Кількісні та концептуальні проблеми, з якими стикається СКМ при описі динаміки Всесвіту, не можуть залишити байдужим жодного фізика (за А. Ейнштейном, «найвищим обов’язком фізиків є пошук тих загальних, елементарних законів, з яких шляхом чистої дедукції можна отримати картину Світу»). Однією з найважливіших проблем у космології та й узагалі у фізиці є відмінність спостережуваної густини космологічної сталої від теоретично очікуваної на $120$ порядків. У фізиці частинок космологічна стала природно виникає як густина енергії вакууму, яку можна оцінити як суму нульових коливань квантових полів з масою $m$. У цьому підрозділі, якщо це не обумовлено окремо, ми використовуємо систему одиниць, у якій $c=\hbar=1.$
Цей огляд є продовженням
- Про принципи у фізиці
- Голографічний принцип — перша зустріч
- Термодинаміка чорних дір
- Голографічна динаміка — кроками Е. Верлінде
- Всесвіт як голограма
У повсякденному житті ми оперуємо масштабами простору і часу, які можемо подолати, але людська уява дає змогу зазирнути в недоступні оку куточки світу. Коли ж відмовляє й уява, усе, що залишається в арсеналі людини для пізнання світу, — фізичні теорії, які дають змогу зрозуміти, як працює те, що нас оточує.
Вивчаючи фізичну систему, ми фактично намагаємося описати «чорну скриньку». «Вхідний сигнал» — вихідні дані — нам або відомий, або ми можемо його припустити. Пропускаючи цей сигнал через побудовану на підставі розумних припущень модель «чорної скриньки», ми отримаємо «вихідний сигнал», який можна порівняти зі спостереженнями. У разі збігу ми кажемо, що теорія добре описує реальність. У протилежному разі слід переглянути або модель, або «вхідний сигнал», а можливо, і те, і друге. Іноді, утім, ми знаємо, як саме працює чорна скринька, і можемо варіювати лише сигнали.
Наведена аналогія яскраво реалізується в космології — науці про великомасштабну еволюцію Всесвіту та його структуру. Спробуймо хоча б у загальних рисах розібратися в ідеях цієї теорії.
читати Фізики люблять влучне слівце. У їхньому середовищі з певного часу заведено давати «ненаукові» назви нововідкритим сутностям. Взяти хоча б дивний і зачарований кварки. Ось і темна енергія — не синонім темних сил, а термін, придуманий для позначення деяких незвичайних властивостей нашого Всесвіту.
Темну енергію було відкрито астрономічними методами, і це стало для більшості фізиків цілковитою несподіванкою. Темна енергія — мабуть, головна загадка сучасного природознавства. Цілком імовірно, що її розгадка стане найважливішою подією фізики XXI століття, порівнянною за масштабом із найбільшими відкриттями недалекого минулого, такими як відкриття явища розширення Всесвіту. Не виключено навіть, що відбудеться настільки радикальний розвиток теорії, що він стане в один ряд зі створенням загальної теорії відносності, відкриттям кривизни простору-часу та зв’язку цієї кривизни з гравітаційними силами. Ми зараз перебуваємо на початку шляху, і розмова про темну енергію — це можливість зазирнути до «лабораторії» фізиків у той час, коли їхня робота йде повним ходом.
Від мене: чудова стаття, написана простою та зрозумілою мовою, рекомендую ВСІМ.
читати