ДАТА ПУБЛИКАЦИИ
20.11.2025
Публикации: https://doi.org/10.5281/zenodo.21772929
АВТОР: МОСКВИН С.Л.
ТЁМНАЯ ЭНЕРГИЯ И
ТЁМНАЯ МАТЕРИЯ
ТЁМНАЯ МАТЕРИЯ
УДК: 524.85
Тёмные частицы как возможная единая природа тёмной энергии и тёмной материи
Москвин С.Л.
Директор автономной некоммерческой организации дополнительного образования «Инноватор», Москва, Россия
Аннотация. В работе выдвинута гипотеза, объединяющая тёмную энергию и тёмную материю в единую сущность: обе они рассматриваются как проявления одной популяции гипотетических самореплицирующихся тёмных частиц. Согласно предлагаемой модели, непрерывная саморепликация этих частиц в межгалактическом пространстве создаёт динамическое давление, вызывающее расширение Вселенной (эффект, приписываемый тёмной энергии), тогда как локальное накопление тех же частиц вокруг галактик формирует гало и повышает орбитальные скорости звёзд на периферии (эффект, приписываемый тёмной материи). Такая унификация тёмного сектора отличает настоящую работу от стандартной модели ΛCDM, где тёмная энергия и тёмная материя суть две независимые компоненты. Отдельно рассматривается центральная трудность любой объединённой модели — необходимость совместить скучивание (образование гало) с расталкивающим действием (ускоренное расширение), — и предлагается, как процесс саморепликации может её разрешать. Работа развивает космологический аспект ранее предложенной автором модели саморепликации и формулирует проверяемый критерий, отличающий её от ΛCDM: динамическую связь плотностей тёмной энергии и тёмной материи.
Ключевые слова: тёмная материя, тёмная энергия, тёмный сектор, унификация, саморепликация, закон Хаббла, кривые вращения галактик, тёмное гало, космология.
Dark Particles as a Possible Unified Nature of Dark Energy and Dark Matter
Moskvin S.L.
Director of the Autonomous Non-Profit Organization of Additional Education “Innovator”, Moscow, Russia
Abstract. This paper advances a hypothesis unifying dark energy and dark matter into a single entity: both are regarded as manifestations of one population of hypothetical self-replicating dark particles. According to the proposed model, the continuous self-replication of these particles in intergalactic space creates a dynamic pressure driving the expansion of the Universe (the effect attributed to dark energy), while the local accumulation of the same particles around galaxies forms halos and raises the orbital velocities of stars in galactic outskirts (the effect attributed to dark matter). Such unification of the dark sector distinguishes this work from the standard ΛCDM model, in which dark energy and dark matter are two independent components. The central difficulty of any unified model — the need to combine clustering ( halo formation) with a repulsive action (accelerated expansion) — is addressed separately, and a way in which the self-replication process may resolve it is proposed. The work develops the cosmological aspect of the author’s previously proposed self-replication model and formulates a testable criterion distinguishing it from ΛCDM: a dynamic coupling between the densities of dark energy and dark matter.
Keywords: dark matter, dark energy, dark sector, unification, self-replication, Hubble’s law, galaxy rotation curves, dark halo, cosmology.
Введение
На 2025 год природа тёмной материи и тёмной энергии остаётся одной из главных нерешённых проблем физики [Bertone, Hooper, 2018]. Существование тёмной материи выводится из динамики: наблюдаемые скорости звёзд и газа на периферии спиральных галактик слишком велики для видимой массы [Rubin, Ford, 1970], а гравитационная масса скоплений превышает светящуюся ещё со времён работ Ф. Цвикки [Zwicky, 1933]. Тёмная энергия, в свою очередь, введена для объяснения ускоренного расширения Вселенной, открытого по наблюдениям сверхновых типа Ia [Riess et al., 1998; Perlmutter et al., 1999] и подтверждённого прецизионными измерениями реликтового фона [Planck Collaboration, 2020].
В стандартной модели ΛCDM тёмная материя и тёмная энергия — две независимые сущности с принципиально разными свойствами: холодная тёмная материя скучивается под действием гравитации, формируя гало и крупномасштабную структуру, тогда как тёмная энергия (космологическая постоянная Λ) однородна и вызывает ускоренное расширение. При этом ни микрофизическая природа тёмной материи, ни теоретическое значение Λ не получили объяснения [Copeland, Sami, Tsujikawa, 2006].
