Роберт Сойер - Вселенная. Емкие ответы на непостижимые вопросы

Рис. 8.

Почему именно такую? Согласно КЦК, тот или иной избыток цвета в определенном месте на микроволновом небе является прямым указанием на расстояние от нас до источника сигнала (скопления галактик), имеющего вид концентрических кругов. Здесь возможна некоторая путаница, потому что самые удаленные источники – те, от которых сигнал идет к нам. Поэтому температура излучения, идущего от них, смещена в синюю сторону, хотя в терминах традиционной космологии более далекие источники – более красные. То есть, их температура выше средней, поэтому на рисунке 8 этот эффект изображен красным цветом. Сравнительно более близкие источники видимы как несколько более холодные кольца, потому что их сигнал идет в другую сторону от нас. Согласно КЦК, явно видимое красное пятно справа, чуть ниже вырезанной полосы, происходит от громадной области скопления галактик («супер-пупер скопление»), которая находится на огромном расстоянии от нас, в предыдущем эоне. Его размер может быть оценен исходя из углового диаметра области красных точек, а общий для всех этих точек оттенок красного говорит о том, что суперскопление хотя и огромно, но все же локализовано на шкале расстояний. Синяя область вверху справа – сигнал от чего-то более близкого и имеющего меньший размер (хотя все равно масштаба «супер-пупер»). Всего этого нет в стандартной космологии, с КЦК это согласуется!

Если вы не верите в КЦК, эти наблюдения придется объяснять как-то по-другому. Традиционое объяснение температурных вариаций СMB следующее. Температурные вариации вызваны «квантовыми флуктуациями» в поле, которое необходимо, чтобы произвести инфляцию в ранней вселенной. Не буду объяснять, как это работает – для нас главное, что в этом случае процессы должны быть случайными, то есть на небе не должно быть выделенных направлений. Соответственно, размещение центров концентрических колец с узким распределением температуры на рисунке 9 должно выглядеть как случайная россыпь, без значимых отклонений от средней температуры (в нашей цветовой кодировке все они выглядели бы зелеными). Хорошо было бы объяснить несоответствие между наблюдаемой неоднородной картиной (как на рис. 8) и предсказаниями традиционной теории, которые должны быть в большей степени похожи на рисунок 9.

Рис. 9.

Источники

An, D ., Meissner, K.A. and Nurowski (2015) P.I. arXiv :1510.06537 DeAbreu, A ., Contreras, C ., Scott, D. Searching for concentric low variance circles in the cosmic microwave background (2015) JCAP , 12, 031 Einstein, A . (1917) Kosmologische Betrachtungen zur algemeinen Relativit ä tstheorei. Sitzungsberichte derPreussischen Akedemie der Wissenschaften. Gurzadyan, V.G. and Penrose R . (2013) On CCC - predicted concentric low - variance circles in the CMB sky. Eur. Phys. J. Plus (2013) 128: 22 DOI 10.1140/ epjp / i 2013-13022-4. Gurzadyan,V.G . & Penrose, R . (2016) CCC and the Fermi paradox Eur. Phys. J. Plus (2016) 131: 11. Hawking, S.W . (1974) Black hole explosions? Nature , 248, 30-1. Hawking, S.W . (1976) Black holes and thermodynamics Phys. Rev ., D 13(2) 191. Meissner, K. A ., Nurowski, P. and Ruszczycki, B . (2013) Structures in the microwave background radiation, Proc. R. Soc. A 469:2155, 20130116, arXiv :1207.2498[ astro - ph.CO ]. Penrose, R . (2006) Before the big bang: an outrageous new perspective and its implications for particle physics. In EPAC 2006 – Proceedings, Edinburgh, Scotland, pp .2759-62 ed. C.R.Prior ( European Physical Society Accelerator Group, EPS - AG ). Penrose, R . (2009) The Basic Ideas of Conformal Cyclic Cosmology, in Death And Anti - Death, Volume 6: Thirty Years After Kurt Gödel (1906–1978), Chapter 7, pp . 223–242. ( Ed. Charles Tandy, Ria University Press, Stanford, Palo Alto, Calif .) ISBN 978-1-934297-03-2. Penrose, R . (2010) Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe . ( Bodley Head, London ). ( ISBN 978-0-224-08036-1; 9780099505945). Perlmutter, S. et al (1998) Cosmology from type Ia supernovae Bull. Am. Astron . 29. [ astroph /9812473]. Rindler, W . (2001) Relativity: Special, General, and Cosmological ( Oxford University Press, Oxford ). Schnidt, B. His lecture at this Starmus occasion. Tod, K.P . (2003) Isotropic cosmological singularities: other matter models . Class. Quantum Grav. 20 521–534 doi:10.1088/0264-9381/20/3/309

