Новостивысоких технологий

Эти и другиe нaблюдeния пeрeвeли тeмную мaтeрию в oблaсть сeрьeзныx исслeдoвaний. В кaкoм сoстoянии тeкущee знaниe o тeмнoй мaтeрии? Гипoтeзa тeмнoй мaтeрии впeрвыe былa выдвинутa мнoгo дeсяткoв лeт нaзaд. Личнo я бы oжидaлa чeгo-тo прoтивoпoлoжнoгo (xoтя дaлeкo нe всe тaк считaют). Oнa сoстoит нe из aтoмoв и дaжe нe из знaкoмыx нaм элeмeнтaрныx чaстиц врoдe прoтoнoв и элeктрoнoв, кoтoрыe зaряжeны и пoэтoму взaимoдeйствуют сo свeтoм. Я прeдпoчитaю изучaть «мультивсeлeнную», кoтoрaя нaxoдится здeсь и сeйчaс. Eсли oнa невидимая, почему мы называем ее «темной»? Мы знаем, что 66 миллионов лет назад объект шириной не меньше 10 километров упал на Землю из космоса и уничтожил наземных динозавров, а также три четверти других видов на Земле. Этот дополнительный тип темной материи должен был оставить гало нетронутым, но его отличное взаимодействие привело к тому, что он конденсировался в диск — прямо в центре плоскости Млечного Пути. Мы знаем, что она есть, поскольку видим ее эффекты на звездах и галактиках. Расскажите нам об этом. Столкновения будут, несомненно, происходить, но их ожидаемая частота и величина остаются предметом дебатов. Мы знаем о темной материи по ее эффектам на расширение Вселенной, наряду с другими вещами. Темная материя, похоже, существует везде во Вселенной. Чтобы вы понимали, моя точка зрения не является религиозной. Но каждый любитель астрономии знает, что темная материя весьма неуловимая штука. Если это так и если эти частицы движутся со скоростью, которую мы можем предположить, миллиарды частиц темной материи проникают через каждого из нас каждую секунду. Для исследователя вроде меня это оптимальная ситуация. Не так давно старший научный редактор Huffington Post пообщался с Рэндалл, и в результате на свет появилось любопытное интервью, которым мы с вами и поделимся. Ударит по нам что-нибудь, нанесет ли нам урон со временем и стоит ли нам об этом беспокоиться, это пока нерешенные вопросы. И на основе вычислений скорости звезд Цвикки подсчитал, что количество массы, которой должно обладать скопление, чтобы иметь необходимую гравитационную тягу, было в 400 раз больше, чем вклад измеренной светящейся массы — то есть материи, которая излучает свет. Темная материя влияет на расширение Вселенной, на путь, который проходят лучи света, достигающие нас от далеких объектов, и многие другие измеряемые явления, которые убеждают нас в существовании темной материи. Ощущаете ли вы во Вселенной некое величие? Лично я не считаю это величайшей опасностью для человечества. Несмотря на эти первые наблюдения, долгое время темную материю по сути игнорировали (и его оценка недостающей материи была на самом деле слишком большой). Наше предположение таково: во время прохождения Солнечной системы через среднюю плоскость галактики Млечный Путь, она столкнулась с диском темной материи, который выбил этот удаленный объект, что привело к катастрофическому столкновению. Не только Земля физически не является центром Вселенной, но и наше физическое состояние далеко не центральное для большей части материи. Даже с использованием самого хитроумного научного оборудования в мире нам пока не удалось получить доказательств того, что эта давно предположенная форма вещества существует вообще — хотя считается, что Вселенная полна темной материи. Что такое темная материя? Мы не можем ее увидеть или почувствовать. Обычно мы называем «темным» то, что, вроде вашей черной рубашки или пиджака, поглощает свет. По-другому начинаешь смотреть на дурацкую повседневность. Их наблюдения стали самым убедительным доказательством темной материи на то время. Большинство таких теорий остаются спекулятивными, но вполне вписываются в картину мира и стоят затраченных на них усилий. Большой урок, который физики получили за много веков, заключается в том, как много скрыто от нашего взора. Безусловно, иногда астероиды подходят довольно близко. Но это также означает, что мы не сможем изучать их при помощи наблюдений. Материал, падающий на Землю, вроде комет и астероидов, почти наверняка сыграл роль в определении состава Земли и мог также сыграть роль в запуске ключевых жизненных процессов. Впервые гипотезу темной материи выдвинул в 1933 году Фриц Цвикки, швейцарский астроном из Калифорнийского технологического института. Рубин и ее коллега Кент Форд обнаружили, что скорости вращения звезд были в значительной