Що є рушійною силою розширення Всесвіту?
Астрофізики скоро зможуть перевірити ідею, яку Альберт Ейнштейн висловив майже століття тому. Йдеться про фундаментальну проблему: яка сила зумовлює розширення Всесвіту?
Вже тривалий час вчені намагаються з’ясувати, яка сила є причиною розширення Всесвіту з прискоренням. Астрофізики з Единбурзького університету запропонували спосіб, як перевірити, чи дійсно це темна енергія, як цього вимагає загальна теорія відносності А. Ейнштейна, або, можливо, теорію гравітації слід переглянути.
Теорія відносності, яка описує гравітацію як викривлення часу-простору, спочатку включала математичний елемент, який А. Ейнштейн назвав космологічною сталою. Ейнштейн оригінально ввів цей множник у свою теорію, щоб пояснити статичну Всесвіт, але відкинув її як помилку, коли відкрили, що Всесвіт розширюється.
Дослідження, проведене два десятиліття тому, проте, показало, що Всесвіт не просто розширюється, а розширюється з прискоренням. Це навело вчених на думку, що космологічна константа Ейнштейна-таки має сенс, враховуючи темну енергію. Адже якщо відкинути темну енергію, то з факту прискорення випливає те, що теорія гравітації Ейнштейна не спрацьовує на великих відстанях у Всесвіті.
Астрофізики з Единбурзького університету встановили, що цю загадку можна вирішити, якщо визначити швидкість гравітації в космосі на основні вивчення гравітаційних хвиль – брижів часу-простору, які поширюються крізь Всесвіт. Їх розрахунки свідчать про те, що якщо гравітаційні хвилі рухаються зі швидкістю світла, то це повинно виключити альтернативні теорії гравітації, які не вимагають темної енергії, і підтвердити космологічну константу Ейнштейна. Якщо, проте, їх швидкість відрізняється від швидкості світла, загальну теорію відносності потрібно буде переглянути.
Лазерно-интерфероментрическая, гравітаційно-хвильова обсерваторія (LIGO) в США, чиї детектори-близнюки, розташовані на відстані 2000 миль один від одного, які прямо виявили гравітаційні хвилі в 2015 р. дозволяє це перевірити.
Таким чином, експерименти, заплановані на цей рік, можуть вирішити одне з фундаментальних питань світобудови. За словами Ін. Лукаса Ломбризера Школи з фізики Единбурзького університету, «недавнє пряме детектування гравітаційних хвиль відкрило нові можливості спостереження за Всесвітом. Наші обчислення вказують на те, як експериментальні дані можуть привести нас до вирішення однієї з найважливіших проблем космології».