Tweeter button Facebook button Youtube button

Темная энергия и масса гравитона

13/09/2013
By

print

Claudia de Rham Assistant Professor Ph. D. Cambridge University, UK

Claudia de Rham Assistant Professor Ph. D. Cambridge University, UK

Физики-теоретики предложили способ проверить на практике правильность модели, которая объясняет ускоренное расширение Вселенной массивными гравитонами (гипотетическими квантами гравитации). При этом, как утверждает автор теории, можно использовать сравнительно доступные экспериментаторам методы. Подробности приводит Nature news.

Модель, предложенная Клаудией деРам и соавторами в 2010 году, объясняет то, почему Вселенная расширяется с ускорением и почему это ускорение на много порядков ниже той величины, которую предсказывает квантовая теория поля. О том, что Вселенная расширяется с ускорением (то есть со временем это происходит все быстрее) ученые знают из астрономических наблюдений и для объяснения этого факта было предложено понятие темной энергии: сущности, которую физики-теоретики связывают со свойством пространства как такового. Темная энергия (в наиболее распространенной и признанной космологической модели) может быть представлена как энергия, заключенная в вакууме: ее нельзя оттуда извлечь, но она проявляет себя в масштабах Вселенной.

Проблемы, связанные с темной энергией не исчерпываются тем, что ее природа не очень понятна. Одна из главных проблем современной физики связана с тем, что астрономические данные катастрофически расходятся с теоретическими расчетами, причем «катастрофически» в данном случае не просто эпитет: эту проблему сами ученые называют вакуумной катастрофой. В квантовой теории поля пустое пространство, вакуум, тоже имеет энергию, причем расчеты показывают очень высокую плотность этой энергии. Разница между квантовыми предсказаниями и теми оценками, которые следуют из астрономических наблюдений, превышает сто порядков и окончательного объяснения этому «худшему в истории физики расхождению теории с опытом» (оценка Ли Смолина, ведущего физика-теоретика и специалиста по теории струн наших дней) пока ни у кого нет.

Теории, которые так или иначе разрешают противоречия, связанные с энергией вакуума, существуют. Но большую их часть нельзя проверить либо из-за технических ограничений (у ученых нет достаточно мощных ускорителей частиц и обозримом будущем они не появятся), либо в силу принципиальных причин (сама теория дает слишком нечеткие предсказания). Большие надежды многие физики возлагают на теории струн, где точечные частицы заменены на струны конечной длины в многомерном пространстве, однако именно к струнным теориям больше всего претензий по поводу размытости их предсказаний. Существует очень много возможных вариантов струн в пространствах с разной размерностью и разной геометрией тех фигур (математики говорят «многообразий») на которые эти струны наматываются, поэтому при желании всегда можно найти несколько вариантов струнного мира, которые все будут походить на реальную Вселенную. Теории, из которых нельзя выбрать правильные, в строгом смысле слова даже нельзя назвать научными: они не удовлетворяют критерию фальсифицируемости.

Ключевым местом новой теории является то, что переносчик гравитационного поля, гравитон, должен иметь массу. В большинстве других теорий гравитон лишен массы по аналогии с фотоном, но еще с 1960-х годов ученые по всему миру разрабатывают и модели с массивными гравитонами. Теоретиков не смущает то, что в экспериментах пока что не зафиксирован не только сам гравитон (хоть с массой, хоть без нее), но и гравитационные волны, предсказанные еще общей теорией относительности, ОТО. В пользу ОТО говорят многие другие факты (например, гравитационные линзы), а квантовую механику все равно надо объединять с ОТО тем или иным образом. Соответственно, концепция квантов поля, на которой построены хорошо проверенные теории электромагнитного, сильного и слабого полей, является вполне логичной для развития и в сторону гравитации. Любое поле в квантовой теории может быть представлено как набор квантов, кванты испускаются и поглощаются частицами и за счет обмена квантами частицы взаимодействуют между собой или даже превращаются друг в друга (слабое поле может превращать нейтрон в протон, электрон и антинейтрино за счет изменения одного из трех кварков). Масса квантов, в свою очередь, накладывает ограничения на радиус действия поля, поэтому масса гравитонов во всех теориях очень мала и на 33 порядка меньше массы нейтрино.

