Затем астрофизик рассчитал, как отрицательная масса будет проявляться на более мелких масштабах. Для этого он смоделировал в рамках своей модели взаимодействие большого числа частиц положительной и отрицательной массы. Фарнс обнаружил несколько эффектов, которые традиционно приписывают темной материи. Во-первых, он смоделировал эволюцию плотной группы частиц с положительной массой, погруженных в «море» из частиц отрицательной массы. Такая система должна качественно описывать эволюцию галактик на поздних стадиях расширения Вселенной. В результате он получил распределение плотности, которое хорошо совпадает с данными наблюдений — плотность частиц медленно растет при приближении к центру галактики и совпадает с профилем Буркерта. Это решает проблему «острого гало» (cuspy halo problem), которая возникает в модели ΛCDM.
Во-вторых, при тех же начальных данных ученый рассчитал кривую вращения галактики и обнаружил, что он тоже хорошо совпадает с данными наблюдений. В то время как в модели с чисто «положительными» частицами материя на краю галактики движется медленнее, чем в центре, в модели с преобладанием «отрицательных» частиц скорость получается примерно постоянной.
В-третьих, Фарнс показал, что в его модели естественным путем возникает нитевидная крупномасштабная структура Вселенной: галактики объединяются в скопления, скопления — в сверхскопления, а сверхскопления — в цепочки и стены.
В-четвертых, астрофизик предположил, что частицы положительной и отрицательной массы будут объединяться в диполи и ускоряться до скорости света (поскольку получившаяся частица не имеет массы). Ранее такая возможность уже рассматривалась, причем физики считали, что она является серьезным аргументом против теорий с отрицательной массой, поскольку ОТО запрещает массивным частицам, из которых состоит диполь, разгоняться до скорости света. Тем не менее, Фарнс подчеркивает, что такой процесс не нарушает никаких фундаментальных законов, но должен приводить к образованию космических частиц с очень высокими энергиями, которые отчасти регистрируются на практике.
Наконец, ученый проверил, как сильно предложенная модификация модели ΛCDM исказит реально наблюдаемые эффекты — расширение Вселенной, измеренное по стандартным свечам, реликтовый фон и наблюдения за слияниями скоплений галактик. Гипотеза не противоречит наблюдаемым данным. Впрочем, довольно много вопросов все еще остаются открытыми — в частности, не понятно, как увязать такую гипотезу со Стандартной моделью (может ли механизм Хиггса генерировать отрицательные массы?), как регистрировать частицы с отрицательной массой и как объяснить противоречия между отталкиванием «отрицательных» частиц и теорией гравитонов.
Модель с постоянным производством отрицательной массы объясняет не только наблюдаемое расширение Вселенной, но и образование ее крупномасштабной структуры, гало темной материи вокруг галактик и кривые вращения — большинство эффектов, которые принято списывать на темную энергию и темную материю. Как ни странно, такая интуитивно неестественная гипотеза вполне согласуется с данными наблюдений. Более того, она предлагает объяснить их более простым способом, привлекая меньше сущностей.
nplus1.ru, 5 декабря 2018, Дмитрий Трунин
https://nplus1.ru/news/2018/12/05/negative-creation
Журнал Astronomy & Astrophysics, 2018
Джейми Фарнс (Jamie Farnes)
https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2018/12/aa32898-18/aa32898-18.html
https://arxiv.org/abs/1712.07962
Глава 11-15-6
Джейми С. Фарнс
Джейми С. Фарнс (1984 г.р.) — британский космолог, астрофизик и радиоастроном из Оксфордского университета.Он изучает темную энергию, темную материю, космические магнитные поля и крупномасштабную структуру Вселенной.В 2018 году объявили, что Фарнс, возможно, одновременно решил проблемы темной энергии и темной материи, используя новую игрушечную модель темной жидкости с отрицательной массой, которая «приносит баланс во Вселенную». В 2019 году Вселенная Фарнса вошла в десятку лучших кандидатов на роль темной материи.
Фарнс родился в Корнуолле, Англия, Великобритания.Он посещал общественную школу Солташ, учился в Ройял Холлоуэй, получив степень бакалавра с отличием по теоретической физике (2008 г.), а затем степень доктора астрофизики в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета (2012 г.).Фарнс также был членом Института космологии Кавли и учился в колледже Тринити-Холл, где Стивен Хокинг ранее защитил докторскую диссертацию.
С 2012 по 2015 год Фарнс работал доцентом в Сиднейском университете и в Центре передового опыта астрофизики всего неба ARC.В 2015 году он ненадолго перешел в Астрофизическую обсерваторию Арчетри, а затем получил должность старшего научного сотрудника в Университете Радбауд в Неймегене.
