Застывающий лёд и расширяющийся космос экспресс

Оригинал: "Freezing lakes as analogue models of $$\Lambda$$CDM cosmology and beyond"
arXiv:2602.24019 · 2026-02-27 · CC0 1.0 · 1 мин
Рост льда на озере описывается теми же формулами, что и ускоряющееся расширение Вселенной.

Зимой озеро затягивается льдом — и этот простой процесс оказывается живой моделью расширяющейся Вселенной. Толщина льда нарастает по тому же математическому закону, что и расстояния между далёкими галактиками.

Секрет — в движении воды под ледяной коркой. Когда тёплые слои всплывают, а холодные опускаются, этот круговорот подносит к растущему льду тепло. В уравнениях появляется добавочный член, который ведёт себя точь-в-точь как тёмная энергия — постоянная невидимая сила, заставляющая галактики разбегаться с ускорением. В озере такая «энергия» замедляет рост льда, а в космосе — наоборот, подталкивает расширение.

Удивительно, что формулу для этого сценария впервые записал физик Йозеф Стефан ещё в 1891 году, изучая намёрзание льда на прудах. Теперь то же уравнение лежит в основе моделей, предсказывающих судьбу всего мироздания.

Уравнение Стефана, выведенное для простого льда, сегодня применяют даже при расчёте охлаждения поверхности Марса.

Учёные
Ludwig BoltzmannRudolf ClausiusEmmy NoetherAlbert EinsteinAlan GuthAlexander Friedmann
Понятия
космологическая постоянная постоянная потока конвекция тепловой поток закон Архимеда уравнение Больцмана гидродинамика второй закон Ньютона закон гука лямбда-CDM инфляционная космология уравнения фридмана законы Ньютона уравнения Навье — Стокса эволюция во времени сохранение энергии космологическая однородность свойства льда волновое уравнение расширяющаяся вселенная