Запасные части для коммунальной и дорожно-строительной техники

Физмат

2004. Ройзен И.И., "Новый сюрприз Вселенной: темная энергия".


Новый сюрприз Вселенной: темная энергия.

Ройзен И.И.

Журнал "Наука и жизнь", 2004, № 3.
http://www.astrogalaxy.ru/297.html

        Несколько лет назад астрофизики обнаружили интригующий факт. Результаты наблюдений за далекими сверхновыми звездами показали, что Вселенная расширяется заметно быстрее, чем ей "предписывает" общепринятая теория: ее как бы "распирает" некая сила, о природе которой почти ничего неизвестно. Предполагается только, что она представляет собой остатки некоего поля, существовавшего в первые мгновения жизни Вселенной, которых, однако, хватает, чтобы повлиять на ее дальнейшую судьбу. Статья написана по материалам работы Э. Линдера, профессора Национальной лаборатории им. Лоуренса и Космологического центра при Флоридском университете, опубликованной в журнале "Cern courier" в сентябре 2003 года.
        Недавно была сформулирована новая версия стандартной космологической модели Вселенной, названная "космическим согласием" ("cosmic concordance"). Она описывает широкий круг явлений в рамках теперь уже надежно обоснованной модели горячей Вселенной, ведущей начало с так называемого Большого взрыва (см. "Наука и жизнь" №№ 11, 12, 1996 г.). Согласно этой версии, вся материя состоит из трех основных компонент: барионной (в основном это нуклоны и гипероны), которую описывает общепринятая модель элементарных частиц; небарионной темной материи, предположительно представленной либо неизвестными еще почти невзаимодействующими массивными частицами, либо гипотетическими аксионами - очень легкими и тоже очень слабо связанными с барионами частицами с нулевым спином, существование которых также не противоречит основам современной квантовой теории; и, наконец, - в этом как раз и состоит довольно неожиданный сюрприз - темной энергии, относительно физической природы которой мы практически еще ничего не знаем. При этом на долю барионов приходится всего лишь около 4% всей массы (здесь масса М понимается в релятивистском смысле как M = E/c2, где E - полная энергия, а c - скорость света, причем обычно пользуются системой единиц, в которой c = 1). Часть барионов - тоже "темная", а точнее холодная, в том смысле, что не обнаруживает себя непосредственно светом раскаленных звезд. Темная материя составляет примерно 20-25% всей массы. Львиная же доля - 70-75% всей массы - приходится на темную энергию, которая пока обнаруживает себя только тем, что влияет на скорость глобального расширения Вселенной. Эта фоновая энергия распределена равномерно, во всяком случае, в пространственных масштабах, превышающих размеры всех известных неоднородностей (скажем, скоплений галактик).
        Представление о темной энергии возникло в 1998 году и связано с наблюдениями за сверхновыми звездами, которые время от времени ярко вспыхивают на небосклоне и затем довольно быстро тускнеют. Благодаря своим уникальным свойствам эти звезды используют в качестве маркеров для определения того, как космологические расстояния изменяются со временем. Так вот, в 1998 году две группы астрофизиков - одна в США, а другая в Австралии - почти одновременно обнаружили, что самые далекие сверхновые светят не так ярко, как это ожидалось, исходя из того, что Вселенная заполнена материей, гравитирующей по закону Ньютона, то есть обратно пропорционально квадрату расстояния. Это означало, что они расположены от нас дальше, чем должны были бы находиться, если бы Вселенная расширялась в поле обычных гравитационных сил. Таким образом, с достоверностью 99% можно утверждать, что во Вселенной должна быть еще какая-то дополнительная энергия, способная на космологических расстояниях противостоять гравитационному притяжению материи. Она и есть то, что стали понимать под словами "темная энергия".
        С тех пор получено множество новых свидетельств в пользу данного утверждения - как в ходе дальнейших и более надежных наблюдений за сверхновыми, так и в результате ряда других исследований. Таковыми были, прежде всего, детальные измерения энергетического спектра реликтового излучения в наземных лабораториях и со спутников (см. "Наука и жизнь" № 1, 1993 г.). Эти же эксперименты показали, что Вселенная плоская (во всяком случае - почти), то есть ее видимая пространственная геометрия евклидова, что согласуется с предсказанием инфляционной модели (см. "Наука и жизнь" № 8, 2002 г.). В то же время наблюдения за скоплениями галактик говорят о том, что обычная материя (барионная и темная) может обеспечить всего лишь 20-30% необходимой для этого средней плотности энергии. Таким образом, все сходится к тому, что около трех четвертей этой плотности следует отнести на счет темной энергии, которая и ускоряет расширение Вселенной.

