Астрофизики предложили теорию "космического сбоя", как дополнение к теории относительности

Общая теория относительности, впервые сформулированная Альбертом Эйнштейном в 1915 году, остается лучшим объяснением того, как работает гравитация в средних и крупных масштабах.

Тем не менее, если увеличить масштаб до размеров групп гравитационно связанных галактик, то обнаружатся некоторые несоответствия. Это наводит на мысль, что гравитация, которая теоретически остается постоянной во все времена и масштабах, на самом деле может становиться немного слабее на разных космических расстояниях.

В исследовании, опубликованном в Journal of Cosmology and Astroparticle, исследователи описали это несоответствие как "космический сбой", который может помочь нам понять некоторые из тайн Вселенной.

"Это как придумать головоломку в виде сферы, затем раскладывать ее кусочки на плоском столе и пытаться собрать их вместе, - говорит соавтор исследования Ниайеш Афшорди, профессор астрофизики Университета Ватерлоо в Онтарио. - В какой-то момент части кусочки перестанут подходить друг к другу, потому что вы используете неправильную структуру".

"Сбой является неопровержимым доказательством фундаментального нарушения принципа эквивалентности Эйнштейна (или симметрии Лоренца), которое может указывать на радикально отличающиеся картины квантовой гравитации, Большого взрыва или черных дыр", - добавляет Афшорди.

Общая теория относительности Эйнштейна хорошо описывает Вселенную в квантовых масштабах, она даже предсказала другие аспекты нашего космоса, включая черные дыры, гравитационное линзирование света, гравитационные волны и Большой взрыв.

Так, для завершения текущей модели Вселенной потребовалось введение двух загадочных дополнений, известных как темная материя и темная энергия. Но даже эти добавленные сущности не могут объяснить, почему наш космос расширяется с разной скоростью в зависимости от того, куда мы смотрим.

В ответ на эти проблемы авторы новой статьи выдвинули простое предложение: внести изменения в теорию Эйнштейна на разных масштабах расстояний.

"Модификация очень проста: мы предполагаем, что универсальная постоянная тяготения отличается в космологических масштабах по сравнению с меньшими масштабами (такими как солнечная система или галактика), - поясняет Афшорди. - Мы называем это космическим сбоем".

Это дополнение вносит изменения в закономерности, обнаруженные в космическом микроволновом фоне - остаточном излучении, возникшем через 380 000 лет после Большого взрыва, - а также в структуре и расширении Вселенной. Эти корректировки неуловимы, но вывод о том, что законы тяготения меняются на больших расстояниях, может быть глубоким.

"Гравитация между галактиками примерно на 1% слабее, чем гравитация внутри галактики / Солнечной системы", - добавляет он.

"Если это так, это означает, что мы понимаем еще меньше, чем думали, - комментирует новую теорию Скотт Додельсон, профессор физики и заведующий кафедрой физики Университета Карнеги-Меллон. - Мое предположение заключается в том, что вместо добавления новых вещей нам нужна новая парадигма. Но пока никто не придумал ничего, что имело бы хоть какой-то смысл."