Существует давняя исследовательская линия, стремящаяся описать тёмный сектор единой субстанцией — «тёмной жидкостью» или обобщённым газом Чаплыгина [Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001], которая вела бы себя как тёмная материя в областях высокой плотности и как тёмная энергия в среднем по Вселенной. Настоящая работа предлагает физический механизм такой унификации, основанный на саморепликации.
Центральный тезис: тёмная энергия и тёмная материя — это не две сущности, а одна популяция самореплицирующихся тёмных частиц. Один и тот же процесс порождает оба наблюдаемых эффекта: непрерывная репликация частиц в межгалактическом пространстве создаёт давление, расталкивающее галактики (тёмная энергия), а локальное накопление тех же частиц вблизи галактик формирует гало (тёмная материя).
Работа развивает космологический аспект ранее предложенной автором модели саморепликации [Москвин, 2026a]; в отличие от неё, здесь фокус сделан именно на объединении тёмного сектора и на связанной с этим физической трудности.
1. Единый механизм для двух эффектов
Расширение (эффект тёмной энергии). Гипотеза постулирует, что межгалактическое пространство заполнено самореплицирующимися тёмными частицами, число которых растёт экспоненциально: N(t) = N₀·exp(rt). Рост числа частиц между галактиками создаёт динамическое давление, раздвигающее их. Отсюда естественно следует закон Хаббла: при удвоении расстояния между галактиками удваивается и число разделяющих их реплицирующихся частиц, а значит, и скорость взаимного удаления. В модели [Москвин, 2026a] это даёт микрофизическую интерпретацию постоянной Хаббла H₀ = r/3, где r — частота саморепликации.
Гало (эффект тёмной материи). Те же частицы, накапливаясь вокруг галактик, создают дополнительную массо-энергетическую компоненту и градиент давления, спадающий от центра к периферии. Это соответствует наблюдаемому уменьшению плотности тёмной материи с удалением от центра галактики и обеспечивает дополнительную силу, поддерживающую высокие орбитальные скорости звёзд на окраинах [Rubin, Ford, 1970]. Таким образом, гало интерпретируется не как статичный гравитационный резервуар, а как область динамического накопления самореплицирующихся частиц.
Существенно, что оба эффекта производит одна и та же субстанция, различаются лишь её локальная плотность и режим: разреженное межгалактическое пространство — репликативное давление (тёмная энергия); окрестности галактик — накопление и скучивание (тёмная материя).
2. Центральная трудность и предлагаемое разрешение
Любая объединённая модель тёмного сектора сталкивается с фундаментальным возражением, которое необходимо обозначить прямо. Тёмная материя должна скучиваться: без способности собираться в сгустки не образуются гало и крупномасштабная структура. Тёмная энергия, напротив, должна быть гладкой и расталкивающей: если бы она скучивалась, она не давала бы однородного ускоренного расширения. Как одна субстанция может делать и то, и другое?
Предлагаемое разрешение опирается на то, что саморепликация — процесс, зависящий от плотности и локальных условий. В разреженном межгалактическом пространстве доминирует режим репликации: рост числа частиц создаёт объёмное давление, действующее как тёмная энергия. Вблизи галактик, где гравитация барионного вещества концентрирует частицы, начинает преобладать накопление (скучивание), и та же популяция проявляет себя как тёмная материя. Таким образом, поведение субстанции определяется не двумя разными её сортами, а переключением режима в зависимости от плотности — по аналогии с тем, как обобщённый газ Чаплыгина ведёт себя как материя при высокой плотности и как тёмная энергия при низкой [Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001].
Следует честно признать: строгое доказательство того, что предлагаемый механизм количественно воспроизводит и кривые вращения, и историю ускоренного расширения одновременно, требует построения математической модели и пока не выполнено. Настоящая работа обозначает механизм и направление, а не завершённый расчёт.