        О природе темной энергии.

        Откуда же все-таки берется эта темная энергия? Вразумительного ответа на этот вопрос пока нет, но обычно его пытаются найти, комбинируя уравнения общей теории относительности (ОТО) с уравнениями состояния вещества, о которых для начала поговорим вкратце. Под уравнениями состояния вещества понимается взаимозависимость между плотностью полной энергии e и давлением p. Простейшим примером является уравнение Клапейрона для идеального газа p = 2/3 kek = 2/3 k (e - r), где k - постоянная Больцмана, ek - плотность кинетической энергии и r - плотность массы покоя.
        В нерелятивистской среде (где величина массы намного превышает кинетическую энергию частиц) давление ничтожно мало по сравнению с плотностью полной энергии, так что в данном контексте его можно с очень хорошей точностью считать просто равным нулю. В релятивистской среде (когда, наоборот, кинетическая энергия намного больше массы покоя) плотность энергии всего лишь втрое больше давления, e = 3p. А в вакууме сумма e + p = 0, то есть они отличаются только знаком (иначе говоря, e/p = -1). Последнее прямо вытекает из того, что по самому своему смыслу вакуум должен быть релятивистски инвариантным, то есть выглядеть одинаково во всех системах координат, а упомянутое только что уравнение состояния - единственное, которое удовлетворяет этому требованию. На первый взгляд кажется, что в вакууме вообще "ничего нет", и, стало быть, просто e = p = 0. Но такие "естественные" аргументы проходят только в рамках классической теории. Уже давно и хорошо известно, что плотность энергии квантового вакуума может отличаться от нуля и притом весьма значительно (примером тому служат неустранимые нулевые колебания).
        Теперь обратимся к уравнениям ОТО. В них давление само "гравитирует", то есть в определенном смысле становится эквивалентным массе (энергии), и знак полного гравитационного взаимодействия определяется знаком суммы e + 3p. Если он положителен - а это, очевидно, так для любой среды, кроме вакуума, - имеет место хорошо знакомое нам притяжение. А вот в вакууме может быть что угодно: там eвak + pвak = 0, так что eвak + 3pвak = 2pвak, и все зависит от знака давления. Если pвak і 0 (и, значит, eвak Ј 0), то качественно мало что меняется: вакуум или не повлияет никак, или же добавит в "общий котел" некоторое дополнительное равномерно размазанное по Вселенной притяжение. Но если pвak < 0 (и, значит, eвak > 0), то вакуум привнесет в этот "общий котел" антигравитационную составляющую - отталкивание, что совсем небезобидно. Дело в том, что, будучи равномерно размазанной по всему пространству, она с ростом расстояния станет все сильнее подавлять притяжение "локализованной" материи и рано или поздно обязательно возобладает в суммарном вкладе по всему объему, обеспечив, таким образом, выталкивание (а не притяжение!) материи за его пределы! По существу, именно это соображение положено в основу инфляционной модели, утверждающей, что в очень ранней Вселенной абсолютно доминировала огромная (положительная!) энергия вакуума, который по этой причине стремительно раздувался, а вещество появилось лишь позднее. Формально такой режим можно смоделировать математически, введя в уравнения ОТО положительную космологическую константу. Вакуум ОТО с ненулевой космологической константой давно и детально изучен и известен под названием "мир де-Ситтера". Его свойства весьма интересны и во многом парадоксальны, но их обсуждение увело бы нас в сторону. Интересно, однако, то, что уравнения ОТО с положительной космологической константой, включающие в себя не только гравитацию, но и антигравитацию, могли бы на первый взгляд пролить свет если не на физический смысл, то хотя бы на определенную математическую интерпретацию темной энергии. Но тут мы оказываемся перед лицом почти неразрешимой проблемы.
