Нова теория за гравитацията обяснява космоса без тъмна енергия

Ваня Милева Последна промяна на 13 January 2026 в 00:00 3513 0

абстракция

Кредит AI/ScienceDaily.com
Физиците може би са открили начин да обяснят ускоряващото се разширяване на Вселената, без да се позовават на тъмна енергия. Нов подход към гравитацията предполага, че самото пространство-време може да е движещата сила на космическото ускорение.

Ускоряващото се разширяване на Вселената обикновено се обяснява с невидима сила, наречена тъмна енергия. Но ново проучване предполага, че тази мистериозна съставка може би не е необходима. Използвайки разширена версия на гравитацията на Айнщайн, изследователите откриват, че космическото ускорение може да възникне естествено от по-обща геометрия на пространство-времето. Резултатът подсказва за радикално нов начин да се разбере защо Вселената продължава да се ускорява.

Тъмната енергия може и да не съществува

Защо Вселената се разширява все по-бързо и по-бързо, остава един от най-големите открити въпроси във физиката. Съвременните теории не могат да обяснят напълно този ускоряващо се нарастване. Днешната стандартна картина на Вселената е изградена върху Общата теория на относителността на Айнщайн и Стандартния модел на физиката на елементарните частици. В тази рамка учените обикновено приемат наличието на мистериозна сила, известна като "тъмна енергия", за да обяснят ускоряващото се разширяване на пространството. Въпреки широкото ѝ използване в космологията, истинската природа и произход на тъната енергия все още са неизвестни.

Сега изследователи от Центъра за приложни космически технологии и микрогравитация (ZARM - Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation) към Университета в Бремен, работещи с колеги от Трансилванския университет в Брашов, Румъния, предлагат нов подход за разглеждане на проблема. Тяхната работа показва, че разширяването на Вселената може да бъде обяснено – поне частично – без изобщо да се използва тъмна енергия.

Защо тъмната енергия бе добавена

Космолозите използват Общата теория на относителността на Айнщайн, заедно с уравненията на Фридман, за да опишат как Вселената се променя с течение на времето. Когато обаче тези уравнения се приложат към реални астрономически наблюдения, те се оказват недостатъчни. За да се постигне това, което виждат телескопите, учените трябва изкуствено да добавят допълнителен "член на тъмната енергия" към уравненията. Това добавяне не произлиза естествено от самата теория, което отдавна я прави незадоволително решение.

Нов подход, използващ разширена гравитация

Поради това ограничение, екипът от ZARM и техните румънски сътрудници проучват алтернативна идея. Резултатите им, публикувани в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, се основават на разширение на Общата теория на относителността, известно като Финслерова гравитация. Този подход е разработен през последните години и използва по-широко описание на геометрията на пространство-времето.

За разлика от стандартната формулировка на Общата гравитационна теория (GRT), Финслеровата гравитация може да опише гравитационното поведение на газовете по-точно. Тази разлика се оказва решаваща при моделиране на поведението на Вселената в голям мащаб.

Финслерова гравитация

Финслеровата гравитация е обобщение на Общата теория на относителността, което използва геометрията на Финслер, математическа рамка, която разширява стандартната Риманова геометрия (която разглежда извитите пространства по непрекъснат начин), като прави функцията "разстояние" зависима не само от позицията, но и от посоката.

Финслеровата геометрия може да се характеризира като Риманова геометрия без квадратичното ограничение, отнасяйки се до факта, че линейният елемент ds = F(x, dx) е даден от минимално ограничена, така наречена Финслерова метрика F, която не е непременно квадратен корен от Риманова квадратична форма.

Финслеровата геометрия е теоретично разширение на теорията на Айнщайн и изследва нови възможности за гравитацията, които биха могли да бъдат нелокални или анизотропни. Финслеровите теории за гравитация са област на активни изследвания в космологията, търсеща начини за обяснение на явления, които не са обяснени от общата теория на относителността.

Ускорено разширяване без тъмна енергия

Когато изследователите прилагат гравитацията на Финслер към уравненията на Фридман, откриват поразителен резултат. Модифицираните уравнения, известни като уравнения на Финслер-Фридман, естествено предсказват ускоряваща се вселена дори в празно пространство. Не са необходими допълнителни предположения и не е необходимо да се добавя ръчно допълнителен член за "тъмна енергия".

"Това е вълнуващ индикатор, че може би ще можем да обясним ускореното разширяване на Вселената, поне отчасти, без тъмна енергия, въз основа на обобщена геометрия на пространство-времето", коментира Кристиан Пфайфер (), физик от ZARM и член на изследователския екип. "Тази нова геометрична гледна точка върху проблема с тъмната енергия отваря нови възможности за по-добро разбиране на законите на природата в космоса."

Справка: Christian Pfeifer, Nicoleta Voicu, Annamária Friedl-Szász, Elena Popovici-Popescu. From kinetic gases to an exponentially expanding universe — the Finsler-Friedmann equation. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2025; 2025 (10): 050 DOI: 10.1088/1475-7516/2025/10/050

Източник: A new theory of gravity could explain cosmic acceleration without dark energy, January 11, 2026, ScienceDaily

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !