Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

01.10.2019
22:31

Астрономы нашли способ засечь «невидимые» гелиевые вспышки звезд

01.10.2019
22:27

Космологическую постоянную предложили объяснять динамикой планковских регионов

    Физик Стивен Карлип объяснил наблюдаемое небольшое значение космологической постоянной сокращением эффектов расширения и сжатия планковских регионов, для которых кривизна пространства-времени по-прежнему огромна. Для этого ученый предположил, что на квантовом уровне отсутствует выделенное направление времени, и в квазиклассическом приближении рассмотрел эволюцию планковских регионов, склеенных между собой определенным образом. Статья опубликована в Physical Review Letters и находится в открытом доступе, кратко о ней сообщает Physics.

    Квантовая теория поля предсказывает, что пространство-время должно быть заполнено полями, постоянно флуктуирующими около нулевого значения. Чем меньше характерный масштаб, на котором мы изучаем поля, тем больше энергия этих флуктуаций из-за принципа неопределенности Гейзенберга. В то же время, Общая теория относительности утверждает, что большая энергия сильно искажает пространство-время. Следовательно, на микроскопическом масштабе пространство-время разбивается на множество небольших областей разной кривизны. Другими словами, на таких масштабах пространство-время теряет гладкость и превращается в так называемую квантовую пену. Более того, поскольку искажение пространства-времени вызывается «ненастоящими» виртуальными частицами, оно содержит в себе огромную отрицательную энергию, которую можно интерпретировать как космологическую постоянную. Впервые эти явления теоретически предсказал в 1955 году американский физик Джон Уилер, и с тех пор квантовую пену исследовал целый ряд выдающихся теоретиков, начиная от Сидни Коулмена и заканчивая Стивеном Хокингом.

    К сожалению, у концепции квантовой пены есть один, но очень существенный недостаток: хотя она и предсказывает ненулевой значение квантовой постоянной, но предсказывает совершенно неправильно. Если предположить, что характерный масштаб квантовых флуктуаций определяется планковской длиной, и оценить энергию флуктуаций с помощью эффективной теории поля, то окажется, что полученная космологическая постоянная превосходит наблюдаемое значение на 120 порядков. По словам Ли Смолина, это «худшее предсказание, когда-либо сделанное научной теорией». Очевидно, такое существенное расхождение недвусмысленно указывает на ошибку в теоретических моделях. Однако в чем эта ошибка заключается, физики не могут сказать до сих пор.

    Тем не менее, Стивен Карлип (Steven Carlip) нашел элегантное решение проблемы космологической постоянной. В основном это решение полагается на тот факт, что в эффективной теории поля космологическая постоянная имеет разные знаки в зависимости от того, какие частицы преобладают во Вселенной — бозоны или фермионы. Если космологическая постоянная положительная во всем объеме Вселенной, то Вселенная вечно ускоренно расширяется, а в противоположном случае — ускоренно сжимается. На практике же из-за квантовой природы в каждом микроскопическом регионе космологическая постоянная может иметь разные знаки. Если регионы с положительной и отрицательной постоянной появляются с одинаковой вероятностью, то на макроскопическом уровне кривизна пространства будет равна нулю. На практике «макроскопичность» региона достигается очень быстро: в одном кубическом пикометре уже содержится порядка 1070 планковских регионов.

    В реальности, однако, мы живем не в пространстве, а в пространстве-времени, а потому ограничиться таким наивным объяснением нельзя. В самом деле, со временем регионы с положительной кривизной будут расширяться, а регионы с отрицательной кривизной — сжиматься; следовательно, можно ожидать, что после достаточно большого промежутка времени положительная кривизна начнет доминировать. Однако Карлип доказал, что это не так, и в ходе эволюции Вселенной макроскопическая постоянная остается практически нулевой.

