Выпуски

 / 

2025

 / 

Ноябрь

  

К 60-летию Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау. Обзоры актуальных проблем


От двухжидкостной модели Ландау к Вселенной де Ситтера

 
Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, ул. Косыгина 2, Москва, 119334, Российская Федерация

Аналогии c физикой конденсированного состояния полезны для рассмотрения явлений, связанных с квантовым вакуумом, в силу того что в конденсированном состоянии нам известна физика как в инфракрасном, так и в ультрафиолетовом пределе, в то время как для элементарных частиц и гравитации физика в транспланковском масштабе неизвестна. Одним из краеугольных камней связи между нерелятивистским конденсированным состоянием и современными релятивистскими теориями является двухжидкостная гидродинамика сверхтекучего гелия, разработанная Ландау и Халатниковым (Исаак Маркович Халатников впоследствии основал и возглавил Институт имени Ландау). Динамика и термодинамика деситтеровского состояния расширяющейся Вселенной обладают некоторыми чертами многожидкостной системы. Фактически существуют три компоненты: квантовый вакуум, гравитационная составляющая и релятивистская материя. Расширяющийся деситтеровский вакуум служит тепловым резервуаром с локальной температурой, в два раза превышающей температуру Гиббонса—Хокинга относительно космологического горизонта. Такая локальная температура приводит к нагреванию как материальной, так и гравитационной компоненты. Последняя ведёт себя как жёсткая материя Зельдовича и представляет собой тёмную материю. В состоянии равновесия и в отсутствие обычной материи положительное парциальное давление тёмной материи компенсирует отрицательное парциальное давление квантового вакуума. Поэтому в состоянии полного равновесия полное давление равно нулю. Это весьма похоже на давление соответственно сверхтекучей и нормальной компонент сверхтекучей жидкости, которые вместе создают нулевое давление жидкости в отсутствие окружающей среды. Мы предлагаем феноменологическую теорию, описывающую динамику тёмной энергии и тёмной материи. Если предположить, что в динамике гравитационная тёмная материя ведёт себя как реальная жёсткая материя Зельдовича, то получаем степенной закон релаксации обеих компонент вследствие обмена энергией между ними. Отсюда следует, что их значения, известные в настоящее время, имеют правильный порядок величины. Мы также рассматриваем другие проблемы через призму физики конденсированного состояния, включая чёрные дыры и постоянную Планка.

Текст pdf (650 Кб)
Ключевые слова: квантовый вакуум, термодинамика Вселенной де Ситтера, квантовое туннелирование, чёрные дыры, эффект Унру, константы Планка
PACS: 04.20.−q, 04.70.Dy, 95.36.+x (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.03.039890
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/11/b/
Цитата: Воловик Г Е "От двухжидкостной модели Ландау к Вселенной де Ситтера" УФН 195 1137–1156 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 25 января 2025, доработана: 14 марта 2025, 17 марта 2025

English citation: Volovik G E “From Landau two-fluid model to de Sitter UniversePhys. Usp. 68 (11) (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.03.039890

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение