Одним из самых интригующих феноменов современной физики остаётся ускоренное расширение Вселенной. Наблюдения, начатые в конце XX века, показали, что галактики удаляются друг от друга всё быстрее, нарушая ожидания, основанные на гравитационном притяжении. В рамках стандартной космологической модели это явление объясняют существованием загадочной «тёмной энергии», которая, предположительно, составляет около 70% энергии во Вселенной. Однако, несмотря на десятилетия исследований, природа этой гипотетической формы энергии остаётся неизвестной.
Недавняя работа международной исследовательской группы из Центра прикладных космических технологий и микрогравитации (ZARM) Бременского университета и Трансильванского университета Брашова предлагает новое объяснение ускоренного расширения Вселенной без привлечения тёмной энергии. Исследование, опубликованное в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, основано на расширении общей теории относительности с использованием финслеровой геометрии — более общей математической структуры, описывающей пространство-время.
Классическая космология опирается на уравнения Фридмана, выведенные из общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Эти уравнения описывают динамику расширения Вселенной и хорошо согласуются с наблюдениями, если добавить искусственный параметр — космологическую константу, которая интерпретируется как проявление тёмной энергии. Однако такой подход является формальным, а не физическим объяснением, так как происхождение этой «добавки» неизвестно.
Новая работа исследователей предлагает изменить саму основу уравнений. Финслерова гравитация, развивающая идеи геометрии, позволяет описывать пространство-время с учётом анизотропии — направленной зависимости физических свойств. В отличие от римановой геометрии, лежащей в основе общей теории относительности, финслерова модель допускает, что свойства пространства могут зависеть не только от положения, но и от направления движения материи и энергии. Это открывает возможность более точного описания поведения космического вещества и излучения в масштабах Вселенной.
После применения финслеровой геометрии к уравнениям Фридмана учёные получили интересный результат: ускоренное расширение Вселенной возникает естественным образом как следствие новой геометрической структуры пространства-времени. В модели Финслера-Фридмана Вселенная в вакууме демонстрирует ускоренное расширение без необходимости вводить дополнительный параметр вроде тёмной энергии. Таким образом, сама форма пространства-времени способна объяснить наблюдаемые эффекты.
Этот подход не только упрощает космологическую модель, но и даёт возможность по-новому взглянуть на фундаментальные законы физики. Если финслерова геометрия действительно описывает реальную структуру пространства-времени, то ускоренное расширение может быть не результатом загадочной энергии, а проявлением геометрических свойств Вселенной. Это напоминает принцип Эйнштейна, согласно которому гравитация — не сила в привычном смысле, а искривление пространства и времени под действием массы и энергии. Теперь исследователи предлагают, что само пространство-время может быть ещё сложнее и обладать внутренней динамикой, вызывающей ускоренное расширение.
Предложенная теория не противоречит наблюдениям, но требует дальнейших проверок. Необходимо уточнить, как новая геометрическая модель согласуется с космическим микроволновым фоном, структурой галактических скоплений и измерениями сверхновых. Возможны и новые следствия: финслерова гравитация может предсказать небольшие отклонения в траекториях света или гравитационных волн, которые смогут подтвердить или опровергнуть гипотезу экспериментально.
Кроме того, модель может пролить свет на другие космологические загадки, например асимметрию распределения материи, анизотропию скорости расширения и возможные вариации фундаментальных констант. Если предположения окажутся верными, физика получит не просто новую математическую модель, а шаг к объединению геометрии, гравитации и космологии в единую теорию.
Таким образом, финслеров подход к описанию Вселенной предлагает новое видение одной из главных загадок современной науки. Он показывает, что ускоренное расширение может быть не следствием невидимой энергии, а результатом более глубокой структуры космоса. Возможно, природа Вселенной действительно заложена в самой геометрии пространства-времени — сложной, многослойной и до конца не изученной.
А затем «Добавить на главный экран». 