        Дело в том, что величина космологической константы, необходимая для объяснения наблюдаемых размеров Вселенной с помощью инфляционной модели, настолько велика, что сейчас темная энергия должна была бы превышать энергию, связанную с обычной материей, примерно на 120 порядков, то есть быть в 10^120 раз больше! А между тем она, как уже упоминалось, хотя и больше, но все-таки имеет тот же порядок величины. Конечно, в результате фазового перехода с перестройкой вакуума, который почти несомненно случился в ранней Вселенной, космологическая константа могла измениться (и наверняка изменилась), но все же пока совершенно непонятно, как и почему произошла столь "тонкая настройка", что она уменьшилась именно на 120 порядков, а не, скажем, в 10 или 100 раз. Правда, возможна и так называемая антропологическая позиция: если бы случилось иначе, то сейчас было бы некому задаваться подобными вопросами. Однако если не становиться на позицию фаталистов и не считать, что все сущее обязано воле случая, - одним словом, если не закапывать по-страусиному голову в песок, - то стоит все-таки поискать более содержательный ответ.
        И его интенсивно ищут. Погоня за все новыми экспериментальными свидетельства ми присутствия темной энергии и попытки теоретически осмыслить их результаты превратились сегодня в целую космологическую индустрию, включающую самые разнообразные исследования по всему временному спектру от ранней до современной Вселенной. Есть множество указаний на то, что уравнение состояния темной энергии менялось со временем, так что для воссоздания достаточно полной картины необходимо накопить информацию, относящуюся ко всем эпохам эволюции Вселенной. Иначе говоря, нужно "просканировать" уравнение ее состояния по соответствующим величинам красного смещения, которое возникает в результате эффекта Доплера. Они определяются параметром z є (lо - lе)/lе, где - длина волны принимаемого излучения, - длина волны испускаемого излучения, их получают непосредственно из наблюдений. Или, что то же самое, уравнение нужно исследовать по всем значениям величины (1 + z) - относительному различию характерных пространственных масштабов Вселенной от ее "туманной юности", когда было 1/(1 + z) << 1 и, значит, красное смещение z >> 1, до наших дней, когда 1/(1 + z) = 1 (то есть z = 0). Таким образом, космологи получат информацию о замедлении расширения Вселенной вследствие притяжения материи и об его ускорении темной вакуумной энергией в различные исторические периоды подобно тому, как сведения об изменении климата на Земле черпают из наблюдений за шириной колец на спилах деревьев. Здесь решающая роль отводится сверхновым звездам, видимая яркость которых позволяет довольно точно судить об их удаленности от нас и, значит, о моменте их взрыва, а красное смещение в спектрах - это не что иное, как соотношение размеров Вселенной сейчас и в то время. Взятые в совокупности, они дадут полное представление о характере эволюции Вселенной. Второе направление перспективных исследований включает накопление данных о возрастании скорости формирования крупномасштабных структур во Вселенной типа скоплений галактик. И, наконец, третье направление - это выявление чрезвычайно малых пространственных флуктуаций темной энергии по сверхточному (прецизионному) измерению столь же мизерной анизотропии спектра реликтового излучения. Возможности последних двух направлений серьезно ограничены естественными неопределенностями, неизбежно присущими астрофизике и космической статистике (в частности, тем, что в нашем распоряжении имеется, увы(!) - только одна Вселенная; хорошо известно, что эта "досадная недоработка природы" сильно сковывает руки и в исследовании ряда смежных вопросов). Как уже упоминалось выше, они тем не менее могут оказаться очень полезными для перекрестного сопоставления результатов.
        В реализации всей этой грандиозной программы и состоит самая фундаментальная задача космологии на ближайшие годы. Дальнейшие исследования должны также ограничить произвол в выборе параметров различных теоретических моделей и предсказать более определенно судьбу нашей Вселенной, включая, быть может, и оценку времени, которое осталось до "Страшного космического суда" (на всякий случай - оно не может быть меньше многих миллиардов лет).

Глоссарий.

Барионы - элементарные частицы, обладающие (в отличие от всех других) так называемым барионным зарядом. Как показывает опыт, барионный заряд изолированной системы сохраняется точно или с очень высокой степенью точности, хотя причина этого неизвестна. Наиболее известные примеры барионов - протоны и нейтроны с барионным зарядом +1, а также соответствующие античастицы - антибарионы, барионный заряд которых равен -1.
Гипероны - "странные" барионы, иначе говоря - барионы, содержащие хотя бы один странный кварк.
Инфляционная модель - сценарий, в котором предполагается, что в первые мгновения своего существования Вселенная представляла собой "ложный вакуум" - метастабильное состояние без реальных частиц, которое не превратилось сразу же в реальный физический вакуум только потому, что для этого необходимо было преодолеть некоторый потенциальный барьер. Этот вакуум расширялся с огромной скоростью и, туннелируя через упомянутый барьер (напомним, что, в отличие от классической, квантовая механика этого не запрещает - пример тому спонтанное деление ядер и многие переходы в твердых телах), "сваливался" в реальный физический вакуум, энергия которого значительно ниже. В результате выделилась громадная энергия, произошел сильнейший разогрев, и во Вселенной появились реальные частицы (в соответствии с обычными законами термодинамики). С этого времени началось и происходит сейчас ее расширение (несравненно более медленное) и постепенное остывание (конечно, "в среднем"), как это качественно и предсказывает общепринятая модель горячей Вселенной.
Нулевые колебания - чисто квантовый эффект, означающий, что энергию частицы или поля нельзя понизить точно до нуля. В случае полей их энергия формально вообще бесконечна. Поскольку обычно всегда играют роль только разности энергий, эта энергия во всех расчетах сокращается. Однако в ОТО энергия приобретает абсолютный смысл.
Мир де-Ситтера - так принято называть решения уравнений ОТО с космологической постоянной, которые описывают вакуумное состояние. Свойства последнего зависят от знака этой постоянной и сильно отличают его от "пустого вакуума".
Космологическая постоянная - величина, известная также под названием L-члена. Присутствие такого слагаемого в уравнениях ОТО ничем не запрещено, и вначале Эйнштейн считал его даже необходимым, так как без него стационарная Вселенная с одним только притяжением явно неустойчива. Когда же было найдено нестационарное решение ОТО (фридмановская расширяющаяся Вселенная) и тем более когда выяснилось, что именно оно отвечает реальности, необходимость в L-члене для внутренне непротиворечивого описания современной Вселенной, казалось бы, отпала. И вот теперь вопрос снова оказался на повестке дня.
Красное смещение - эффект Доплера, который состоит в том, что частота видимого света (и вообще принимаемых электромагнитных волн) зависит от относительной скорости излучателя и приемника: чем быстрее они удаляются друг от друга, тем она меньше. В горячей Вселенной относительные скорости всех тел (на космологических расстояниях) тем больше, чем дальше они одно от другого. В результате оказывается, что принимаемая нами частота уменьшается (по сравнению с частотой неподвижного источника) во столько же раз, во сколько раз масштабы Вселенной в момент излучения были меньше, чем сейчас. Этот фактор принято записывать в виде (1 + z), потому что тогда z - это красное смещение, относительное удлинение электромагнит ной волны.
Масса покоя (она же и энергия покоя в системе единиц, где скорость света c = 1) - это масса (энергия) неподвижного тела; полная (релятивистская) масса (энергия) равна массе покоя + кинетическая энергия тела.

Справка:

Ройзен Илья Исаевич (1936 г.р.), доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Сектора физики высоких энергий Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН, Москва).

Тёмная энергия. В 1998 году группа под руководством профессора Алексея В. Филиппенко (Alex Philippenko) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (штат Калифорния) обнаружила, что самые далекие сверхновые светят менее ярко, чем предписывает теория, согласно которой Вселенная должна быть заполнена только материей, гравитирующей по закону Ньютона. Получалось, расширение Вселенной идет не с замедлением, как ранее предполагалось, а наоборот – с ускорением. Это, казалось, противоречило здравому смыслу – ведь взаимное притяжение галактик и их скоплений должно было бы приводить к уменьшению скорости их разбегания. После проверки отчет о сенсационном исследовании был опубликован.
Для того, чтобы объяснить этот удивительный феномен, астрофизики предположили, что Вселенная содержит в своем составе не только обычную и темную (невидимую) материи, но также и компонент, способный на космологических расстояниях противостоять гравитационному притяжению материи, который в последствии и назвали "темной энергией".
Filippenko A.V. // PASP, 2001, v.113, p.1441-1448. Статья, в которой автор описывает историю открытия космологического ускорения по наблюдениям далеких сверхновых. Это открытие было совершено двумя группами исследователей, причем одна из групп состояла преимущественно из физиков, а вторая - из астрономов. Сам Филиппенко, являясь профессиональным астрономом, специалистом по сверхновым, был приглашен работать в первый коллектив. Однако через некоторое время он ощутил некий дискомфорт, связанный с непривычным для него стилем работы и слишком жесткой иерархической структурой группы. Когда позднее сформировалась конкурирующая команда астрономов, он перешел в нее. Открытие было сделано двумя группами практически одновременно.
Журнал "PASP" (Publications of the Astronomical Society of the Pacific)
http://www.inasan.ru/rus/library/el_journ.html