степени одними и теми же на любом расстоянии от галактического центра. Но существование темной материи помогает нам понять, как Вселенная развивалась и как формировались структуры вроде галактик. С этой точки зрения вопрос должен звучать иначе: почему все, что мы знаем, должно сходиться с плотностью энергии, которой она обладает? Я не вижу необходимости наделять все целью или смыслом. Но в случае с темной материей свет просто проходит через нее. Это новое исследование позволило мне иначе взглянуть на мир и на многие кусочки Вселенной, которые создали Землю — и нас. Когда я начала концентрироваться на идеях, лежащих в основе моей книги, я была поражена и очарована не только нашими текущими знаниями об окружающей среде — местной, солнечной, галактической и вселенской — но и тем, как сильно мы вообще надеемся понять все на нашем крошечном островке здесь, на Земле. Но почему эта комета была сбита со своей стабильной орбиты в поясе Оорта, никто толком не знает. Для меня было бы куда большей загадкой, если бы вся материя, которую мы видим своими глазами, была единственное существующей материей. Никто не знает, с чего началась Вселенная, и понимание темной материи совсем необязательно принесет нам новые идеи. При помощи телескопов и других инструментов мы можем увидеть, что что-то, помимо гравитации звезд и галактик, которые мы наблюдаем, влияет на движение этих звезд и галактик. Ваш взгляд на космос как физика отличается от взгляда людей, далеких от науки. Что новые открытия о темной материи могут рассказать нам о происхождении Вселенной? Мои коллеги и я считаем, что темная материя могла в конечном счете (и косвенно) быть ответственной за исчезновение динозавров. В нашей галактической окрестности основная часть темной материи окружает нас невероятно гладким и диффузным сферическим гало. Учитывая то, что они никогда ее не видели (не чувствовали ее тепла или запаха), многие люди, с которыми я говорю, с удивлением узнают о существовании темной материи и находят ее весьма загадочной — или даже уточняют, нет ли в этом какой-нибудь ошибки. И хотя они действительно могут ударить и уничтожить крупный населенный центр, шансы на то, что это произойдет в обозримом будущем, ничтожно малы. То есть звезды вращались с постоянной скоростью даже далеко за пределами региона, содержащего светящуюся материю. А если темная материя может отправить опасные кометы или астероиды в нашу сторону, стоит ли нам переживать? Ученые проделали большой прогресс в понимании темной материи, но остаются большие вопросы. Нет. Но если ее существование уже не оставляет сомнений, остается много вопросов о темной материи — включая и тип частиц, из которой она состоит. На иллюстрации показано движение Солнца через галактическую плоскость
Тот тип темной материи, которая запустила кончину динозавров, распределялся совсем не так, как большая часть темной материи во Вселенной. Если темная материя имеет особенные свойства, они могут отразиться в размерах галактик и распределении. Но мы не воспринимаем ее напрямую: только через ее гравитационное влияние, поскольку она так слабо взаимодействует с обычной материей, к которой мы привыкли. Единственным возможным объяснением было наличие некой неучтенной материи, которая помогла удерживать дальние звезды, которые двигались быстрее, чем ожидалось. Впрочем, возможно, темная материя состоит из частиц, масса которых сравнима с теми, что нам известны. Но никто этого не замечает. Несмотря на слабость ее взаимодействий, в ближайшие десять лет у ученых есть реальный шанс выявить и определить природу темной материи. Возможно, темной материи лучше было бы с названием «прозрачная материя». Если темная материя может объяснить гибель динозавров, может ли она также объяснит, с чего началась жизнь на Земле? Мы знаем о темной материи — и о ее безусловном существовании — по измерению гравитационных эффектов. Другие вселенные могут быть еще более темной материей в том смысле, что они настолько далеки от нас, что не повлияют на нас гравитационно ни разу за весь срок жизни вселенной. Но Лиза Рэндалл считает, что темная материя может многое объяснить о нашей Вселенной — в том числе и гибель динозавров. И поскольку темная материя скапливается в галактиках и других структурах, грядущие наблюдения галактики и Вселенной позволяет физикам и астрономам изучать ее по-новому.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.