Ми впевнені, що Всесвіт не лише розширюється, але й прискорюється. Це означає, що далекі галактики віддаляються від нас все швидше і швидше, оскільки простір між ними розтягується.
Куди саме розтягується, ми точно не розуміємо, але простір створює передумови для виникнення матеріального світу, бо він, світ, може розміщуватися тільки там, де присутнє світло. В цьому сенсі розширення всесвіту передбачає доступ до руху світла як “транспортеру” майже усіх космологічних структур.
Щоб виміряти швидкість розширення Всесвіту, астрономи використовують червоний зсув світла, яке демонструє, наскільки одна галактика далека від іншої галактики.
На практиці довжина хвилі збільшується внаслідок космічного розширення. Чим більше червоний зсув, тим далі розташований астрономічний об’єкт. Тобто його вік зростає залежно від відстані між ним та спостерігачем. Виникає спокуса дослідити еволюцію космічного розширення, хоча відстань не тягне за собою причини самого розширення.
І тут з’являється проблема. Швидкість розширення, яку ми вимірюємо за близькими галактиками, що мають малі червоні зміщення, не узгоджується зі швидкістю розширення, яку ми виводимо з космічного мікрохвильового фону (КМФ), явища, що асоціюється з Великим вибухом та космологічною інфляцією.
- По-перше, - якщо ми на деякий час забудемо про загальноприйняту термінологію та аксіоми, - не існує жодних доказів того, що реліктове випромінювання сягає часів гарячої й щільної фази Всесвіту, приблизно через 300 000 років після Великого вибуху. Про біг-бум взагалі мова не йде, вважаючи, що ні астрономи, ні астрофізики, ні космологи цей термін, м’яко кажучи, не сповідають.
- По-друге, КМФ надає знімок далекого від нас Всесвіту. А “далекий” не тотожній “ранньому”, особливо коли теоретизується набагато менший і щільніший універсум.
- По-третє, науковці визнають: ми не знаємо його “тодішніх” властивостей. Все, що ми маємо, - математична модель, яка спирається на наше розуміння фізики розширення. А з цим якраз є проблеми. До того ж пропоновані константи, показники, розрахунки тощо залежать від погоджених між вченими параметрів вихідної космологічної моделі. Замкнуте коло.
Крім того, сучасна Стандартна модель космології, Lambda CDM передбачає дещо під назвою “Lambda” - або коефіцієнт складних формул, що “поправляє” формули Ейнштейна або форму темної енергії. Тут додається CDM - холодна темна матерія. Логічне питання: а де, власне, знаходиться сам всесвіт, частиною якого ми себе вважаємо? Неважливо?
Ну так, Lambda CDM добре узгоджується зі спостереженнями космічного супутника Planck, мапує флуктуації температури і поляризації КМФ, оцінює значення постійної Габбла й описує розширення Всесвіту, точніше кажучи, сьогодення.
Однак якщо ми використовуємо іншу методологію і формулюємо альтернативну термінологію, то й постійна Габлла виявляється не дуже постійною, і фундаментальні константи не зовсім константи.
Ми навіть не можемо означити довгий шлях та швидкість світла, хоча загальна теорія відносності розповідає про особливу геометрію простору та творчий вплив гравітації. Чому ми тоді сприймаємо світло як Абсолют, вільний від простору та часу?
Насправді у нас дуже складна методологічна проблема, що базується на космологічних догматах останніх 50 років. Ми не здатні віднайти оптимальне вирішення, бо кружляємо навколо слабко пов’язаних між собою понять. Тож у нас декілька можливих шляхів:
- Вивчення альтернативних моделей космології, які виходять за межі парадигми LCDM.
- Модифікація пізнього розширення Всесвіту за рахунок надання темній енергії або гравітації інших фізичних властивостей, що проявляються при малих червоних зміщеннях.
- Визнання темної енергії “динамічною” субстанцією. Не постійною, а такою, що змінюється з часом або простором.
- Моделювання взаємодії темної енергії та темної матерії, що призводить до перегляду нашого розуміння маси та імпульсу.(Насправді ми досі не розуміємо, що таке маса, а відповідно, й імпульс, хоча постійно теоретизуємо гравітацію).
- Сама гравітація може відхилятися від загальних правил теорії відносності і мати додаткові ступені свободи, наприклад, скалярні поля. “Розширення Всесвіту” і напруженість Габбла таким чином відійдуть в наукову історію.
Але для цього потрібне окреме фінансування без будь-яких гарантій на успіх.
Запропоновані шляхи розвитку космології теж спираються виключно на математичні спекуляції, тоді як нам потрібні надійні спостереження. І гарантії того, що жодна теорія не заблокує прогрес науки.
