Идея о том, что Вселенная является квантовым объектом, управляемым гипотетическими полями и частицами, активно развивалась с 1980-х годов. Однако спустя четыре десятилетия ключевые элементы этой концепции — такие как инфлатон, частицы темной материи (вимпы) и отрицательное вакуумное давление — так и не получили ни теоретического обоснования, ни экспериментального подтверждения. Это ставит под сомнение правдоподобность всей квантовой модели мироздания.
Безуспешные поиски темной материи
Физики потратили десятилетия на поиски вимпов — гипотетических частиц, которые, согласно предсказаниям квантовых космологов, должны составлять темную материю. Для этого были построены многочисленные подземные лаборатории, детекторы запускали в космос на воздушных шарах и устанавливали на Международной космической станции (например, альфа-спектрометр AMS-02 стоимостью 2 миллиарда долларов). Эксперименты на Большом адроном коллайдере также не дали результата, хотя иногда появлялись ложные сигналы, порождавшие сотни научных работ. Несмотря на огромные финансовые затраты и усилия, частицы темной материи так и не были обнаружены. Сообщество исследователей, сосредоточенное на этой парадигме, часто игнорирует альтернативные объяснения, продолжая требовать всё более чувствительных и дорогих экспериментов.
Теоретические проблемы квантовой космологии
За прошедшие 40 лет ни одна из основных гипотез квантовой космологии не была доказана. Природа инфлатона, который предположительно вызвал Большой взрыв, остаётся загадкой. Инфляционная модель порождает серьёзные проблемы, такие как «задача начального значения»: чтобы получить наблюдаемую сегодня Вселенную, начальные условия в момент её зарождения должны были быть заданы с невероятной точностью — порядка 10 в степени -79. Малейшее отклонение привело бы либо к полному рассеянию материи, либо к коллапсу. Это вынуждает сторонников инфляции постулировать существование огромного множества вселенных (мультивселенная), чтобы хоть в некоторых из них сложились подходящие для жизни условия, что является спорным применением антропного принципа.
Гипотеза отрицательного вакуумного давления, призванная объяснить ускоренное расширение Вселенной (тёмную энергию), также не подтверждена. Попытки теоретически вывести значение космологической постоянной из квантовых флуктуаций вакуума приводят к результатам, которые либо равны нулю, либо на 120 порядков превышают наблюдаемое, что называют «худшим теоретическим предсказанием в истории физики». Кроме того, остаётся нерешённой «проблема совпадений»: почему плотности тёмной материи и тёмной энергии, которые, согласно квантовой модели, обусловлены разными физическими механизмами, оказались сравнимы по порядку величины в нашу эпоху.
Мнимая согласованность с наблюдениями
Квантовые космологи часто заявляют, что их модели хорошо согласуются с наблюдениями, например, с флуктуациями реликтового излучения. Однако эти наблюдения успешно описываются стандартной космологической моделью (LCDM), которая является феноменологической и основана на классических уравнениях Фридмана. Параметры этой модели, такие как плотность тёмной материи или космологическая постоянная, подбираются по наблюдательным данным, но сама модель не делает предположений об их квантовой природе. Более того, как отмечают некоторые исследователи, предсказания инфляции относительно спектра возмущений не являются уникальными — аналогичные результаты могут быть получены и в других теоретических рамках.
Современная квантовая космология напоминает дом, висящий в воздухе без фундамента. Её устойчивость держится не на доказательствах, а на вере в реальность постулированных сущностей и на мощном финансовом и кадровом обеспечении. История науки знает примеры массовых заблуждений (как теория эфира), и текущая ситуация в космологии может быть одним из них. Обилие свободных параметров в инфляционных моделях позволяет подгонять теорию под практически любые данные, что снижает её предсказательную силу и научную ценность.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Предзаказы на эту книгу уже начались. Вселенная Вселенная Черная дыра Темная материя Темная энергия Астрономия Астрофизика Галактика Длинный пост Текст 3
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Кризис квантовой модели Вселенной. Из книги "Пульсирующая Вселенная" Николая Горькавого.