Канадские физики предложили модель Вселенной без Большого взрыва. Результаты исследований авторы опубликовали в журнале Physics Letters B, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте газеты The Daily Mail.
В своей работе физики использовали уравнение Ландау-Райчаудхури, представляющее собой уравнение Фридмана (описывающее эволюцию однородной и изотропной вселенной в общей теории относительности) с поправкой второго порядка. В нем ученые заменили классические геодезические траектории (так называются линии, соединяющие кратчайшим образом точки на поверхности) на квантовые траектории Бома.
Теория Большого взрыва предполагает развитие Вселенной из гипотетической первоначальной сингулярности — точки, в которой законы природы не определены. Такие сингулярности в классической теории возникают при пересечениях геодезических линий. Бомовские же траектории не пересекаются друг с другом, следовательно, в теориях с ними сингулярностей не возникает.
Изображение: nasa.gov
Поправку второго порядка к уравнению Эйнштейна ученые интерпретировали как квантовый вклад от новых частиц (массой не более одного электронвольта) в космологическую постоянную Эйнштейна, описывающую нулевую энергию физического вакуума. Эти частицы, согласно авторам, заполняют Вселенную в форме конденсата Бозе-Эйнштейна и обеспечивают ее неограниченное (в том числе и снизу) время существования.
В качестве перспективных кандидатов на роль частиц конденсата авторы исследования называют массивный гравитон (еще не обнаруженный квант гравитационного поля) и аксион. Эта гипотетическая частица позволяет решить сильную CP-проблему в квантовой хромодинамике — отсутствие в эксперименте нарушения инвариантности уравнений теории при одновременных зеркальном отражении и замене частиц на античастицы, когда теоретически такое нарушение возможно.
Конденсат Бозе-Эйнштейна — коллективное образование из бозонов (класса частиц, к которым относятся, например, фотоны — кванты света), находящихся в основном состоянии (то есть с минимальной энергией) и проявляющих себя как одна макроскопическая частица. Иногда такое образование называют пятым состоянием вещества после твердого, жидкого, газообразного и плазмы.