 Существование темной материи – одной из самых больших загадок
Вселенной – подверглось очередному аргументированному сомнению.
Канадский астрофизик Джон Моффат вместе со своим коллегой Билли Джоэлом
придумал способ, как без нее обойтись при построении
естественно-научной картины мироздания.
Напомним читателю, что темная материя – это та материя, которая
недоступна наблюдениям, непонятно из чего состоит и согласно
сегодняшним представлениям составляет до 25% массы Вселенной. Была
придумана физиками для того, чтобы объяснить некоторые гравитационные
недоразумения, наблюдаемые астрономами.
Впервые о темной материи заговорили 75 лет назад, когда Фриц Цвики
(Fritz Zwicky), американский астроном из Калифорнийского
технологического института, обратил внимание на то, что некоторые
галактики в скоплении Кома движутся слишком быстро для того, чтобы это
можно было бы объяснить гравитацией. Цвики предположил, что в скоплении
присутствует некая невидимая, «темная» материя, которая своим
гравитационным воздействием и ускоряет галактики.
Идея по тем временам выглядела довольно дико, но позже, в
шестидесятых, в нее поверили, когда обнаружили, что звезды на
перифериях галактик часто движутся с такой большой скоростью, что
галактики своим притяжением просто не могли бы их удержать, однако
почему-то удерживают. С тех пор наблюдений, подтверждающих наличие
темной материи, причем в количествах просто огромных, с каждым годом
прибывало, и сегодня мало найдется ученых, которые в ее существовании
сомневаются.
Последние сомнения были, казалось бы, развеяны год назад, когда были
опубликованы наблюдения американских астрономов за столкновением двух
массивных скоплений галактик в кластере Баллет в трех миллиардах
световых лет от Земли. Галактики в этих кластерах вели себя так, как
если бы на них действовало гигантское притяжение какого-то невидимки,
причем их телодвижения очень красиво укладывались в гипотезу о темной
материи.
Это было типичное открытие «на кончике пера». Так Вольфганг Паули
открыл нейтрино, а Леверье и Адамс – планету Плутон. Правда, в случае с
темной материей есть одна загвоздка – если нейтрино и Плутон в конце
концов обнаружили, то ее, материю эту, так до сих пор никто и не смог
увидеть. Да и происхождение ее – загадка, в принципе нарушающая
известное правило Бритвы Оккама, гласящее: «What can be done with fewer
assumptions is done in vain with more», что в вольном переводе звучит
призывом не выдумывать новых сущностей без необходимости. Темная
материя очень уж походит на эту самую «новую сущность», и поэтому у нее
до сих пор есть противники.
Джон Моффат сделал такое предположение: «Эти люди, увидев, что их
наблюдения противоречат законам гравитации, решили, что мы чего-то не
видим. А что, если наоборот – мы видим все, но пока не очень хорошо
знаем законы гравитации?». И он ввел в уравнения Эйнштейна
дополнительные члены, которые начинают влиять на результаты вычислений
и существенно усиливать гравитацию только при галактических масштабах,
не меньше. Он применил свою новую «модифицированную теорию гравитации»
к столкновению галактик в кластере Пуля, а также более чем к ста
галактиками и более чем ста галактическим скоплениям, где наблюдалось
гравитационное присутствие «темной материи» – во всех случаях
предсказания их теории полностью совпали с наблюдениями без привлечения
к делу гипотезы о темной материи.
В известном смысле эти дополнительные члены тоже представляют собой
«новую сущность», от которой предостерегал средневековый монах Уильям
Оккам, так что теперь вроде бы получается ситуация «новая сущность
против новой сущности». В этом «новосущностном» конфликте симпатии
большинства теоретиков пока остаются на стороне темной материи.
«Эта сенсация несколько запоздала, – заявил корреспонденту «НГ»
профессор Владимир Бусарев, заведующий отделом внегалактической
астрономии Государственного астрономического института. – Если точнее,
она запоздала почти на четверть века. Именно тогда, в 1983 году,
Мордехай Мильдгром сделал первую попытку модифицировать теорию
гравитации, и с тех пор новые версии этой модификации появляются
регулярно. Основой этих попыток является предположение, что гравитация
возрастает при очень маленьких ускорениях. Это затрагивает не только
релятивистскую динамику, но и ньютоновскую. Во Втором законе Ньютона
появляется сомножитель, очень близкий к единице, который становится
заметным только при ускорениях меньше одной стомиллионной доли см/сек2.
Такие малые ускорения встречаются лишь в глубоком космосе, в
галактических масштабах, в лабораторных условиях на Земле это очень
сложно сделать. Однако в этом году группа экспериментаторов из Беркли
опубликовала результаты своего эксперимента по проверке Второго закона.
Это был очень тонкий эксперимент – в вакууме, на крутильных весах, – и
он показал, что Второй закон работает по-прежнему на ускорениях,
которые в сто тысяч раз меньше нужных для того, чтобы эффекты
модифицированной теории проявились. Это сильно подорвало доверие
физиков к модифицированной теории, однако до конца не закрыло для нее
двери».
По мнению Бусарева, на сегодня верной может оказаться и та, и другая
точка зрения. Но лично у нашего эксперта – очень большое недоверие к
попыткам модификации теории, потому что это «попытка объяснить чудо
мистикой, когда одно непонятное заменяется другим». Источник: ng.ru
|
