http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10008957/Гравитон и без духов способен объяснить тёмную энергию
Хотя в результате новых доработок теория массивного гравитона стала менее элегантной, из неё теперь вполне естественно выводится ускоряющееся расширение Вселенной.
В конце девяностых стало ясно, что Вселенная расширяется, и расширяется с ускорением. Ответственной за это назначили силу, противоположную по своему воздействию гравитации, притягивающей тела друг у другу. Её называют тёмной энергией. Предположительно, на неё приходится основная часть того, что наполняет Вселенную.
Поначалу считалось, что такой энергией может быть энергия вакуума, однако затем оказалось, что она в 10120 отличается от нужной величины, а потому не может объяснить ускорение расширения мироздания, замеченное астрономами.
В 2010 году Клаудиа де Рам (Claudia de Rham) из Западного резервного университета Кейза (США) вместе с коллегами выдвинула предположение о том, что тёмная энергия всё же может быть нулевой энергией вакуума, но при одном важном допущении: основная часть разрыва между энергией вакуума и тёмной должна компенсироваться гипотетическим гравитоном.
Хотя гравитон не обнаружен, многие физики считают, что он существует. У других фундаментальных взаимодействий есть свои носители, те же фотоны для электромагнетизма, и, строго говоря, не очень понятно, почему их не должно быть у гравитации. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.)
Переносящий гравитационное взаимодействие гравитон может сыграть такую роль лишь при одном условии: в отличие от носителей электромагнитного взаимодействия, фотонов, такая частица должна быть не безмассовой, а иметь хотя бы малую, но всё же массу покоя, как переносчик слабого ядерного взаимодействия.
Чтобы наличие у гравитона массы совпадало с наблюдаемыми астрономическим фактами, она должна быть в районе 10–33 электронвольт, то есть в огромное количество раз меньше, чем даже у маломассивного нейтрино.
Итак, масса гравитона должна приводить к компенсации основной части нулевой энергии вакуума, оставляя «непогашенной» лишь ту часть, которую мы и называем тёмной энергией.
Когда теория только появилась, она вызвала немалое оживление в физическом сообществе: кандидатов в тёмную энергию, да ещё физически непротиворечивых, поначалу было мало. А тут ещё можно обойтись без добавления неизвестных современной физике явлений — за исключением массы гравитона, конечно. Это было самое минималистское из решений загадки тёмной энергии.
Но идею едва не убили в колыбели. Физики начали копаться в концепции и — что неизбежно — нашли в ней кучу подвохов. Например, из теории, согласно одной группе критиков, вытекало существование «дýхов». Мы уже описывали вкратце эту проблему: в такой теории возникают поля с «отрицательной энергией». Как только появляется нечто подобное, поскольку некая доля частиц системы обладает положительной энергией, а другая доля — отрицательной, закон сохранения энергии не запрещает процессов неограниченного рождения частиц как того, так и другого знака энергии. Но разве мы видим, как всё появляется из ничего (не говоря уже о том, что жить в таком мире было бы небезопасно)? Из духов же следует и возможность появления «отрицательной вероятности». Не знаете, что это такое? Что ж, вы в хорошей компании, поскольку учёные тоже не знают.
Клаудиа де Рам объясняет: «Потому-то мы и зовем их "духами": уж очень они пугающие и разрушают любую теорию, в которой присутствуют». Она права: если и не разрушают, то делают проживание в мире такой теории мероприятием для совершенно бесстрашных людей. Правда, здесь надо добавить, что недавняя работа Сергея Александрова из Университета Монпелье II (Франция) ставит под сомнение реальность проблемы духов для массивного гравитона.
