http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,161750.40.html
До 1980 года активно развивалась космология отскока, которую поддерживали многие видные учёные: Гамов, Дикке, Пиблс и другие. Суть её в следующем: возьмем вселенную, похожую на существующую, и сожмем её в 10^10 раз – примерно до диаметра в десяток световых лет. Реликтовые фотоны с температурой 3K станут гамма-квантами с температурой в 3*10^10K и разобьют тяжелые ядра до отдельных барионов. Потом происходит отскок или Большой Взрыв, и Вселенная начинает историю с нового листа. Но космология отскока не нашла механизм Большого Взрыва. Как выглядит эта теория в свете новых данных – в первую очередь в свете идеи Bird et al 2016 года (один из авторов статьи – нобелевский лауреат Riess), что темная материя состоит из огромного количества черных дыр с массами в десятки масс солнца? Эта гипотеза обсуждается два года, но успешно выдерживает критику и набирает очки. Рассмотрим коллапс Вселенной, которая состоит в основном из черных дыр. При слиянии черных дыр одинаковой массы и релятивистских скоростей до 25-29% массы дыр сбрасывается в гравитационные волны. Можно построить космологическую модель, в которой последовательное слияние черных дыр на финальной стадии сжатия Вселенной, когда она будет сопоставима по размеру с десятком световых лет, приведет к
а. быстрому переходу значительной доли массы Вселенной в гравитационные волны;
б. формированию огромной черной дыры, которая может быть размером порядка светового года. Она пока содержит незначительную долю начальной массы Вселенной, но начнет снова расти, поглощая гравитационные волны.
Учтем мнение Эйнштейна-Эддингтона-Чандрасекара-тХоофта и других о том, что гравитационные волны не включаются в правую часть уравнений Эйнштейна, то есть не могут служить источником вторичного поля. Наша с Васильковым работа 2016 года, опубликованная в MNRAS, показала, что в таком случае резкое уменьшение массы Вселенной порождает модифицированную метрику Шварцшильда и сильную отталкивающую силу, что дает возможный и очень привлекательный механизм для Большого взрыва: Nick Gorkavyi, Alexander Vasilkov “A repulsive force in the Einstein theory” https://arxiv.org/abs/1608.01541
В космологической работе 2018 года мы получили модифицированные уравнения Фридмана, учтя, что в расширяющейся Вселенной существует большая и растущая черная дыра – то есть небольшая добавка шварцильдовой метрики. Удивительно, но это привело к появлению в решениях Эйнштейна «космологической постоянной», близкой по величине к наблюдаемой. Это позволило объяснить наблюдаемое ускорение разбегания галактик, а вернее их растяжения во поле Большой Черной Дыры, то есть мы подвели солидный физический фундамент под проблему гипотетической «тёмной энергии». “A modified Friedmann equation for a system with varying gravitational mass” https://arxiv.org/abs/1804.02988
Полученные результаты вставляют в хорошо известную космологию отскока две недостающие пружины и возвращают её в повестку дня. Могу отметить, что есть весомые аргументы и в пользу более общей циклической космологии, например, в ней легко объясняется накопление во Вселенной черных дыр с массами в десятки масс Солнца, а также образование сверхмассивных черных дыр в центре галактик.
О критике. Например, в мой ЖЖ приходили с критикой профессора Иванов и Штанов. Первый пункт – насчет нарушения теоремы Биркгофа - опровергается легко, потому что даже в задачниках для студентов написано, что излучающая гравитационные волны система (а она у нас именно такая) не подпадает под действие этой теоремы. Второй пункт, даже пунктик – о том, что мы якобы не учли другие члены разложения. На вопрос – в каком разложении и какие именно члены мы не учли? - ответа не дано и не могло быть дано, потому что у нас нет никаких разложений. Люди удивительно путают мотивационную и математическую часть. Мы мотивируем свои расчеты слиянием черных дыр и излучением гравитационных волн, но в математике просто рассматриваем гравитационную массу, которая феноменологически меняется по какому-то закону от времени. Но народу чудится, что мы забыли какие-то разложения из области гравитационных волн. Ну, просто мерещится.
Против нашей статьи 2016 года было написано две работы: Marek Abramowicz and J. Lasota “No repulsive force in General Relativity” https://arxiv.org/abs/1608.02882
Здесь авторы опять-таки путают мотивационную и математическую компоненты работы. Да, в статье 2016 года мы говорим о космологии, в которой надо найти антигравитационную силу, но рассматриваем в работе лишь математически модифицированную метрику Шварцшильда, которая может быть применима хоть для отдельных черных дыр. Отметим, что эту метрику получил Кутчера в 2003 году для взрывающейся звезды. Поляки же активно выдвигают против нашей работы аргументы космологического толка, упоминая уравнения Фридмана, что просто не по адресу. А уж утверждение о том, что мы рассматриваем гравитационные волны как некую часть уравнения Фридмана, не лезет ни в какие ворота – ни по отношению не только к работе 2016, но и к космологической работе 2018 года. Да, гравитационные волны играют важную роль в динамике Вселенной, потому что, например, именно в них сбрасывается гравитационная масса сливающихся черных дыр, но сами по себе они в уравнения Фридмана не входят – ведь, согласно нашей начальной посылке, основанной на мнении Эйнштейна и других, они не обладают гравитационной массой. Интересен и момент, когда Марек и Ласота утверждают, что мы нашли антигравитацию ньютоновского толка, не замечая, что она обратно пропорциональна скорости распространения гравполя. Следовательно, в ньютоновском пределе бесконечной скорости новый член исчезает. Марек и Ласота послали свою критику в MNRAS, но рецензию эта откровенно слабая статья не прошла.
Вторая работа: Marek Abramowicz “Velocity, acceleration and gravity in Einstein's relativity”, https://arxiv.org/abs/1608.07136 - см. на 11 странице формула (63): Марек выводит свою формулу ускорения (справа) и сравнивает с нашей формулой (слева) – и делает громкий вывод, что наша работа является «бессмыслицей». Тут проблема в том, что а. наша работа сделана в приближении слабого поля, для которого выражения слева и справа дают одинаковую асимптоту (метрические тензоры в знаменателе становятся равны единице, только с разными знаками); б. обсуждаемая формула не является «нашей» - она взята из кучи классических работ, начиная статьи Гильберта (1917), которой мы следуем в данных расчетах, и кончая учебником Мизнера-Торна-Уилера. Почему формула Марека не совпадает с учебниками? Не дает он ответа. На выбор: он сделал ошибку, спрятанную в его десятистраничной куче векторов Киллинга, или он рассматривает не тот случай, который рассматривается в классических источниках и у нас в статье. В обоих случаях его критика является «бессмыслицей».
Итак, никаких серьезных доводов против математической стороны наших двух статей высказано не было – ни в критике отечественных гравитационистов, ни в интернет статьях польских. Что не помешало некоторым заявить, что ура! - Горькавого с Васильковым разгромили наголову. Не только не разгромили, но даже укрепили, потому что если за почти два года ничего существенного против не нашлось, то это свидетельствует в пользу наших работ. Сейчас мы работаем над третьей, более популярной и обзорной работой, которая даст общий набросок современной версии космологи отскока и приведет аргументы в пользу циклической космологии. Там будет больше вопросов, чем ответов, но в этом же – вся соль науки, верно?