- Когда-то давно, в далекой галактике, материя перешла на тёмную сторону силы. И родились звезды…
Ладно-ладно, не буду нагнетать. Все-таки у нас тут не космическая опера и мы далеки от мелодрамы “Звездных войн” ))
Но нечто удивительное все же скрывается среди бескрайних просторов Вселенной. Тёмная материя - вот та таинственная сущность, которую никто никогда не видел, но ищут ученые всего мира.
Ибо считают, именно она играет ключевую роль в создании всего сущего.
Но как до этого додумались? И зачем гоняются за этим “научным призраком”?
АНОМАЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ГАЛАКТИК
С чего взяли, что во Вселенной есть какая-то "тёмная материя”?
Казалось бы простой вопрос, но он не имеет такого же простого ответа.
Все началось с астрономических наблюдений за движением галактик.
Уж и не знаю, действительно ли причиной всему ограниченность человеческого зрения (зрительного анализатора), но когда мы смотрим на спиральные галактики, то ожидаем, что их вращение просто обязано зависеть от массы.
Примерно также, как это происходит с планетами в Солнечной системе. Чем ближе к центру - тем выше скорость, дальше - медленнее. В соответствии с законами Ньютона, звезды на краях галактик должны двигаться медленнее, чем те, которые ближе к центру.
Но факты оказались весьма упрямыми. Звезды на периферии двигаются слишком быстро. Гораздо быстрее, чем должны были бы.
Нелепица!
Это не укладывается в известные физические закономерности.
Получается, есть какая-то “невидимая рука”. Нечто такое, что мы неспособны разглядеть, потому что наши глаза видят лишь объекты отражающие и преломляющие свет.
И вполне вероятно, это неведомое тёмное нечто как раз и добавляет массу (и неизбежно - гравитацию) там, где мы ее не видим.
ЧТО ИЗВЕСТНО О ТЁМНОЙ МАТЕРИИ
Не стала бы все-таки употреблять слово “известно”, потому что даже спустя почти столетие поисков, тёмная материя по прежнему остается лишь научной гипотезой.
Пусть гипотезой, которая помогает снять противоречия физики, но совершенно никак не подтвержденной.
Теоретические изыскания и эксперименты строятся вот на чем (Примитивизирую, конечно. Но это для простоты восприятия):
- тёмная материя не испускает и не поглощает свет, поэтому ее невозможно увидеть напрямую;
- ее присутствие ощущается исключительно через гравитационное воздействие.
Считается, она не способна взаимодействовать с обычной материей через электромагнитные силы, не реагирует на свет и не участвует в химических реакциях.
И правда какая-то “теневая” часть Вселенной, которая сидит в углу и наблюдает за всем.
Звучит уже как-то сверхъестественно ))
Примерно так, как в известной песне. Помните?
“Кто-то хитрый и большой
Наблюдает за тобой”
Но, как ни странно, тёмная материя оказывается главным “архитектором” Вселенной. Без ее участия звезды, планеты, галактики - просто не смогли бы образоваться.
В отсутствие этой загадочной субстанции, гравитация обычной материи (вернее сказать - привычной нам материи) была бы слишком слабой. И уж точно ей бы не хватило силенок для формирования таких сложных структур.
Вполне вероятно, Вселенная была бы хаотичной, наполненной беспорядочными облаками газа. И абсолютно лишенная того порядка вещей, который нам известен сегодня.
НО ЧТО ТАКОЕ ЭТА ТЁМНАЯ МАТЕРИЯ?
Хорошо, допустим, мы не можем ее увидеть. И почувствовать почему-то тоже - не можем.
Но что же она тогда такое?
Это главный вопрос!
На данный момент известно, чем темная материя НЕ является. Она не состоит из атомов, как мы. Она не производит света, радиации или тепла, как обычная материя. Она не является антиматерией, потому что не взаимодействует с ней через аннигиляцию.
И тем более, она не имеет отношения к черным дырам - ведь их поведение искажает пространство, а тёмная материя распределена более равномерно.
Ученые предполагают - она состоит из пока не обнаруженных частиц, которые не взаимодействуют с электромагнитным излучением.
Что ж, это вполне ведь возможно. В истории науки известны частицы, о которых до некоторого времени никто не подозревал, но догадывался…
Среди кандидатов на роль частиц тёмной материи часто упоминают WIMP (Weakly Interacting Massive Particles - слабо взаимодействующие массивные частицы), которые “игнорируют” обычную материю, ну или почти игнорируют, и слабо с ней взаимодействуют. Зато имеют массу.
Вполне возможно, эти невидимые частицы пролетают сквозь ваше тело прямо сейчас, не причиняя никакого вреда и не оставляя следов.
Другой “кандидат” - аксионы - гипотетические частицы, которые тоже могут обладать массой, но взаимодействуют исключительно через гравитацию.
Если кому-то удастся обнаружить хоть одну такую частицу, это будет настоящей революцией в науке.
Но пока еще ни одной живой душе не удалось их “поймать” в лабораторных условиях. Может и правда они настолько редки?
КАК ИЩУТ ТЁМНУЮ МАТЕРИЮ
Вы не поверите, но физики всего мира буквально охотятся за тем, что невозможно увидеть.
Чтобы уловить следы загадочных частиц, разрабатываются суперчувствительные детекторы.
Такие наблюдения помогают понять, как распределена темная материя в космосе.
Один из способов поиска - наблюдение за гравитационным линзированием.
Явление, когда свет от далеких звезд и галактик искривляется под воздействием гравитации тёмной материи.
До землян, как известно, долетает свет далеких звезд. Когда на его пути возникает скопление тёмной материи, свет преломляется и деформируется. Как сквозь выпуклое стекло.
Кроме того, проводятся эксперименты под землей, где пытаются зафиксировать редкие столкновения частиц тёмной материи с атомами.
В глубоких шахтах установлены детекторы, чтобы отсечь влияние фоновой радиации и уловить те самые сигналы частиц тёмной материи.
Один из таких проектов - детектор XENON, который погружен в жидкий ксенон и “поджидает” благоприятных условий, чтобы уловить столкновение WIMP с атомами.
ЕЩЕ БОЛЕЕ СТРАННАЯ СУЩНОСТЬ
Но тёмная материя - только часть головоломки. Другая, может быть даже более таинственная сила - тёмная энергия.
Именно она, согласно некоторым данным и наблюдениям, в ответе за расширение Вселенной.
Считается, что около 70% всей энергии в космосе (а по некоторым версиям, гораздо больше) приходится на тёмную энергию.
Если тёмная материя - сила, которая собирает галактики воедино, то тёмная энергия - ее противоположность.
Она пытается растянуть пространство и увеличить расстояние между галактиками.
Тёмная энергия - сила, которая, возможно, пронизывает все пространство и ускоряет расширение Вселенной.
Но какова природа тёмной энергии - не знает никто.
Тем не менее, ее поиск совершенно точно заставляет переосмысливать природу пространства и времени.
Не знаю, что вы думаете по поводу всех гипотез и научных поисков вокруг этих “тёмных сил”, но, думается, что сейчас совершенно точно известны только три вещи:
1) Там что-то есть.
2) Эти сущности взаимодействуют с гравитацией.
3) Этого “вещества” очень много!
Понятно, мы имеем дело всего лишь с умозрительными версиями. Может даже с научными фантазиями. Не понимаю, стоит ли воспринимать их всерьез.
Такое впечатление, будто подобная суть явлений пока слишком сложна для людей, переразвитых обезьян со смартфонами (не сочтите за излишнюю резкость), чтобы понять это в ближайшее время.
Хотя, есть и сенсационные открытия на этот счет.
Тем не менее, тёмная материя и тёмная энергия очень увлекательны с философской точки зрения, потому что приоткрывают, насколько удивительна Вселенная. И может День тёмной материи не за горами…
Хотя, может не то говорю, как думаете? Поправьте меня, если не права.
Напишите свое мнение и аргументы в комментариях.
Ставьте 👍, если вы в теме “тёмной материи” и вам есть, что сказать
И не забудьте подписаться на канал - наши читатели узнаю́т больше, когда вникают в Суть явлений
