Знание-сила, 2007 № 12 (966) | страница 49
Такое «рождение частиц» — прямое доказательство реальности вакуумных полей. Но все это — поля в микрообъемах вакуума. Когда же физики попытались по тем же формулам рассчитать, какова должна быть энергия вакуумного поля в масштабах Вселенной, у них получилась величина, на 123 порядка (!) превосходящая ту, которая нужна, чтобы создать наблюдаемое ускоренное расширение.
Сторонники «космологической теории» еще и сегодня продолжают попытки как-то ее изменить, чтобы согласовать ее с наблюдениями, но другие ученые от нее отказались и выдвинули иные объяснения. На сегодняшний момент главных таких объяснений (вместе с «космологическим») существует уже четыре, и поэтому желательно навести в них какой-то порядок, иначе мы запутаемся. Для этого физики ввели в формулы Общей теории относительности особый параметр, который представляет собой отношение распирающего давления темной энергии к ее же плотности. Расчеты показали, что с учетом наблюдаемых ныне характеристик Вселенной этот параметр должен лежать в границах от (—1,3) до (—0,9). Если он точно равно (—1), то темная энергия имеет характер «космологической». Если же чуть ближе к (—0,9), то темная энергия имеет совсем иной физический характер — это энергия «поля квинтэссенции».
Два слова о квинтэссенции. Это мудреное слово означает попросту «основная сущность». В древности так называли некую тончайшую стихию, которая якобы пронизывает все сущее, а в современной космологии так именуют особое, тоже всепроникающее, поле, которое отличается от «космологического» поля Эйнштейна тем, что не остается постоянным, а может меняться — как во времени, так и в пространстве, от точки к точке. Кроме того, это поле вызывает меньшее ускорение вселенского расширения, потому что в нем распирающее давление меньше, чем в «космологическом поле». В одном из вариантов этой теории («гипотеза фантомного поля») поле квинтэссенции возникает в какой-то момент расширения вселенной и затем нарастает, пока не достигает такой величины, что начинает ускоренно ее разгонять. Все это очень занимательно, но, увы — во всех вариантах порождает огромные трудности, которые, как и в теории «космологического поля», пока еще тоже не преодолены.
Но третьего, как говорится, не дано. Потому что если выбрать третью возможность, когда этот особый параметр хоть немного меньше (—1), то это приведет к полям с отрицательной энергией и массой! Заглядывать в бездны таких головоломных парадоксов физики как-то не спешат. И поэтому два остальных объяснения расширения вообще отказываются от гипотезы о темной энергии. В одном из них вместо этого выдвигается другая гипотеза — что на очень-очень больших расстояниях гравитация становится слабее, чем по законам Ньютона- Эйнштейна. Другое объяснение утверждает, что ускорение вызывается «утечкой» частиц гравитации (гравитонов) в «иные измерения» (с каждым «утекшим» гравитоном в нашей Вселенной становится чуть меньше гравитации, а потому скорость расширения Вселенной становится чуть больше). К сожалению, при изменении законов гравитации на больших расстояниях они должны хоть как-то измениться и на малых, а этого никакие эксперименты не показывают. Точно так же никто до сих пор не обнаружил гравитонов (иными словами — гравитационных волн), хотя их безуспешно ищут уже многие десятилетия с помощью все более точных приборов. Про «иные измерения» говорить уже не стоит.