Вместе с коллегами деРам показала, что даже небольшая и не противоречащая астрофизическим данным масса гравитона может привести к тому, что эти частицы компенсируют очень высокую энергию вакуума, которая получается в квантовой теории поля. По мнению другого исследователя, Марка Уаймана, теория деРам позволяет разрешить проблему темной энергии наиболее изящным путем, без добавления экзотических частиц, множества скрытых измерений или других сущностей, требующих радикального пересмотра наших представлений о Вселенной.

Обсуждением теории деРам велось на протяжении нескольких лет и за это время физикам удалось показать то, что она лишена внутренних изъянов: в этой теории не возникает физически невозможных полей, появление которых сразу бы вывело модель из рассмотрения. Новые оценки, представленные на конференции COSMO 2013, указывают на то, что из этой теории следует несколько иная картина гравитационного поля в пределах Солнечной системы по сравнению с обычной теорией относительности и ньютоновской теорией тяготения. Различия, как указала деРам, невелики, однако они приведут к тому, что расстояние между Землей и Луной будет на 10-10 процентов отличаться от «основной» теории. А существующие методы лазерной локации уже сегодня дают точность всего в десять раз ниже, в то время как экспериментальные методы совершенствуются из года в год: требуемой точности, вероятно, удастся достичь в обозримом будущем.

Физик-теоретик из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана Вячеслав Муханов с Уайманом не согласен: тот вариант концепции, в котором нет невозможных физических полей, относится к классу биметрических теорий. То есть в нем не один метрический тензор (математический объект, описывающий геометрию пространства-времени), а два. Это, по мнению Муханова никак нельзя назвать изящным решением. Пока ученые расходятся в том, считать ли теорию деРам наиболее простым и красивым объяснением. Верна ли она на практике, можно будет узнать в ближайшие годы или даже месяцы, считает Уайман.

Источник Лента.ру

 

Tags: , , , , , , , , , ,

20 Responses to Темная энергия и масса гравитона

  1. В. Кишкинцев on 01/09/2016 at 18:31

    Одной из главных проблем современной физики является определение какая минимальная материальная структура, /элементарная частица/ обладает единичной элементарной массой? Основываясь на двух фактах, что самая элементарная масса обязана; 1. взаимодействовать с гравитонами, какими бы они не были. 2. Электромагнитные поля взаимодействуют с гравитационными полями. Я при систематизации явно заявляющих о своём существовании элементарных переносчиков энергии в рамках "Таблицы заведомо элементарных структур" -ТЗЭС, счёл что самыми элементарными массами обладают элементарные магнитные структуры 2.0.1 и 2.0.2. Так что получилось, что двух полярность энергии и элементарные массы зарождаются в рамках элементарных магнитных структур. В физике теория ТЗЭС не замечается, хотя в этом году мною опубликована статья в которой достаточно наглядно, с помощью ТЗЭС, предложен метод определения энергии самого элементарного фотона.
    По данным современной физики эта энергия составляет 0,0012 эВ.
    Хотелось знать почему результаты моих, пусть фантазий по открытию элементарных фотонов, упорно никто не критикует?
    В. Кишкинцев

  2. В. Кишкинцев on 20/08/2017 at 19:04

     К своему стыду я познакомился с результатами экспериментов Фан Лиангджао, когда их автор по каким-то причинам перестал контактировать с окружающими. Меня они заинтересовали тем, что из них единственных следует, что массы не способны к неограниченному захвату электростатической энергии. В частности электроны не способны ускорятся за счёт воздействия на них электростатической энергии превышающей даже половину собственной энергии электрона. Других подобных экспериментальных данных я не нашёл,  как не нашёл данных по экспериментально определённым скоростям движения электронов при ускоряющих напряжениях от 150 кВ до 600 кВ.  Почему-то реальные скорости движения электронов никого не  интересуют, а из экспериментов Фан  Лиангджао явно следует что электроны при таких напряжениях теряют полностью способность к ускорению. Считаю, что необходимо срочно провести эксперименты, проверяющие достоверность результатов экспериментов Фан Лиангджао.   Линейных ускорителей пригодных для таких экспериментов изготовлено уже достаточно.  В. Кишкинцев

  3. […] Источник: victorpetrov.ru […]

  4. admin
    admin on 20/10/2017 at 21:09

    А что Вы этим хотели сказать?

