Наука и техника

29 мар 2018

Теория Большого Взрыва устарела? Ученые говорят, что у Вселенной нет начала

Если новая теория получит подтверждение, то это будет означать, что наша Вселенная появилась отнюдь не в результате взрыва. В этой теории предполагается, что Вселенная никогда не была сингулярностью — бесконечно малой областью пространства-времени, наполненной материей бесконечно большой плотности. Может случиться, что у нашей Вселенной и вовсе не было начала.

«В нашей теории предполагается, что возраст Вселенной может быть бесконечно большим», — сказала один из соавторов исследования Саурья Дас, физик-теоретик из Летбриджского университета в Альберте, Канада.

Согласно теории Большого Взрыва наша Вселенная появилась примерно 13,8 миллиарда лет назад из сингулярности. Представление о сингулярности проистекает из уравнений общей теории относительности Эйнштейна, описывающих искажение пространства-времени находящимися в нем массами, а также из другого уравнения, называемого уравнением Рай-Чаудхури, которое служит для предсказания сходимости или расходимости траекторий материальных точек с течением времени. Рассчитав в соответствии с этими уравнениями эволюцию пространства-времени, ученые пришли к выводу, что вся материя Вселенной некогда была сосредоточена в одной точке — космологической сингулярности.

Однако представление о космологической сингулярности содержит в себе элементы противоречия. Согласно положениям теории Эйнштейна законы физики теряют свою силу ещё до достижения состояния сингулярности. Однако современные ученые экстраполируют физические зависимости назад во времени, как если бы уравнения физики в тех условиях имели силу, сказал Роберт Бранденберг, космолог-теоретик из Университета Мкжиль, Монреаль, не участвовавший в новом исследовании.

«Поэтому, когда мы говорим, что наша Вселенная началась с Большого Взрыва, в действительности, мы не имеем логического основания так утверждать», — сказал Бранденбург журналистам издания Live Science.

В своей новой работе Дас и её коллеги опирались на так называемую механику Бома, которая, в отличие от других формулировок квантовой механики, оперирует понятием траектории частицы. Используя эту редко используемую ныне форму квантовой теории, исследователи модифицировали уравнения ОТО Эйнштейна, введя в них небольшой по величине корректирующий член. В результате расчетов, произведенных в соответствии с модифицированными уравнениями ОТО, возраст нашей Вселенной оказался бесконечно большим.

Физический смысл корректирующего члена уравнений ОТО исследователи связывают с плотностью темной материи Вселенной, обладающей, согласно их мнению, свойствами сверхтекучей жидкости, поэтому для проверки своей теории предлагают проанализировать распределение темной материи во Вселенной и сравнить результаты этого анализа с прогнозами, сделанными на основе теоретического расчета.