Даниэль Клугер – "Млечный Путь, XXI век", No 2 (39), 2022 (страница 64)

Пространство-время не одинаково во всех местах и во времени. Наиболее очевидным признаком являются черные дыры с эффектом линзы Тирринга, более известным как "перетаскивание кадра". Когда массивный объект вращается, он деформируется и "перетаскивает" ткань пространства-времени вокруг себя, эффект, который уподобляют помещению шарика в мед и вращению шарика, причем мед настолько липкий, что имеет тенденцию вращаться вместе с шариком.

Дело в том, что если этот эффект наблюдался на планетарном уровне, то почему он не мог воздействовать на ткань пространства-времени в рамках всего гравитационного поля объекта, независимо от того, генерируется ли это гравитационное поле планетой, звездой, галактикой или скоплением галактик? Да, эффект будет значительно меньше, но он все еще может существовать.

Мы знаем, что пространство-время не одинаково во всех местах и во все времена. Но что насчет ткани самого пространства-времени? Мы не можем это наблюдать. Благодаря эффекту Казимира есть большая вероятность существования так называемой квантовой пены, невероятно маленьких виртуальных частиц планковской длины, которые появляются и исчезают в невообразимо коротком масштабе планковского времени. Но этот процесс (если теория верна) происходит в каждом кубическом миллиметре каждого кубического мегапарсека Вселенной.

Однако уместен вопрос: является ли это вечное шипение виртуальных частиц постоянным и одинаковым во всей Вселенной? Если нет, если эта квантовая пена действительно существует, но не одинакова в каждом кубическом миллиметре Вселенной, то это открывает очень реальную возможность того, что сама ткань пространства состоит из различных консистенций в зависимости от того, находится ли она в Солнечной системе, или в галактике, или в скоплении галактик. Если консистенции не равны, то различные регионы Вселенной вполне можно уподобить нефти и воде, что приводит к геометрии, точно такой же, как описанная выше в Слоановском цифровом обзоре неба.

Предположение может также работать в галактическом масштабе, поскольку, если эта квантовая пена имеет другую консистенцию, то область пространства-времени, содержащая галактику, может сама вращаться вместе с этой галактикой, что объясняет проблему вращения галактики.

Роберт Ли

Темное вещество - реликт из дополнительных измерений?

Массивные гравитоны, возможно, образовались через триллионную долю секунды после Большого взрыва, и их количество достаточно велико, чтобы объяснить темное вещество.

Изображение из Космического шоу Hayden Planetarium Американского музея естественной истории "Темная вселенная" демонстрирует пример того, как всепроникающее темное вещество может преследовать нашу Вселенную. На кадре из детального компьютерного моделирования сложные нити темной материи разбросаны по Вселенной, как паутина, а относительно редкие сгустки знакомой барионной материи окрашены в оранжевый цвет. Эти симуляции хорошо статистически соответствуют астрономическим наблюдениям.

Темное вещество, хотя и довольно странное и в неизвестной форме, больше не считается самым странным источником гравитации во Вселенной. Теперь эта честь принадлежит темной энергии, более единообразному источнику отталкивающей гравитации, которая, кажется, теперь доминирует над расширением всей Вселенной.

Темное вещество, неуловимая субстанция, составляющая большую часть массы Вселенной, может состоять из массивных частиц, называемых гравитонами, которые возникли в первый момент после Большого взрыва. И эти гипотетические частицы могут быть космическими беженцами из дополнительных измерений, предполагает новая теория. Расчеты исследователей показывают, что эти гравитоны могли образоваться в нужных количествах, чтобы объяснить темное вещество, которое можно "увидеть" только через его гравитационное притяжение к обычной материи.

"Массивные гравитоны образуются в результате столкновений обычных частиц в ранней Вселенной. Считалось, что этот процесс слишком редок, чтобы массивные гравитоны могли быть кандидатами в темную материю", - сказал соавтор исследования Джакомо Каччапалья, физик из Лионского университета во Франции. Но в новом исследовании, опубликованном в феврале в журнале Physical Review Letters, Каччапалья вместе с физиками Корейского университета Хайинг Цай и Сын Дж. Ли обнаружили, что в ранней Вселенной было создано достаточное количество этих гравитонов. чтобы объяснить всю темную материю. Исследование показало, что гравитоны, если они существуют, будут иметь массу менее 1 мегаэлектронвольта (МэВ), то есть не более чем в два раза больше массы электрона. Этот уровень массы значительно ниже масштаба, при котором бозон Хиггса генерирует массу обычной материи, что является ключевым моментом для модели, позволяющей объяснить все темное вещество во Вселенной. (Для сравнения, самая легкая известная частица, нейтрино, весит менее 2 электронвольт, а протон весит примерно 940 МэВ)

Команда обнаружила эти гипотетические гравитоны во время поиска свидетельств существования дополнительных измерений, которые, как подозревают некоторые физики, существуют наряду с наблюдаемыми тремя измерениями пространства и четвертым измерением, временем.

