Что было первым: яйцо или курица? Над этим простым вопросом учёные всего мира бьются не один десяток лет. Аналогичный вопрос возникает о том, что было в самом начале, в момент сотворения Вселенной. А было ли оно, это сотворение, либо Вселенные цикличны или бесконечны? Что такое черная материя в космосе и чем она отличается от белой? Отбрасывая в сторону различного рода религии, попробуем подойти к ответам на эти вопросы с научной точки зрения. За прошедшие несколько лет учёным удалось совершить невероятное. Наверно, впервые в истории выкладки физиков-теоретиков сошлись с выкладками физиков-экспериментаторов. Научному сообществу за эти годы было представлено несколько различных теорий. Более или менее точно, эмпирическими путями, порою квазинаучно, однако теоретические расчетные данные были-таки подтверждены экспериментами, некоторые даже с задержкой на не один десяток лет (бозон Хиггса, например).

- черная энергия

Таких теорий много, например: Большого взрыва (Big Bang), теория цикличных Вселенных, теория параллельных Вселенных, Модифицированная Ньютоновская динамика (MOND), теория стационарной Вселенной Ф. Хойла и другие. Однако в настоящее время общепринятой считается теория постоянно расширяющейся и эволюционирующей Вселенной, тезисы которой вполне укладываются в рамках концепции Большого взрыва. При этом квазиэмпирически (т. е. опытным путём, но с большими допусками и основываясь на существующих современных теориях строения микромира) были получены данные о том, что все известные нам микрочастицы составляют лишь 4,02 % от общего объёма всего состава Вселенной. Это так называемый "барионный коктейль", либо барионная материя. Однако основная часть нашей Вселенной (более 95%) - это вещества иного плана, иного состава и свойств. Это так называемая черная материя и черная энергия. Они ведут себя иначе: по-другому реагируют на различного рода реакции, не фиксируются существующими техническими средствами, проявляют не изученные ранее свойства. Из этого можно сделать вывод, что либо эти вещества подчиняются другим законам физики (Неньютонова физика, словесный аналог Неевклидовой геометрии), либо наш уровень развития науки и техники находится лишь на начальном этапе её становления.

Что такое барионы?

Согласно существующей в настоящее время кварк-глюонной модели сильных взаимодействий, элементарных частиц всего шестнадцать (и недавнее открытие бозона Хиггса это подтверждает): шесть типов (флэйворов) кварков, восемь глюонов и два бозона. Барионы - это тяжелые элементарные частицы с сильным взаимодействием. Самые известные из них - это кварки, протон и нейтрон. Семейства таких веществ, различающиеся по спину, массам, их "цвету", а также числам "очарованности", "странности", как раз и являются кирпичиками того, что мы называем барионная материя. Черная (тёмная) материя, составляющая 21,8 % от общего состава Вселенной, состоит из иных частиц, не испускающих электромагнитного излучения и никак с ним не реагирующих. Поэтому для прямого наблюдения как минимум, а уже тем более для регистрации таких веществ необходимо для начала понять их физику и согласовать законы, которым они подчиняются. Многие современные учёные в настоящее время занимаются этим делом в научно-исследовательских институтах разных стран.

Самый вероятный вариант

Какие же вещества рассматриваются в качестве возможных? Для начала следует отметить, что существует всего два возможных варианта. Согласно ОТО и СТО (Общей и Специальной теории относительности), по составу этим веществом может являться как барионная, так и небарионная тёмная материя (черная). Согласно основной теории Большого взрыва, любая существующая материя представлена в виде барионов. Этот тезис доказан с предельно высокой точностью. В настоящее время учёные научились фиксировать частицы, образовавшиеся через минуту после разрыва сингулярности, то есть после взрыва сверхплотного состояния вещества, с массой тела, стремящейся к бесконечности, и размерами тела, стремящимися к нулю. Сценарий с барионными частицами наиболее вероятен, так как именно из них состоит и посредством них продолжает своё расширение наша Вселенная. Черная материя, согласно этому предположению, состоит из основных, общепринятых Ньютоновской физикой частиц, но по каким-то причинам слабовзаимодействующих электромагнитным образом. Именно поэтому детекторы их не фиксируют.

Не всё так гладко

Такой сценарий устраивает многих учёных, однако всё же остаётся больше вопросов, чем ответов. Если и черная, и белая материя представлена только барионами, то концентрация лёгких барионов в процентном соотношении к тяжелым, в результате первичного нуклеосинтеза, должна быть иной в исходных астрономических объектах Вселенной. Да и экспериментально не выявлено наличие в нашей галактике равновесно достаточного количества крупных объектов гравитации, таких как черные дыры или нейтронные звёзды, для уравновешивания массы гало нашего Млечного Пути. Однако те же самые нейтронные звёзды, тёмные галактические гало, черные черные и (звёзды в разных стадиях своего жизненного цикла), вероятнее всего, входят в состав тёмного вещества, из которого состоит тёмная материя. Черная энергия также может дополнять их начинку, в том числе и в предсказанных гипотетических объектах, таких как преонные, кварковые и Q-звёзды.

Небарионные кандидаты

Второй сценарий подразумевает собой небарионное начало. Здесь в качестве кандидатов могут выступать несколько видов частиц. Например, лёгкие нейтрино, существование которых уже доказано учёными. Однако их масса, порядка от одной сотой до одной десятитысячной эВ (электрон-Вольт), практически исключает их из возможных частиц из-за недостижимости необходимой критической плотности. А вот тяжелые нейтрино, парные тяжёлым лептонам, практически не проявляют себя в в обычных условиях. Такие нейтрино называют стерильными, они со своей максимальной массой до одной десятой эВ с большей вероятностью подходят в качестве кандидатов частиц тёмной материи. Аксионы и космионы были искусственно введены в физические уравнения для решения проблем в квантовой хромодинамике и в стандартной модели. Вместе с другой стабильной суперсимметричной частицей (SUSY-LSP) они вполне могут претендовать в кандидаты, так как не принимают участия в электромагнитном и сильном взаимодействиях. Однако, в отличие от нейтрино, они всё же гипотетические, их существование ещё необходимо доказать.

Теория черной материи

Недостаток массы во Вселенной порождает на этот счет разные теории, некоторые из которых вполне состоятельны. Например, теория о том, что обычная гравитация не способна объяснить странное и непомерно быстрое вращение звёзд в спиральных галактиках. При таких скоростях они бы просто вылетели за её пределы, если бы не некая удерживающая сила, зарегистрировать которую пока не представляется возможным. Другие тезисы теорий объясняют невозможность получения вимпов (массивные электрослабовзаимодействующие частицы-партнеры элементарных субчастиц, суперсимметричные и сверхтяжелые - то есть идеальные кандидаты) в земных условиях, так они живут в n-измерении, отличном в большую сторону от нашего, трёхмерного. По теории Калуцы-Клейна такие измерения для нас недоступны.

Изменчивые звёзды

Другая теория описывает, как переменные звезды и черная материя взаимодействуют между собой. Блеск такой звезды может меняться не только благодаря метафизическим процессам, происходящим внутри (пульсация, хромосферная активность, выброс протуберанцев, перетекание и затмения в двойных звёздных системах, взрыв сверхновой), но и благодаря аномальным свойствам тёмного вещества.

ВАРП-двигатель

По одной из теорий, тёмная материя может использоваться в качестве топлива для субпространственных двигателей космических кораблей, работающих по гипотетической ВАРП-технологии (WARP Engine). Потенциально такие двигатели позволяют кораблю двигаться со скоростями, превышающими скорость света. Теоретически они способны искривлять пространство до и позади корабля и перемещать его в нём даже быстрее, чем электромагнитная волна разгоняется в вакууме. Сам корабль локально не ускоряется - искривляется лишь пространственное поле перед ним. Во многих фантастических рассказах применяется такая технология, например в саге Star Trek.

Выработка в земных условиях

Попытки сгенерировать и получить черную материю на земле всё ещё не привели к успеху. В настоящее время проводятся опыты на БАКе (Большом Андронном Коллайдере), именно там, где впервые зафиксировали бозон Хиггса, а также на других, менее мощных, в том числе и линейных коллайдерах в поисках стабильных, но электромагнитно слабовзаимодействующих партнёров элементарных частиц. Однако ни фотино, ни гравитино, ни хигсино, ни снейтрино (нейтралино), а также другие вимпы (WIMP) ещё не получены. По предварительной осторожной оценке учёных, для получения одного миллиграмма тёмной материи в земных условиях необходим эквивалент энергии, потребляемой в США в течение года.

Оригинал взят у pavel_sviridov в Вечный свет черной материи

Говорить о том, что Всевышний собрал гигантское количество газа и устроил его показательное сожжение в виде Солнца на радость Великому Человечеству, как-то несерьезно. А писать в Большой Советской Энциклопедии о постоянном уменьшении массы Солнца (естественно, если что-то горит, то это что-то сгорает) еще веселее. Костерок в космических масштабах. Только откуда дровишки? Леса-то поблизости не видать. Да и о газовых месторождениях Газпром ничего не сообщал.

Очевидно, что Солнце не горит, постоянно растет, увеличивая массу, и, наконец, оно имеет твердую поверхность. Все эти положения прямо противоречат общепринятой теории космогонии (науки о происхождении вселенной). Однако в нескольких статьях я постараюсь доказать это.

Свет - такой, как мы его привыкли видеть - существует только в отраженном виде. Это легко показать на примере Луны и планет, которые не только видны на небе, но еще и явно освещают окружающее нас на Земле пространство. Мы привыкли считать, что планеты и их спутники отражают солнечный свет (например, мы видим отражение Луны, Венеры, Марса). Однако Солнце само отражает свет. Именно! Не горит, а отражает. Только при принятии этого положения можно объяснить срок жизни звезды - миллиарды лет «непрерывного горения».

Задайте себе простой вопрос: долго ли может гореть любое вещество? Однозначно нет, потому что, сгорая, оно не восполняется. Это же относится и к Солнцу. Если бы горело любое вещество, то масса Солнца бы постоянно уменьшалась (кстати, именно так и говорится в Большой Советской Энциклопедии 1974 года издания), и срок его существования измерялся бы не миллионами и миллиардами лет, а одним мгновением. Однако я утверждаю, что Солнце не только не уменьшает свою массу, а наращивает ее - наращивает, как любой космический объект. Это закон выживания в космогонии: постоянное наращивание массы.

Любая планета либо звезда растет. Это закон. Другой вопрос, за счет чего же это происходит. Раньше мне трудно было бы ответить на этот вопрос доказательно. Однако последние исследования весьма помогли мне в этом.

Интересное открытие сделали американские ученые. Оказывается, нашу планету постоянно бомбардируют из космоса ледяные глыбы достаточно крупных размеров - около 12 метров в поперечнике. Причем, по оценкам специалистов, бомбардировка идет с удивительной интенсивностью - от 5 до 30 ударов в минуту, или в среднем 43000 ледяных глыб в сутки.

Открытие самого явления и нового класса напоминающих кометы объектов было сделано с помощью запущенного НАСА в феврале 1996 года космического аппарата “Полар”. Как подсчитал Луис Франк - физик из Университета штата Айова, за каждые 10 - 20 тысяч лет жизни планеты описанное явление добавляло 2,5 см воды на поверхности Земли, что в геологических временных масштабах выливается в километровые толщи воды.

Таким образом, масса планеты Земля постоянно, я бы даже сказал, ежесекундно увеличивается. Но масса Солнца намного превышает массу Земли. Поэтому вполне логично предположить, что Солнце притягивает большее количество космических объектов, и значительно больших по размеру и массе. Исходя из изложенной теории о «негорении» Солнца, можно сказать, что вспышки на Солнце представляют собой результат падения различных космических объектов. Чем крупнее объект, тем сильнее возмущение атмосферы Солнца и тем больше сама вспышка, образующаяся при сгорании метеорита, либо кометы. Отсюда становится очевидным и еще один вывод - о защитной функции Солнца. Оно притягивает и разрушает большинство наиболее опасных для планет Солнечной системы метеоритов и комет. Это подтверждается также наблюдениями астрономов о наибольшем сосредоточении космической пыли именно между Землей и Солнцем. Согласитесь, что такое предположение выглядит более логичным, чем теория о необъяснимых вспышках на Солнце.

Вельзевул своему внуку говорит, что «…солнце не дает ничего напоминающего тепло или свет, что на самом деле оно замерзшее и холодное… В действительности поверхность … так называемого источника тепла, подобно поверхностям всех других звезд, покрыта льдом даже больше, чем Северный полюс» (Георгий Гурджиев, «Беседы Вельзевула со своим внуком». Минск, «Харвест», 2005).

Парадоксальное утверждение - не правда ли? Однако это только на первый взгляд. Наши органы чувств совершенно однозначно говорят нам о том, что от Солнца исходят свет и тепло. Однако это не так или не совсем так. Иначе как объяснить, что, сколько бы вышедший в космическое пространство космонавт не «парился» в своем скафандре, будучи к Солнцу ближе, чем любой другой землянин, на несколько десятков тысяч километров, ему так и не становится ни тепло, ни светло. Больше того, в космосе очень холодно и очень темно. Приходится сделать вывод, что тепло и свет порождает наша планета, отражая солнечный свет и нагреваясь при этом.

Снова парадокс? Да, но опять же в последние годы разработаны источники тепла, основанные на схожем принципе. Источники излучения устанавливаются под крышей очень высоких цехов, и они нагревают не воздух, который их окружает, а пол цеха и станки, установленные на нем. А те уже, нагревшись, нагревают соответственно воздух, который поднимается вверх. В результате такая система обогрева больших помещений оказалась наиболее эффективной. И, кстати, при этом воздух вверху всегда несколько холоднее, чем внизу. Не напоминает ли это вам подъем в горы, когда чем ближе к Солнцу, но дальше от Земли, тем холоднее? А я бы еще добавил - и темнее.

Действительно, я считаю, что чем ближе к Солнцу, тем темнее будет становиться. Для его восприятия как источника света и тепла, как мы это привыкли понимать, требуется определенное расстояние. Поэтому космические полеты к Солнцу вполне реальны.

Возникает вопрос: свет чего отражает солнце? Я считаю, что при ответе на этот вопрос следует говорить о понятии «Свет». «Истинный» свет существует всегда и везде - в каждой точке пространства, но видеть его мы не можем, т. к. наши физические тело и глаза не приспособлены для этого. Я предлагаю называть этот «Свет» «истинным», или «первоначальным».

Конечно, скептики мгновенно зададут вопрос: почему же на темной стороне Земли темно, если свет присутствует всегда и везде? Вопрос абсолютно законный. Дело в том, что планета Земля не соответствует характеристикам, позволяющим ей отражать первоначальный свет. Да и слава Богу, иначе жизнь на планете была бы невозможной. Планеты могут отражать только свет звезд, а вот уже звезды в силу своих природных характеристик отражают истинный свет. На вопрос, почему же мы его не видим, вы уже можете и сами ответить. Да потому, что наши глаза не приспособлены для этого. Однако приборы смогут обнаружить первоначальный свет - просто нужно поставить перед собой эту задачу.

Данная теория позволяет объяснить, почему существуют звезды разной интенсивности «свечения» и разного цвета. Звезды с меньшей массой отражают свет в одном спектре, который видится нам как красный, а звезды с большей массой отражают свет в голубом спектре. Получают объяснение и черные дыры. На самом деле это звезды, имеющие самую большую возможную в нашей вселенной массу. Поэтому-то они отражают свет в спектре, воспринимаемом нами как абсолютно черный цвет. Поэтому-то они и непрозрачны и в то же время невидимы. Так называемые черные дыры имеют все характеристики звезды и так и должно быть. Ошибочные взгляды родились из неверного предположения, что свет не может иметь черного цвета. Голубым и красным, даже фиолетовым он может быть, а черным - не может. Это неправильно.

Поэтому, говоря о красных карликах как об остывающих звездах, мы ошибаемся. Напротив, красный цвет говорит о молодой звезде, только что зародившейся (заявившейся) в качестве звезды. Следующий цвет будет оранжевым, затем желтым, зеленым, голубым, синим, фиолетовым и, наконец, черным, или, точнее, невидимым. То есть в полном соответствии с законом гармонии спектра, или попросту радугой. Люди, изучающие в восточных источниках знаний изображения чакр тела человека, сразу же заметят, что основных чакр у человека всегда изображается семь, и по цвету снизу вверх они изображаются именно от красного до фиолетового в соответствии с детской считалочкой. Люди, занимающиеся медитацией и духовными практиками, способны видеть цвет своих чакр с закрытыми глазами, и опять же цвет их совпадает с выше сказанным. Длина волны также идет от инфракрасного до ультрафиолетового.

«Тьма излучает свет», - говорится в «Тайной доктрине» Елены Блаватской, которая при этом цитирует «Станцы Дзиан» (стр. 66, т.1, Минск, «Лотац», ISBN 985-6307-15-5). «Из Лучезарности Света - Луча Вечной Тьмы - устремились в Пространстве Энергии, вновь пробужденные: Единый из Яйца, Шесть и Пять. Затем Три, Один, Четыре, Один, Пять, Дважды Семь, Сумма Всего.» (стр. 70). (1 6 5 3 1 4 1 5 7 7=40 = 4 0 = 4, подсчитано автором статьи.) «Затем идут Сыны, Семь Воителей, Один - Восьмой - оставлен в стороне, и Дыхание его есть Свето-Датель» (стр. 71). Заметьте, «из Лучезарности Света - Луча Вечной Тьмы». Это не противопоставление, а два названия одного явления.

Показательно в этом смысле значение слова «алхимия». В переводе с арабского слово «Ал-хем» обозначает «черный». Рискну предположить, что это значение слова «алхимия» указывает на одну из основных тайн мироздания, а именно на преобразование, перерождение черного света в белый. Ибо эта тайна намного важнее, чем превращение свинца в золото.

Каждая планета стремится вырасти, а затем и стать звездой. Это Закон непрерывности совершенствования. Любой объект, нарушающий этот Закон, включая Человека, разрушается Создателем как ошибочный. По мере роста планета постепенно, а не мгновенно превращается в звезду. В Солнечной системе это Юпитер. Необходимо заметить, что звездой планета может стать только при наличии своих собственных спутников, которые по своим размерам уже приближаются к размеру планет. Таким образом, по количеству спутников и их размеру можно судить о готовности преобразования планеты в новую звезду.

Планеты-гиганты любой звезды достигают критических размеров, после чего происходит их превращение в звезды. В настоящее время собственное излучение Юпитера значительно превышает поток энергии, получаемый от Солнца.

“Некоторые астрономы склонны считать Юпитер не планетой, а миниатюрной самостоятельной звездой, имея в виду собственное излучение планеты в радиодиапазоне. Как показали оценки, за счет собственного излучения в радиодиапазоне Юпитер теряет втрое больше энергии, чем получает её от Солнца”. (В. Г. Демин, Судьба Солнечной системы», М., “Наука”, 1975, стр. 20.)

Фотография была сделана космическим телескопом Hubble совсем недавно - 16 апреля 2006 г. Обратите внимание на два красных пятна. Знаменитое Большое красное пятно по размеру похоже на нашу Землю. Это сравнение позволит вам понять истинный размер Юпитера. Приблизительно так же, сам Юпитер соотносится по размеру с Солнцем (см. рис. 2, приведенный в Большой Советской Энциклопедии 1974 года издания).

Большое красное пятно, представляющее собой овальный вихрь диаметром в десятки тысяч километров, было открыто еще в 1665 году и с тех пор не претерпело значительных изменений. Малое красное пятно обнаружено только что. Оно появилось на месте трех белых пятен. На мой взгляд, все эти факты явно свидетельствуют о происходящем на наших глазах превращении Юпитера в Звезду. Красных пятен будет все больше, пока все они не сольются и планета Юпитер не превратится в красную звезду Юпитер. На нашем небосклоне появится второе «Солнце». Это не будет катастрофой, но это изменит нашу жизнь навсегда.

Свету присущи два очевидных физических свойства - цвет и прозрачность. Действительно, свет может быть белым, желтым, красным, зеленым, фиолетовым или иметь другие цвета. Прозрачность подтверждается тем, что сквозь свет мы видим материальные предметы. Прозрачностью обладает свет любого цвета. И свет - это не газ, не твердая и не жидкая материя. Я намеренно не говорю о волновой и корпускулярной природе света, так как перед нами стоит другая задача.

Все знают, что в космосе темно. Однако мы видим свет звезд. Это говорит о прозрачности космоса. Аристотель считал, что огонь виден во тьме, потому что свет передается через тьму, сообщая ее прозрачность. Абсолютно прозрачным Аристотель считал эфир. Но раз космическое пространство прозрачно и имеет цвет, в данном случае черный, следовательно, оно представляет собой свет! Черный свет! В то же время и белый свет также прозрачен. Если бы он не был прозрачен, то пространство вокруг Солнца было бы белым, а не черным. Свет шел бы пучками белого света, хорошо видимыми для наблюдателя с Земли. Однако ничего подобного не происходит. Белый свет проходит сквозь черный, а черный сквозь белый, и оба при этом сохраняют свои характеристики и не изменяют характеристик другого.

Источником белого света для нас является Солнце, а вот что является источником черного света? У меня на данный момент есть только предположение: источником черного света являются черные звезды (или, как их еще называют, «черные дыры»). Почему бы и нет? Если существуют звезды голубого, красного и коричневого цвета, то почему бы не существовать и звездам черного цвета?

В древних источниках черный свет, который невозможно увидеть, считался символом скрытого божества. Секта гностиков - мандеев, потомков древних вавилонян, почитает Иоанна Крестителя и свет звезд, считая первоначальный свет своим божеством… А покалиптические и эсхатологические идеи связаны с метафорой конца света, который мыслится как реальный… Свет, по мнению Беркли, — это язык Бога, смутно понимаемый нашим чувством. По древнекитайским представлениям, мировой процесс реализуется, определяясь различными соотношениями сил света и тьмы… На буддийском Востоке «понять Великий Свет» — одна из главных символических процедур. Осуществлять ее надо так, чтобы не осталось ни объекта, ни субъекта, ни физического, ни эмоционального, при этом пользоваться лишь все охватывающей средой самого света. В древней книге «Печати сердца» говорится: «В молчании при рассвете, ранним утром ты улетаешь по лучу вверх». Даосская алхимическая работа основывается на круговращении света, на возможности обратить его вспять. (Стр. 443-445, энциклопедия «Символы, знаки, эмблемы»/ Авт.-сост. В Андреева и др. — М.: ООО «Издательство «Астрель»; ООО «Издательство «АСТ», 2004).

Ассоциативная связь этих идей сохраняется в переводе суфийской фразы: «Путь скрыт в темноте» («Дар тарики тарикат»). Считается, что использование черно-белого шахматного порядка было подсказано суфиям в седой древности и символизировало эту двойственность. Во многих отношениях ритуалы суфийских собраний увековечили это чередование света и темноты, черного и белого. Один из подобных обрядов состоит в том, что половину места собрания покрывают черно-белой материей. Другой заключается в попеременном включении и гашении лампы.

Чтобы еще раз проиллюстрировать мысль о том, что не все таково, каким кажется, уместно упомянуть о знаменитом опыте французского инженера Августина Френеля, поставленном им в 1816 году в Парижской Академии, в результате которого свет, соединившись со светом, породил тьму. Он же сделал вывод о поперечности световых колебаний.

«Тела, поглощательная способность которых максимальна, т.е. такие, которые поглощают все падающие на них лучи, называются абсолютно черными. Такими телами являются, например, толстый слой сажи или платиновая чернь; но не следует, вообще говоря, представлять себе абсолютное черное тело непременно темным — в известных условиях оно может быть столь же светлым, как добела накаленный металл (например, электрически накаляемый платиновый цилиндр, заключенный в цилиндр огнеупорного материала, — абсолютно черное тело Луммера и Принсгейма).» (З. Цейтлин.)

У всех ангелов два лица. В мифологии их обычно представляют имеющими черное и белое лицо.

А. Бутлеров, профессор химии и выдающийся ученый, указывает на наблюдения, сделанные Джоном Леббоком в отношении чувства цвета у муравьев. Этот выдающийся ученый обнаружил, что муравьи не позволяют своим яйцам оставаться на свету и немедленно уносят их из освещенного участка в темное место.

Но когда луч красного цвета был направлен на эти яйца (личинки), муравьи не трогали их, как если бы они были в полной темноте: они хранят свои яйца независимо от того, падает ли сверху красный свет или же существует полная темнота. Красный свет для них как бы не существует: поскольку они его не видят, он для них все равно что темнота.

Впечатления, производимые на них яркими лучами, очень слабы, особенно если они близки к красному, то есть в оранжевой и желтой части спектра. Наоборот, муравьи кажутся исключительно восприимчивыми к таким лучам, как голубой, синий и фиолетовый. Когда их гнезда освещали частично фиолетовым и частично красным светом, они немедленно переносили свои яйца из фиолетовой в красную область. Таким образом, для муравья наиболее яркими из всех лучей солнечного спектра являются фиолетовые, поэтому их чувство цвета совершенно противоположно аналогичному чувству человека.

Этот контраст еще более усиливается благодаря другому факту. Помимо видимой части солнечного спектра, в нем содержатся так называемые тепловые лучи (ультракрасные) и химические (ультрафиолетовые). Мы не видим ни тех, ни других и называем их невидимыми лучами; муравьи же воспринимают их прекрасно, поскольку, как только их яйца подвергаются действию этих невидимых лучей, муравьи утаскивают их из этого совершенно темного (для нас) поля в то, которое освещено красным светом; таким образом, для них химические лучи являются фиолетовыми. «Благодаря такой особенности предметы, которые видят муравьи, выглядят для них совершенно по-другому, чем для нас; очевидно, что эти насекомые обнаруживают в природе такие цвета и оттенки, о которых мы не имеем и не можем иметь ни малейшего понятия. Примем на мгновение, что в природе существуют такие объекты, которые поглощали бы все лучи солнечного спектра и отражали бы только химические лучи: такие предметы остались бы совершенно невидимыми для нас, тогда как муравьи воспринимали бы их очень хорошо», — говорит этот профессор». (Стр. 455, Е.П.Блаватская, «Скрижали астрального света». Москва: Изд-во «Эксмо», 2004 г.)

Если довести до логического завершения мысль о существовании черного света, присутствующего в отличие от белого всегда и везде, то недалеко создание материала, вернее покрытия, способного интенсивно отражать даже незначительный источник света. Представьте себе комнату, в которой светятся стены и потолок, дающие свет желаемой интенсивности и цвета. Это покрытие не имеет внешнего источника питания. Принцип его действия основан на правильно разработанной отражающей способности материала либо состава. Представьте цеха, не требующие электричества для освещения. Сам потолок дает спокойный желтый свет, станки светятся зеленым неотвлекающим светом. В этом случае исчезает необходимость усиленного освещения отдельных мест, потому что все окружающие нас поверхности светятся и излучают (правильнее будет сказать, отражают) столько света, сколько необходимо. Ученым следовало бы сосредоточиться на решении этой задачи. Это позволило бы исключить саму возможность энергетического кризис а, остановить уничтожение природных ресурсов планеты и, наконец, прекратить страшное в масштабах Вселенной преступление — сжигание электричества Смирнов А.Н.

Рано или поздно наш мир прекратит свое существование. Точно так же, как когда-то он появился из одной-единственной частицы размером меньше атома. В этом у ученых уже давно нет никаких сомнений.

Однако если раньше господствовавшей являлась теория, согласно которой гибель Вселенной наступит в результате её стремительно набирающего скорость расширения и, как следствие, - неминуемой «тепловой смерти», то с открытием темной материи это мнение поменялось.

Темные силы Вселенной

Специалисты говорят, что весь необъятный космос может погибнуть в результате его свертывания, засосавшись в некую гигантскую черную дыру, являющуюся частью таинственной «темной материи».

В холодных глубинах космоса от сотворения мира враждуют две непримиримые силы - темная энергия и темная материя. Если первая обеспечивает разбегание Вселенной, то вторая, напротив, стремится втянуть ее внутрь себя, сжать до небытия.

Противостояние это идет с переменным успехом. Победа одной из сил над другой, нарушение космического равновесия одинаково гибельно для всего сущего.

Еще Эйнштейн предположил, что в космосе находится гораздо больше материи, чем мы можем увидеть. В истории науки встречались ситуации, когда движение небесных тел не подчинялось законам небесной механики.

Как правило, это загадочное отклонение от траектории находило объяснение в существовании неизвестного материального тела (или нескольких тел). Именно так были открыты планета Нептун и звезда Сириус В.

Космические скрепы

В 1922 году астрономы Джеймс Джиме и Якобус Каптейн исследовали движение звезд в нашей Галактике и пришли к выводу, что большая часть вещества в Галактике невидима; в этих работах впервые появился термин «темная материя» (англ. dark matter), однако он не вполне соответствует нынешнему смыслу этого понятия.

Астрономам уже давно известен феномен ускоряющегося расширения Вселенной. Наблюдая за удалением галактик друг от друга, они установили, что скорость эта все увеличивается.

Энергия, которая распирает космос во все стороны, подобно воздуху в надувном шарике, была названа «темной». Энергия эта отодвигает галактики друг от друга, она действует против силы гравитации.

Но, как выяснилось, силы ее не безграничны. Существует и некий космический «клей», удерживающий галактики от расползания. И масса этого «клея» значительно превышает массу видимой Вселенной. Эта огромная, неизвестного происхождения сила была названа темной материей.

Несмотря на угрожающее название, последняя не является абсолютным злом. Все дело в хрупком равновесии космических сил, на котором держится существование нашего, казалось бы, незыблемого мира.

Вывод о существовании таинственной материи, которую не видно, не регистрирует ни один из приборов, но существование которой можно считать доказанным, был сделан на основе нарушения гравитационных законов Вселенной. По крайней мере в том виде, как мы их знаем.

Было замечено, что звезды в спиральных галактиках, подобных нашей, имеют довольно высокую скорость обращения и по всем законам при таком быстром движении они должны бы просто вылетать в межгалактическое пространство под действием центробежной силы, но они не делают этого.

Их удерживает некая сильнейшая гравитационная сила, которая не регистрируется и не улавливается никакими известными современной науке способами. Это заставило ученых задуматься.

Вечная борьба

Если бы не существовало этих неуловимых, но превосходящих по силе гравитации все видимые космические объекты темных «скреп», то через некоторое продолжительное время скорость расширения Вселенной под действием темной энергии приблизилась бы к пределу, в котором произойдет разрыв пространственно-временного континуума. Пространство аннигилирует, и Вселенная прекратит свое существование. Однако пока этого не происходит.

Астрофизики выяснили, что около 7 миллиардов лет назад гравитация (преобладающей частью которой является темная материя) и темная энергия находились в равновесии. Но Вселенная расширялась, плотность уменьшалась, сила темной энергии увеличивалась. С тех пор она доминирует в нашей Вселенной. Теперь ученые пытаются понять, закончится ли когда-нибудь этот процесс.

На сегодняшний день уже известно, что Вселенная состоит всего на 4,9% из обычного вещества - барионной материи, из которой состоит наш мир. Большая часть (74%) всей Вселенной приходится на загадочную темную энергию, а 26,8% массы во Вселенной приходится на неподвластные физическим законам, трудно обнаруживаемые частицы, названные темной материей.

Пока что в непримиримой извечной борьбе темной материи с темной энергией побеждает последняя. Они похожи на двух борцов разных весовых категорий. Но это не значит, что схватка предрешена. Галактики продолжат разбегаться. Но долго ли будет протекать этот процесс? Согласно последней гипотезе, темная материя - это лишь одно из проявлений физики черных дыр.

Черные дыры — сгустки темной материи?

Черные дыры - это самые массивные и мощные объекты в известной нам Вселенной. Они настолько сильно искривляют пространство-время, что даже свет не может покинуть их пределы. Поэтому, так же как и темную материю, мы их не можем видеть. Черные дыры являются своего рода центрами притяжения огромных пространств космоса.

Можно предположить, что это структурированная темная материя. Ярким примером этого являются сверхмассивные черные дыры, которые живут в центре галактик. Глядя на центр, к примеру, нашей Галактики, мы видим, как ускоряются звезды вокруг него.

Энн Мартин из Корнелльского университета отмечает, что единственное, что объяснит это ускорение, это сверхмассивная черная дыра. О существовании темной материи, так же как и черных дыр, мы можем судить лишь на основе их взаимодействия с окружающими объектами.

Поэтому мы наблюдаем ее эффекты в движении галактик и звезд, но не видим ее напрямую; она не излучает и не поглощает свет. Логично предположить, что черные дыры являются лишь сгустками темной материи.

Может ли одна из гигантских черных дыр, которая со временем проглотит не только окружающий космос, но и своих менее мощных «дырчатых» сородичей, поглотить всю Вселенную? Вопрос об этом остается открытым. Согласно оценкам ученых, если это и произойдет, то не раньше чем через 22 млрд лет. Так что на наш век хватит.

А пока что окружающий мир продолжает свое плавание между Сциллой темной энергии и Харибдой темной материи. Судьба Вселенной будет зависеть от исхода борьбы между этими двумя господствующими в космосе силами.

Пророчество Теслы

Существует, однако, и альтернативный взгляд на проблему темной материи. Определенные параллели можно найти между таинственной субстанцией и теорией вселенского эфира . Согласно Эйнштейну, эфир не является реальной категорией, а существует как результат ошибочных научных воззрений. Для Теслы эфир - реальность.

Несколько лет назад на уличной распродаже в Нью-Йорке один любитель антиквариата купил себе истершийся от времени пожарный шлем. Внутри него, под подкладкой, лежала старая тетрадь. Тетрадь была тонкой, с обгоревшей обложкой, от нее пахло плесенью. Пожелтевшие от времени листы были исписаны выцветшими от времени чернилами.

Как выяснилось, рукопись принадлежала известному изобретателю Николе Тесле, жившему и работавшему в США. В записи разъясняется теория эфира, в которой можно найти несомненные указания на открытую десятилетия спустя после его смерти неуловимую темную материю.

«Что представляет из себя эфир, и почему его так трудно обнаружить? - пишет изобретатель в манускрипте. - Я долго думал над этим вопросом и вот к каким выводам пришел. Известно, что чем плотнее вещество, тем выше скорость распространения в нем волн.

Сравнивая скорость звука в воздухе со скоростью света, я пришел к выводу, что плотность эфира в несколько тысяч раз больше плотности воздуха. Но эфир электрически нейтрален и поэтому он очень слабо взаимодействует с нашим материальным миром, к тому же плотность вещества материального мира ничтожна по сравнению с плотностью эфира».

По мнению ученого, это не эфир бесплотен - это наш материальный мир является бесплотным для эфира. Таким образом, он предлагает куда более позитивный взгляд на темную материю, видя в ней некое первовещество, колыбель Вселенной. Но не только.

По мнению Теслы, при умелом подходе из темной материи эфира можно получать неиссякаемые источники энергии, проникать в параллельные миры и даже устанавливать контакты с разумными обитателями других галактик.

«Я думаю, что звезды, планеты и весь наш мир возникли из эфира, когда по каким-то причинам часть его стала менее плотной. Сжимая наш мир со всех сторон, эфир пытается вернуться в первоначальное состояние, а внутренний электрический заряд в веществе материального мира препятствует этому. Со временем, потеряв внутренний электрический заряд, наш мир будет сжат эфиром и превратится в эфир. Из эфира вышел эфир и уйдет», - утверждал Тесла.

Делитесь с друзьями, им тоже будет интересно:

Время в мире течет по-разному: в мощном гравитационном поле оно идет медленнее, вдали от крупных объектов, быстрее. Оно может менять не только скорость своего движения, но и его направление.

Давайте представим себе черную дыру (коллапсар) только с обратным течением времени. Назовем ее белая дыра. Возможно, она являет собой полную противоположность черной. Попробуем привести немного фактов:

• черные дыры своей мощной гравитацией собирают вокруг себя в космосе всю материю, в то время как белые теоретически должны отталкивать ее от себя.
• если из горизонта событий коллапсара невозможно выйти— то войти за горизонт событий белой также невозможно.
• коллапсар поглощает вещество, и тем самым выделяет энергию —в то время как былая дыра выделяет вещество и поглощает энергию и т.д.

Во вселенной существование коллапсар— уже давно не открытие. А вот образование вселенной белых дыр так и осталось гипотетическими рассуждениями.

Однако группа израильских ученых утверждает, что они смогли зафиксировать на фото белую дыру в виде вспышки. Характеристики вспышки гипотетической белой дыры отличаются от прежде известных различных вспышек звезд. Ученые считают, что мгновенный распад белой дыры похож на Большой взрыв, но во много раз меньше. Такому взрыву было присвоено название Малый взрыв. Он характерен тем, что когда происходит, из неоткуда появляется множество энергии и материи. Он как бы выбрасывает все, что было накоплено внутри.

Изучая эти особенности, можно констатировать, что загадки существования белых дыр, могут быть только до тех пор, пока какие-то конкретные объекты не обнаружат космонавты. Также стоит отметить, что белая дыра сможет быть реальностью только в том случае, пока в ее рамках не будет ни одной из частиц материи. Поскольку, если хотя бы одна альфа-частица попадет в нее, то белая дыра мгновенно же разрушится.

Конечно же, как в любой гипотетической теории здесь тоже есть люди, которые на 100% уверены в существовании белых дыр. В университете Aix-MarseilleUniversity во Франции есть группа ученых, которые упорно пытаются объяснить человечеству, что в теории черных и белых областей пространства-времени уже давно лежит физика, в которой есть теория петель квантовой гравитации.

Связь черных и белых дыр

Существует теория, что белые и черные дыры связаны между собой определенным тоннелем.

Вещество, попавшее за горизонт событий коллапсара, выходит из горизонта событий белой дыры. Между входом и выходом могут находиться не только огромные расстояния в миллиарды световых лет, которые вы преодолеете за мгновение, но и большое количество времени. Это дает возможность путешествовать в нем! Однако не каждый коллапсар будет связан с белой дырой.

Существует еще одна похожая теория, которая предполагает не только путешествие между отдельными частями Вселенной, но и путешествие между самими вселенными.

Из одной вселенной в другую попасть обычными путями даже теоретически невозможно, т.к. они находятся в разных пространствах. Единственный способ попасть из одной вселенной в другую — пространственно-временной тоннель, состоящий из белых и черных дыр.

Если человеку удастся обуздать и воссоздать природу пространственно-временных тоннелей, или, попросту говоря, червоточин, то появится возможность перемещаться на огромные расстояния и путешествовать во времени.

Еще одним вариантом ученых является теория о склеенных дырах. То есть, белые дыры могут быть приклеены к черным. В данном случае, теория получила название кротовой норы. Именно под таким названием о ней очень часто вспоминают в научно-фантастических рассказах. Но, как и у остальных теорий, есть несостыковка. Если материя попадет в эту кротовую нору, то в результате мы получим ее крах, поскольку будет закрыт проход между областями пространства-времени.

Еще одна часть ученых утверждают, что поскольку коллапсары могут быть не только черными, но и белыми, то возникает возможность того, что если мы попадем в черную дыру, мы потеряем сингулярность, и попадем в другую Вселенную. В свою очередь эта черная дыра является белой, но уже в какой-то иной вселенной. Все эти Вселенные абсолютно разного характера. Из этого можно сделать вывод, что если одно тело упадет в черную дыру, то уже никогда не вернется в прежнюю Вселенную.

Подняв все эти теории и размышления, может возникнуть очевидный логичный вопрос: почему о таких явлениях заговорили не так давно, хотя факты, подтверждающие существования разных дыр, были известны тысячи лет назад? Это могло возникнуть из-за того, что современные ученые используют в своих расчетах сложные математические вычисления, которые намного сложнее, чем обычная топология, которую использовали раньше.

Исследования существования белых дыр

Также есть сведения о том, что ученые из США с помощью радиотелескопа VLA обнаружили огромную пустоту, в середине которой нет ничего из известных астрономам веществ или материй. Также известно, что эта область пространства-времени гораздо большего размера, чем те, которые находили до этого и которые известны в космическом пространстве.

Кроме этого, было обнаружено пятно недалеко от созвездия Эридана, в котором на 45% меньше энергии, чем должно быть. Выявлено еще и то, что после Большого взрыва, температура там стала гораздо меньше средней на миллионные доли градуса. Эти явления никак не могут оставить ученых в покое, поскольку однозначного объяснения им не было, а без внятного доказательства они остаются чем-то необъяснимым.

Если уже давно доказано, что вокруг коллапсар существует гравитационное поле, с помощью которого их и обнаруживают, то с белыми дырами так не происходит. Есть предположения по поводу существования галактического кластера, который смог выкачать гравитационное поле из них.

Поскольку белые дыры называют вспышками, то некоторые ученые делят их на долгие, длительные и короткие. Длительными считаются те, которые более двух секунд, а вот короткие — это те, продолжительность которых была меньше двух секунд. Также встречаются вспышки, которые по своим параметрам могут не попадать ни под одну из категорий, и именно таким уделяется гораздо больше внимания. Ведь изучение всего нестандартного всегда делает открытие более значимым.

Специалисты считают, что долгие гамма-вспышки зачастую возникают как следствие коллапса огромных звезд, которые потом превращаются в черные дыры. В то время как короткие гамма-вспышки — это следствие соединения нейтронных звезд, которое приводит к созданию нового коллапсара.

Стоит упомянуть здесь и решение Шварцшильда, в котором речь идет о белых и черных дырах. Мировое научное сообщество считает, что белых Шварцшильдовских дыр не существует. А вот в решении Керра говорится о том, что белая дыра — это образование, которое получилось из совмещения двух коллапсаров.

Вспомнив о теории квантовой гравитации — черные дыры могут превращаться в белые с течением времени.

Сегодня, в основном, мы с вами поговорили о приверженцах теории существования белых дыр, но не стоит забывать и о скептиках, ведь как показывает практика, именно благодаря им доказывается большинство теорий.

Так, многие считают, что во Вселенной совсем нет связи между черными и белыми дырами. Ученые так думают, поскольку если бы любое попавшее в коллапсар вещество вышло затем где-то в другом месте, то коллапсар моментально бы исчез, так как вещество вылетело бы уже с белой дыры (учитывая противоположное направление времени в них).

В любом случае, пока с точки зрения математики белые дыры являются чем-то необычным, а соответственно не изученным в совершенстве. Но как показывает нам история, все необычное в математической сфере довольно редко воплощается в реальной жизни.

Множество загадок до сих пор не разгадано даже учеными, которые постоянно занимаются исследованиями в этой сфере.

В заключение могу сказать одно: каждый человек сам решает, во что ему верить, а во что нет. Поэтому читайте, изучайте, исследуйте, верьте, анализируйте и разрушайте созданные реальностью стереотипы.

Стандартная модель, описывающая фундаментальные взаимодействия (электромагнитное, слабое и сильное) известных нам элементарных частиц (лептонов, кварков и бозонов), — отлично подтвержденная экспериментом теория. Однако она описывает лишь около 5% существующего вещества, остальные же 95% имеют совершенно неизвестную природу. Мы знаем только то, что эти 95%, получившие название скрытой массы или «темной материи», принимают участие в гравитационном взаимодействии с обычной материей.

Но не идем ли мы на поводу у самого названия? Может быть, никакой темной материи нет, а просто теория гравитации не работает на таких масштабах? А если она есть, в каких частицах скрывается? И как искать «то, не знаю что»? Для этого современная наука использует принцип, сформулированный Шерлоком Холмсом: «Отбросьте всё невозможное, а то, что останется, и будет ответом, каким бы невероятным он ни оказался». Явление скрытой массы может объясняться огромным количеством вероятных и невероятных, вписывающихся в современную теорию и противоречащих ей гипотез. Однако судьи, отсеивающие все невозможные варианты, — это наблюдение и эксперимент.

Частицы-кандидаты темной материи. В настоящее время многие гипотезы темной материи (тусклые массивные объекты, модифицированная теория гравитации) отвергнуты наблюдениями, и главными кандидатами являются слабо взаимодействующие частицы.

Загадка «скрытой массы»

В 1933 году американский астроном Фриц Цвикки исследовал скопление галактик Волосы Вероники. Цвикки выполнил оценку его массы, подсчитав примерное количество галактик в скоплении и количество звезд в галактике, и получил значение, составляющее примерно 10 13 масс Солнца. Он также решил проверить эту оценку другим способом, измерив скорости галактик: чем выше скорость, тем больше гравитационная сила, действующая на галактику, и тем больше общая масса скопления. Масса, рассчитанная Цвикки этим методом, оказалась равной 5х10 14 масс Солнца, то есть в 50 раз больше. Подобное расхождение на тот момент не было воспринято слишком серьезно, поскольку у астрономов было очень мало информации о межзвездной пыли, газе, карликовых звездах. Тогда считалось, что эта дополнительная масса может скрываться именно в них.

Гипотеза 1: межзвездная пыль и газ. В 1970 году Вера Рубин и Кент Форд изучали зависимость скорости звезд от их отдаленности от центра галактики Андромеда (так называемая кривая вращения). Так как основная часть звезд сконцентрирована вблизи центра галактики, логично предположить, что чем дальше звезда от центра, тем меньше должна быть гравитационная сила, действующая на нее, и тем меньше должна быть ее скорость. Однако оказалось, что для звезд на периферии такой закон не выполняется и кривая выходит на плато.

Поиск WIMP основан на том, что они хотя и очень слабо, но все же взаимодействуют с обычным веществом При столкновении с ядрами рабочего тела в детекторе могут излучаться фотоны (сцинтилляция), которые можно зарегистрировать с помощью фотоумножителей. Кроме того, вимпы могут ионизировать атомы рабочего тела, что тоже можно обнаружить. Эти два способа обычно комбинируют, чтобы отсеять шум — взаимодействия с другими частицами, космическими лучами и т. п. и выделить только события, напоминающие столкновения с частицами темной материи. В качестве рабочего тела обычно используют жидкий ксенон. Попытка обнаружить слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP) в эксперименте LUX с помощью бассейна, заполненного 400 кг жидкого ксенона, не увенчалась успехом, но сейчас идет подготовка нового эксперимента DARWIN. В нем для детектирования WIMP будет использовано 25 т ксенона.

Это означало, что основная масса, которая влияет на вращение звезд, не просто скрыта, но и распределена вплоть до периферии или еще дальше. Позже подобные кривые были прорисованы для различных галактик с абсолютно тем же результатом. Для многих эллиптических галактик эти кривые не только не спадали, но и возрастали. Получается, что большая часть массы (в среднем более 90%) заключена не в звездах, и эта скрытая масса распределена далеко за областью галактического диска в виде сферического гало.

Межзвездная пыль и газовые облака теперь уже никак не могли объяснить наличие скрытой массы: частицы пыли или молекулы газа из-за взаимодействия друг с другом, трения и излучения теряли бы энергию и постепенно перетекали бы с периферии в центр. Поэтому гипотезу газопылевой природы пришлось отбросить.

Гипотеза 2: слабо излучающие астрофизические объекты. Следующая простая и очевидная гипотеза предполагала, что скрытая масса может быть заключена в каких-нибудь астрофизических объектах (MACHO — MAssive Compact Halo Object), таких как белые, красные или коричневые карлики, нейтронные звезды, черные дыры или даже массивные планеты типа Юпитера. Из-за малых размеров и слабой светимости эти объекты не видны в телескоп, и, вполне возможно, их так много, что они и обеспечивают наличие этой скрытой массы.

Но если они не видны в телескоп, как же можно их обнаружить? Когда слабосветящийся массивный объект (MACHO) оказывается между земным наблюдателем и ярким видимым объектом, он работает как гравитационная линза, и наблюдаемый объект становится ярче. Это явление называется гравитационным микролинзированием. Наличие MACHO должно было бы привести к огромному количеству событий микролинзирования. Однако наблюдения с телескопа Hubble показали, что таких событий очень мало и если такие объекты существуют, то их масса составляет меньше 20% от массы галактик, но никак не 95%.

Более того, наблюдения космического реликтового фона позволяют довольно точно оценить число барионов (протонов и нейтронов), которые могли родиться в ранней Вселенной в период нуклеосинтеза. Полученные оценки позволяют утверждать, что видимая нами барионная материя (звезды, газ, пылевые облака) — это большая часть всей барионной материи в нашей Вселенной. Поэтому скрытая масса не может состоять из барионов.

