v.a.rubakov.-temnaya-energiya-vo-vselennoy (810759), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Вполне удовлетворительной теории,объясняющей таким образом ускоренное расширение Вселенной, до сих пор непостроено; в предложенных к настоящему времени моделях эта идея реализована лишьотчасти. Замечательно, тем не менее, что эти модели приводят к своим предсказаниям дляэксперимента. Среди них — возможность изменения гравитационного закона Ньютона намалых расстояниях; малые, но обнаружимые поправки к общей теории относительности вСолнечной системе и т.д.Итак, открытые недавно особенности расширения Вселенной поставили новыйвопрос: обязаны ли они энергии вакуума, энергии нового легкого поля или новойгравитации на сверхбольших расстояниях? Теоретическое изучение этих возможностей всамом разгаре, а ответ, как обычно в физике, в конечном итоге должны дать новыеэксперименты.5 Темная энергия и будущее ВселеннойС открытием темной энергии сильно изменились представления о том, какимможет быть отдаленное будущее нашей Вселенной.
До этого открытия вопрос о будущемоднозначно связывался с вопросом о кривизне трехмерного пространства. Если бы, какмногие раньше считали, кривизна пространства на 2/3 определяла современный темпрасширения Вселенной, а темная энергия отсутствовала, то Вселенная расширялась бынеограниченно, постепенно замедляясь. Теперь же понятно, что будущее определяетсясвойствами темной энергии.Поскольку мы эти свойства знаем сейчас плохо, предсказать будущее мы пока неможем. Можно только рассмотреть разные варианты. Про то, что происходит в теориях сновой гравитацией, сказать трудно, но другие сценарии есть возможность обсудить ужесейчас. Если темная энергия постоянна во времени, как в случае энергии вакуума, тоВселенная будет всегда испытывать ускоренное расширение.
Большинство галактик вконце концов удалится от нашей на громадное расстояние, и наша Галактика вместе снемногими соседями окажется островком в пустоте. Если темная энергия —квинтэссенция, то в далеком будущем ускоренное расширение может прекратиться и дажесмениться сжатием. В последнем случае Вселенная вернется в состояние с горячей иплотной материей, произойдет "Большой взрыв наоборот", назад во времени.Еще более драматическая судьба ожидает Вселенную, если темная энергия — фантом, причем такой, что его плотность энергии возрастает неограниченно. РасширениеВселенной будет все более и более быстрым, оно настолько ускорится, что галактикибудут вырваны из скоплений, звезды из галактик, планеты из Солнечной системы. Делодойдет до того, что электроны оторвутся от атомов, а атомные ядра разделятся на протоныи нейтроны. Произойдет, как говорят, большой разрыв.Такой сценарий, однако, представляется не очень вероятным. Скорее всего,плотность энергии фантома будет оставаться ограниченной.
Но и тогда Вселенную можетожидать необычное будущее. Дело в том, что во многих теориях фантомное поведение —рост плотности энергии со временем — сопровождается неустойчивостями фантомногополя. В таком случае фантомное поле во Вселенной будет становиться сильнонеоднородным, плотность его энергии в разных частях Вселенной будет разной, какие-точасти будут быстро расширяться, а какие-то, возможно, испытают коллапс. Судьба нашейГалактики будет зависеть от того, в какую область она попадет.Все это, впрочем, относится к будущему, отдаленному даже по космологическиммеркам. В ближайшие 20 миллиардов лет Вселенная будет оставаться почти такой же, каксейчас.
У нас есть время для того, чтобы разобраться в свойствах темной энергии и темсамым более определенно предсказать будущее — а может быть, и повлиять на него..