3. Физическая мыслимость самореплицирующихся частиц
Гипотеза предполагает, что тёмные частицы — сложные квантово-механические системы, способные к самовоспроизводству. Мыслимость такого поведения на фундаментальном уровне поддерживается двумя независимыми линиями данных.
Во-первых, саморепликация не является исключительной привилегией биологии: продемонстрировано самоподдерживающееся экспоненциальное самокопирование молекулы РНК-фермента [Lincoln, Joyce, 2009], что показывает принципиальную возможность автокаталитического самовоспроизводства у неживых молекулярных систем.
Во-вторых, при сверхнизких температурах, характерных для межгалактического пространства (близких к 2,7 К и ниже), вещество переходит в макроскопические квантовые состояния с выраженной самоорганизацией: бозе-эйнштейновские конденсаты [Pitaevskii, Stringari, 2016], сверхтекучесть и сверхпроводимость [Leggett, 2006], конденсация экситонных поляритонов [Kasprzak et al., 2006]. В этих состояниях миллиарды частиц ведут себя как единое когерентное целое и спонтанно формируют упорядоченные структуры. Это служит косвенным аргументом в пользу того, что в холодной межгалактической среде возможны когерентные, самоорганизующиеся состояния тёмной материи.
Эти соображения не доказывают существования самореплицирующихся тёмных частиц, но показывают, что такая гипотеза не противоречит известной физике самоорганизации и автокатализа.
4. Проверяемый критерий и условие фальсификации
Ключевое, эмпирически различимое следствие унификации состоит в следующем. В ΛCDM плотности тёмной материи и тёмной энергии эволюционируют независимо (материя разбавляется с расширением, Λ постоянна). Если же обе они — проявления одной самореплицирующейся популяции, то их плотности должны быть динамически связаны общим параметром — частотой репликации r.
Проверяемый критерий. Модель предсказывает: (а) микрофизическую связь постоянной Хаббла с частотой репликации, H₀ = r/3, проверяемую при прямом обнаружении тёмных частиц и измерении r; (б) корреляцию между локальной плотностью тёмной материи (профили гало) и темпом космологического расширения, отсутствующую в ΛCDM; (в) связь между ростом массы сверхмассивных чёрных дыр и темпом расширения — что может указывать на протекание саморепликации и внутри чёрных дыр.
Условие фальсификации. Гипотеза будет опровергнута, если наблюдения покажут, что тёмная энергия строго постоянна (Λ = const) и полностью динамически независима от тёмной материи, то есть что плотности тёмного сектора не связаны никаким общим параметром. Обнаружение же наблюдаемой связи (например, эволюции уравнения состояния тёмной энергии, скоррелированной со свойствами гало) свидетельствовало бы в пользу унификации.
Заключение
В работе предложена гипотеза, объединяющая тёмную энергию и тёмную материю как два проявления одной популяции самореплицирующихся тёмных частиц: репликативное давление в разреженном пространстве даёт эффект тёмной энергии и закон Хаббла, а накопление тех же частиц у галактик — эффект тёмной материи и гало. Такая унификация отличает модель от ΛCDM с её двумя независимыми компонентами и вписывается в established-линию единых моделей тёмного сектора [Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001].
Честно обозначена центральная трудность — совмещение скучивания и расталкивания — и предложен путь её разрешения через зависимость режима саморепликации от локальной плотности; при этом подчёркнуто, что строгий количественный расчёт остаётся задачей дальнейшей работы. Мыслимость самореплицирующихся квантовых частиц поддержана данными о самокопировании РНК и о самоорганизации вещества при сверхнизких температурах. Сформулированный проверяемый критерий — динамическая связь плотностей тёмного сектора — отличает гипотезу от ΛCDM и делает её эмпирически различимой.
