Танцующая в темноте
ΛCDM или Lambda-Cold Dark Matter это на текущий момент стандартная космологическая модель. В посте собраны ссылки на объясняющий ΛCDM научпоп и сайты проектов компьютерных моделирований структуры Вселенной в ΛCDM.
Вселенная после Большого взрыва это совсем не то, что мы можем увидеть — звезды, межгалактический газ — составляет всего 4% общего энергетического баланса Вселенной. 24% составляет темная материя. А еще 70 с лишним процентов «темная энергия» - субстанция, которая не подчиняется обычным законам физики для частиц. Из чего состоит темная энергия наука не знает.
Когда Вселенная расширялась очень быстро, когда действовало определенное поле, это поле при распаде порождало частицы и фактически сделало наш мир плоским, перевело квантовые флуктуации в флуктуации вещества, которое мы сейчас видим вокруг как скопления галактик — у них гауссово распределение, то есть одинаковое по всем направлениям, — и фактически объяснило окружающий нас мир.
Современная космологическая модель описывается шестью параметрам: плотности, темной энергии, темной материи, видимой материи, это параметры, связанные с формированием первых флуктуаций, их амплитуда, и это параметр, связанный с эпохой образования первых звезд.
Зачем моделировать крупномасштабную структуру Вселенной?
Астрофизик Сергей Пилипенко об учете гидродинамики в расчетах, субрешеточной физике и многообразии галактик.
На качественном уровне физические процессы, происходящие в галактиках, сейчас известны, и усилия ученых направлены на следующий шаг — получение количественных предсказаний. Это позволит в конечном итоге ответить на ряд фундаментальных вопросов, например, о свойствах темной материи. Поскольку темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше, чем обыкновенной, образование структур, в том числе и галактик, должно управляться темной материей. Но для того, чтобы выделить наблюдаемые проявления темной материи, необходимо разобраться с поведением обычной материи.
На масштабах нескольких миллионов световых лет влияние обычной материи можно не учитывать, поскольку звуковые волны в газе не успели распространиться на такие расстояния за время жизни Вселенной, и поэтому обычная материя эффективно ведет себя так же, как и темная: она подвержена одной только силе гравитации, про давление газа можно забыть. Этот факт позволяет сравнительно просто моделировать эволюцию крупномасштабной структуры Вселенной.
СТАТЬЯ
О решении загадки космологической постоянной
Доклад Cédric Deffayet на Гинзбурговской конференции по проблемам физики , которая проходила в Физическом институте им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН).
В начале XX века Альберт Эйнштейн сформулировал основные положения и идеи общей теории относительности (ОТО), описывающей гравитацию как эффект деформации пространства-времени в присутствии массы-энергии. При этом основное для теории Эйнштейна уравнение содержало слагаемое с задаваемым параметром — космологической постоянной. С самого начала она была введена туда искусственно. Изначально эта величина внедрялась для допущения существования статического решения уравнения — обоснования возможности существования статической Вселенной. Эйнштейну как-то не верилось, что Вселенная может расширяться или сжиматься, но беда была в том, что без члена с космологической постоянной она рано или поздно «схлопывалась» бы под действием гравитации. Затем теоретические работы Александра Фридмана, обосновавшего космологическую модель расширяющейся Вселенной, и экспериментальные наблюдения Эдвина Хаббла, выявившего зависимость красного смещения галактик от расстояния до них, убедили Эйнштейна в нестационарности Вселенной.
Суперсимметрия (SUSY)
Что такое суперсимметрия?
Несмотря на огромные успехи стандартной модели в объяснении экспериментальных данных, она обладает рядом теоретических трудностей, которые не позволяют стандартной модели быть окончательной теорией, описывающей наш мир. Оказывается, часть этих трудностей может быть преодолена при суперсимметричном расширении стандартной модели.
Провал теста на адронном коллайдере
В менее популярных моделях SUSY, самых лёгких из суперпартнёров как раз и ищут на БАК. В иных моделях суперпартнёры не тяжелее существующих частиц, но менее стабильны, из-за чего их труднее обнаружить. Эти теории будут и далее проверяться на БАК после апгрейда.
Supersymmetry Fails Test, Forcing Physics to Seek New Ideas / ОRIGINAL
Суперсимметрия не подтверждается экспериментами, и физики ищут новые идеи / ПЕРЕВОД