100-річне припущення про природу Всесвіту неправильне: фізики готові його спростувати

Фізики довгий час припускали, що Всесвіт є однорідним у дуже великих масштабах. З'явилися докази того, що це не так.

Припущення, які фізики робили про Всесвіт протягом понад 100 років, можуть бути незабаром спростовані. З'являються докази того, що Всесвіт є неоднорідним. Це відкриття може вирішити одні з найбільших космологічних загадок, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Під час моделювання Всесвіту космологи не можуть описати кожну окрему галактику, тому вони роблять спрощення. Як правило, вони припускають, що Всесвіт у найбільших масштабах є однорідним та ізотропним, тобто він приблизно однаковий у всіх напрямках, куди б ми не подивилися.

Ця точка зору відома як модель FLRW або модель Всесвіту Фрідмана-Леметра-Робертсона-Уокера. Назва моделі складається з перших літер прізвищ англійською мовою фізиків, які вперше запропонували це уявлення про природу Всесвіту в 1922 році: Олександра Фрідмана, Жоржа Леметра, Говарда Робертсона і Артура Джеффрі Вокера.

Практично всі спостереження за космосом для інтерпретації отриманих результатів використовують модель FLRW. Але тепер з'явилися докази того, що припущення, які лежать в її основі, хибні, про що свідчать три нові дослідження.

У першому дослідженні фізики з Університету королеви Марії (Велика Британія) і Копенгагенського університету (Данія) запропонували новий спосіб визначити, чи може модель FLRW точно описувати наш Всесвіт.

Тест використовує комбінації різних формул для космічних відстаней, побудованих на основі спостережень за надновими і коливаннями щільності матерії. Комбінації ретельно підібрані таким чином, щоб дорівнювати нулю, якщо модель FLRW є правильною. Тому будь-який ненульовий результат вказуватиме на необхідність створення нової моделі Всесвіту.

Автори двох інших досліджень з Університету Південної Данії перевірили цей тест на наявних космологічних даних.

Спочатку фізикам довелося з'ясувати, як отримати відповідні виміри відстаней із даних, не використовуючи припущення моделі FLRW, як це робили раніше під час перевірки цієї моделі.

Потім вчені використовували метод символічної регресії на основі штучного інтелекту, щоб знайти формули, що відповідають цим вимірам відстаней, які вони могли використовувати для перевірки моделі FLRW. Результат перевірки виявився явно ненульовим, що вказує на помилковість моделі FLRW.

Фізики кажуть, що вони були здивовані результатом, тому що він суперечить багатьом попереднім перевіркам.

Це означає, що Всесвіт насправді може бути неоднорідним і не ізотропним, а замість моделі FLRW потрібно створити нову модель для опису Всесвіту у величезних масштабах. Хоча нові результати багатообіцяючі, вченим для підтвердження свого відкриття необхідно дочекатися отримання більшої кількості астрономічних даних у найближчі роки.

Якщо висновки фізиків вірні, то вони матимуть величезні наслідки для космології. Тривалий час вчені спантеличені розбіжностями у швидкості розширення Всесвіту, невідповідністю між його ранньою історією та нинішньою поведінкою, а тепер ще їх дивує той факт, що темна енергія, яка прискорює розширення космосу, як виявилося, може змінюватися з часом. Ці фундаментальні загадки космології можна пояснити тим, що Всесвіт не є однорідним, вважають фізики.

Як уже писав Фокус, фізика допускає існування паралельних світів. Деякі розділи фізики припускають, що ми можемо жити в мультивсесвіті.