100-летнее предположение о природе Вселенной неправильное: физики готовы его опровергнуть

Предположения, которые физики делали о Вселенной на протяжении более 100 лет, могут быть вскоре опровергнуты. Появляются доказательства того, что Вселенная является неоднородной. Это открытие может решить одни из самых больших космологических загадок, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

При моделировании Вселенной космологи не могут описать каждую отдельную галактику, поэтому они делают упрощения. Как правило, они предполагают, что Вселенная в самых больших масштабах является однородной и изотропной, то есть она примерно одинаковая во всех направлениях, куда бы мы ни посмотрели.

• Эта точка зрения известна как модель FLRW или модель Вселенной Фридмана-Леметра- Робертсона- Уокера. Название модели состоит из первых букв фамилий на английском языке физиков, которые впервые предложили это представление о природе Вселенной в 1922 году: Александра Фридмана, Жоржа Леметра, Говарда Робертсона и Артура Джеффри Уокера.

Практически все наблюдения за космосом для интерпретации полученных результатов используют модель FLRW. Но теперь появились доказательства того, что лежащие в ее основе предположения неверны, о чем свидетельствуют три новых исследования.

• В первом исследовании физики из Университета королевы Марии (Великобритания) и Копенгагенского университета (Дания) предложили новый способ определить, может ли модель FLRW точно описывать нашу Вселенную.

Тест использует комбинации различных формул для космических расстояний, построенных на основе наблюдений за сверхновыми и колебаниями плотности материи. Комбинации тщательно подобраны таким образом, чтобы быть равными нулю, если модель FLRW является верной. Поэтому любой ненулевой результат будет указывать на необходимость создания новой модели Вселенной.

• Авторы двух других исследований из Университета Южной Дании проверили этот тест на существующих космологических данных.

Сначала физикам пришлось выяснить, как получить соответствующие измерения расстояний из данных, не используя предположения модели FLRW, как это делалось раньше при проверке этой модели.

Затем ученые использовали метод символической регрессии на основе искусственного интеллекта, чтобы найти формулы, соответствующие этим измерениям расстояний, которые они могли использовать для проверки модели FLRW. Результат проверки оказался явно ненулевым, что указывает на ошибочность модели FLRW.

• Физики говорят, что они были удивлены результатом, потому что он противоречит многим предыдущим проверкам.

Это значит, что Вселенная на самом деле может быть неоднородной и не изотропной, а вместо модели FLRW нужно создать новую модель для описания Вселенной в огромных масштабах. Хотя новые результаты многообещающие, ученым для подтверждения своего открытия необходимо дождаться получения большего количества астрономических данных в ближайшие годы.

Если выводы физиков верны, то они будут иметь огромные последствия для космологии. Долгое время ученые озадачены расхождениями в скорости расширения Вселенной, несоответствием между ее ранней историей и нынешним поведением, а теперь еще их удивляет тот факт, что темная энергия, которая ускоряет расширение космоса, как оказалось, может меняться со временем. Эти фундаментальные загадки космологии можно объяснить тем, что Вселенная не является однородной, считают физики.

Как уже писал Фокус, физика допускает существование параллельных миров. Некоторые разделы физики предполагают, что мы можем жить в мультивселенной.

При написании материала использованы источники: arXiv, New Scientist.