  5. Л.А. on 24/01/2018 at 15:24

    Ученые в рамках эксперимента BICEP2 зафиксировали гравитационные волны... Но какого источника? Источником которых является субстанция микроволнового фонового излучения. Это самые слабые гравитационные волны по сравнению с таковыми известными в настоящее время. Дело в том , что масса гравитона субстанции микроволнового фонового излучения на много порядков меньше такового гравитона в ОТО со спином 2.Этот гравитон имеет весьма мизерную массу, но не абсолютно равную нулю. Так что модель Клаудии де Рам просто не работает. Роль кванта гравитона может выполнять элементарная частица, масса которой известна. Закон всемирного тяготения Ньютона не так уж прост и не так уж проста его постоянная Ньютона. Ценность их в том, что они указывают на время взаимного гравитирования масс тел между собой. Отсюда выход на сверхсветовую скорость, без которой давно уже рассеялась бы Вселенная.."Кривизна пространства- времени характеризует только гравитацию и не дает выхода на электромагнетизм"- указывал Эйнштейн. Закон всемирного тяготения Ньютона и его гравитационая постоянная Ньтона осуществляют связь между гравитационными квантами взаимно между собой гравитирующих тел и электромагнитными зарядами электромагнетизма.

  6. admin
    admin on 24/01/2018 at 16:01

    В чем выражается эта связь?

  7. Л.А. on 04/03/2018 at 20:10

    Следует указать на Л.А. от 241\2018 и разъяснить.Галактическая среда зависит не только  в ней от галактической пыли, но и от эфировых линий глубокого Космоса. По сути эксперимент в рамкахBICEP2  регистрирует косвенно два вида гравитационных волн-это  сильные гравитационные волны и весьма слабые гравитационные волны, как определенный "шум". Источником  слабых гравитационных волн является субстанция микроволнового фонового излучения. Источником сильных гравитационных волн  является эфир глубокого Космоса. И частоты 150ГГц сильных гравитационных волн и частоты мизерных гравитационных волн взаимосвязаны между собой.Речь эдесь о том, что специализированный телескоп BICEP2, работающий на Южном полюсе и измеряющий поляризацию космологического микроволнового излучения, обнаружил В-моды поляризации. Так что в этом плане следует здесь ориентироваться как на открытие д. И в этом плане ориентировать доказательства.вух видов гравитационных волн

  8. Л.А. on 13/04/2018 at 18:44

    В рамках эксперимента BICEP2  регистрируются сильные гравитационные волны частотой 150ГГц. Существует ЦГС-центральная  гравитационная система,- относительно в которой пульсирует наша Вселенная. Если это направление считать условно горизонтальным , то в этом же направлении охватывает указанную систему фоновая система, которая является источником весьма слабых гравитационных волн.А уже в вертикальном направлении на приведенные указанные  системы воздействует реликтовое излучение, источником которого является Большой взрыв.Реликтовому этому излучению можно поставить в соответствие эквивалентный источник на данный момент регистрации.ЦГС и фоновая система спабых гравитационных волн взаимно взаимосвязаны.Это необходимо для стабилизации тяжения во Вселенной, В рамках эксперимента BICEP2 РЕГИСТРИРУЕТСЯ  НЕ ИНАЧЕ КАК ОТКРЫТИЕ.

  9. Л.А. on 02/05/2018 at 10:37

    Время представляет собой не иначе как физическую сущность: скорость гравитирования взаимно гравитирующих между собой  тел зависит от гравитационных квантов этих тел и так называемого сопротивления ,например по радиусу действия планеты Земля. Идея.Козырева реальна! Гравитационные кванты рождаются через квантование, взаимное распределение масс тела по радиусу Земли, что эквивалентно распределению гравитационного кванта этого тела по длине его действия. Сила  взаимодействия передается через конкретное время и с определенной скоростью. Это и есть самое ценное в теории всемирного тяжения Ньютона, которого нет в известных существующих теорий в настоящее время.

  10. admin
    admin on 03/05/2018 at 17:08

    "теории всемирного тяжения Ньютона"  - "тяжение" - это круто! Еще круче - тяжба!