Может ли Вселенная иметь больше измерений, чем мы думаем?

Согласно теории, когда гравитация распространяется через дополнительные измерения, она материализуется в нашей Вселенной в виде массивных гравитонов. Но эти частицы будут слабо взаимодействовать с обычным веществом и только через силу тяжести. Это описание похоже на то, что мы знаем о темном веществе. Его гравитационное влияние, например, предотвращает разлетание галактик.

"Основное преимущество массивных гравитонов как частиц темного вещества заключается в том, что они взаимодействуют только гравитационно, поэтому они могут избежать попыток обнаружить их присутствие", - сказал Каччапалья. Напротив, другие предполагаемые кандидаты, такие, как слабо взаимодействующие массивные частицы, аксионы и нейтрино, также могут ощущаться благодаря их очень тонким взаимодействиям с другими силами и полями.

Тот факт, что массивные гравитоны почти не взаимодействуют посредством гравитации с другими частицами и силами во Вселенной, дает еще одно преимущество. "Из-за их очень слабых взаимодействий они распадаются так медленно, что остаются стабильными на протяжении всей жизни Вселенной, - сказал Каччапалья. - По той же причине они медленно образуются во время расширения Вселенной и накапливаются до сегодняшнего дня".

В прошлом физики считали гравитоны маловероятными кандидатами для темного вещества, потому что процессы, которые их создают, чрезвычайно редки. В результате гравитоны будут создаваться гораздо медленнее, чем другие частицы. Но команда обнаружила, что за пикосекунду (триллионную долю секунды) после Большого взрыва было бы создано больше этих гравитонов, чем предполагалось в прошлых теориях. Исследование показало, что этого увеличения было достаточно для массивных гравитонов, чтобы полностью объяснить количество темной материи, которую мы обнаруживаем во Вселенной.

"Улучшение действительно стало шоком, - сказал Каччапалья. - Нам пришлось выполнить множество проверок, чтобы убедиться, что результат был правильным, поскольку это приводит к сдвигу парадигмы в том, как мы рассматриваем массивные гравитоны в качестве потенциальных кандидатов в темную материю".

Поскольку массивные гравитоны формируются ниже энергетического масштаба бозона Хиггса, они свободны от неопределенностей, связанных с более высокими энергетическими масштабами, которые современная физика элементарных частиц не очень хорошо описывает. Новая теория связывает физику, изучаемую на ускорителях частиц, таких, как Большой адронный коллайдер, с физикой гравитации. Это означает, что мощные ускорители частиц, такие как Будущий круговой коллайдер в ЦЕРН, который должен начать работу в 2035 году, могут искать доказательства этих потенциальных частиц темного вещества.

"Вероятно, лучшее, что у нас есть, - это будущие высокоточные коллайдеры частиц", - сказал Каччапалья. "Это то, что мы в настоящее время расследуем".

Ваш мозг - не для размышлений

Так называется статья, опубликованная в газете "New York Times". Написала статью доктор Лиза Фельдман, профессор психологии Северо-восточного университета и автор книги "Семь с половиной уроков о мозге".

Описан вывод о том, что мозг не предназначен для мышления. Этот вывод "может помочь уменьшить ваши тревоги". Удивительный урок? Вы могли бы удивиться этому только в том случае, если бы не заметили, что гении Востока объясняли то же самое более двух тысяч лет. Патанджали начинает свои "Йога-сутры" с предложения: "Йога - это прекращение ума". Его современники, Будда, Лао-Цзы и Махавира и на протяжении веков многие подтверждали эту основную истину тем, кто утверждал это в наше время: Раману Махариши, Гурджиеву, Дж. Кришнамурти и, в ее самом современном выражении, у Ошо.

Представьте профессора математики, написавшего статью в New York Times о том, как он нашел значение функции нуля "удивительным" - более чем через 2000 лет после того, как оно было впервые открыто! Даже небольшое исследование этого математика показало бы, как объясняет Ошо: "Ноль впервые был изобретен в Индии. И он был изобретен не по математическим причинам, а по ведантическим, относящимся к трансцендентному пониманию".