Невидима цивилизация може да съществува точно под носа ви. Въпреки че знаем, че обикновената материя е отговорна само за 1/20 от енергията на Вселената и 1/6 от енергията, носена от материята (а всичко останало отива за сметка на тъмната енергия), ние считаме, че обикновената материя е много важен компонент. С изключение на космолозите, почти всички хора се концентрират върху обикновената материя, макар че от енергийна гледна точка това не е толкова важно.
Обикновената материя ни е по-скъпа, разбира се, защото ние сме направени от нея - като целия осезаем свят, в който живеем. Но ние също се интересуваме от нея заради богатото разнообразие от нейните взаимодействия. Взаимодействията на обикновената материя включват електромагнитни, слаби и силни - те помагат на материята да образува сложни плътни системи. Не само звезди, но камъни, океани, растения и животни съществуват благодарение на негравитационните сили на природата, отговорни за взаимодействията. Точно както откровителят е по-силно повлиян от алкохола, отколкото останалите компоненти на бирата, така обикновената материя, въпреки че носи малка част от енергийната плътност, влияе върху себе си и околната среда много по-осезаемо, отколкото нещо, което просто минава покрай нея.
Видимата материя, позната ни, може да се счита за привилегирован процент - по-точно 15% - от материята. В бизнеса и политиката 1% от хората влияят на решения и правила, а останалите 99% от населението осигуряват инфраструктура и подкрепа - поддържат сгради, поддържат функционирането на градовете и доставят храна. По същия начин обикновената материя влияе върху почти всичко, което наблюдаваме, а тъмната материя в своето изобилие и повсеместност помага да се създават струпвания и галактики, осигурява образуването на звезди, но има малък ефект върху непосредствената ни среда.
Близките до нас структури се управляват от обикновена материя. Той е отговорен за движението на нашите тела, за енергийните източници, които захранват нашата икономика, за компютърния екран или хартия, на която четете това, и за почти всичко, което можете да си представите. Ако нещо си взаимодейства по такъв начин, че да може да бъде измерено, то е достойно за внимание, защото може да повлияе на нашата среда.
Обикновено тъмната материя няма това интересно влияние и структура. Предполага се, че тъмната материя е лепилото, което държи галактики и техните струпвания в аморфни облаци. Но какво, ако не е, и само нашите предубеждения - и невежеството, коренът на пристрастия - причиняват нашите погрешни схващания?
В стандартния модел има шест типа кварки, три вида заредени лептони (включително електрон), три вида неутрино, частици, отговорни за всички сили, и новооткрития бог на Хигс. Ами ако светът на тъмната материя, може би не толкова много, но и разнообразен? В този случай взаимодействията на тъмната материя ще бъдат незначителни, но малка част от нея ще взаимодейства със сили, наподобяващи силите на обикновената материя. Богатата и сложна структура на частици и сили на Стандартния модел е отговорна за много интересни явления. Ако тъмната материя има взаимодействащ компонент, тя също може да окаже влияние.
Ако бяхме същества, състоящи се от тъмна материя, би било погрешно да вярваме, че всички частици от обикновената материя са еднакви. Може би хората, направени от обикновена материя, правят същата грешка. Предвид сложността на физиката на частиците на SM, която описва най-простите компоненти на материята, известни на нас, изглежда странно да се предположи, че цялата тъмна материя се състои само от един вид частици. Защо да не приемем, че някаква част от него е подчинена на собствените си взаимодействия?
В този случай, както обикновената материя се състои от различни видове частици, и всички тези основни съставни части взаимодействат чрез различни комбинации от заряди, тъмната материя също ще има различни съставни части - и поне един вид такива частици ще участват в негравитационни взаимодействия … SM неутрино не се влияе от електрическа сила или силни взаимодействия, за разлика от шестте типа кварки.
