Какой была бы наша Вселенная без темной энергии?

6 878 просмотров
Об авторе

Вселенная

«Мы давно знали, что Вселенная расширяется. Но около 15 лет назад мои коллеги и я обнаружили, что она расширяется все быстрее и быстрее. Вселенная расширяется все быстрее, чего никто не ожидал, но теперь это приписывается загадочной темной энергии, которая, кажется, составляет около 70% Вселенной». — Адам Рисс

В 1998 году две независимые группы ученых, изучающие самые далекие сверхновые во Вселенной, сообщили об одном и том же неожиданном явлении: у этих ослепительных вспышек света, яркость и красное смещение которых были известны с высокой точностью, была проблема — они были намного тусклее, чем ожидалось. И чем выше красное смещение, тем больше проблема. Объяснение? Они были дальше — и, следовательно, казались менее яркими — чем предполагала традиционная версия расширяющейся Вселенной. Вместо того чтобы быть заполненной лишь материей и излучением по всей ткани пространства, Вселенная также содержала небольшое, но важное количество энергии, присущее самому пространству: темной энергии.

По мере того, как наши измерения становились все лучше и лучше, а мы собирали данные из других источников, вроде флуктуаций космического микроволнового фона (CMB), мы обнаружили, что примерно 68% энергии во Вселенной приходится на эту загадочную темную энергию. Да, темная материя, обычная материя, нейтрино и излучение — все это имело жизненно важное значение для расширения и развития Вселенной, особенно в ранние времена. Но по мере взросления Вселенной темная энергия становилась все более и более важной и в конечном итоге приблизилась к 100% энергии, присутствующей в нашей Вселенной.

Но согласно общей теории относительности, все может быть и не так. У нас могла бы быть Вселенная вовсе без темной энергии: где нулевая энергия пустого пространства действительно была бы нулем, а не каким-то крохотным, ненулевым значением. Если бы такой была наша Вселенная, чем она отличалась бы от Вселенной, которую мы имеем сегодня? Вы удивитесь, но заметные отличия действительно могли быть.

  1. Вселенная была бы немножко другой

В настоящее время в нашей Вселенной возрастом 13,8 миллиарда лет 32% энергетической плотности приходится на материю, 68% на темную энергию, скорость расширения составляет 67 км/с/Мпк, а пределы наблюдаемого достигают 46,1 миллиарда световых лет. Если бы Вселенная имела точно такое же количество материи, но не имела бы темной энергии, она бы расширялась быстрее раньше и медленнее — сегодня. И значит:

  • она была бы в размерах 47,7 миллиарда световых лет, а не 46,1 миллиарда;
  • постоянная Хаббла была бы 56 км/с/Мпк, а не 67 км/с/Мпк;
  • температура CMB (реликтового излучения) была бы значительно ниже, 2,62 К вместо 2,73 К;
  • и было бы, очевидно, на 71% меньше энергии в общем, вследствие нехватки темной энергии.

Но главные различия проявятся далеко в будущем, особенно когда нам придется столкнуться со своей судьбой.

Звезды

  1. Каждая галактика в наблюдаемой Вселенной была бы досягаема

В нашей Вселенной, где царит темная энергия, скорость удаления галактик от нас увеличивается с каждой минутой. Галактики, которые сейчас в 15 миллиардах световых лет от нас, удаляются быстрее скорости света, и никто из покидающих Землю — ни с помощью релятивистского космического аппарата, ни с помощью зонда, ни даже сам свет — не сможет до них никогда добраться. Уже сейчас 97% галактик в нашей Вселенной навсегда оказались за пределами нашей досягаемости. Но если убрать темную энергию, можно было бы добраться куда угодно, даже если двигаться десятки или сотни миллиардов лет.

