Темная материя
Вопрос про темную материю: несмотря на огромную тему, попробую уложиться в обещаный формат. Интуитивно Дарья почувствовала подвох. Разберемся.
Сначала - история вопроса – а вообще, откуда, елы-палы, взялась эта «темная» материя? Как ни странно, из известных науке фактов, начало этой истории было положено у нас в Сибири 18 тысяч лет назад. Археологи нашли в районе Ачинска (около Новосибирска) посох из кости мамонта, на котором были какие-то точки, запятые – узор, в общем. Он долго приводил ученых в изумление, пока Виталий Епифанович Ларичев (страна должна знать своих героев) не расшифровал эти знаки. Оказалось, это был переносной календарь, изумительный по точности и качеству – и практически вечный! Люди не просто наблюдали за небом, но отмечали положение планет, фазы луны, и делали математические расчеты (алгоритм календаря очень хитер и не так прост). Это был первый известный научный астрономический проект.
После этих древних наблюдателей одним из самых педантичных и важных для науки ученых стал Тихо Браге – практически всю жизнь от следил за звездами, планетами и составлял карты, каталоги, местоположения, траектории движения. Эта была титаническая работа – и ее результаты попали в руки другому ученому, Иоганну Кеплеру. Тот на основании таблиц Тихо Браге вывел знаменитые законы, которые изучают все инженеры, занимающиеся летательными космическими аппаратами. Третий закон Кеплера выводит формулу скорости вращения планет вокруг Солнца. Общая идея простая: чем дальше от Солнца, тем медленнее вращается планета. (Читатель думает – при чем здесь темная материя? Терпение!). Так вот, после Кеплера несколько столетий инженеры, астрономы, все, кто интересуется небом, убеждались в точности этой формулы. Небольшую поправку, правда, внес Эйнштейн, введя в формулу массы взаимодействующих тел, но она не сильно изменила общую идею: чем дальше, тем медленнее. И все было в шоколаде…
И вот к концу двадцатого века появились мощные телескопы, астрономы получили возможность разглядывать очень далекие галактики и ничто не предвещало беды… пока вдруг не обнаружили, что в галактиках движущиеся по их краям звезды спокойно плюют на закон Кеплера и крутятся не только не медленнее, находясь далеко от центра вращения, но иногда и даже быстрее! Что за фигня!? Отличия значений, полученных из наблюдений, и тех, что получались по формуле, было не доли процента – а разы! Огромные расхождения!
Ученые встали перед выбором: один вариант – законы физики у нас в солнечной системе одни, а в далеких галактиках – другие. Но на такое пойти физики никак не могли. Поэтому выбрали второй вариант: сказали «вот если бы там было МНОГО массы, то, согласно поправленной формуле Эйнштейна, наблюдения совпадали бы с расчетами. Но раз мы не видим, откуда бы взялась эта масса, значит она должна быть невидима, невоспринимаема приборами, и вообще… как бы скрыта от возможности наблюдения!
И тогда появилась пресловутая темная материя. На самом деле ее действительно никто не видел, не регистрировал, - это пока «заглушка» для теории, попытка как-то стыдливо прикрыть вопиющее расхождение между теорией, которая хорошо работала несколько столетий – и практикой реальных наблюдений (ведь с законами Кеплера летят к черту и законы Ньютона).
Но вот в 2019 году появляется работа, в которой к галактике применяются законы, справедливые для газовых скоплений – и авторы сумели построить такую модель, в которой нет необходимости в «темной» материи! Просто взаимодействие массы самих звезд тоже влияет на их вращение, а поскольку таких звезд в галактике очень много – система начинает отличаться от простого варианта «Земля»-«Солнце» или «Юпитер» - Солнце». Поэтому и результаты скорости вращения отличаются. Теория еще очень свежая, правильная ли она – покажет время. Но это (с моей точки зрения) куда лучше, чем «заглушка» из темной материи.