Инвариантность относительно репараметризации времени и её связь с феноменами тёмной энергии и тёмной материи
Автор: Георгиев В.Г.
Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статья в выпуске: 4 (53), 2025 года.
Бесплатный доступ
Загадочная природа тёмной энергии (DE) бросает вызов нашему пониманию космоса, выступая в качестве силы, ответственной за ускоренное расширение Вселенной. В данной работе космологическая постоянная Эйнштейна (ΛE) рассматривается как проявление DE, интерпретируемое в рамках репараметризационно-инвариантной масштабной симметрии (RISS). В этой парадигме ΛE возникает как “кинетический"член, происходящий из относительного временного движения, что отличает его от традиционной кинетической энергии, основанной на относительном пространственном движении. В центре данного исследования находится космический масштабный фактор λ(t), ре-параметризационная конструкция, способная динамически наделять ΛE значимостью в расширенных уравнениях общей теории относительности Эйнштейна (EGR). Путём тщательных выводов формулируются управляющие уравнения для λ(t) и его взаимодействия с ΛE. Наложение симметрии репараметризации на уравнения движения открывает глубокий путь к решению проблемы недостающей массы, проявляющейся на галактических и внегалактических масштабах. Здесь некорректные (не сопутствующие) временные параметризации порождают фиктивные силы, чьё присутствие согласуется в рамках симметрийного подхода, обеспечивая когерентное описание явлений. Этот основанный на симметрии подход естественным образом приводит к MOND-подобной зависимости, Модифицированная Ньютоновская Динамика (MOND), g ∼ √ a0gN, где g обозначает гравитационное ускорение, a0 представляет собой фундаментальное ускорение MOND, а gN — ньютоновское ускорение. Теоретические предсказания для ΛE и a0 демонстрируют поразительное соответствие их наблюдаемым значениям, что придаёт достоверность данной интерпретации. Это соединение концептуальной ясности и математической строгости подчёркивает потенциально объединяющий принцип в нашем понимании гравитационных явлений, связанных с тёмной энергией и тёмной материей, а также широкой космической ткани.
Космология: теория, тёмная материя и энергия, космологическая постоянная Эйнштейна, гравитация: теория, модифицированная ньютоновская динамика (MOND), масштабно-инвариантный вакуум (SIV), репараметризационная инвариантность
Короткий адрес: https://sciup.org/142247287
IDR: 142247287 | УДК: 524.8., 536.7, 530.16 | DOI: 10.17238/issn2226-8812.2025.4.34-49
Time Reparametrization Invariance and Its Relation to the Dark Energy and Dark Matter Phenomena
The enigmatic nature of dark energy (DE) challenges our comprehension of the cosmos, appearing as the force responsible for the Universe’s accelerating expansion. This work considers the Einstein Cosmological Constant (ΛE) as a manifestation of DE, interpreted through the framework of Reparametrization Invariant Scaling Symmetry (RISS). Within this paradigm, ΛE emerges as a “kinetic energy"term, derived from relative temporal motion, setting it apart from the conventional kinetic energy based on spatial relative motion. Central to this exploration is the cosmic scale factor λ(t), a reparametrization construct capable of rendering ΛE dynamically as relevant to the extended equations of Einstein’s General Relativity (EGR). Through meticulous derivations, the governing equations of λ(t) and its interplay with ΛE are articulated. Imposing reparametrization symmetry on the equations of motion reveals a profound avenue for addressing the missing mass problem evident at galactic and extragalactic scales. Here, improper (non co-moving) temporal parametrizations introduce fictitious forces, whose presence is reconciled through the symmetry framework, ensuring a coherent treatment of the phenomena. This symmetry-based approach naturally yields the MOND-like relationship, Modified Newtonian Dynamics (MOND), g ∼ √ a0gN, where g denotes gravitational acceleration, a0 represents the fundamental MOND acceleration, and gN is the Newtonian acceleration. The theoretical predictions for ΛE and a0 demonstrate remarkable alignment with their observed magnitudes, lending credence to this interpretation. This synthesis of conceptual clarity and mathematical rigor underscores a potential unifying principle in our understanding of dark energy and dark matter gravitational phenomena and the broader cosmic tapestry.