Википедия:
«Нормальная» барионная материя составляет только около 0,5% массы современной Вселенной. Природа остальной части материи недостаточно изучена. Примерно 30% скрытой массы составляет «тёмная материя», взаимодействующая с нормальной материей только гравитационно. Остальная часть энергии Вселенной заключена в ещё более загадочной «тёмной энергии».
Тёмная эне́ргия – в космологии гипотетическая форма энергии, имеющая отрицательное давление и равномерно заполняющая всё пространство Вселенной. Согласно общей теории относительности, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причём отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию. Согласно последним данным, обнаружившим ускоренное расширение Вселенной, такая сила действительно действует в космологических масштабах. Тёмная энергия также должна составлять значительную часть т.н. скрытой массы Вселенной.
Существует два варианта объяснения сущности темной энергии:
- тёмная энергия есть космологическая константа - неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство;
- тёмная энергия есть некая квинтэссенция - динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.
Окончательный выбор между двумя вариантами требует высокоточных измерений скорости расширения Вселенной, чтобы понять, как эта скорость изменяется со временем. Темпы расширения Вселенной описываются космологическим уравнением состояния. Разрешение уравнения состояния для тёмной энергии является одной из самых насущных задач современной наблюдательной космологии.
Введение космологической константы в стандартную космологическую модель (т.н. метрика Фридмана-Лемэтра-Робертсона-Уокера, FLRW), привело к появлению современной модели космологии, известной как лямбда-CDM модель. Эта модель хорошо соответствует имеющимся космологическим наблюдениям.
Тёмная энергия и скрытая масса.
Гипотеза о существовании тёмной энергии (чем бы она ни являлась), решает и так называемую «проблему невидимой массы». Теория нуклеосинтеза Большого Взрыва объясняет формирование в молодой Вселенной лёгких химических элементов, таких как гелий, дейтерий и литий. Теория крупномасштабной структуры Вселенной объясняет формирование структуры Вселенной: образование звезд, квазаров, галактик и галактических скоплений. Обе эти теории предполагают, что плотность барионной материи и тёмной материи составляет около 30% от критической плотности, требуемой для образования «закрытой» Вселенной, то есть плотности, необходимой, чтобы форма Вселенной была плоской. Измерения реликтового излучения Вселенной, недавно проведенные спутником WMAP, показывают, что форма Вселенной действительно очень близка к плоской. Следовательно, некая ранее неизвестная форма невидимой энергии должна давать отсутствующие 70% плотности Вселенной.
Природа тёмной энергии.
Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует сколько-нибудь заметно посредством известных фундаментальных типов взаимодействия - за исключением гравитации. Поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии не слишком велика - порядка 10^−29 граммов на кубический сантиметр - её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом (хотя уже были заявления о таком обнаружении). Тёмная энергия может оказывать такое глубокое влияние на Вселенную (составляя 70% процентов всей энергии) только потому, что она однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство. Существуют две главные модели, объясняющие природу тёмной энергии: «космологическая константа» и «квинтэссенция».
Квинтэссенция.
Альтернативный подход исходит из предположения, что тёмная энергия - это своего рода частицеподобные возбуждения некоего динамического скалярного поля, называемого квинтэссенцией. Отличие от космологической константы в том, что плотность квинтэссенции может варьироваться в пространстве и времени. Чтобы квинтэссенция не могла «собираться» и формировать крупномасштабные структуры по примеру обычной материи (звезды и т.п.), она должна быть очень легкой, то есть иметь большую комптоновскую длину волны.
Никаких свидетельств существования квинтэссенции пока не обнаружено, но исключить такое существование нельзя.
Были предложены и другие возможные виды квинтэссенции: фантомная энергия, для которой энергетическая плотность квинтэссенции возрастает со временем; и так называемая «кинетическая квинтэссенция», имеющая форму нестандартной кинетической энергии. Они имеют необычные свойства: например, фантомная энергия может привести к Большому Разрыву Вселенной.

Разгадка темной энергии близка. Вселенная будет тормозить.
Надеждин Денис, 02 августа 2004 года.
http://www.utro.ru/articles/2004/08/02/335582.shtml
Американские ученые сделали очередной шажок на пути к познанию темной энергии. Этот вопрос является одним из самых малоизученных в астрофизике; экспериментально обнаружить темную энергию пока не удалось, однако ученые сходятся во мнении, что около 70% всей материи состоит именно из нее.
Три физика из Вашингтонского университета – Энн Нельсон, Дэвид Каплан и Нейл Вайнер – создали теорию, в соответствии с которой масса нейтрино и растущая скорость расширения Вселенной связаны с темной энергией. Теория утверждает, что масса нейтрино не постоянна, а меняется в зависимости от материи, через которую эта частица двигается в какой-то отдельно взятый момент, однако в подтверждение этому имеются пока только косвенные признаки.
По предположению ученых, темная энергия состоит из частиц, которые получили название акселероны и которые взаимодействуют с материей еще слабее, чем нейтрино, поэтому эксперименты с ними пока не удалось. Зато, как выяснили исследователи, акселероны прекрасно уживаются с нейтрино и через них воздействуют на материю.
Нейтрино появляются в триллионах ядерных реакций, которые происходят внутри звезд. Их потоки ежесекундно пронизывают всю материю. Масса этих частиц чрезвычайно мала, электрического заряда они не имеют, следовательно, они слабо взаимодействуют с той материей, через которую проходят. Однако взаимодействие между акселеронами – еще слабее, поэтому о них пока известно только в теории.
Темная энергия образуется вследствие создания напряжения от попыток Вселенной растащить нейтрино. Это как раз служит причиной расширения Вселенной. Однако уже сейчас ученые делают вывод, что в далеком будущем Вселенная будет расширяться гораздо медленнее из-за роста массы нейтрино и более слабого их взаимодействия с акселеронами.

Тёмной энергии может и не существовать.
24 февраля 2005 года.
http://www.upmark.ru/news.shtm?id=5872&slid=news
Гиа Двали (Gia Dvali) из университета Нью-Йорка (New York University) намерен наблюдать за орбитой Луны, чтобы провести подкоп под популярную теорию о тёмной энергии.
Наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной не удаётся полностью объяснить в рамках существующих теорий и известных сил, потому учёные ввели понятие "тёмная энергия" (не путать с тёмной материей) - гипотетической и не выявленной пока силе, действующей на материю.
Но Гиа Двали полагает, что может быть и альтернативное объяснение. Например, особенности поведения самой гравитации, проявляющиеся лишь на больших расстояниях и неизвестные науке.
В частности, отталкиваясь от теории струн, Двали считает, что на огромных расстояниях гравитация может проникать в дополнительные пространственные измерения (в дополнение к известным трём), а значит - изменять своё действие на объекты.
Фактически речь идёт о модернизации стандартного закона тяготения для очень больших расстояний, подобно тому, как известные нам законы физики (их формулы) "корректируются", когда речь заходит о приближении к скорости света.
Возможный способ проверить эту гипотезу - пронаблюдать за орбитой Луны с невиданной прежде точностью. Как известно, благодаря оставленным американскими астронавтами отражателям, мы можем измерять расстояние от Земли до Луны с точностью нескольких сантиметров (по времени пробега луча лазера туда и обратно).
Коллеги Двали - Том Мерфи (Tom Murphy), Крис Стаббс (Chris Stubbs) и Эрик Аделбергер (Eric Adelberger) из университета Вашингтона (University of Washington) - отлаживают новое поколение лазерной техники, чтобы впервые провести такое измерение с миллиметровой точностью.
Если он прав, объясняет Двали, тонкие изменения в траектории Луны могут указать на "странное" поведение гравитации.
Правда, эти новые опыты ещё должны получить финансирование. Так что неизвестно - когда такие измерения состоятся.
Тёмной энергии может и не существовать.

