Вселенная на велосипеде: тёмная энергия меняет знак ✛ ✎

Оригинал: "Alleviating the Hubble Tension with Smooth Sign-Switching Dark Energy: Full CMB Constraints with DESI and PantheonPlus"
arXiv:2607.05044v1 · 2026-07-06 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Тёмная энергия могла сначала замедлять расширение Вселенной, а потом плавно начать его ускорять.

Представьте, что вы едете на велосипеде. Сначала цепь стоит на низкой передаче — крутить тяжело, скорость падает. А потом вы плавно переключаетесь на высокую — и начинаете разгоняться. Нечто похожее могло происходить со всей Вселенной. Обычная модель говорит, что тёмная энергия — это всегда отталкивание, которое заставляет Вселенную расширяться всё быстрее. Но тогда не получается свести концы с концами: измерения ранней Вселенной (по её «детской фотографии» — реликтовому излучению) дают одну скорость расширения, а взрывы далёких звёзд, которые изучал ещё Эдвин Хаббл, — совсем другую. Разница примерно как если бы спидометр показывал 100 км/ч, а камера на дороге — 130, хотя и тот и другой прибор опираются на один эталон — скорость света. Это «напряжение Хаббла» — настоящая загадка.

Данные с телескопа «Хаббл» и других инструментов указывают: тёмная энергия, скорее всего, не постоянна. Она сменила знак примерно 3–4 миллиарда лет назад — не резко, а плавно, будто велосипедист аккуратно перевёл цепь, а не дёрнул переключатель.

Новая модель, которую проверили с помощью спектральных обзоров и данных по первичному водороду, решает проблему. В прошлом тёмная энергия была отрицательной — то есть притягивала, как невидимый тормоз. А потом стала положительной — начала отталкивать. Это объясняет, почему сегодняшние измерения дают большую скорость, чем древние. Теория, заложенная ещё Жоржем Леметром и подкреплённая наблюдениями Веры Рубин, получает удивительное продолжение: само «тёмное» вещество оказалось динамичным. Возможно, здесь замешаны квантовые эффекты из самых первых мгновений после Большого взрыва.

Отрицательная тёмная энергия работала как невидимая яма: она сильнее обычной материи притягивала всё в ранней Вселенной, замедляя расширение. Выбраться из этой «гравитационной ловушки» удалось только тогда, когда тёмная энергия сменила знак — примерно 3–4 миллиарда лет назад.

Идея меняющей свойства тёмной энергии перекликается с циклическими вселенными из трилогии «Задача трёх тел» Лю Цысиня, где фундаментальные законы могут менять свой характер.

\rho_{\rm d}(x) = \rho_{\rm d0} \frac{\operatorname{erf}(\eta (x - x_\dagger))}{\operatorname{erf}(-\eta x_\dagger)}
Плотность тёмной энергии плавно переходит от отрицательных значений (притяжение) к положительным (отталкивание).
Учёные
Fritz ZwickyAlan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges LemaîtreJames Peebles
Понятия
ранняя тёмная энергия модель ЭКДМ альтернативы тёмной энергии напряжённость Хаббла деси ускорение и замедление расширения Вселенной модель взаимодействия измерение постоянной Хаббла неопределённость космического расширения космологическая постоянная космологические параметры лямбда-CDM время когерентности квартэссенция измерение тёмной энергии космология сверхновых пять сигм экспоненциальный спад