свойство

отрицательное давление

Свойство вещества, которое заставляет его расширяться, а не сжиматься, связанное с тёмной энергией или экзотической материей.
27 статей

Описание

Отрицательное давление — это свойство вещества, которое заставляет его расширяться, а не сжиматься, действуя в больших масштабах как своего рода «антигравитация». Оно лежит в основе концепции тёмной энергии, которая, как считается, пронизывает пространство и ускоряет расширение Вселенной. Отрицательное давление также встречается в экзотической материи, которая теоретически могла бы позволить существование кротовых нор или двигателей на деформации пространства.

История

Концепция отрицательного давления была введена Эйнштейном в 1917 году в контексте космологической постоянной, но позже от неё отказались и возродили в 1990-х годах с открытием тёмной энергии.

Как это работает

В физике давление обычно толкает наружу, но отрицательное давление тянет внутрь объёма, однако на гравитацию оно действует противоположным образом: создаёт отталкивающие гравитационные эффекты. Это следует из тензора энергии-импульса в общей теории относительности, где отрицательное давление вносит вклад в отрицательную плотность энергии, заставляя пространство-время расширяться, а не сжиматься. В квантовой теории поля отрицательное давление может возникать из вакуумных флуктуаций или скалярных полей, таких как инфлатон.

Где применяется

Отрицательное давление используется в космологии для моделирования тёмной энергии и космической инфляции, а в лабораторных экспериментах — с метаматериалами, которые проявляют отрицательное эффективное давление для акустических или оптических эффектов.

Любопытный факт

Эффект Казимира, при котором две незаряженные пластины притягиваются из-за вакуумных флуктуаций, является реальным проявлением отрицательного давления.

