Международная группа учёных из Университета Падуи, Барселонского университета и Университета Пизы представила революционную космологическую теорию. Она предлагает кардинально новый взгляд на самые первые мгновения жизни нашей Вселенной, фактически отделяя сам феномен инфляции — сверхбыстрого расширения — от устоявшихся, но спорных моделей.
Согласно публикации в журнале «Physical Review Research» от 8 июля 2025 года, новый подход строится на более прочном фундаменте, чем стандартная теория инфляции. Он требует меньше спекулятивных допущений и меньше зависит от явлений, которые пока невозможно наблюдать. Опираясь на фундаментальные принципы квантовой физики, исследователи предложили альтернативный механизм расширения, который является практически масштабно-инвариантным.
Слабые места стандартной модели инфляции
Современная космологическая парадигма гласит, что сразу после Большого взрыва Вселенная пережила период экспоненциального расширения — инфляции. Эта модель успешно объясняет крупномасштабную однородность Вселенной и одновременно — зарождение неоднородностей, ставших «зародышами» галактик. Однако, как отмечают авторы новой работы, у стандартной теории есть два фундаментальных изъяна.
Первый и главный недостаток — необходимость введения гипотетического скалярного поля, так называемого инфлатона. Считается, что именно это поле инициировало и управляло процессом инфляции. Несмотря на интенсивные поиски, прямых экспериментальных доказательств существования инфлатона до сих пор не найдено, что ставит под сомнение всю конструкцию.
Второй серьёзный упрёк — чрезмерная гибкость модели. Она содержит множество свободных параметров, которые можно «подкрутить» для согласования с наблюдательными данными. Критики указывают, что такая теория скорее подстраивается под известные факты, чем делает смелые и чёткие предсказания, которые можно было бы строго проверить.
Альтернатива: гравитационные волны вместо поля
Предлагаемая учёными альтернатива полностью отказывается от концепции инфлатона. Вместо него ключевую роль играют квантовые гравитационные волны, или гравитоны — мельчайшие флуктуации самой ткани пространства-времени.
Обратите внимание: Новое исследование может в конечном итоге подтвердить или отклонить теорию Большого взрыва.
Эти первичные колебания порождали крошечные вариации в плотности материи, которые впоследствии, под действием гравитации, выросли в звёзды, галактики и всю наблюдаемую крупномасштабную структуру космоса.Теоретической основой модели служит пространство-время де Ситтера — решение уравнений Эйнштейна, описывающее вакуумную Вселенную с ускоренным расширением, подобным тому, что вызывается тёмной энергией. Учёные развили эту идею в квантовом контексте, продемонстрировав, что нелинейная эволюция гравитационных волн сама по себе способна объяснить наблюдаемые свойства Вселенной, без привлечения каких-либо дополнительных гипотетических полей.
Пути экспериментальной проверки
Новая модель не просто даёт другое объяснение инфляции — она переосмысливает само это понятие. Теория рассматривает и сценарии, в которых инфляция могла не происходить в классическом понимании, тем самым отделяя физический процесс от конкретной космологической конструкции.
«Понимание истоков Вселенной — это не просто философский вопрос, — подчёркивают авторы исследования. — Оно помогает найти ответы на фундаментальные вопросы о нашем месте в мироздании и происхождении всего сущего. Наша модель предлагает простую, но мощную теоретическую основу, которая даёт чёткие и проверяемые предсказания». Проверить теорию можно будет с помощью будущих наблюдений, например, измеряя амплитуду реликтовых гравитационных волн или анализируя статистику распределения галактик.
Исследователи настаивают: для объяснения структуры Вселенной не требуются спекулятивные элементы — достаточно глубокого понимания гравитации и квантовой механики. Если модель получит подтверждение, это откроет совершенно новую главу в космологии и изучении происхождения мироздания.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.