Книга Простая сложная Вселенная - Кристоф Гальфар

И в отличие от несоответствия между теорией Ньютона и орбитой Меркурия, расхождение здесь вовсе не крошечное.

Должно существовать в пять раз больше материи, чем той, что вы можете видеть. В противном случае все звезды выкинуло бы из Галактики. В том числе и Солнце.

Должно быть, вы что-то упустили из виду. И Оорт тоже.

Не хватает не просто нескольких сотен миллионов звезд и окружающей их пыли, тогда бы вы могли обвинить себя или Оорта за небрежно выполненный подсчет. Кстати, это было бы нормально. Но превышение в пять раз? Что происходит? И вообще кто такой этот Оорт? Можно ли ему доверять?

Можно. Он был не просто обычный астроном. На самом деле его невероятные идеи помогли человечеству выяснить многое из того, что вы видели во время путешествия по Солнечной системе и Млечному Пути в первой части книги. Ему, например, приписывают демонстрацию того, что Солнце находится не в центре нашей Галактики (сейчас факт может показаться очевидным, но он таким не был, пока Оорт его не доказал). Он также человек, который выдвинул гипотезу о существовании огромного хранилища комет (миллиардов миллиардов комет), носящего теперь его имя – облако Оорта, которое вы пересекли на внешней границе Солнечной системы перед входом в гравитационное поле красного карлика Проксима Центавра.

Оорт был необычным ученым, вслед за тем объяснившим в 1932 году абсурдное несоответствие между видимой материей нашей Галактики и скоростью ее звезд, сделав на удивление смелое утверждение. Он заявил, что Млечный Путь заполняет неизвестный вид материи, которая еще никогда не обнаруживалась ни в какой форме, ни здесь на Земле, ни где-либо еще, потому что она не взаимодействует со светом, что делает невозможным ее наблюдение любым типом телескопа. Оорт назвал ее темной материей. Согласно его работе, видимые эффекты темной материи проявляются лишь косвенным путем, через гравитацию: темную материю нельзя увидеть, но она искривляет пространство-время, как и обычная материя, хотя таковой, безусловно, не является. Она даже не может состоять из тех же частиц, что образуют все привычное нам, в противном случае мы могли бы ее увидеть.

Такое открытие может показаться слишком огромным – и захватывающим, – чтобы оказаться правдой, но как бы ни хорош был Оорт, никто не совершенен. Он мог и ошибаться. Чтобы выяснить это, вы решаете взглянуть на другие галактики, чтобы рассмотреть их движение вокруг друг друга, точно так же как поступил швейцарский астроном Фриц Цвикки примерно через год после первоначального заявления Оорта в 1933 году.

Если бы темная материя оказалась реальной, присутствующей и гравитационно активной не только внутри Млечного Пути, но и снаружи и внутри других галактик тоже, она не просто изменила бы орбиты движущихся в галактике звезд. Она также повлияла бы на орбиты вращающихся вокруг друг друга галактик.

Так что вы пристально рассматриваете их.

Вы анализируете захватывающий космический танец огромных скоплений ярких звезд, и… у вас не остается больше сомнений.

Так же как Цвикки, вы вынуждены признать, что все галактики слишком быстро вращаются вокруг друг друга, не скрывая огромного количества гравитационно притягательной темной материи.

И темная материя не материя.

И не антиматерия.

Это нечто другое.

Никто не знает что.

Все проведенные с 30-х годов многочисленные эксперименты пришли к такому же выводу. Темная материя есть. Она существует. Везде есть материя, сверху которой обернута темная материя. И хотя я пытался на протяжении всей книги показать вам все знания о Вселенной, которыми я хотел бы поделиться с вами, в этом вопросе я вынужден признать, я не могу познакомить вас с ней ближе.

Почему?

Потому что даже сегодня, по прошествии более восьмидесяти лет после смелого предположения Оорта, мы все еще не имеем никакого понятия о том, из чего эта темная материя состоит. Мы знаем, что она существует. Мы знаем, где она находится. У нас есть карты ее присутствия внутри и вокруг галактик по всей Вселенной. У нас даже есть жесткие условия для того, что ею являться не может, но мы не имеем ни малейшего понятия, что она из себя представляет. И да, ее присутствие подавляюще: на каждый килограмм обычной материи, состоящей из нейтронов, протонов и электронов, приходится пять килограммов темной материи, состоящей неизвестно из чего. ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ СУЩЕСТВУЕТ ПОВСЮДУ, ВОКРУГ ГАЛАКТИК, ВОКРУГ НАШЕГО СОБСТВЕННОГО МЛЕЧНОГО ПУТИ И ПО ВСЕЙ ВСЕЛЕННОЙ.

Темная материя.

Неожиданная гравитационная тайна номер один. Она может означать, что теория Эйнштейна не работает в таких масштабах, точно так же как теория Ньютона не работала вблизи Солнца. Но было проведено много независимых исследований. Темная материя, кажется, действительно существует повсюду, вокруг галактик, вокруг нашего собственного Млечного Пути и по всей Вселенной, и вы не можете ее видеть.

Кажется, что во Вселенной намного больше невидимого, чем видимого.

Глава 5

Темная энергия

Миллиарды лет прошли с эпохи Темных веков нашей Вселенной, произошло много галактических катастроф, целые галактики сталкивались и сливались. Жестокость в космическом пространстве везде, и галактики, на которые вы теперь смотрите, лишь видимая ее часть.

Темную материю, существующую в подавляющем количестве: пять к одному, нельзя увидеть, и ее все еще так много, что она, должно быть, играла – и по-прежнему играет – роль в наблюдаемом вами космическом вальсе… Вальсе, исполнителями которого, как вы знаете теперь, являются скопления звезд, обернутые в невидимые плащи из темной материи.

Чем больше вы рассматриваете все эти вращающиеся вокруг галактики, тем больше танцоров и фигур вы видите и тем больше обитаемых миров с полностью отличающимися от нашего неба небосводами вы начинаете там воображать. И вдруг вы начинаете задаваться вопросом, а что если какая-то далекая цивилизация уже нашла ответы на наши человеческие вопросы… И тут вы застываете на месте, ослепленный.

Очень мощный источник света ударил вам в глаза.

Вы вглядываетесь в ночь, определяя, откуда он появился, но он исчез.

И вновь, так же внезапно, в вас ударяет еще один сноп света, исходящий откуда-то из невообразимо далекого места.

И еще один.

Выведенный из задумчивости, вы сосредоточиваетесь на галактиках, откуда, кажется, родом эти световые сигналы.

Не зная почему, ваше сердце колотится как сумасшедшее. Вы смотрите на световые лучи, наблюдая, как галактики расходятся, продолжая кружиться вокруг друг друга.

Что-то не так.

Галактики, откуда поступает свет, расходятся не по тому пути, по которому должны.

Мы говорим здесь не об их вращении вокруг друг друга, а о расширении Вселенной, о том, как все галактики расходятся, как семена мака в поднимающемся тесте пирога. С учетом того, что вы узнали об этом расширении, галактики движутся неправильно.