Найти тему
Юрий Кошкин

Существует ли “тёмная материя”

В моей статье “Гравитационная постоянная – странная константа … или вообще не константа?” было обосновано предположение о зависимости значения гравитационной постоянной (продолжу называть её так, хотя здесь термин “постоянная” теряет свой смысл) от величины гравитационного поля. В подавляющей части Солнечной системы этой зависимостью можно пренебречь, так как существующие там гравитационные поля соизмеримы с величиной земной гравитации, при котором было определено её значение. Однако при приближении к Солнцу, на поверхности которого сила гравитации превышает земную в 28 раз, не принятие во внимание этой зависимости может вызвать ошибки в расчётах.

Прохождение Меркурия по диску Солнца 8 ноября 2006 года. Меркурий виден как маленькая точка чуть ниже центра фотографии
Прохождение Меркурия по диску Солнца 8 ноября 2006 года. Меркурий виден как маленькая точка чуть ниже центра фотографии

Возможно этим вызывается не до конца объяснённая аномалия движения Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты. Первоначально её попытались объяснить возмущающим влиянием пока ещё не обнаруженной планеты, которой даже дали название Вулкан. Затем, после безуспешных попыток найти эту гипотетическую планету, у ряда учёных возникла соблазнительная идея подкорректировать закон всемирного тяготения, введя в уравнение коэффициент, повышающий массы взаимодействующих объектов. То есть это фактически означал ввод в обиход мифической “тёмной материи”, который мог состояться более века назад, когда эти события происходили. К счастью, после открытия теории относительности, на основе которой получилось более вразумительно объяснить аномалию (пусть и не до конца), эта попытка провалилась.

В других системах, особенно в которых находятся объекты с экстремально высокими гравитационными полями, вроде “белого карлика” или нейтронной звезды, придётся зависимость значения гравитационной постоянной от этих полей уже обязательно учитывать. Например, на поверхности ближайшего к Земле “белого карлика” – Сириуса, самой яркой звезды в ночном небе, действуют силы гравитационного притяжения, превышающие земные в 10000 раз. На нейтронной звезде эти силы ещё больше, приблизительно в 200 миллиардов раз!

Сириус в ночном небе
Сириус в ночном небе

Как зависимость значения гравитационной постоянной от величины гравитационного поля может объяснить обнаруженное во множестве космических областей аномально высокое действие сил гравитационного притяжения, не соразмерное наблюдаемому количеству вещества?

Ход пояснений следующий. Единица массы материи в области действия повышенного гравитационного поля, из-за увеличенного коэффициента пропорциональности (гравитационной постоянной), создает силу гравитационного притяжения, которую бы в случае неизменности коэффициента могла бы создать только масса с величиной более единицы. Вот поэтому, при отказе от возможности существования предложенной зависимости, приходится вводом "тёмной материи" компенсировать получающийся недостаток массы. И вводить её приходится тем больше, чем больше в области объектов, имеющих экстремально высокие гравитационные поля (нейтронные звезды, "чёрные дыры", "белые карлики"), где последствия влияния зависимости сказываются сильнее. Предполагаю, что это даёт обоснование ответить отрицательно на вопрос, поставленный в названии статьи.

И ещё о гравитационной постоянной. Многие выводы о строении Вселенной опираются на решения основного уравнения Общей теории относительности Эйнштейна, куда входит её значение. На разработку математического аппарата, позволяющего изложить суть этой теории, учёный потратил несколько лет жизни и поэтому считаю обязанным привести венец его творчества.

-4

Это уравнение распадается в свою очередь на систему из 16 уравнений, которые уже приводить не буду, так как для этого потребуется несколько страниц текста. Исходя из этих уравнений, исключение гравитационной постоянной из статуса константы может многое изменить в оценке сложившихся представлений об устройстве Вселенной, как на макро, так и на микроуровне.

Поэтому очень важно не только уточнить её значение, но и также подтвердить или опровергнуть зависимость от величины гравитационного поля. Возможно последнее даже актуальнее. Первым шагом в этом направлении могли бы стать сравнительные измерения (по одной методике, на одном и том же оборудовании) значения гравитационной постоянной при разной величине гравитационного поля, например у подножия горы и на её вершине. Возможно этой разницы в гравитации окажется достаточной для выявления зависимости.