    Для этого доказательства физику потребовалось два свойства пространства-времени. Во-первых, ученый считал, что на квантовом уровне нет выделенного направления времени, то есть уравнения эволюции обратимы. Во-вторых, ученый предположил, что два расположенных рядом многообразия можно склеить таким образом, чтобы начальные условия не изменились в произвольно малой окрестности точек, по которым производится склейка. Полагаясь на эти свойства, ученый склеил между собой микроскопические участки с положительной и отрицательной кривизной, проследил их эволюцию во времени и учел, что из-за квантовых флуктуаций расширяющиеся области снова заполняются квантовой пеной. В результате Карлип получил, что в ходе эволюции макроскопическое «одеяло» из сжимающихся и расширяющихся регионов практически не изменяется. Другими словами, из-за взаимного сокращения эффектов сжатия и расширения макроскопическая космологическая примерно равна нулю, хотя в каждом планковском регионе она огромна.

    Автор отмечает, что в проведенном анализе есть недостатки. Во-первых, он полагается на квазиклассическое приближение, то есть рассматривает генерацию микроскопической космологической постоянной в рамках квантовой теории поля, но описывает расширение регионов с помощью классической Общей теории относительности. В идеале оба эти процесса нужно описывать с помощью единой Квантовой теории гравитации, которая, к сожалению, до сих пор не построена. Во-вторых, для простоты физик пренебрегал третьими и более высокими производными внешней кривизны микроскопических регионов. Наконец, склеивание микроскопических регионов — это не единственный способ получить систему без выделенной оси времени на планковском масштабе. Тем не менее, несмотря на эти недостатки, найденная Карлипом «лазейка» естественным образом решает проблему космологической постоянной, а потому кажется правдоподобной.

    Интересно, что препринт работы Стивен Карлип выложил на портал arXiv еще в сентябре прошлого года, а отправил в журнал в марте 2019. За время, пока статья добиралась до публикации, ее успели процитировать пять раз. Это довольно хороший результат, хотя и не выдающийся.

    Вообще говоря, физики и раньше пытались решить проблему космологической постоянной, хотя и не так элегантно. Например, в июне этого года американские астрофизики предложили добавить в модель ΛCDM раннюю темную энергию — гипотетическую субстанцию, которая ускоряет расширение молодой Вселенной и «растворяется» на более поздних временах. Оказалось, что в этой модели космологическая постоянная естественным образом затухает до нуля. В том же месяце теоретики из Франции и США предположили, что ничтожно малая энергия квантовых флуктуаций объясняется взаимодействием между материей и квантовой структурой пространства-времени, из-за которой существенная часть энергии остается недоступной наблюдателю. Кроме того, некоторые физики-экстремисты вообще предлагают отказаться от идеи темной материи и темной энергии, заменив их другими экзотическими субстанциями.

    По информации https://nplus1.ru/news/2019/10/01/lambda-problem

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

01.10.2019
22:24

Найдена стандартная линейка для вселенского рассвета

01.10.2019
22:20

Физики рассчитали свойства квазипериодических бозонных звезд

01.10.2019
22:18

От ледника в Антарктиде откололся айсберг величиной с Санкт-Петербург

01.10.2019
22:13

Странная новая частица Хиггса могла украсть антивещество из нашей вселенной

01.10.2019
22:09

Тонны воды на астероидах станут топливом для заправки спутников в космосе

01.10.2019
22:06

Эксперимент с нейтрино показывает, что мы не понимаем устройство Вселенной

01.10.2019
21:35

«Девятая планета» может оказаться первичной черной дырой

01.10.2019
21:32

Спитцер обнаружил звездный регион, лопающийся от пузырей

01.10.2019
21:21

Сверхмассивные черные дыры растут и старятся вместе с родительскими галактиками

01.10.2019
21:18

Данные с китайского спутника позволяют глубже понять космические лучи

01.10.2019
21:02

Азотистые основания ДНК могли формироваться в межзвездном пространстве

01.10.2019
18:46

Одна из наиболее быстро вращающихся звезд Галактики испускает гамма-лучи

01.10.2019
17:54

Фото дня: великолепная Медуза на просторах Вселенной

01.10.2019
15:04

"О мёртвом" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

29.09.2019
21:17

"Любовь зла, полюбишь и козла" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

29.09.2019
19:33

Как русские сняли место рождения гравитационных волн.

29.09.2019
18:30

Новый рассказ Алексея Курганова

28.09.2019
21:48

Что такое частицы нейтрино и почему человечество не может их изучить?

<< 141|142|143|144|145|146|147|148|149|150 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList