Британский физик предложил разгадку главной тайны Вселенной

Мы удивительно мало знаем о том, как устроена Вселенная. Напускная уверенность многих физиков в рассуждениях о расширении пространства, разбегании галактик, доле темной материи и роли темной энергии не должны вводить в заблуждение.

Галактики вращаются быстрее, чем должны. Вселенная расширяется со скоростью, которая не соответствует нашим расчетам. Квантовая физика не «вяжется» с традиционной физикой. Подсчеты показывают, что видимая материя занимает не более 5% массы Вселенной, а остальное приходится на темную энергию и темную материю, о которых мы практически ничего не знаем.

И все чаще возникает ощущение, что мы буквально находимся в потемках, когда речь заходит о фундаментальных вопросах понимания мироздания.

Но с этим готовы смириться не все.

Астрофизик из Оксфордского университета Джейми Фарнс выдвинул смелую гипотезу о существовании «темной жидкости» с отрицательной массой. По сути, это новая космологическая модель, которая подразумевает, что отрицательная масса производится с постоянной скоростью за все время существования Вселенной.

В своей работе, которая была опубликована в авторитетном издании Astronomy & Astrophysics Фарнс опирается на классиков.

В частности, он предлагает вернуться в Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, которая описывает гравитацию в рамках геометрии пространства-времени, и внести в нее некоторые изменения. В частности, те, которые позволили бы допустить существование некоей материи с отрицательной массой.

Допустив таким образом существование некой подобной частицы, мы получили бы ответ на два важнейших вопроса современной физики. Один из них — почему галактики удерживаются вместе при вращении и почему Вселенная расширяется гораздо быстрее, чем в прошлом?

На текущий момент наилучшим объяснением всех этих загадок являются темная энергия и темная материя.

Темная материя — это нечто, что несет ответственность за притяжение звезд и галактик. Гипотетически — это некая массивная частица, которая не очень хорошо взаимодействует с видимой материей, благодаря чему остается в буквальном смысле невидимой. Ни один из многочисленных экспериментов до сих пор не подтвердил существование темной материи. Хотя косвенно ее существование доказывают наблюдения за вращением отдаленных галактик.

В то же время темная энергия — это теоретический феномен, который отвечает за быстрое расширение Вселенной. Но других подтверждений, даже косвенных, существования темной материи, у нас нет.

Между тем, эти две таинственные субстанции вместе составляют по некоторым подсчетам до 95% материи и энергии во Вселенной.

По мнению Фарнса, такая степень нашего непонимания Вселенной просто унизительна. И астрофизики должны стать первыми, кто признает это.

Фарнс предполагает, что существует некая «всемогущая жидкость», которая появляется в пустом пространстве и осуществляет некое «давление» на окружающую материю.

Это давление не только отталкивает галактики друг от друга, создавая дополнительное пространство для «возникновения» еще большего количества «темной жидкости», но также препятствует «разбеганию» звезд из галактик по мере их смещения.

«Темная энергия и темная материя могут быть объединены в единую субстанцию, - говорит Фарнс. - А эффекты, которые приписываются обеим, можно объяснить, представив себе, как материя с позитивной массой плывет через океан отрицательных масс».

Гипотеза выглядит довольно претенциозно и сама по себе не предлагает простых объяснений.

Идея о том, что масса непрерывно производится все время, что Вселенная существует, не нова. Некоторые физики пробовали развивать ее в 1940-1950-х гг прошлого столетия. Однако, прежде ее не воспринимали всерьез.

Фарнс предлагает некие расчеты, которые могут послужить если не подтверждением, то хотя бы иллюстрацией его гипотезы (почитать о них подробнее можно здесь).

Результат выглядит довольно впечатляюще, констатирует Фарнс.

В то же время, он признает, что его гипотеза пока не имеет достаточного обоснования в рамках современной физики.

В первую очередь, пока не ясно, могут ли частицы с характеристиками, наводящими на мысль об отрицательной массе, спонтанно появляться в пространстве. Из-за чего это может происходить, какие процессы управляют этим феноменом? Пока все это остается "темным лесом" и полем для предположений.

Гипотеза Фарнса встречена в научном мире со смешанными чувствами. Некоторые ученые и обозреватели считают, что Фарнс зашел слишком далеко в стремлении объяснить то, чего мы действительно еще не понимаем. Однако, его идея о постоянном возникновении отрицательной массы во Вселенной нуждается в новой космологической модели, для появления которой пока нет достаточных оснований.

Впрочем, так думают не все.

Хотя никто никогда ранее не допускал существования такого вещества, охота за экзотическими частицами, которые дадут нам ответы на важнейшие вопросы, становится все труднее с каждым днем, констатирует американский обозреватель Майк МакРэй.

Поэтому, не стоит сбрасывать со счетов даже самые нестандартные идеи, считает он.

Фактически, нечто подобное предполагал и Альберт Эйнштейн, когда создавал первые наброски Общей теории относительности. В 1918 году он писал, что « в рамках ньютоновской теории, нужно рассматривать «пустое пространство» как источник гравитации отрицательных масс, распределенных по всему космосу.

Правда, позже Эйнштейн назвал свое предположение о том, что пустое пространство в космосе имеет отрицательную массу, своим величайшим заблуждением.

Однако, Фарнс считает, что в конечном итоге, его гипотеза о том, что темная энергия и темная материя являются одной субстанцией, может оказаться самым изящным решением ключевых проблем современной астрофизики.