ТМ и ТЭ: не «что», а «как»? К постановке проблемы

ТМ и ТЭ: не «что», а «как»? К постановке проблемы

Аннотация: Рассматривается возможность интерпретации наблюдаемых проявлений тёмной материи (ТМ) и тёмной энергии (ТЭ) не как гипотетических физических субстанций, а как эмерджентных макроскопических режимов, в которых существует гравитирующая сеть (космическая паутина) на разных этапах своей динамики. Данный взгляд позволяет сформулировать единый подход к описанию эволюции сложных систем от галактических скоплений до, потенциально, биологических и информационных сетей.

1. Постановка вопроса: от онтологии к функционалу

Стандартная космологическая модель (ΛCDM) постулирует ТМ и ТЭ как отдельные физические сущности с определёнными свойствами. Однако, растущая точность наблюдений (Euclid, James Webb) и вычислительное моделирование (экзафлопсные симуляции) позволяют задаться иным вопросом: что если ТМ и ТЭ являются не «вещами в себе», а наблюдаемыми проявлениями различных фазовых или динамических состояний единой гравитационно-связанной сети?

2. Аргументация: универсальность паттернов

Системный анализ выявляет, что два фундаментальных паттерна — стабилизации/структурирования и расширения/перестройки — наблюдаются во всех сложных, самоорганизующихся сетях, независимо от их природы:

• В космологии: «Каркас» (ТМ) — это гравитационный потенциал, удерживающий структуры. «Поток» (ТЭ) — фактор, приводящий к ускоренному расширению и подавлению образования новых связей на крупнейших масштабах.
• В теории сложных систем: Данные паттерны формально описываются через параметр порядка и теорию фазовых переходов. Переход сети из режима кластеризации (аналог ТМ) в режим «развязки» (аналог ТЭ) может быть следствием изменения внутреннего параметра, например, эффективного давления или плотности связи.

3. Ключевая гипотеза

Тёмная материя и тёмная энергия могут быть проявлениями двух доминирующих режимов динамики космической сети (космической паутины): режима гравитационной конденсации и структурообразования (ТМ) и режима доминирования эффективного отрицательного давления, ведущего к кинематическому или динамическому расширению системы (ТЭ). Эти режимы не исключают друг друга, а сосуществуют, и их баланс определяет наблюдаемую крупномасштабную структуру Вселенной в данную эпоху.

4. Направления для верификации и фальсификации

Гипотеза является научной, так как порождает проверяемые следствия:

1. Корреляция параметров: В рамках гипотезы следует ожидать не абсолютной константности параметра уравнения состояния тёмной энергии (w), а его возможной корреляции с локальной плотностью и морфологией космической сети. Проверка: анализ данных обзоров (Euclid, DESI) на предмет зависимости w от среды (войды, филаменты, узлы).
2. Эволюция режимов: Доля «проявлений» ТМ и ТЭ в общем энергетическом бюджете Вселенной может быть не просто функцией времени, а следствием глобального фазового перехода космической сети. Проверка: поиск в данных наблюдательных космологии признаков, соответствующих критическому поведению в симуляциях N-тел с альтернативными моделями гравитации.
3. Единый формализм: Должна существовать возможность описать оба режима в рамках единого математического аппарата теории поля или термодинамики неэкстенсивных систем, где ТМ и ТЭ возникают как различные решения или предельные случаи. Проверка: построение такой модели и сравнение её предсказаний с ΛCDM на разных масштабах.

5. Заключение

Предлагаемый сдвиг парадигмы — от поиска частиц ТМ и природы поля ТЭ к исследованию ТМ и ТЭ как режимов динамики сети — не отрицает наблюдательных фактов, но меняет фокус интерпретации. Это открывает путь к:

• Новому синтезу в космологии через теорию сложных систем.
• Постановке экспериментов по изучению аналогичных режимов в конденсированных средах и активных сетях.
• Формулировке новых, потенциально более экономных, предсказаний для следующего поколения астрофизических инструментов.

Гипотеза является приглашением к междисциплинарному диалогу. Её проверка потребует совместных усилий космологов, специалистов по теории сетей, физиков-статистиков и, возможно, биологов, изучающих морфогенез. Первый шаг — признание, что вопрос «Что такое ТМ и ТЭ?» может быть продуктивно переформулирован в вопрос: Как Вселенная, как сложная сеть, переключается между режимами структурирования и расширения, и можем ли мы описать этот переход универсальным языком?»