Граф понятий →

Статьи по теме · 27

Застывшая сложность чёрной дыры
Горячий чай остывает, маятник замирает — природа любит равновесие. Но чёрная дыра с зарядом может достичь особого, экстремального состояния: масса становится минимальной, а температура падает до нуля. Это не просто остановка теплового движения — в новом исследовании выяснилось, что в такой точке замирает и квантовая сложность.
Тёмная энергия обретает время: обратная реакция космической ряби
Космическая рябь начинается с крошечных сгустков. Через 380 000 лет после Большого взрыва Вселенная была почти однородной — перепады плотности составляли лишь одну стотысячную. Но гравитация превратила эти слабые всплески в галактики, скопления и гигантские пустоты.
Как трение рождает тёмную энергию
В первые мгновения жизни Вселенной не было даже намёка на тёмную энергию — ту самую силу, что сегодня расталкивает галактики всё быстрее. Но если заглянуть глубже, на уровень планковских масштабов (в миллиарды миллиардов раз мельче атомного ядра), пространство-время перестаёт быть гладким.
Варп-двигатель без экзотической материи: манёвр ценой в полкорабля
В основе варп-двигателя лежит идея Эйнштейна о том, что массивные тела искривляют пространство-время — ту самую сцену, на которой разворачиваются все космические события. Представьте себе пузырь такого искривлённого пространства-времени. Внутри него корабль парит без перегрузок — как пассажир в салоне самолёта, не чувствующий встречного ветра.
Тёмный пузырь и микромир: гравитация на масштабах микрона
Вселенную можно представить как мыльный пузырь, раздувающийся в многомерной пене. Модель тёмного пузыря объясняет ускоряющееся расширение космоса: пузырь пространства-времени растёт, и его плёнка приобретает крошечную толщину — порядка микрона, сравнимую с размером бактерии. На таких масштабах гравитация «расплывается» в этой толщине и ослабевает.
Как взвесить чёрную дыру изнутри
Чёрная дыра похожа на колодец без дна. Можно измерить, сколько воды в него утекло, глядя на уровень снаружи. Но как узнать массу самой воды, если стоишь внутри колодца? Примерно эту задачу решают авторы новой работы. Они построили «весы» для массы, заключённой в ограниченной области пространства — например, вокруг горизонта чёрной дыры. Такую массу называют квазилокальной (почти местной).
Космология2026-06-031 минarXiv:2606.04886экспресс
Тёмная энергия может терять энергию: объяснение странного поведения
В конце 1990-х астрономы, включая Сола Перлмуттера, открыли, что Вселенная расширяется с ускорением. Причину назвали тёмной энергией — невидимой силой, распирающей космос.
Вращающаяся кротовая нора без экзотической материи
Кротовая нора — это гипотетический туннель в искривлённом пространстве-времени, соединяющий две удалённые области Вселенной и потенциально сокращающий путь между ними.
Космология2026-05-311 минarXiv:2606.01360экспресс
Тёмная энергия, которая меняет знак
Наша Вселенная не просто расширяется — она делает это всё быстрее. Это похоже на тесто с изюмом в духовке: изюмины удаляются друг от друга, и чем дальше они уже разлетелись, тем быстрее продолжают расходиться. Странная сила, расталкивающая космос, получила название тёмной энергии.
Туннели из энтропии: новый ключ к кротовым норам
Пространство-время подобно гигантскому листу бумаги. Сложите его — и далёкие уголки окажутся рядом. Проколите карандашом — получится кротовая нора, короткий туннель сквозь складки. Но бумага стремится распрямиться, захлопывая проход. Чтобы удержать его открытым, нужна редкая «прокладка» — материя с отрицательной энергией.
Как чёрная дыра переваривает информацию
Чёрная дыра похожа на идеальный сейф: всё, что в неё попадает, кажется потерянным навсегда. Но на микроскопическом уровне она не уничтожает информацию, а перемешивает её со своими внутренними степенями свободы — словно колода карт после тщательной тасовки.
Призраки Вселенной: нейтрино как кандидат на роль тёмной материи
Почти век астрономы наблюдают, как галактики вращаются, словно их удерживает невидимая масса. Первым это заметил Фриц Цвикки, изучая движение галактик в скоплении Кома, а Вера Рубин точно измерила скорости звёзд на окраинах спиральных галактик, обнаружив, что они остаются высокими, а не падают, как предсказывала видимая материя.
Кротовые норы без экзотической материи: чистая геометрия
Кротовая нора — это гипотетический туннель сквозь ткань пространства-времени, концепцию которого развивали Джон Уилер и Кип Торн.
Инфляция и тёмная энергия: одна космическая пружина?
Сразу после Большого взрыва пространство раздувалось с немыслимой скоростью — этот процесс называют инфляцией. Сегодня расширение Вселенной замедлилось, но галактики разбегаются всё быстрее.
Чёрные дыры и квантовый вызов: почему небесная цензура устоит
В середине XX века Роджер Пенроуз описал чёрную дыру через понятие «ловушечная поверхность» — замкнутую область, где даже луч света, направленный наружу, неумолимо падает к центру. Ситуация, знакомая каждому: вода в воронке раковины безвозвратно уносится в слив.
Траурный марш отрицательной массы: почему LIGO не слышит анти-чирпы
Представьте, как настраивается оркестр: скрипки взлетают вверх — это привычный «чирп» слияний чёрных дыр в детекторах LIGO. А теперь вообразите траурный марш: звук, тянущийся вниз, словно затихающая сирена. Именно такой гравитационно-волновой почерк должна оставлять система, где одна из масс отрицательна.
Дыхание бездны: как горизонт чёрной дыры пульсирует в ритме аккреции
В сердце активной галактики, где межзвёздный газ закручивается в ослепительный аккреционный диск вокруг сверхмассивной чёрной дыры, рождается граница, сквозь которую не может пробиться даже звук. Этот акустический горизонт долго считали застывшей рябью на воде.
Вселенная без тёмной энергии: рождение частиц вместо загадочной силы
Воздушный шарик надувается сам по себе, хотя никто не дует. Примерно так выглядит ускоренное расширение Вселенной — и чтобы его объяснить, обычно привлекают тёмную энергию, невидимую и непонятную силу. Но что, если шарик раздувается потому, что внутри него непрерывно появляются новые молекулы воздуха?
Отрицательные ионы потекли при обычном давлении
В глубокой пещере под итальянскими Апеннинами стоит резервуар с газом. Внутри него пролетают заряженные частицы, оставляя за собой слабые вспышки света. Эти вспышки — как след от лодки на тёмной воде: по ним можно понять, куда и как быстро плыла частица. Впервые такой след удалось разглядеть не в вакууме, а при давлении, почти как у нас за окном.
Квантовая физика2026-03-021 минarXiv:2603.01811экспресс
Почему макроскопические объекты не пребывают в суперпозиции?
Знаменитый мысленный эксперимент Эрвина Шрёдингера с котом демонстрирует парадокс квантовой суперпозиции: по законам микромира кот может быть одновременно жив и мёртв. Но попробуйте проделать то же самое со столом — и квантовая неопределённость исчезнет. Почему?
Квантовая физика2026-02-261 минarXiv:2602.22715экспресс
Может ли гравитация отталкивать? Квантовая суперпозиция и отрицательные слабые значения
Привычная картина: гравитация всегда притягивает. Но если масса находится в квантовой суперпозиции — то есть одновременно в двух точках, подобно объекту на фотографии с двойной экспозицией, — всё переворачивается.
Космология2026-01-271 минarXiv:2601.19662экспресс
Тёмные танцоры: когда тёмная материя и энергия действуют сообща
Галактики разбегаются, но скорость расширения, измеренная по свечению после Большого взрыва и по взрывам сверхновых, не совпадает — эту проблему назвали хаббловским напряжением. Словно два танцора, которые сбиваются с ритма, потому что не чувствуют друг друга.
Красные точки как гравастары: механизм рождения
Телескоп Джеймса Уэбба разглядел в ранней Вселенной россыпь компактных объектов, которые прозвали «маленькими красными точками». Они слишком красные и слишком тусклые для обычных квазаров, и астрофизики ломают голову, что их питает.
Тёмная энергия: актёр меняет маску
Вселенная играет спектакль, и главная роль в нём отведена тёмной энергии. Долгое время казалось, что актёр неизменен: космологическая постоянная (энергия вакуума, ускоряющая расширение Вселенной) задавала один и тот же тон.
Тёмное измерение в спектре трития: как KATRIN ищет пятое измерение
Электрон вылетает из ядра трития с энергией 18,57 кэВ, оставляя после себя невидимого партнёра — нейтрино. Если у этого нейтрино есть доступ в пятое измерение, его масса расщепляется на целую башню состояний, и каждое из них отщипывает от спектра свой кусочек.