Выводы
Цитируемая литература
Москвин, 2026a – Москвин С.Л. Теория саморепликации — новая модель космоса и альтернатива Большому взрыву. Zenodo, 2026. DOI: 10.5281/zenodo.21759022
Bertone, Hooper, 2018 – Bertone G., Hooper D. History of dark matter // Reviews of Modern Physics. 2018. Vol. 90, no. 4. Art. 045002. DOI: 10.1103/RevModPhys.90.045002
Copeland, Sami, Tsujikawa, 2006 – Copeland E.J., Sami M., Tsujikawa S. Dynamics of dark energy // International Journal of Modern Physics D. 2006. Vol. 15, no. 11. P. 1753–1936. DOI: 10.1142/S021827180600942X
Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001 – Kamenshchik A., Moschella U., Pasquier V. An alternative to quintessence // Physics Letters B. 2001. Vol. 511, no. 2–4. P. 265–268. DOI: 10.1016/S0370-2693(01)00571-8
Kasprzak et al., 2006 – Kasprzak J., Richard M., Kundermann S. et al. Bose–Einstein condensation of exciton polaritons // Nature. 2006. Vol. 443. P. 409–414. DOI: 10.1038/nature05131
Leggett, 2006 – Leggett A.J. Quantum Liquids: Bose Condensation and Cooper Pairing in Condensed-Matter Systems. Oxford: Oxford University Press, 2006.
Lincoln, Joyce, 2009 – Lincoln T.A., Joyce G.F. Self-sustained replication of an RNA enzyme // Science. 2009. Vol. 323, no. 5918. P. 1229–1232. DOI: 10.1126/science.1167856
Perlmutter et al., 1999 – Perlmutter S., Aldering G., Goldhaber G. et al. Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae // The Astrophysical Journal. 1999. Vol. 517, no. 2. P. 565–586. DOI: 10.1086/307221
Pitaevskii, Stringari, 2016 – Pitaevskii L., Stringari S. Bose–Einstein Condensation and Superfluidity. Oxford: Oxford University Press, 2016.
Planck Collaboration, 2020 – Planck Collaboration. Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters // Astronomy & Astrophysics. 2020. Vol. 641. Art. A6. DOI: 10.1051/0004-6361/201833910
Riess et al., 1998 – Riess A.G., Filippenko A.V., Challis P. et al. Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant // The Astronomical Journal. 1998. Vol. 116, no. 3. P. 1009–1038. DOI: 10.1086/300499
Rubin, Ford, 1970 – Rubin V.C., Ford W.K. Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions // The Astrophysical Journal. 1970. Vol. 159. P. 379–403. DOI: 10.1086/150317
Zwicky, 1933 – Zwicky F. Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln // Helvetica Physica Acta. 1933. Vol. 6. P. 110–127.
References
Bertone G., Hooper D. (2018) History of dark matter. Reviews of Modern Physics, 90(4), art. 045002.
Copeland E.J., Sami M., Tsujikawa S. (2006) Dynamics of dark energy. International Journal of Modern Physics D, 15(11), pp. 1753–1936.
Kamenshchik A., Moschella U., Pasquier V. (2001) An alternative to quintessence. Physics Letters B, 511(2–4), pp. 265–268.
Kasprzak J., Richard M., Kundermann S. et al. (2006) Bose–Einstein condensation of exciton polaritons. Nature, 443, pp. 409–414.
Leggett A.J. (2006) Quantum Liquids: Bose Condensation and Cooper Pairing in Condensed-Matter Systems. Oxford, Oxford University Press.
Lincoln T.A., Joyce G.F. (2009) Self-sustained replication of an RNA enzyme. Science, 323(5918), pp. 1229–1232.
Moskvin S.L. (2026) The Theory of Self-Replication is a New Model of the Cosmos and an Alternative to the Big Bang. Zenodo. DOI: 10.5281/zenodo.21759022.
Perlmutter S., Aldering G., Goldhaber G. et al. (1999) Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae. The Astrophysical Journal, 517(2), pp. 565–586.
Pitaevskii L., Stringari S. (2016) Bose–Einstein Condensation and Superfluidity. Oxford, Oxford University Press.
Planck Collaboration (2020) Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics, 641, art. A6.
Riess A.G., Filippenko A.V., Challis P. et al. (1998) Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant. The Astronomical Journal, 116(3), pp. 1009–1038.
Rubin V.C., Ford W.K. (1970) Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions. The Astrophysical Journal, 159, pp. 379–403.Zwicky F. (1933) Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Helvetica Physica Acta, 6, pp. 110–127.
Тёмные частицы как возможная единая природа тёмной энергии и тёмной материи
Москвин С.Л.
