в котором автор непочтительно отзывается о стандартной модели:

«В 80-х в физике элементарных частиц случилась безработица: была успешно создана Стандартная Модель и синхрофазотроны позакрывались. Поэтому в классическую космологию высадился многочисленный десант элементарщиков, выросших на квантовых полях, играя частицами микроскопического размера. Что умеем, то и лепим – поэтому десант создал (и умело вытеснил ею все альтернативы) одноразовую модель Вселенной, вырастающую чудесным образом из микрочастицы и управляемую гипотетическими квантовыми полями: инфлантоном вначале и темной энергией вакуума потом. На роль темной материи, на существование которой указывают кривые вращения галактик и другие наблюдения, опять-таки была предложена массивная туча гипотетических элементарных частиц. Но предсказательная сила новой инфляционной теории была близка к нулю (например, открытие ускорения расширения Вселенной стало для неё неожиданностью), хотя задним числом она, обладающая множеством свободных параметров, могла объяснить всё. В последние годы недовольство инфляционно-тёмной космологией с множеством допущений выросло настолько, что некоторые еретики даже перестали называть её наукой».

 

-----------------------***-----------------------

 

На этом чудеса развития общей теории относительности не заканчиваются. У нас ещё есть книга шведско-американского космолога Макса Тегмарка «Наша математическая вселенная»

 

Картинки по запросу макс Тегмарк Наша математическая вселенная

Вот из неё отрывок:
«В действительности космическая инфляция может сделать еще большее, что с моей точки зрения является самым замечательным трюком: она может создать бесконечный объем внутри конечного объема! Говоря конкретно, она может начать с нечто, что меньше чем атом, и создать бесконечное пространство внутри атома. Это пространство будет содержать бесконечно много галактик, при этом не влияя на внешнее пространство атома».

Комментировать это я тоже не стану, а расскажу студенческую байку про обезьянью инверсию.
В математике есть понятие «инверсия пространства». Например, если на плоскости нарисовать окружность, то с помощью специальных формул все точки изнутри окружности можно переместить за окружность, а точки за окружностью переместить внутрь окружности. Это и есть инверсия пространства. Студенты придумали такой вариант:
- Как быстро поймать обезьяну, сбежавшую из клетки?
- Элементарно! Сам залазишь в клетку, а затем совершаешь инверсию пространства. Обезьяна будет в клетке, а ты снаружи.

Вчитайтесь ещё раз в отрывок из Макса Тегмарка. По-моему, там речь как раз об обезьяньей инверсии.

Ох, уж эта «Наша математическая вселенная», читай «Наша общая теория относительности»! Она так же похожа на реальную Вселенную, как обезьянья инверсия на реальную поимку сбежавшей мартышки.