Учені знайшли невідповідності в теорії Ейнштейна під час вивчення прискореного розширення Всесвіту.
Дослідники з Женевського університету та Університету Тулузи III виявили невідповідності між передбаченнями загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна і даними проекту Dark Energy Survey (DES), присвяченого вивченню темної енергії. Результати, опубліковані в журналі Nature Communications, вказують на можливі відхилення у фундаментальних законах фізики на масштабах, що перевищують розміри Сонячної системи.
Загадка прискореного розширення Всесвіту
Близько 25 років тому вчені вперше зафіксували, що Всесвіт розширюється з прискоренням, і це відкриття залишається однією з найбільших загадок сучасної науки. Розшифрувати причину цього явища прагнуть дослідники по всьому світу, перевіряючи теорію відносності Ейнштейна і вивчаючи щільність матерії в космосі. Проєкт Dark Energy Survey дозволив зібрати великі дані про форми і розподіл сотень мільйонів галактик, що відкрило нові можливості для аналізу.
Гравітаційне лінзування і теорія Ейнштейна
Згідно з теорією Ейнштейна, гравітація спричиняє викривлення простору і часу, створюючи так звані гравітаційні “колодязі”, які відхиляють траєкторію світла. Це явище – гравітаційне лінзування – вперше підтвердили 1919 року під час сонячного затемнення. Тоді вимірювання показали, що світло відхиляється вдвічі сильніше, ніж припускав Ісаак Ньютон, через врахування деформації часу в теорії Ейнштейна.
Перевірка теорії та нові дані
Дослідники з Женеви і Тулузи використовували дані DES для аналізу спотворення простору і часу в чотирьох різних періодах історії Всесвіту – від 7 до 3,5 мільярдів років тому. За словами Камілли Бонвін, професора Женевського університету, команда не тільки виміряла розподіл матерії, а й провела прямі виміри викривлень, щоб порівняти їх із передбаченнями Ейнштейна.
“Ми побачили, що у віддаленому минулому, 6-7 мільярдів років тому, глибина гравітаційних колодязів відповідає передбаченням Ейнштейна, – пояснив Ісаак Тутісос, астроном з Університету Тулузи. – Однак ближче до нашого часу, 3,5-5 мільярдів років тому, колодязі виявилися дрібнішими, ніж очікувалося”.
Новий виклик для фізики
Учені зазначили, що саме в цей період прискорилося розширення Всесвіту, і обидві ці аномалії можуть бути пов’язані. Можливо, на масштабах, що перевищують розміри галактик, гравітація діє інакше, ніж припускав Ейнштейн. Незважаючи на виявлені розбіжності, рівень невідповідності становить поки що лише 3 сигма, що потребує подальших досліджень і перевірок. Для того щоб повністю спростувати теорію Ейнштейна, необхідно досягти рівня невідповідності в 5 сигма.
Таким чином, нове дослідження ставить під сумнів наші уявлення про фундаментальні закони фізики і відкриває нові горизонти у вивченні темної енергії і прискореного розширення нашого Всесвіту.