Так вот, понятие тёмной материи исторически связано с проблемой скрытой массы, когда наблюдаемое движение небесных тел отклоняется от законов небесной механики.
Раньше, как правило, это явление находило объяснение в существовании неизвестного материального тела (или нескольких тел). Именно так были открыты планета Нептун и звезда Сириус В.
Сам же термин «тёмная материя», как считается, впервые использовал в 1906 году французский физик и математик Анри Пуанкаре, развивая соображения лорда Кельвина относительно оценки массы звёзд Галактики исходя из распределения их скоростей: «Множество наших звёзд, возможно, даже их подавляющее большинство, могут быть тёмными телами, однако делая иной вывод: «Тёмной материи нет, или, по крайней мере, её не так много, как видимой». К похожему заключению пришёл в 1915 году и эстонский астроном Эрнст Эпик, а затем, в 1922 году — голландец Якобус Каптейн, который, скорее всего первым использовал термин «тёмная материя» именно в смысле ненаблюдаемой материи, о существовании которой можно судить лишь по её гравитационному воздействию.
В том же году британский астроном Джеймс Джинс, также исследовавший движение звёзд в нашей Галактике, пришёл к иному заключению: на каждую видимую звезду приходится две «тёмных». Далее, ученик Каптейна, нидерландец Ян Оорт в 1932 году опубликовал свою, более точную оценку плотности тёмной материи в нашей Галактике, конкретно в окрестности Солнечной системы, на основании анализа вертикальных колебаний звёзд относительно плоскости Млечного пути. Так он вычислил, что общая плотность вещества превышает плотность обычной видимой материи всего вдвое, то есть плотность тёмной материи примерно равна плотности видимых звёзд и составляет 0,05 M⊙/пк3. Таким образом, в этот период считалось, что тёмная материя представляет собой в буквальном смысле тёмное вещество, просто не излучающее достаточно света.
Об истории темной материи еще можно рассказывать и рассказывать, но смысл будет сводиться к одному: темная материя – это невидимая материя, которую невозможно разглядеть невооруженным глазом. А к темной материи в классической астрономии можно отнести элементарные и фундаментальные частицы, атомы и молекулы, космическую пыль и звездные колыбели, экзопланеты и гипотетические черные карлики, нейтронные звезды и черные дыры, и так далее, и тому подобное.
В современной астрофизике состав и природа тёмной материи, как бы странно это не звучало, неизвестны. В рамках общепринятой космологической модели наиболее вероятной считается модель холодной тёмной материи. Наиболее вероятные кандидаты на роль частиц тёмной материи — вимпы, но, несмотря на активные поиски, экспериментально они пока не обнаружены.
С темной энергией все ещё гораздо сложнее!
Что такое энергия – ответить однозначно невозможно! Считается, что энергия — это скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи. Но существует, например, электрическая энергия, есть ядерная энергия, химическая, электромагнитная, гравитационная, внутренняя, механическая, кинетическая и еще множество других видов энергии. И каждый вид энергии имеет разную природу и разные свойства.
Идея о существовании темной энергии появилась тогда, когда было обнаружено, что Вселенная якобы не просто расширяется, а расширяется с ускорением (о чем мы рассуждали в предыдущей статье), вот тогда-то ученые и дали волю своему воображению!
Но сущность темной энергии до сих пор является предметом споров. Ученые только решили, что темная энергия очень равномерно распределена в пространстве, испытывает гравитационное отталкивание вместо гравитационного притяжения(!), имеет низкую плотность и не взаимодействует сколько-нибудь заметно с обычной материей посредством известных фундаментальных типов взаимодействия — за исключением гравитации. Плотность тёмной энергии не зависит от времени. А поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии невелика, то её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом, то есть не следует искать черную кошку в темной комнате, особенно, если ее там нет!
Для чего современными учеными была выдумана темная энергия со своими фантастическими свойствами? На наш субъективный взгляд, - чтобы поддержать множество современных научных законов, гипотез и теорий, включая так называемую теорию Большого взрыва и теорию относительности.
Хотите узнать больше, переходите по ссылке: Первоисточник книга "Вечные вопросы. Часть 1."
Подписывайтесь, впереди ждёт много интересных выводов о современной науке.