Директор автономной некоммерческой организации дополнительного образования «Инноватор», Москва, Россия
Аннотация. В работе выдвинута гипотеза, объединяющая тёмную энергию и тёмную материю в единую сущность: обе они рассматриваются как проявления одной популяции гипотетических самореплицирующихся тёмных частиц. Согласно предлагаемой модели, непрерывная саморепликация этих частиц в межгалактическом пространстве создаёт динамическое давление, вызывающее расширение Вселенной (эффект, приписываемый тёмной энергии), тогда как локальное накопление тех же частиц вокруг галактик формирует гало и повышает орбитальные скорости звёзд на периферии (эффект, приписываемый тёмной материи). Такая унификация тёмного сектора отличает настоящую работу от стандартной модели ΛCDM, где тёмная энергия и тёмная материя суть две независимые компоненты. Отдельно рассматривается центральная трудность любой объединённой модели — необходимость совместить скучивание (образование гало) с расталкивающим действием (ускоренное расширение), — и предлагается, как процесс саморепликации может её разрешать. Работа развивает космологический аспект ранее предложенной автором модели саморепликации и формулирует проверяемый критерий, отличающий её от ΛCDM: динамическую связь плотностей тёмной энергии и тёмной материи.
Ключевые слова: тёмная материя, тёмная энергия, тёмный сектор, унификация, саморепликация, закон Хаббла, кривые вращения галактик, тёмное гало, космология.
Dark Particles as a Possible Unified Nature of Dark Energy and Dark Matter
Moskvin S.L.
Director of the Autonomous Non-Profit Organization of Additional Education “Innovator”, Moscow, Russia
Abstract. This paper advances a hypothesis unifying dark energy and dark matter into a single entity: both are regarded as manifestations of one population of hypothetical self-replicating dark particles. According to the proposed model, the continuous self-replication of these particles in intergalactic space creates a dynamic pressure driving the expansion of the Universe (the effect attributed to dark energy), while the local accumulation of the same particles around galaxies forms halos and raises the orbital velocities of stars in galactic outskirts (the effect attributed to dark matter). Such unification of the dark sector distinguishes this work from the standard ΛCDM model, in which dark energy and dark matter are two independent components. The central difficulty of any unified model — the need to combine clustering ( halo formation) with a repulsive action (accelerated expansion) — is addressed separately, and a way in which the self-replication process may resolve it is proposed. The work develops the cosmological aspect of the author’s previously proposed self-replication model and formulates a testable criterion distinguishing it from ΛCDM: a dynamic coupling between the densities of dark energy and dark matter.
Keywords: dark matter, dark energy, dark sector, unification, self-replication, Hubble’s law, galaxy rotation curves, dark halo, cosmology.
Введение
На 2025 год природа тёмной материи и тёмной энергии остаётся одной из главных нерешённых проблем физики [Bertone, Hooper, 2018]. Существование тёмной материи выводится из динамики: наблюдаемые скорости звёзд и газа на периферии спиральных галактик слишком велики для видимой массы [Rubin, Ford, 1970], а гравитационная масса скоплений превышает светящуюся ещё со времён работ Ф. Цвикки [Zwicky, 1933]. Тёмная энергия, в свою очередь, введена для объяснения ускоренного расширения Вселенной, открытого по наблюдениям сверхновых типа Ia [Riess et al., 1998; Perlmutter et al., 1999] и подтверждённого прецизионными измерениями реликтового фона [Planck Collaboration, 2020].
В стандартной модели ΛCDM тёмная материя и тёмная энергия — две независимые сущности с принципиально разными свойствами: холодная тёмная материя скучивается под действием гравитации, формируя гало и крупномасштабную структуру, тогда как тёмная энергия (космологическая постоянная Λ) однородна и вызывает ускоренное расширение. При этом ни микрофизическая природа тёмной материи, ни теоретическое значение Λ не получили объяснения [Copeland, Sami, Tsujikawa, 2006].
Существует давняя исследовательская линия, стремящаяся описать тёмный сектор единой субстанцией — «тёмной жидкостью» или обобщённым газом Чаплыгина [Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001], которая вела бы себя как тёмная материя в областях высокой плотности и как тёмная энергия в среднем по Вселенной. Настоящая работа предлагает физический механизм такой унификации, основанный на саморепликации.
