Ученые-физики получили Нобелевскую премию за раскрытие тайны Вселенной

Сегодня в Стокгольме Нобелевский комитет Королевской шведской академии наук объявил обладателей Нобелевская премия по физике за 2011 год. Премия присуждена за работы в области космологии - изучение Вселенной. Награду поделят американские ученые Сол Перлмуттер, Адам Райсс и австралиец Брайан Шмидт за открытие возрастания скорости расширения Вселенной.

Нынешние нобелиаты в 2007 году были удостоены премии Грубера - самой престижной мировой награды в области космологии. В прошлом году Нобелевскую премию по физике получили работающие в Великобритании выходцы из России, Андрей Гейм и Константин Новоселов, за работы по графену. Сумма премии в каждой из номинаций составляет 10 миллионов шведских крон (1 миллион евро). Церемония вручения премии пройдет в Стокгольме 10 декабря, в день кончины ее основателя - Альфреда Нобеля (1833-1896).

Нобелевский комитет старается давать премии лишь в том случае, если ее присуждение не вызовет споров о приоритете, поэтому награды редко вручают в тех областях физики, где сложно выбрать одного или нескольких ученых, которые внесли самый большой вклад в развитие этого направления.

Как подчеркивают в Нобелевском комитете, несмотря на то, что человечество уже около 100 лет знает, что Вселенная расширяется после так называемого Большого взрыва, произошедшего примерно 14 млрд лет назад, открытие ускорения этого расширения "совершенно поразительно". "Этот процесс расширения будет ускоряться до тех пор, пока Вселенная не дойдет до "ледяного" состояния", - отмечается в сообщении комитета, описывающем суть открытия, отмеченного премией.

Открытие было сделано в ходе исследования сверхновых (вспышки Ia), возникающих при коллапсе белых карликов. Как говорится в сообщении Нобелевского комитета, лауреаты премии изучили несколько десятков взрывающихся звезд, которых называют сверхновыми. Тогда ученым удалось установить параметры расширения Вселенной и выяснить, что оно происходит с ускорением. По одной из версий, причиной этого процесса может быть так называемая "темная материя", первые версии о существовании которой выдвигались еще в 30-е годы.

Ранее, международная группа астрономов провела исследование галактик, в котором влияние темной энергии было зарегистрировано двумя разными способами. Темную энергию, напомним, считают ответственной за ускоряющееся расширение Вселенной, которое было обнаружено при наблюдении сверхновых типа Ia. Наблюдения ученых также дают возможность проследить за тем, как росли скопления галактик. Последние увеличиваются в размерах под влиянием гравитации, а темная энергия замедляет этот процесс, чем ученые и пользуются для оценки ее воздействия.

Ускоренное расширение Вселенной заставляет некоторых физиков вводить новую сущность, "квинтэссенцию", новое физическое поле, для которого эффективная гравитационная плотность отрицательна и которое, следовательно, способно создать антигравитацию, ведущую к ускорению расширения Вселенной. Давление вакуума равно плотности со знаком минус, умноженной на квадрат скорости света, и следовательно, оно отрицательно, - что и вызывает ускоренное расширение Вселенной, обнаруженное теперь по данным о далеких сверхновых.

Крупномасштабная кинематика галактик - расширение Вселенной - является однородной, регулярной. Это означает, что крупномасштабная динамика галактик управляется вакуумом, плотность которого начинает превышать плотность вещества уже с расстояний порядка 1,5 - 2 кпк от нас. Плотность его одинакова везде и именно она и задает темп расширения - постоянную Хаббла. Динамический эффект вакуума не зависит ни от движений, ни от распределения галактик в пространстве. Таким образом, исходя из объяснения ускоренного расширения Вселенной наличием космического вакуума. Итак, Вселенная состоит на 70% из вакуума, - и лишь 4% приходится на барионы, из которых состоят звезды и газ. Это также результат последних лет. Остальные 26% плотности энергии Вселенной дает "холодное темное вещество".

Что означает для нас расширение Вселенной? Ну во-первых, при наблюдениях это проявляется в том, что расстояния между всеми галактиками, несвязанными друг с другом в единую систему силой всемирного тяготения, постоянно увеличивается, галактики "разбегаются", а вселенная расширяется.

Вселенная расширялась, образовывались новые химические элементы, небольшие первоначальные флуктуации эволюционировали, из них образовались галактики и скопления галактик, в галактиках образовались звезды, вокруг них - планеты и, наконец, появился человек. А что будет происходить со Вселенной дальше, через миллионы, миллиарды и миллиарды миллиардов лет? Ответ зависит от величины плотности нашей Вселенной, которая пока известна лишь приблизительно. Если плотность больше критической, то расширение сменится сжатием, в противоположном случае - Вселенная будет вечно расширяться. Между тем у Вселенной имеются незавидные перспективы, пишет astronet.ru. Через 10100лет Вселенная будет состоять из смеси электоронов и позитронов. Означает ли это, что вся Вселенная обречена на бесконечное прозябание во тьме времен? Или в какой-то ее части повторится возникновение многообразия сложных структур и жизни?