  11. Л.А. on 15/05/2018 at 11:53

    Взаимное взаимодействие гравитационных квантов в тяжении не имеет аналогов в таких фундаментальных взаимодействиях как: электромагнитных, сильных и слабых. Что касается кинетической теории Лесажу,  то она  ограничивается лишь утверждением: "Где бы не находился свободный нуклон гравитационная энергия равномерно подходит со всех сторон". Подходит, но  каким образом ? Это вопрос и весьма большой! И самый главный! Не говоря о квантовании взаимодействующих между собой масс.

  12. admin
    admin on 15/05/2018 at 14:55

    Ну и каша у Вас в голове!

  13. Л.А. on 17/05/2018 at 11:41

    Верхний предел на массу гравитона согласно РТГ 1,68*10*-66 г. Из этой величины следует, что речь идет о гравитине! Что восхищает!  Как и восхищает о несовместимости с неограниченным расширением Вселеной!

  14. Л.А. on 20/05/2018 at 12:11

    ОТО отрицает Эфир, В СТО  Эйнштейн отказался от Эфира как всеобщей системы  отсчета, так как в ней события в одной инерциальной системе отсчета.Без  материи времени и пространства нет. Но Эфир- это дублирующая материю субстанция. Как можно отрицать  Эфир, если кривизна пространства- времени зависит от плотности Эфира. Следовательно усилие гравитации зависит от плотности Эфира.  Роль гравитационного кванта при определеннных условиях может выполнять элементарная частица, у которой известна масса. Гравитационный квант можем получить при квантовании кванта Эфира и при квантовании массы планеты.В природе материя дублируется. А в помощь этому дублежу  служит Эфир и соответствующее ему время:  такие как времена Козырева-Ход времени, Поток времени , плотность времени ...За что он же и пострадал.

  15. Л.А. on 22/05/2018 at 12:03

    Мы живем в нашем Мироздании,частью которого является наша же Вселенная. В разные времена исследователи открывали границы микроволнового фонового излучения, то есть границы нашего Мироздания. А вот излучения в рамках эксперимента Bicep2  следует отнести  к тем источникам , которые относятся к Большому Взрыву.Границы нашего Мироздания заполнены Эфиром рассеяния.     ЦГС-центральная генеративная система представляет собой Эфир максимальной плотности. Относительно ЦГС пульсирует наша Вселенная.Усилие гравитации зависит от плотности Эфира. Гравитация- многоликое явление, а не одноликое.

  16. Л.А. on 26/05/2018 at 12:33

    Как тела притягиваются друг к друг? Полагаю таким образом. Известно, что Эйнштейн дал объяснение этому феномену, как искривление пространства, созданное гравитирующими телами. С помошью кратности по вязкости  гравитирования  гравитирующих масс происходит  трансформирование гравитационных квантов  гравитирующих тел в квазимолекулярные нелинейные  молекулярные гравитоны, стекающие по спиралям в ядра атомов  гравитируемого тела. Этому способствуют  ультракванты резонирующего  кванта Эфира Космоса.  Напоминаем,усилие гравитации заввисит от плотности Эфира, которая взаимосвязана с кривизной пространства-времени.

  17. Василий on 01/06/2018 at 10:15

    Полностью с Вами согласен...

  18. Василий on 29/07/2018 at 11:09
  19. Василий on 29/07/2018 at 11:24

    Как образуется масса тела? Это поток гравитациоонной эфировой мощности,, проходящей сквозь соответствующие кратные взаимодействия квадрата плотности временни этотго тела с потоком времени этого тела. И получаем массу нашего Мироздания:3,469ю10*56 кГ.Этот гравитационный поток эфировой мощности изсходит мз ЦГС\центральной генеративной системы\, относительно которой пульсирует наша же Вселенная.

  20. Василий on 12/08/2018 at 16:15

    Не овладев гравитационными квантами досконально, идет ожесточенная полемика между ОТО и РТГ. Оказывается,что уравнения Эйнштейна можно выразить через гравитационную мощность гравитационных квантов, излучаемую ЦГС,относительно которой пульсирует Вселенная.Гравитационные кванты помогут разрешить эту полемику.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system