Центральный тезис: тёмная энергия и тёмная материя — это не две сущности, а одна популяция самореплицирующихся тёмных частиц. Один и тот же процесс порождает оба наблюдаемых эффекта: непрерывная репликация частиц в межгалактическом пространстве создаёт давление, расталкивающее галактики (тёмная энергия), а локальное накопление тех же частиц вблизи галактик формирует гало (тёмная материя).
Работа развивает космологический аспект ранее предложенной автором модели саморепликации [Москвин, 2026a]; в отличие от неё, здесь фокус сделан именно на объединении тёмного сектора и на связанной с этим физической трудности.
1. Единый механизм для двух эффектов
Расширение (эффект тёмной энергии). Гипотеза постулирует, что межгалактическое пространство заполнено самореплицирующимися тёмными частицами, число которых растёт экспоненциально: N(t) = N₀·exp(rt). Рост числа частиц между галактиками создаёт динамическое давление, раздвигающее их. Отсюда естественно следует закон Хаббла: при удвоении расстояния между галактиками удваивается и число разделяющих их реплицирующихся частиц, а значит, и скорость взаимного удаления. В модели [Москвин, 2026a] это даёт микрофизическую интерпретацию постоянной Хаббла H₀ = r/3, где r — частота саморепликации.
Гало (эффект тёмной материи). Те же частицы, накапливаясь вокруг галактик, создают дополнительную массо-энергетическую компоненту и градиент давления, спадающий от центра к периферии. Это соответствует наблюдаемому уменьшению плотности тёмной материи с удалением от центра галактики и обеспечивает дополнительную силу, поддерживающую высокие орбитальные скорости звёзд на окраинах [Rubin, Ford, 1970]. Таким образом, гало интерпретируется не как статичный гравитационный резервуар, а как область динамического накопления самореплицирующихся частиц.
Существенно, что оба эффекта производит одна и та же субстанция, различаются лишь её локальная плотность и режим: разреженное межгалактическое пространство — репликативное давление (тёмная энергия); окрестности галактик — накопление и скучивание (тёмная материя).
2. Центральная трудность и предлагаемое разрешение
Любая объединённая модель тёмного сектора сталкивается с фундаментальным возражением, которое необходимо обозначить прямо. Тёмная материя должна скучиваться: без способности собираться в сгустки не образуются гало и крупномасштабная структура. Тёмная энергия, напротив, должна быть гладкой и расталкивающей: если бы она скучивалась, она не давала бы однородного ускоренного расширения. Как одна субстанция может делать и то, и другое?
Предлагаемое разрешение опирается на то, что саморепликация — процесс, зависящий от плотности и локальных условий. В разреженном межгалактическом пространстве доминирует режим репликации: рост числа частиц создаёт объёмное давление, действующее как тёмная энергия. Вблизи галактик, где гравитация барионного вещества концентрирует частицы, начинает преобладать накопление (скучивание), и та же популяция проявляет себя как тёмная материя. Таким образом, поведение субстанции определяется не двумя разными её сортами, а переключением режима в зависимости от плотности — по аналогии с тем, как обобщённый газ Чаплыгина ведёт себя как материя при высокой плотности и как тёмная энергия при низкой [Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001].
Следует честно признать: строгое доказательство того, что предлагаемый механизм количественно воспроизводит и кривые вращения, и историю ускоренного расширения одновременно, требует построения математической модели и пока не выполнено. Настоящая работа обозначает механизм и направление, а не завершённый расчёт.
3. Физическая мыслимость самореплицирующихся частиц
Гипотеза предполагает, что тёмные частицы — сложные квантово-механические системы, способные к самовоспроизводству. Мыслимость такого поведения на фундаментальном уровне поддерживается двумя независимыми линиями данных.
Во-первых, саморепликация не является исключительной привилегией биологии: продемонстрировано самоподдерживающееся экспоненциальное самокопирование молекулы РНК-фермента [Lincoln, Joyce, 2009], что показывает принципиальную возможность автокаталитического самовоспроизводства у неживых молекулярных систем.