Брайан Грин – профессор физики и математики Колумбийского университета. Он получил широкую известность и признание за целый ряд выдающихся открытий в математической физике и теории суперструн, включая со-открытие зеркальной симметрии и изменения топологии. Его первая книга, предназначенная для широкой аудитории, «Элегантная вселенная», стала финалистом Пулитцеровской премии и разошлась в мире тиражом свыше двух миллионов экземпляров. Недавние книги профессора Грина, «Ткань космоса» и «Скрытая реальность», стали бестселлерами New York Times и вдохновили Washington Post назвать его «единственным в своем роде и лучшим в мире толкователем заумных вещей». По его футуристической басне «Икар на краю времени» создано живое сценическое представление под оригинальную симфоническую музыку Филипа Гласса, которое было впервые исполнено в Линкольновском центре исполнительских искусств, и с тех пор исполнялось в мире свыше 50 раз. Профессор Грин неоднократно выступал в программах Чарли Роуза и The Late Show. Был ведущим двух специальных выпусков NOVA [научно-популярный сериал сети PBS, показанный в США и более 100 странах мира – уже отснято 46 сезонов и 857 серий; съемки продолжаются] об «Элегантной вселенной» и «Ткани космоса», которые получили четыре номинации на премию «Эмми» и выиграли премию Джорджа Фостера Пибоди. Профессор Грин также сыграл эпизодические роли в голливудских фильмах Maze, Frequency и The Last Mimzy, а также сыграл самого себя в одном из эпизодов сериала «Теория Большого взрыва». Профессор Грин – директор Колумбийского центра теоретической физики. Совместно с продюсером Трейси Дэй он основал Всемирный фестиваль науки (World Science Festival).

Я хотел бы поднять вопрос об ускоренном расширении пространства и темной энергии. Позвольте мне дать краткий обзор ярких тем этого рассказа, которые тесно связаны с моим докладом. Поскольку обычная гравитация замедляет, скажем, подброшенное вверх яблоко, все думали, что расширение вселенной тоже со временем замедлится. Ожидалось, что гравитация стянет все обратно. Однако в работах Адама Рисса, Брайана Шмидта, Сола Перлмуттера и их команд обнаружено нечто совершенно противоположное. Со временем скорость расширения вселенной увеличивается, расширение ускоряется. Все движется в разные стороны все быстрее и быстрее. Это, конечно, поставило интересный вопрос – а что создает это тяготение вовне, которое растягивает все в разные стороны? Наиболее широко принятое объяснение – темная энергия, невидимая энергия, заполняющая все пространство.

Я покажу вам, как примерно это выглядело бы. Темная энергия равномерно заполняет пространство. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, она расталкивает все в разные стороны – генерирует отталкивающую гравитацию. Так вот, со временем эта отталкивающая гравитация растаскивает все в стороны быстрее и быстрее. Это потрясающий результат наблюдений, но он поднимает глубокие вопросы. Откуда берется эта темная энергия? Из чего она состоит? Как она меняется со временем?