Стандартният модел на физиката на частиците е най-доброто отражение на нашето сегашно разбиране за това как работи Вселената и как работи. Този модел обаче се отнася само за пет процента от онова, което е около нас, останалото се състои от онова, което се нарича тъмна материя и тъмна енергия, за което учените са разбрали само от косвени данни, от гравитационни взаимодействия с обекти, състоящи се от обикновена материя …
И наскоро един от физиците от Оксфордския университет представи нова теория, според която тъмната материя и тъмната енергия са прояви на един и същ фактор - така наречената „тъмна течност“, която има отрицателна маса, която изпълва цялата вселена.
Тъмната енергия и тъмната материя са приети концепции, за да се включат "дупките" между теоретичната част (Стандартния модел) и резултатите от реалните наблюдения. Например движението и разпределението на галактиките във Вселената, наблюдавани от астрономите, е невъзможно, ако се вземе предвид само масата на материята, която може да се види. И от 30-те години насам съществуването на невидима допълнителна маса се сравнява с съществуването на невидима тъмна материя.
Тъмната енергия е по-свежо понятие от тъмната материя. Наблюдавайки ускорението на разширяването на Вселената, което беше открито през 1998 г., учените изказаха предположението, че има фактор, който е отговорен за това. И този фактор се нарича тъмна енергия.
Сега концепциите за тъмната материя и тъмната енергия, съчетани с теорията на Стандартния модел, са в основата на настоящата основна космологична теория, свързана с Големия взрив и наречена Ламбда-CDM. Терминът "Ламбда" в заглавието обозначава тъмната енергия като вид физическа константа, а съкращението "CDM" означава студена тъмна материя. Ниската "температура" на тъмната материя е показана от фактите, че тя се движи изключително бавно и изобщо не взаимодейства с обикновената материя.
Доскоро тъмната материя и тъмната енергия се разглеждаха като отделни явления. Но някои от учените отдавна се чудят дали не са различни прояви на един и същ фактор? Последният въпрос е основната идея за нова теория, базирана на модела Ламбда-CDM и представена от Джейми Фарнес, астрофизик от Оксфордския университет.
Промоционално видео:
Според новата теория на Фарнес 95 процента от обема на Вселената е запълнен с някаква „тъмна течност“, а тъмната материя и тъмната енергия са просто различни прояви на нея на физическо ниво. И тази теория, между другото, описва много добре някои от характеристиките на „тъмните фактори“, които по-рано не биха могли да бъдат описани с нищо друго.
"Тъмната течност", запълваща Вселената, трябва да има отрицателна маса. Това звучи като нещо от научната фантастика, но дори от гледна точка на нютоновата физика, това е възможно, засега само хипотетично. Обектите с отрицателна маса трябва да имат напълно уникални и екзотични свойства. Такива обекти трябва да създават отрицателни гравитационни сили чрез отблъскване, а не привличане на други обекти.
Ако приемем, че пространството е запълнено с „тъмна течност“с отрицателна маса, тогава неговата отрицателна гравитация би създала ефекти, които напълно съответстват на наблюдаваните явления, за които е предложена концепцията за тъмната енергия. И това, което задържа галактиките назад, не е положителната гравитация от клъстерите на тъмната материя, а отрицателната гравитация на „тъмната течност“, която ги заобикаля. С други думи, галактиките са вид "мехурчета" от обикновена материя, плаваща в космическия океан от "тъмна течност".
Един от основните въпроси на новата теория е въпросът за отрицателната маса, за който все още няма потвърждение за нейното съществуване. В своята теория обаче Фарнес посочва, че всички други физически сили също имат отрицателни стойности, така че защо масата и гравитацията не могат да бъдат положителни и отрицателни? Трябва да се отбележи, че резултатите от някои скорошни изследвания говорят в полза на новата теория, в хода на която учените успяха да получат течности и частици, които демонстрират свойства поради наличието на отрицателна маса в тях.
Вторият спорен момент на новата теория е, че с разширяването на Вселената плътността на „тъмната течност“трябва да намалее толкова много, че ефектите от нейната отрицателна маса трябва да престанат да имат осезаем ефект върху всичко около нея. Фарнес обясни това с наличието на определен „тензор на сътворението“в неговите уравнения, според който във Вселената непрекъснато се създава нова материя с отрицателна маса, която позволява да се поддържа плътността на „тъмната течност“на относително постоянно ниво през цялото време.
Ако теорията на Фарнес е вярна, тогава всички опити за лов на частици от тъмна материя са обречени предварително на неуспех, което е напълно в съответствие с резултатите от експериментите, проведени в тази посока. Разбира се, има много добри шансове теорията на Фарнес да е далеч от реалността. Така или иначе Фарнес и неговите колеги вече планират да използват телескопа Square Kilometer Array (SKA), за да направят наблюдения и да търсят някои ефекти, които биха могли да послужат като потвърждение на теорията за „тъмната течност“, включително търсенето на признаци за съществуването на обекти с отрицателна маса във Вселената.