Связь теории и практики в поисках темной энергии: новый подход к космическим загадкам
Наука — это история создания теорий и попыток их опровергнуть. Особенно это актуально для космологических концепций, однако их проверка часто оказывается невероятно сложной.
Один из самых известных примеров — темная энергия и темная материя. В масштабах галактик мы видим неоспоримые свидетельства явлений, нарушающих общую теорию относительности. Но в рамках Солнечной системы никаких следов этих аномалий обнаружить не удается, по крайней мере, при текущем уровне наблюдений.
Новая статья Вячеслава Турышева, физика из Лаборатории реактивного движения NASA, опубликованная на сервере препринтов arXiv, предлагает способ преодоления этого противоречия — путем избирательного подхода к поиску доказательств существования темной материи и энергии в Солнечной системе.
Главная проблема, которую рассматривает работа, — «великий разрыв» между космологическими явлениями и физикой вблизи Земли. В регионах с низкой плотностью материи эффекты темной энергии и модифицированной гравитации проявляются ярче. Однако в зонах с высокой плотностью, таких как окрестности звезд, эти аномалии исчезают, оставаясь невидимыми для современных инструментов.
Планеты движутся по предсказанным орбитам, искривление пространства-времени вокруг Солнца соответствует расчетам, а данные с зондов не выявляют отклонений от общей теории относительности. Кажется, будто на малых масштабах законы Эйнштейна работают безупречно.
Ученые предполагают, что ключом может быть механизм «экранирования». Например, в «хамелеоновой» модели пятая фундаментальная сила меняет интенсивность в зависимости от плотности среды. В межгалактическом пространстве она проявляется сильно, имитируя темную энергию, а вблизи массивных объектов «затухает», становясь почти незаметной.
Альтернатива — модель Вайнштейна, где гравитация подавляет пятую силу вблизи крупных тел. Радиус такого экранирования для Солнца оценивается в 400 световых лет, что делает силу неразличимой в пределах Млечного Пути.
Миссии вроде Euclid и DESI, изучающие дальний космос, могут найти косвенные указания на эти модели. Однако для проверки их в Солнечной системе требуются специализированные эксперименты. Как отмечает Турышев, без теоретической базы, предлагающей конкретные проверяемые гипотезы, продолжение исследований бессмысленно — текущие методы не выявляют аномалий. Но если данные обзоров позволят сформулировать такие гипотезы, человечеству понадобятся новые миссии.
Возможно, приборы нужной точности появятся не скоро. В этом случае придется поэтапно развивать технологии. Однако если проверяемая теория будет предложена, ее подтверждение или опровержение способно переписать наши представления о Вселенной.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