Темной энергии не существует?
13 февраля 2006 года.
http://rus.delfi.lv/news/technology/discovery/article.php?id=13601024
С тех пор, как в 1999 году было установлено, что Вселенная расширяется с постоянным ускорением, появился термин "темная энергия", которым окрестили гипотетическую силу, противодействующую гравитации.
И хотя гипотеза о самом существовании этой "темной энергии" так и остается гипотезой, де-факто она превратилась чуть ли ни в нечто постулативное. Дошло до того, что появились мнения, будто "темная энергия", на самом деле, - та самая "космологическая константа" Эйнштейна, от которой он отказывался и называл своей главной ошибкой в жизни. Наблюдения указывали на то, что темная энергия ведет себя почти так же как и космологическая "константа".
Но у трёх физиков-теоретиков - Ольги Мены и Хосе Сантьяго из Лаборатории Ферми и Йохена Веллера из Лондонского имперского колледжа нашлись возражения. По их расчетам получается, что ускоренное расширение Вселенной не есть следствие действия какой-то "скрытой силы"; причиной разлета вещества является всё та же гравитация и ее поведение на космологических дистанциях.
Речь идет об обновлении теоретической модели гравитации при котором законы гравитации на малых расстояниях остаются практически неизменными, а вот на сверхбольших космических оказываются совсем иными. Именно на таких расстояниях ускорение и наблюдается. Более того, на таких расстояниях искривление пространства настолько мало, что Вселенная выглядит плоской.
Хотя уравнения, описывающие эволюцию Вселенной в рамках новой модели, труднодоступны для решения, Ольге Мена и ее сотрудникам удалось их решить с помощью аппроксимативных аналитических методов. Такой подход позволил исследователям сравнивать теоретические прогнозы скорости расширения Вселенной и эмпирические данные по этому явлению (на основе наблюдений сверхновых типа Ia). Соответствие результатов оказалось более чем существенным. Однако, по словам Хосе Сантьяго, новая модель всё ещё нуждается в факторе "темной материи" - ее исключить не удается.
Самое же интересное состоит в том, что Общая теория относительности Эйнштейна остается нетронутой, — по крайней мере, для небольших расстояний.

Не нужно искать «темную энергию» - ее нет.
Лесов Валерий, 01 апреля 2007 года.
http://www.epochtimes.ru/content/view/9685/5/
Об этом на прошедшей международной научной конференции по космологии (Outstanding Questions for the Standard Cosmological Model, Лондон, 23-29.03.2007) сообщил физик, сотрудник научного центра ЦЕРН Расанэн (Syksy Rasanen).
Стационарную модель Вселенной Эйнштейна изменил русский математик Александр Фридман. Полученные им нестатические решения уравнений Эйнштейна показали: Она расширяется или пульсирует. Расширение Вселенной подтвердили наблюдения астрофизиков за красным смещением, открытым в 1929 году американским астрономом Эдвином Хабблом.
Совсем недавно, в 1998 году астрофизики сообщили о том, что и само расширение Вселенной происходит неравномерно, а с ускорением. Такая модель получена на основания изучения космического микроволнового фонового излучения (остаточного после Большого Взрыва), которое оказалось неравномерным. (Одним из первых его предсказал и дал ему наиболее близкую оценку по величине в 1948 году Георгий Гамов, советский, а затем американский физик.) Ответственной за глобальное расталкивание материи физики предложили считать «темную энергию». Природа ее неизвестна, и не все ученые признают ее наличие.
Расанэн предлагает отказаться от понятия «темной энергии» и объясняет нарастающее расширение Вселенной за счет локальных сжатий пространства под действием гравитации. Физики говорят о «гравитационном торможении»: оно должно происходить в регионах со сгустками материи ввиду взаимного притяжения ее частиц. В пустых зонах пространства расширение происходит без такого торможения. «Конденсация материи» ведет к сжатию пространства, а пустые зоны растут подобно мыльным пузырям.
Видимо, теперь не придется «искать черную кошку в темной комнате». Хотя физики - становятся выдумщиками поневоле. Им приходится вводить в обращение новые понятия. Однако настоящие ученые в отличие от представителей псевдонауки отказываются от своих понятий об устройстве мира, если их отвергает эксперимент. Однако есть еще немало экзотики. Кроме «темной энергии» ученые подозревают и наличие «темной материи» - субстанции, которая не обнаруживается существующими способами.
В программе упомянутой конференции были и такие темы:
- Что мы не знаем и никогда не сможем узнать о «темной энергии» и «темной материи»;
- «Ось Зла» (аномалия обнаруженная при изучении космического микроволнового фонового излучения);
- Регистрация «темной материи» гравитационными линзами (в основе такой линзы эффект искривления оптического луча гравитационным полем).
PS: На конференции не было российских и бывших советских ученых. Почему? Идеи Фридмана, Гамова, Зельдовича, Шкловского, Амбарцумяна признаны в космологии и астрофизике.