Звезды

  1. Новые галактики за пределами нашего горизонта стали бы доступны

Более того, даже галактики, свет которых никогда до нас не доходил, однажды станут видимы. А во Вселенной с темной материей видимые галактики постепенно смещаются до точки, когда перестают быть заметными для нас. В отсутствие темной энергии постоянно появлялись бы новые галактики в поле зрения.

  1. Постоянная Хаббла в конечном счете упала бы до нуля

Но никогда не стала бы нулем, имейте в виду, и никогда не обернулась бы вспять: для этого слишком мало энергии. Но скорость Хаббла асимптотически приближалась бы к нулю по мере того, как Вселенная продолжала бы расширяться, а это означает, что по прошествии бесконечного количества времени доступным бы стало бесконечное число галактик (хотя, опять же, не все).

Ланиакея

  1. Сверхскопления действительно существовали бы

Наше местное сверхскопление, содержащее Местную группу, скопление Девы (самый большой член сверхскопления) и сотни других отдельных галактик, группы и скоплений, на самом деле не существует, благодаря темной энергии. Оно кажется гигантской структурой, но на деле не связано, и по истечении определенного времени все его компоненты разлетятся. Но без темной энергии гравитация в итоге победила бы. Прошло бы достаточно много времени, и все галактики, группы и скопления, составляющие сверхскопление Ланиакея, остались бы связаны и продолжили бы сливаться в космических масштабах.

  1. В итоге Млекомеда впала бы в скопление Девы

Звезды

Скопление Девы, в 50-60 миллионах световых лет от нас, содержит порядка 1000 галактик, и является ближайшим скоплением галактик в нашей местной группе. Из-за расширения Вселенной, в настоящее время оно удаляется от нас со скоростью 1000 км/ч, или в 100 раз быстрее, чем летал самый быстрый наш космический аппарат. С учетом темной энергии, Дева будет удаляться от нас все быстрее и быстрее. Но если бы темной энергии не было, гравитационное притяжение Девы было бы непреодолимым и через сотню миллиардов лет — во много раз больше нынешнего возраста Вселенной — наша местная группа также слилась бы со скоплением Девы.

С темной энергией едва заметные различия в виде более энергичной и быстрее расширяющейся Вселенной сегодня приведут нас в далекое будущее, в которой местная группа будет одинока и изолирована, далекие галактики исчезнут из поля нашего зрения, а такой объект, как связанное космическое сверхскопление, просто перестанет существовать принципиально. На самых больших масштабах Вселенная обречена на пустоту.

Какой была бы наша Вселенная без темной энергии?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

20 комментариев

  1. Fernando Navarro

    Мда. Жесть просто.
    Стоит повторить тисячу раз "темная энергия" и уже нет сомнений что она существует. И никто не говорит, что темная энергия, это только результат разницы двух методов измерений растояний. Растояний очень больших, которые експериментально человевечство, скорее всего, никогда не сможет постичь.
    С точки зрения науки доказательств очень мало, что бы утверждать что она действительно существует.

  2. parussia

    "По мере того, как наши измерения становились все лучше и лучше, а мы собирали данные из других источников, вроде флуктуаций космического микроволнового фона (CMB), мы обнаружили, что примерно 68% энергии во Вселенной приходится на эту загадочную темную энергию. Да, темная материя, обычная материя, нейтрино и излучение — все это имело жизненно важное значение для расширения и развития Вселенной, особенно в ранние времена. Но по мере взросления Вселенной темная энергия становилась все более и более важной и в конечном итоге приблизилась к 100% энергии, присутствующей в нашей Вселенной."

    Гугложокею читать самому свои вирши 10 раз, до полного просветления.

