В начале 1930-х годов два астронома независимо постулировали существование странной, невидимой формы материи. Голландский астроном Ян Оорт (вскоре прославившийся исследованиями кометного облака Солнечной системы) и швейцарский астроном Фриц Цвикки изучали движение звезд в нашей галактике. Каждая из них определила, что яркое вещество, которое мы можем видеть, звезды и галактический диск, не могут быть всем, что существует. Также должна существовать какая-то невидимая форма материи, которая помогает звездам вращаться вокруг центра галактики так быстро, как они это делают. Цвикки назвал это dunkle Materie, или темной материей.
Перенесемся на 40 лет вперед, в 1970-е годы, когда американский астроном Вера Рубин и ее исследовательская группа из Института Карнеги усердно изучали вращение галактик. Они действительно обнаружили, что темная материя существует, и теоретики того времени предположили, что она должна существовать в форме невидимых частиц. В последующие десятилетия предполагаемые частицы включали ВИМПы (слабо взаимодействующие массивные частицы) и аксионы.
Перенесемся еще на 40 лет вперед, к последнему десятилетию или около того, и спутники, подобные Планку, определили, что эта темная материя, чем бы она ни была, должна составлять около 26 процентов от массы-энергии Вселенной. Все знакомое вещество в космосе — звезды, планеты, галактики, собаки, кошки, деревья и т.д. — должно составлять всего около 5 процентов массы-энергии. Мы называем это знакомое вещество барионной материей.
Это означает, что из всей материи во вселенной около 80 процентов состоит из темной материи, и мы пока не понимаем, что это такое и из чего она сделана. Эксперименты на ускорителях элементарных частиц пока не обнаружили аксиона или какого-либо другого объяснения. Следите за обновлениями.
Подождите минутку, скажете вы. О каком массово-энергетическом содержании вы говорите? Одна из вещей, которой научила нас теория относительности Альберта Эйнштейна более века назад, заключается в том, что материя и энергия являются взаимопревращаемыми формами одного и того же явления. Вот что такое E = mc2. C, представляющее скорость света, является постоянной величиной. Итак, уравнение, по сути, показывает, что энергия равна массе. Старая шутка, лишь слегка преувеличенная (потому что преобразование не происходит идеально или мгновенно), заключается в том, что вы можете продемонстрировать это, съев бутерброд, а затем побежав по улице, преобразуя пищу в энергию.
Спутник Планка и другие помогли нам понять состав Вселенной. Но наше понимание Вселенной снова пошатнулось в 1998 году, когда астрономы обнаружили то, что сейчас называется темной энергией. Благодаря наблюдениям за далекими сверхновыми звездами астрономы обнаружили, что расширение Вселенной, которое долгое время считалось постоянным, со временем ускоряется.
Тёмная энергия
Это означает, что неизвестная сила — темная энергия — ускоряет расширение. Из чего состоит эта сила и ее точная природа до сих пор остаются загадкой. Но она определенно существует. Итак, если вас беспокоит тот факт, что мы не знаем, что такое темная материя, беритесь за шляпу. Темная энергия составляет оставшиеся 69 процентов массо-энергетического содержания космоса.
На заметку начинающим космологам: если вы хотите получить Нобелевскую премию, выясните, что такое темная материя или темная энергия. Ваша награда будет обеспечена.
Одна из вещей, которой научила нас теория относительности Альберта Эйнштейна более века назад, заключается в том, что материя и энергия являются взаимопревращаемыми формами одного и того же явления. Вот что такое E = mc2. C, представляющее скорость света, является постоянной величиной. Итак, уравнение, по сути, показывает, что энергия равна массе. Старая шутка, лишь слегка преувеличенная (потому что преобразование не происходит идеально или мгновенно), заключается в том, что вы можете продемонстрировать это, съев бутерброд, а затем побежав по улице, преобразуя пищу в энергию.
Спутник Планка и другие помогли нам понять состав Вселенной. Но наше понимание Вселенной снова пошатнулось в 1998 году, когда астрономы обнаружили то, что сейчас называется темной энергией. Благодаря наблюдениям за далекими сверхновыми звездами астрономы обнаружили, что расширение Вселенной, которое долгое время считалось постоянным, со временем ускоряется.
Это означает, что неизвестная сила — темная энергия — ускоряет расширение. Из чего состоит эта сила и ее точная природа до сих пор остаются загадкой. Но она определенно существует. Итак, если вас беспокоит тот факт, что мы не знаем, что такое темная материя, беритесь за шляпу. Темная энергия составляет оставшиеся 69 процентов массо-энергетического содержания космоса.
На заметку начинающим космологам: если вы хотите получить Нобелевскую премию, выясните, что такое темная материя или темная энергия. Ваша награда будет обеспечена.