Во-вторых, при сверхнизких температурах, характерных для межгалактического пространства (близких к 2,7 К и ниже), вещество переходит в макроскопические квантовые состояния с выраженной самоорганизацией: бозе-эйнштейновские конденсаты [Pitaevskii, Stringari, 2016], сверхтекучесть и сверхпроводимость [Leggett, 2006], конденсация экситонных поляритонов [Kasprzak et al., 2006]. В этих состояниях миллиарды частиц ведут себя как единое когерентное целое и спонтанно формируют упорядоченные структуры. Это служит косвенным аргументом в пользу того, что в холодной межгалактической среде возможны когерентные, самоорганизующиеся состояния тёмной материи.
Эти соображения не доказывают существования самореплицирующихся тёмных частиц, но показывают, что такая гипотеза не противоречит известной физике самоорганизации и автокатализа.
4. Проверяемый критерий и условие фальсификации
Ключевое, эмпирически различимое следствие унификации состоит в следующем. В ΛCDM плотности тёмной материи и тёмной энергии эволюционируют независимо (материя разбавляется с расширением, Λ постоянна). Если же обе они — проявления одной самореплицирующейся популяции, то их плотности должны быть динамически связаны общим параметром — частотой репликации r.
Проверяемый критерий. Модель предсказывает: (а) микрофизическую связь постоянной Хаббла с частотой репликации, H₀ = r/3, проверяемую при прямом обнаружении тёмных частиц и измерении r; (б) корреляцию между локальной плотностью тёмной материи (профили гало) и темпом космологического расширения, отсутствующую в ΛCDM; (в) связь между ростом массы сверхмассивных чёрных дыр и темпом расширения — что может указывать на протекание саморепликации и внутри чёрных дыр.
Условие фальсификации. Гипотеза будет опровергнута, если наблюдения покажут, что тёмная энергия строго постоянна (Λ = const) и полностью динамически независима от тёмной материи, то есть что плотности тёмного сектора не связаны никаким общим параметром. Обнаружение же наблюдаемой связи (например, эволюции уравнения состояния тёмной энергии, скоррелированной со свойствами гало) свидетельствовало бы в пользу унификации.
Заключение
В работе предложена гипотеза, объединяющая тёмную энергию и тёмную материю как два проявления одной популяции самореплицирующихся тёмных частиц: репликативное давление в разреженном пространстве даёт эффект тёмной энергии и закон Хаббла, а накопление тех же частиц у галактик — эффект тёмной материи и гало. Такая унификация отличает модель от ΛCDM с её двумя независимыми компонентами и вписывается в established-линию единых моделей тёмного сектора [Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001].
Честно обозначена центральная трудность — совмещение скучивания и расталкивания — и предложен путь её разрешения через зависимость режима саморепликации от локальной плотности; при этом подчёркнуто, что строгий количественный расчёт остаётся задачей дальнейшей работы. Мыслимость самореплицирующихся квантовых частиц поддержана данными о самокопировании РНК и о самоорганизации вещества при сверхнизких температурах. Сформулированный проверяемый критерий — динамическая связь плотностей тёмного сектора — отличает гипотезу от ΛCDM и делает её эмпирически различимой.
Выводы
- Тёмная энергия и тёмная материя предлагаются как два режима одной субстанции — самореплицирующихся тёмных частиц, а не как две независимые компоненты.
- Один механизм объясняет и расширение с законом Хаббла (репликативное давление), и гало с кривыми вращения (накопление частиц).
- Центральная трудность унификации (скучивание vs расталкивание) обозначена прямо; предложено разрешение через зависимость режима от плотности, требующее дальнейшей математической проработки.
- Модель формулирует проверяемый критерий (динамическая связь плотностей тёмного сектора, H₀ = r/3) и условие фальсификации, отличающие её от ΛCDM.
