Новий погляд на Всесвіт: Геометрія простору-часу як джерело космічного прискорення

Прискорене розширення нашого Всесвіту традиційно пояснюється в сучасній космології через введення гіпотетичної темної енергії. Ця невидима субстанція, згідно з оцінками, становить приблизно сімдесят відсотків усієї енергії-матерії космосу. Проте, сама необхідність штучного додавання цього члена до стандартних рівнянь Фрідмана, які виводяться з Загальної теорії відносності (ЗТВ) Ейнштейна, тривалий час вважалася математично не зовсім елегантною.

Наприкінці 2025 року наукова спільнота отримала теоретичну роботу, яка запропонувала зовсім інший, геометричний підхід до вирішення цієї фундаментальної космологічної проблеми. В основі цієї альтернативи лежить гравітація Фінслера. Дослідницька група, до якої увійшли фахівці з Німеччини та Румунії, сфокусувалася на розширенні класичної ЗТВ. Серед ключових авторів — фізик Крістіан Пфайфер із Центру прикладних космічних технологій та мікрогравітації (ZARM) при Бременському університеті, Німеччина, а також його колеги з Трансильванського університету у Брашові, Румунія.

Гравітація Фінслера, яку активно розробляли останніми роками, пропонує значно багатше геометричне представлення простору-часу. Це дозволяє моделювати гравітаційну поведінку матерії, особливо газових середовищ, із більшою точністю, ніж це робить стандартна ЗТВ. Саме це розширення геометричного апарату є вирішальним моментом, оскільки воно відкриває шлях до переосмислення самої природи космічного прискорення. Коли теорію гравітації Фінслера застосували до рівнянь Фрідмана, народилися так звані рівняння Фінслера-Фрідмана, які дали несподіваний результат.

Ці модифіковані рівняння демонструють здатність природним чином передбачати прискорене розширення Всесвіту навіть у вакуумі. Що найважливіше, вони повністю усувають потребу у введенні додаткового члена, що відповідає темній енергії. Крістіан Пфайфер підкреслив, що цей новий геометричний погляд на проблему темної енергії відкриває свіжі перспективи для глибшого розуміння фундаментальних законів, що керують космосом. Як зазначається у публікації в «Журналі космології та астрочастинкової фізики», прискорення може бути не наслідком дії якоїсь невідомої космічної сили, а, скоріше, невід’ємною властивістю самої геометрії простору-часу.

Теоретична база, закладена у цьому дослідженні, фактично пропонує радикальну зміну парадигми: геометрія простору-часу сама по собі може виступати рушійною силою прискорення. На відміну від стандартної космологічної моделі, де темну енергію доводиться вводити «вручну», щоб узгодити теорію з астрономічними спостереженнями, тут прискорення виникає безпосередньо з динаміки розширення, визначеної рівняннями Фінслера-Фрідмана. Хоча дослідницька група дійшла висновку, що їхній геометричний підхід узгоджується з наявними спостережними даними через моделювання, вони визнають, що остаточне підтвердження вимагатиме подальших експериментальних перевірок.

Станом на 2026 рік тривають активні дослідження та верифікація цієї теоретичної моделі, яка кидає серйозний виклик усталеним уявленням про космологію. Ця робота не стверджує, що темна енергія повністю зникає з фізики, але вона переконливо натякає, що принаймні частина спостережуваного прискорення може бути пояснена більш глибоким та витонченим описом гравітації, заснованим на розширеній структурі простору-часу. Установи, які брали участь у цьому прориві, зокрема ZARM при Бременському університеті та Трансильванський університет у Брашові, продовжують працювати над математичним апаратом, який потенційно може переписати наше розуміння космічної еволюції. Це елегантне математичне рішення однієї з найбільших загадок сучасної фізики, запропоноване наприкінці 2025 року, ґрунтується на перегляді фундаментальних принципів гравітації.