Мифические субстанции: от “теплорода” до “тёмной материи”

Более двух столетий назад в научном мире возникла странная ситуация. Многие известные физики были убеждены в существовании особой жидкости с крайне необычными свойствами. По их мнению, она была невесомой и способной проникать внутрь любого вещества по сколь угодно малым крошечным пространствам и неограниченно там накапливаться. Её никто и никогда не видел, однако это обстоятельство не помешало такому известному учёному, как Антуан Лавуазье в своём учебнике "Элементарный курс химии", наряду с тридцатью тремя элементами, не только упомянуть эту жидкость, но и поставить её по важности на первое место.

Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794)

Здесь речь идет, конечно, о "теплороде", мифической субстанции, придуманной учёными от бессилия объяснить механизм передачи тепла между телами при помощи известных на тот момент законов природы. Однако дальнейшее, более глубокое изучение свойств материи и её атомного строения, позволило понять тайну процессов теплопередачи без необходимости участия в них сказочного "теплорода", который после этого оказался благополучно забытым.

Парадоксально, но на мой взгляд нынешнее положение дел в науке, очень напоминает то прошедшее время. Только вместо "теплорода" надо подставить "тёмная материя", которая призвана объяснить явление, которое также нельзя понять открытыми на сегодняшний день законами природы. Только в случае с "теплородом" это был процесс теплопередачи, а с "тёмной материей" - аномально высокое действие сил гравитационного притяжения, не соразмерное наблюдаемому количеству вещества.

Скопление галактик

Первые признаки этой аномалии были выявлены ещё в тридцатые годы прошлого столетия астрономом Фрицем Цвикки. Его подсчёты показали, что в наблюдаемом им скоплении галактик, суммарной массы недостаточно для удержания их разлёта друг от друга, хотя в действительности такого разлёта не происходит. В последующие несколько десятилетий уточнение наблюдаемых масс при помощи рентгеновских и радиотелескопов, учёта особых форм материи (нейтрино, “чёрных дыр”, космических лучей и пр.) подтвердило эту аномалию. Причём было установлено, что это является характерным для большинства скоплений, а в некоторых из них нехватка масс превышает 50% отметку.

Для объяснения этого парадокса, в "лучших" исторических традициях было введено очень комфортное понятие "тёмная материя". Вот наиболее характерные вопросы и ответы по ней:

- Не хватает массы?

Пожалуйста, добавляйте "тёмной материи" сколько и куда нужно;

- Почему её не видно?

Это такое её свойство;

- Почему с ней нельзя взаимодействовать?

Это тоже её свойство;

- Почему, если с ней нельзя взаимодействовать, она влияет на движение видимого вещества галактики?

И это тоже её свойство.

Не напоминает ли это всё такой же удобный в своё время мифический "теплород", придуманный для ответа на сложные вопросы теплопередачи? Поэтому бодрый ответ некоторых учёных, о том, "что хотя мы понятия не имеем как взаимодействовать с "тёмной материей" и вообще что это такое, но как-нибудь попробуем её изучить", оптимизма не прибавляет.

А может, отталкиваясь от исторического опыта с "теплородом", не стоит спешить с вводом новых мифических субстанций с фантастически удобными свойствами, а попытаться объяснить выявленную аномалию путём более углубленного изучения фундаментальных свойств материи, как это разрешилось в своё время для случая процесса теплопередачи? Ведь нельзя исключить того, что выявленной аномалии фактически не существует и всё находится в рамках существующих законов природы, некоторые эффекты которых просто пока не известны.

В своих последующих статьях “Гравитационная постоянная – странная константа … или вообще не константа?” и “Существует ли тёмная материя” я попытаюсь дать объяснение описанной аномалии, основываясь лишь на известных законах природы и без привлечения мифических субстанций.