Гипотеза 3: модифицированная гравитация. А что если никакой скрытой массы вовсе нет? Это вполне возможно, если, например, теория гравитации, которую мы применяем, на таких масштабах неверна.

Чем больше гравитационная сила, действующая на объект (в данном случае галактику или отдельную звезду), тем больше ее ускорение (известный всем со времен школы второй закон Ньютона) и, соответственно, скорость, так как центростремительное ускорение пропорционально квадрату скорости. А если подкорректировать закон Ньютона? В 1983 году израильским физиком Мордехаем Милгромом была предложена гипотеза MOND (MOdified Newtonian Dynamics), в которой закон Ньютона несколько корректировался для случая, когда ускорения достаточно малы (10 -8 см/с 2). Такой подход хорошо объяснял кривые вращения, полученные Рубин и Фордом, и возрастающие кривые вращения для эллиптических галактик. Однако в скоплениях, где ускорения галактик куда больше ускорения единичных звезд, MOND не вносил никаких поправок для темной материи, и вопрос оставался открытым.

Кривая вращения галактики — это график зависимости орбитальной скорости звезд и газа в галактике от расстояния до ее центра. Наблюдения показывают, что по мере удаления от центра график выходит на плато.

Были и другие попытки модифицировать теорию гравитации. Сейчас существует широкий класс таких теорий, называемый параметризованным постньютоновским формализмом. Каждая отдельная теория описывается своим набором десяти стандартных параметров, определяющих отклонение от «обычной» гравитации. Какие-то из этих теорий действительно объясняют проблему скрытой массы, однако при этом появляются другие проблемы — например, массивные фотоны или хроматичность гравитационной линзы (зависимости угла отклонения света от частоты), что не наблюдается. В любом случае ни одна из этих теорий до сих пор не подтверждена наблюдениями.

Таким образом, из многочисленных гипотез, не противоречащих эксперименту, остается только одна возможная, хотя и экзотическая: темная материя — это какие-то частицы небарионной природы. Таких кандидатов в теории существует очень много, однако их подразделяют на две основные группы — холодная и горячая темная материя.

Гипотеза 4: горячая темная материя. Горячая темная материя — это легкие частицы, движущиеся со скоростями, близкими к скорости света. Наиболее очевидный кандидат на эту роль — самое обычное нейтрино. Эти частицы имеют очень малые массы (раньше считалось, что масса равна нулю), рождаются в недрах звезд и областях звездообразования при различных термоядерных процессах и почти не взаимодействуют с барионным веществом. Однако при том количестве нейтрино, которое есть у нас во Вселенной, для объяснения с их помощью темной материи необходимо, чтобы их масса была около 10 эВ. Но экспериментальные данные показывают, что масса нейтрино не превышает долей одного электронвольта, что в сотни раз меньше, так что этот вариант, по‑видимому, отпадает. Еще один вероятный кандидат на звание темной материи — так называемые стерильные нейтрино, гипотетический массивный четвертый вариант нейтрино, не принимающий участия в слабом взаимодействии. Однако такие частицы в экспериментах пока не обнаружены, и факт их существования все еще находится под вопросом.

Космологические наблюдения последних лет показывают, что горячая темная материя (если она существует) может составлять не более 10% от всей темной материи. Дело в том, что различные типы темной материи предполагают различные сценарии формирования галактик. В сценарии горячей темной материи (top-down, сверху вниз) в результате эволюции сперва формируются большие области, наполненные веществом, которые затем схлопываются в отдельные мелкие скопления и в итоге превращаются в галактики. В сценарии холодной темной материи (bottom-up, снизу вверх) сперва формируются мелкие карликовые галактики и скопления, которые затем образуют более крупные структуры. Наблюдения и компьютерное моделирование показывают, что в нашей Вселенной реализуется именно этот сценарий, что указывает на явное доминирование холодной темной материи.

В известном фильме «Чародеи» описан рецепт прохождения сквозь стену: «Видеть цель, верить в себя и не замечать препятствий» По подобной схеме планируется искать аксион — легкую незаряженную частицу, предсказанную в рамках квантовой хромодинамики. Аксион слабо взаимодействует с барионным веществом, поэтому основные надежды ученые возлагают на его поведение в очень сильных магнитных полях. Если направить лазерное излучение на непрозрачную стенку, в области которой создать с помощью сверхпроводящих магнитов очень мощное магнитное поле (десятки тесла), фотон в этом поле может превратиться в аксион, который пройдет сквозь эту стенку буквально «не заметив ее», а за ней снова превратится в фотон. Понятно, что такие события будут происходить редко, но при помощи чувствительных детекторов их можно обнаружить. В 2007 году в немецкой ускорительной лаборатории DESY начался трехлетний эксперимент Any Light Particle Search, ALPS-I, а три года назад был запущен эксперимент ALPS-IIа, продолжение которого (ALPS-IIc) намечено на ближайшие годы. Эксперимент ADMX (Axion Dark Matter eXperiment) и его нынешнее продолжение ADMX-HF (High Frequency) в Центре экспериментальной ядерной физики и астрофизики (CENPA) в Университете штата Вашингтон также используют сильное магнитное поле сверхпроводящего магнита, в котором аксионы должны превращаться в фотоны.

Гипотеза 5: холодная темная материя. Гипотеза холодной темной материи на сегодняшний день считается самой вероятной. Гипотетические частицы холодной темной материи — медленные (нерелятивистские), они очень слабо взаимодействуют друг с другом и с обычной материей и не излучают фотонов. Они подразделяются на слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP — weakly interacting massive particles) и слабо взаимодействующие легкие частицы (WISP — weakly interacting slim particles).

WIMP — это в основном частицы из теории суперсимметрии (суперсимметричные партнеры обычных частиц Стандартной модели) с массами больше нескольких килоэлектронвольт, такие как фотино (суперпартнер фотона), гравитино (суперпартнер гипотетического гравитона), и т. д. Наилучшим кандидатом на звание частицы темной материи из числа WIMP ученые сейчас считают нейтралино — это квантовая «смесь» суперпартнеров Z-бозона, фотона и бозона Хиггса.

Основной кандидат из группы WISP — аксион, возникающий в теории сильного взаимодействия и имеющий очень малую массу. Эта очень легкая (миллионные доли электронвольта) стабильная и электрически нейтральная частица способна в очень сильных магнитных полях превращаться в фотон-фотонную пару, что дает намек на то, как можно попытаться ее обнаружить в эксперименте.

Впрочем, несмотря на многочисленные попытки, пока что обнаружить WIMP, аксионы или стерильные нейтрино не удалось. Однако отрицательный результат в науке — тоже важный результат, так как он позволяет отсеять те или иные параметры частиц, например, ограничить диапазон возможных масс. Из года в год все новые и новые наблюдения и эксперименты в ускорителях дают новые, более строгие ограничения на массу и другие параметры частиц темной материи. Таким образом, откинув все невозможные варианты и сузив круг поисков, мы становимся все ближе к пониманию того, из чего же все-таки состоит 95% материи в нашей Вселенной.