Профессор кафедры теории относительности и гравитации КФУ , лауреат Государственной премии Республики Татарстан рассказал о разработанной им теории, которую недавно представил на конференции в Бразилии.

– Александр Борисович, как назывался пленарный доклад, с которым Вы выступили в Федеральном университете Эспириту Санту?

– «Электродинамика космической темной жидкости». А сама конференция, проходившая   с 3 по 6 июня, носила название  «Взаимодействия в темном секторе Вселенной». В этом  году по материалам доклада я планирую опубликовать  три  статьи в научных журналах, одна  из которых  была заказана  журналом «Symmetry».

– Объясните, пожалуйста, что представляет собой  космическая  темная жидкость?

Это своего рода «комплект» из двух  субстанций – темной материи и темной энергии. Темная материя  контролирует 23 % энергии всей Вселенной, а темная энергия – 73% . Их принято объединять  в так называемую темную жидкость, которая «управляет»  96% всей  энергетики. На самом деле темная жидкость – это некий символ, маркер, иероглиф. Никто не знает, какие именно частицы скрываются за этим понятием. Возможно, что в темной жидкости нет никакой экзотики, а ускоренное расширение Вселенной – это просто результат реологических, электродинамических и иных взаимодействий,  в частности, может быть, это эффект памяти Вселенной, теорию которой  я пытаюсь разрабатывать.

– Для чего были придуманы все эти понятия со словом «темная»?

– Чтобы объяснить открытое астрономами ускоренное расширение Вселенной, не выходя за рамки теории Эйнштейна,  теоретики вынуждены были предположить существование новой экзотической субстанции – темной  энергии; это она «расталкивает» Вселенную. Про темную материю известно больше, ее можно наблюдать «косвенным» образом.  Астрономы составили карту плотности темной материи по наблюдениям за искажением света от далеких галактик. Вот только частицы, формирующие её, пока не обнаружены.

 – Расскажите, пожалуйста, о теории памяти Вселенной, которую Вы разрабатываете.

– Прежде всего, должен отметить, что имеется в виду память динамическая. Представьте себе, что происходит взрыв внутри какой-нибудь реальной вязкой среды. Обломки разлетаются не так, как продиктовано самим актом взрыва, а так, как им предписано   двигаться этой  средой. Теперь о Вселенной: вероятнее всего, она расширяется в результате начального Большого взрыва,  но Вселенная  заполнена темной жидкостью, основным действующим субстратом. Тогда логично предположить, что скорость расширения Вселенной подчиняется не  простому линейному закону Хаббла, утверждающему, что скорость разбегания галактик  пропорциональна расстоянию между ними.  В столь сложной системе скорость  расширения будет определяться так называемым интегралом Вольтерра, или интегралом памяти.  Интеграл памяти – это хорошо известная математическая конструкция, которая описывает тот факт, что состояние системы в данный момент времени предопределено всей предысторией эволюциии данной системы, а степень влияния различных исторических событий на нынешнее состояние заложена в свойствах  ядра интегрального оператора, или проще ядра памяти. В это ядро памяти мы можем «заложить» и возможность существования стадии ускоренного расширения, и «хорошую» финальную стадию.

– Что означает термин  «хорошая финальная стадия»?

– Могут существовать два очень плохих сценария финальной стадии ускоренного расширения Вселенной и один – хороший.  Итогом ускоренного расширения Вселенной может стать так называемый Большой Разрыв, при котором за конечное время Вселенная  расширится до бесконечности. При этом все биологические, физические системы, все химические соединения и молекулы разорвутся  из-за чудовищного ускорения. А другая крайность – Большой Хлопок:  ускоренное расширение может смениться  сжатием, и тогда Вселенная схлопнется. И это тоже плохой сценарий. Единственный благоприятный вариант развития событий –  выход на постоянное медленное ускорение. Такой сценарий удается описать  с помощью реологических моделей. Нам удалось строго  показать, что  мы сможем исключить плохие сценарии развития событий, если включить механизм динамической памяти в закон, описывающий расширение Вселенной.  Вселенная с памятью не допускает плохих исходов. Хочется верить, что  Вселенная разумно устроена и ведет себя как живое мыслящее существо. А здравомыслящему  существу погибать не хочется…

-Есть ли что-то еще, что может говорить о «разумности» Вселенной?

– Если посмотреть на картину Вселенной, построенную на основе современных наблюдательных данных,  то нетрудно заметить ее поразительное  сходство с нейронной  системой человеческого  мозга. В качестве нейронов выступают скопления галактик с тянущимися из них филаментами – галактическими нитями. Складывается впечатление, что наша Вселенная живая, она все помнит, анализирует  и ведет себя как живое существо.

– Ваш доклад на конференции в Бразилии был посвящен электродинамике космической темной жидкости. Расскажите, пожалуйста, об этом.

– Нам впервые удалось доказать, что существуют так называемые темные эпохи в истории Вселенной, когда свет не может распространяться в виде электромагнитных волн, то есть структурированных ансамблей фотонов с общим фронтом и фазовой скоростью, не может сканировать структуру Вселенной и доставлять нам информацию о ней.  В темные эпохи фотоны движутся хаотически, как газ в темном ящике; вся информация,  которая была накоплена ранее, полностью теряется. Темные эпохи мы называем вселенскими «прачечными», они были описаны нами математически. В докладе я привел три модели формирования  темных эпох во Вселенной. Кроме того, мы показали, что  электродинамика темной жидкости допускает существование  аномальных явлений: амплитуды сигналов многократно возрастают  именно благодаря взаимодействию фотонов  с темной средой. Такие аномальные сигналы мы предлагаем искать в земных лабораториях.

– Какие сигналы имеются в виду?

– Можно проанализировать    сигналы, которые  спрятаны в вариациях  геомагнитных и электрических полей в ионосфере Земли, к примеру, на частотах гравитационных волн от периодических источников. Если работать в рамках классической вакуумной электродинамики, то эти сигналы должны быть катастрофически слабыми.  Но если воспользоваться результатами теории взаимодействия фотонов с темной средой, которые мы получили, то эти сигналы должны оказаться аномально усиленными, и их можно будет обнаружить.

– То есть темная жидкость – это «усилитель» различных сигналов?

– Да. Вот, к примеру, гравитационно-волновые поля астрофизических и галактических источников действуют на сложную многоуровневую электродинамическую систему  Земли, и на  частотах гравитационных волн возникают электромагнитные колебания.  Из-за взаимодействия с темной средой эти колебания многократно  усиливаются. Эти усиленные сигналы на четко определенных частотах и надо искать. Мы придумали систему тестов, с помощью которых такие сигналы можно обнаружить.  Этому была посвящена существенная часть  доклада.

– Формулы выведены, а что дальше?

– В 2016 году в журнале «Symmetry» опубликован 48-страничный обзор, посвященный электродинамике  темной жидкости. Там я описал десять прямых и косвенных  схем взаимодействия электромагнитных волн с космической темной жидкостью, которые основаны на детальном анализе точно интегрируемых математических моделей. В этом году мы описали еще четыре новые схемы.  Конечно, было бы интересно экспериментально проверить эти выводы.