  3. Denus Warrus

    Странная какая-то эта ваша ТМ. Если поместить в воду два объекта, то они не начинают друг от друга удаляться с возрастающей скоростью, ну только если один из них тонет, а другой всплывает) И это утверждение очевидно верно для любой другой материи известной человеку, за исключением ТМ. Я бы признал факт того, что объекты помещенные в ТМ разлетаются с ускорением только в одном случае, если ТМ постоянно увеличивает свой объём, т.е. она либо прямо создается из ничего, либо находится "под давлением" изначально и постепенно расширяясь увеличивает свой объём и сбрасывает "давление", но во втором случае процесс однажды завершится и будет достигнуто равновесие? В первом случае возникает вопрос, а из чего собственно происходит её постоянное образование? Из темной энергии? Энергия превращается в материю, на пустом месте появляется вещество, давление на окружающее пространство возрастает, объекты начинаю с ускорением разлетаться в стороны. Одним словом, будьте так любезны объяснить, почему собственно ТМ приводит к расширению пространства? Есть какие-то теории на этот счет? Пока всё это выглядит, как универсальный ответ на все вопросы, где вместо "патамушта" употребляют термин "ТМ")

    • Balabol

      +++)

    • Balabol

      Ну да, получается если создается Т-материя и тем самым движет другую материю, то как то не логично получается, ведь вся материя имеет свойство притяжения, а не отталкивания... За3,141592сь походу, что тут скажешь. По сути, великие умы начала прошлого столетия говорили об "Эфире", мифической, с точки зрения большинства ученых среде... СТО Эйнштейна поставила точку на этом направлении, хотя и он, в свое время, копал в этом направлении... Года прошли, а ведь без этой "среды" мат.модели не работают полноценно, нет объяснения природы Энергии, нет объяснения почему скорость света конечна, почему Вселенная разлетается, вот и мутят теории об ТМ/ТЭ, лишь бы не признавать того, что столетие ошибались... Ошибаются, все глубже закапывая истину, все больше заставляя молодые умы идти в ложном направлении...

    • Joe

      А если гравитация обратно пропорциональна квадрату радиуса, а темная энергия - просто радиусу? (хотя мое мнение - ученые запутались, а ТЭ нет) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  4. meradmin

    А Кто знает где центр Вселённой, или точка начала всего? (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Fernando Navarro

      Никто.

    • deaddreams

      прикол в том,что центра расширения нет, все точки пространства расширяются одновременно. Это как нарисовать рисунок на воздушном шаре и начать его раздувать.

      • Balabol

        Центр есть, как и край, а то что никто пока не понял куда нужно смотреть что бы увидеть, лишь вопрос времени и желания... Но так как наши ученые "умы" выдумывают очередной бред о ТМ и ТЭ, ждать будем долго...

        • Sam777

          Вы не учитываете измерение времени, которое является неотъемлемой частью пространства. С учётом фактора времени центра у Вселенной нет - она все так же точка сингулярности (чёрная дыра) что и всегда. Просто наблюдателю внутри этой чёрной дыры кажется что пространство-время расширяется.
          И по теме тёмной энергии/материи - это физический костыль, придуманный чтобы скомпенсировать наши пока ещё несовершенный инструменты измерения. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Sam777

            Но, по большому счету, этот фактор не имеет значения, так как Вселенная в принципе не объективна.
            Имеет значение то, что видит и фиксирует наблюдатель - это формирует нашу реальность и соответсвенно возможности по её изменению и управлению. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • JollyRoger

        У воздушного шара центр есть. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  5. yakodim

    "оно удаляется от нас со скоростью 1000 км/ч, или в 100 раз быстрее, чем летал самый быстрый наш космический аппарат" выходит давеча не зря заплатил штраф за превышение скорости, гайцы меня поймали на двукратном превышении скорости "самого быстрого нашего космически аппарата" :)

  6. Megard

    Продам аккумулятор на 1 млрд. а/ч темной энергии! Цена договорная.

  7. sergei.krutoi

    Тёмная энергия и дыры чёрные - это канал управления Вселенной(как в компьютере использователь оперирует операционной системой). Или иными словами канал вмешательства в созданное индивидуумом(или в общепринятом понимании - Богом). (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  8. OlegD

    . (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.