Вселената се разширява с нарастваща скорост и съществуват редица хипотези за обяснението на този факт. Най-популярната от тях е тъмната енергия, чиято природа остава неизвестна. Физикът Савас Кушиапас предлага различен подход: ускореното разширяване не е резултат от действието на неизвестна материя, а макроскопичен отпечатък от квантовата неопределеност в самата геометрия на Вселената. Ако неговият модел е верен, няма да ни е необходима тъмна енергия — достатъчно е да модифицираме уравненията, описващи еволюцията на космоса.
Квантовата неопределеност на космологично нивоПринципът на неопределеността на Хайзенберг гласи, че е невъзможно с висока точност да се измерят едновременно двете характеристики на една квантова частица. Савас Кушиапас от Университета „Браун“ (САЩ) пренася този принцип върху космологията: не може едновременно точно да се знаят както размерът на Вселената, така и скоростта на нейното разширяване.
Ако се приеме това допускане, фундаменталната неопределеност променя уравненията на разширяването по такъв начин, че ускорението възниква от само себе си, без привличането на тъмна енергия.
„Ускореното разширяване на късната Вселена може да бъде макроскопичен отпечатък от неустранима квантова неопределеност, възникваща при опита едновременно да се определят размерът и скоростта на разширяване на Вселената“,
заявява авторът. Обединяване на теориите и мост към квантовата гравитацияОбщата теория на относителността (ОТО) блестящо описва гравитацията и мащабната структура на Вселената, а квантовата механика — поведението на микрочастиците. Съвместяването им в една теория — квантовата гравитация — е една от основните задачи на физиката. Кушиапас твърди, че неговият модел се превръща точно в такова свързващо звено: ускореното разширяване възниква като „макроскопичен отпечатък от квантовата гравитация върху космологичния хоризонт“. Хоризонтът тук е границата на наблюдаемата Вселена, отвъд която светлината за времето на нейното съществуване все още не е успяла да стигне.
Ако моделът се окаже верен, той може да даде на астрономите възможност да наблюдават проявленията на квантово-гравитационните ефекти в историята на разширяването на Вселената — превръщайки ги от абстрактна концепция в наблюдаема характеристика. Това може да промени представата на физиците за тъмната енергия, премествайки акцента в обяснението на това явление от неизвестна материална съставка към модифицирана геометрия на космоса, пише Science Alert.
Тъмната енергия се използва като обяснение за ускоряването на разширяването на Вселената.
Модел с „отскок“ вместо Големия взрив
Кушиапас описва и алтернативна конфигурация на своя модел, която позволява да се разрешат някои проблеми, свързани с Големия взрив, в онези области, където уравненията на общата теория на относителността спират да работят.
Според този нов подход:
Нашата Вселена е възникнала не от точка с безкрайна плътност; Тя е резултат от „отскок“ (преход от свиване към разширяване) на предишна, свиваща се Вселена.Все пак, в най-простата версия на модела за получаването на тези резултати се изисква по различен начин да се задава ключовият показател на степента:
Положителните стойности променят характера на разширяването в по-късните етапи, имитирайки поведението на еволюираща тъмна енергия; Достатъчно големите отрицателни стойности позволяват сингулярността на Големия взрив да бъде заменена със сценария на „отскок“.„Изглежда, че историята на разширяването, което измерваме в момента, не съответства на най-простата от теориите, с които разполагаме“,
заявява Кушиапас.Авторът признава, че неговият модел не решава всички проблеми — остават несъответствия и открити въпроси. Моделът обаче може да бъде проверен чрез анализ на данните от наблюденията, събрани от прегледите DESI, телескопа „Евклид“ (Euclid) и обсерваторията „Вера Рубин“.