1.1.4 Темная энергия:
Наблюдения за сверхновыми типа Ia показали, что расширение Вселенной ускоряется. Это ускорение объясняется наличием темной энергии, которая обладает отрицательным давлением и противодействует гравитации. Темная энергия составляет около 68% всей массы-энергии Вселенной.
1.2 Проблемы стандартной модели
Несмотря на значительные успехи стандартной модели ΛCDM в объяснении многих наблюдаемых свойств Вселенной, она сталкивается с рядом фундаментальных проблем, которые указывают на необходимость переосмысления базовых принципов нашего понимания Вселенной.
1.2.1 Проблема сингулярности:
Стандартная модель космологии, основанная на теории Большого Взрыва, предполагает существование сингулярности, точки с бесконечной плотностью и температурой, из которой возникла Вселенная. Однако концепция сингулярности противоречит принципам квантовой физики.
* Квантовая неопределенность: Квантовая механика постулирует, что величины, такие как положение и импульс, не могут быть одновременно определены с бесконечной точностью. В контексте сингулярности, где плотность и температура бесконечны, квантовая неопределенность должна играть решающую роль.
* Отсутствие бесконечности: Квантовая физика не допускает бесконечных величин. Бесконечная плотность и температура сингулярности противоречат этому принципу.
* Проблема начальных условий: Сингулярность не позволяет определить начальные условия Вселенной. Она представляет собой «точку отсчета» без информации о том, что было до нее.
1.2.2 Природа темной материи и темной энергии:
Несмотря на многочисленные попытки, природа темной материи и темной энергии остается загадкой.
* Непрямые свидетельства: Существование темной материи и темной энергии основано на косвенных наблюдениях, таких как вращение галактик и ускорение расширения Вселенной.
* Необъясненное взаимодействие: Темная материя не взаимодействует с электромагнитным излучением и практически не взаимодействует с обычной материей, что затрудняет ее прямое изучение. Темная энергия, напротив, имеет отрицательное давление, что также не имеет аналогов в обычном мире.
* Неизвестный состав: Природа этих форм материи и энергии остается неизвестной. Предложено множество гипотетических частиц и полей, но пока ни одно из них не подтверждено экспериментально.