В 2017 году он вернулся в Великобританию в качестве научного сотрудника Оксфордского электронного исследовательского центра факультета инженерных наук Оксфордского университета. В 2019 году сообщалось, что Фарнс перешел в Faculty, ведущую компанию в области искусственного интеллекта.
Текущая работа Фарнса заключается в разработке научных программ для Square Kilometer Array, радиотелескопа следующего поколения, который будет генерировать 5 зеттабайт (5 миллионов петабайт) данных каждый год — скорость передачи данных, эквивалентная 5-кратной предполагаемой глобальной интернет-трафике.в 2015 году. Фарнс является членом двух научных рабочих групп SKA. Фарнс также является членом исполнительного комитета по исследованию POSSUM и сопредседателем внегалактической рабочей группы по составлению карты радиовселенной.
В 2014 году Фарнс создал «радугу радиоданных», чтобы решить проблему о том, являются ли магнитные поля в космосе присущими излучающим радиоволны галактикам или квазарам, или же они находятся намного ближе к Земле — в промежуточных газовых облаках.Фарнс и его коллеги смогли показать, что магнитное поле обычно связано с самой галактикой или квазаром, и смогли различить различные эффекты ядра галактики или квазара, а также его радиоизлучающих «долей».
В 2015 году он и Брайан Генслер подсчитали, что космические магнитные поля в древних галактиках намного сильнее, чем считалось ранее. Фарнс использовал Очень Большую Решетку, чтобы провести первое детальное исследование эволюции протогалактик в ранней Вселенной, и предложил творческую альтернативу, которая предполагает, что во всем космосе должна действовать более экзотическая теория динамо.В 2018 году в международных СМИ сообщалось, что Фарнс, возможно, разгадал тайну темной энергии и темной материи, объединив их в темную жидкость с отрицательной массой.В этой работе повторно использовался тензор создания, ранее предложенный Фредом Хойлом, но только для отрицательных масс.
Глава 11-15-7
Космологическая модель Джейми С. Фарнса
Фарнс опубликовал рецензируемую научную статью в журнале Astronomy & Astrophysicals, в которой используется теория, моделирование и наблюдения для изучения постоянно создаваемых отрицательных масс.В статье предполагается, что «загадочная загадка темной Вселенной могла возникнуть из-за простой ошибки знака» и приводит к циклической Вселенной с изменяющимся во времени параметром Хаббла, что потенциально может решить проблему с разными вычислениями постоянной Хаббла.В статье говорится, что это было мотивировано утверждением Альберта Эйнштейна, который написал, что космологическая постоянная требует, чтобы «пустое пространство взяло на себя роль гравитирующих отрицательных масс, которые распределены по всему межзвездному пространству».
Теория Фарнса вызвала много споров в научном сообществе.
Кшиштоф Болейко, физик из Университета Тасмании в Австралии, говорит, что «математика Фарнса хороша», и что, по его догадкам, «внутри космических пустот сигнал будет более четким, и поэтому будет легче различать процессы, вызванные темными лучами».энергии и те, которые вызваны постоянно создаваемой материей с отрицательной массой».
Алекс Мерфи, профессор астрофизики ядра и элементарных частиц в Эдинбургском университете, сказал, что результаты были интересными и элегантными: «Это одна из многих попыток дать ответы на глубоко тревожные вопросы нашего понимания содержимого Вселенной. Возможно подобная идея может обеспечить необходимый прорыв».
Герайнт Льюис, профессор астрофизики Сиднейского университета, сказал: «На первый взгляд, он раскрывает некоторые особенности нашей Вселенной, но теперь вопрос в том, может ли он объяснить другие наблюдения Вселенной, которые мы имеем.Прежде чем мы сможем сказать, что это эквивалентно нашему нынешнему пониманию, нам нужно провести целый ряд тестов, а затем нам нужно выяснить, какие предсказания делает эта модель, в которых текущая космологическая модель не справится.раздвигать границы фундаментальной физики, потому что каждый раз мы открываем новую область – сначала она кажется эзотерической и странной, но со временем она вливается в нашу повседневную жизнь».
Однако другие были более критичны:
Сабина Хоссенфельдер заявила, что: «отрицательные массы не произвели революцию в космологии», «Фарнс в своей статье вместо этого хочет, чтобы отрицательные гравитационные массы взаимно отталкивали друг друга. Но общая теория относительности не позволит вам сделать это», и«Терм творения — это, по сути, волшебное средство, с помощью которого можно объяснить все и вся».
Это заявление было оспорено Фарнсом, который оставил комментарий: «Ваше несогласие, по-видимому, связано с работой Бонди, который показал, что эти отрицательные массы совместимы с ОТО».