Цитируемая литература
Москвин, 2026a – Москвин С.Л. Теория саморепликации — новая модель космоса и альтернатива Большому взрыву. Zenodo, 2026. DOI: 10.5281/zenodo.21759022
Bertone, Hooper, 2018 – Bertone G., Hooper D. History of dark matter // Reviews of Modern Physics. 2018. Vol. 90, no. 4. Art. 045002. DOI: 10.1103/RevModPhys.90.045002
Copeland, Sami, Tsujikawa, 2006 – Copeland E.J., Sami M., Tsujikawa S. Dynamics of dark energy // International Journal of Modern Physics D. 2006. Vol. 15, no. 11. P. 1753–1936. DOI: 10.1142/S021827180600942X
Kamenshchik, Moschella, Pasquier, 2001 – Kamenshchik A., Moschella U., Pasquier V. An alternative to quintessence // Physics Letters B. 2001. Vol. 511, no. 2–4. P. 265–268. DOI: 10.1016/S0370-2693(01)00571-8
Kasprzak et al., 2006 – Kasprzak J., Richard M., Kundermann S. et al. Bose–Einstein condensation of exciton polaritons // Nature. 2006. Vol. 443. P. 409–414. DOI: 10.1038/nature05131
Leggett, 2006 – Leggett A.J. Quantum Liquids: Bose Condensation and Cooper Pairing in Condensed-Matter Systems. Oxford: Oxford University Press, 2006.
Lincoln, Joyce, 2009 – Lincoln T.A., Joyce G.F. Self-sustained replication of an RNA enzyme // Science. 2009. Vol. 323, no. 5918. P. 1229–1232. DOI: 10.1126/science.1167856
Perlmutter et al., 1999 – Perlmutter S., Aldering G., Goldhaber G. et al. Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae // The Astrophysical Journal. 1999. Vol. 517, no. 2. P. 565–586. DOI: 10.1086/307221
Pitaevskii, Stringari, 2016 – Pitaevskii L., Stringari S. Bose–Einstein Condensation and Superfluidity. Oxford: Oxford University Press, 2016.
Planck Collaboration, 2020 – Planck Collaboration. Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters // Astronomy & Astrophysics. 2020. Vol. 641. Art. A6. DOI: 10.1051/0004-6361/201833910
Riess et al., 1998 – Riess A.G., Filippenko A.V., Challis P. et al. Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant // The Astronomical Journal. 1998. Vol. 116, no. 3. P. 1009–1038. DOI: 10.1086/300499
Rubin, Ford, 1970 – Rubin V.C., Ford W.K. Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions // The Astrophysical Journal. 1970. Vol. 159. P. 379–403. DOI: 10.1086/150317
Zwicky, 1933 – Zwicky F. Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln // Helvetica Physica Acta. 1933. Vol. 6. P. 110–127.
References
Bertone G., Hooper D. (2018) History of dark matter. Reviews of Modern Physics, 90(4), art. 045002.
Copeland E.J., Sami M., Tsujikawa S. (2006) Dynamics of dark energy. International Journal of Modern Physics D, 15(11), pp. 1753–1936.
Kamenshchik A., Moschella U., Pasquier V. (2001) An alternative to quintessence. Physics Letters B, 511(2–4), pp. 265–268.
Kasprzak J., Richard M., Kundermann S. et al. (2006) Bose–Einstein condensation of exciton polaritons. Nature, 443, pp. 409–414.
Leggett A.J. (2006) Quantum Liquids: Bose Condensation and Cooper Pairing in Condensed-Matter Systems. Oxford, Oxford University Press.
Lincoln T.A., Joyce G.F. (2009) Self-sustained replication of an RNA enzyme. Science, 323(5918), pp. 1229–1232.
Moskvin S.L. (2026) The Theory of Self-Replication is a New Model of the Cosmos and an Alternative to the Big Bang. Zenodo. DOI: 10.5281/zenodo.21759022.
Perlmutter S., Aldering G., Goldhaber G. et al. (1999) Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae. The Astrophysical Journal, 517(2), pp. 565–586.
Pitaevskii L., Stringari S. (2016) Bose–Einstein Condensation and Superfluidity. Oxford, Oxford University Press.
Planck Collaboration (2020) Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics, 641, art. A6.
Riess A.G., Filippenko A.V., Challis P. et al. (1998) Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant. The Astronomical Journal, 116(3), pp. 1009–1038.
Rubin V.C., Ford W.K. (1970) Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions. The Astrophysical Journal, 159, pp. 379–403.Zwicky F. (1933) Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Helvetica Physica Acta, 6, pp. 110–127.