Промоционално видео:
По същия начин може би един вид частици от тъмна материя взаимодейства слабо или не взаимодейства с нищо друго освен чрез гравитация, но около 5% от частиците изпитват други взаимодействия. Въз основа на изследването на обикновената материя можем да кажем, че тази възможност е по-вероятна от обичайното предположение за наличието на една слабо взаимодействаща частица.
Грешка е за хората с връзки с обществеността, които се опитват да натрупат културата на друга държава и да игнорират факта, че в нея може да има многообразие, което е очевидно за тяхната собствена страна. Точно както добрият преговарящ не приема преобладаването на един сектор на обществото над друг, когато се опитва да сравнява различни култури, така и безпристрастен учен не бива да приема, че тъмната материя не е толкова интересна, колкото обикновената материя, и липсва разнообразна материя, подобна на тази какво има в нашето.
Популярният писател на науката Кори Кори Пауъл, докладвайки за нашите изследвания в списание Discover, започна своята статия с думите, че е „шовинист от лека материя“- и че всички сме също така. Той имаше предвид, че смятаме, че въпросът, който знаем, е по-важен и следователно по-сложен и интересен. Много подобни възгледи бяха преобърнати от копернишката революция. Но повечето хора настояват тяхната гледна точка и вярата в нашето значение да съответстват на реалния свят.
Много компоненти от обикновената материя си взаимодействат по различни начини и влияят на света по различни начини. Така че може би тъмната материя има различни частици с различно поведение, които влияят върху структурата на Вселената по измерим начин.
Когато за пръв път започнах да изучавам частично взаимодействаща тъмна материя, се изненадах, че почти никой не се замисля за факта, че предположението, че само обикновената материя проявява различни видове частици и взаимодействия, е арогантна заблуда. Някои физици са се опитали да анализират модели като „огледална тъмна материя“, в които тъмната материя повтаря всичко, което е типично за обикновената. Но такива примери са екзотика. Техните последствия са трудни за съчетаване с това, което знаем.
Няколко физици са изследвали повече комуникационни модели на взаимодействието на тъмната материя. Но те също приеха, че цялата тъмна материя е една и съща и се подлага на едни и същи взаимодействия. Никой не призна простата възможност, че въпреки че по-голямата част от тъмната материя не взаимодейства с обикновената материя, малка част от нея може да го направи.
Една от причините за това е разбираема. Повечето хора вярват, че нов тип тъмна материя няма да засегне повечето наблюдавани явления, ако това е само малка част от тъмната материя. Дори не успяхме да наблюдаваме най-важния компонент на тъмната материя и изглежда преждевременно да се справим с нейния малък компонент.
Но ако си спомним, че обикновената материя носи само 20% от енергията на тъмното, докато повечето от нас забелязват само това, можем да разберем къде е грешна тази логика. Материята, взаимодействаща чрез по-мощни негравитационни сили, може да бъде по-интересна и по-влиятелна от повечето слабо взаимодействащи материи.
Това е вярно с обикновената материя. Той е прекалено мощен, въпреки малкия си брой, тъй като се свива на плътни дискове, от които могат да се формират звезди, планети, Земя и живот. Зареденият компонент на тъмната материя - макар че може да няма толкова голяма част от него - също може да се свие и да образува дискове, като видимия диск в Млечния път. Може дори да се кондензира в обекти, които приличат на звезди. По принцип такава структура може да се наблюдава и, може би, това е дори по-лесно да се направи от обикновената студена тъмна материя, разпръсната в огромен сферичен ореол.
Мислейки по този начин, броят на възможностите нараства бързо. В крайна сметка електромагнетизмът е само едно от няколко негравитационни взаимодействия, изпитвани от частици в Стандартния модел. В допълнение към силата, която свързва електрони с ядра, SM частиците изпитват слаби и силни ядрени взаимодействия. В света на обикновената материя могат да съществуват и други взаимодействия, но те са толкова слаби при наличните за нас енергии, че никой все още не ги е наблюдавал. Но дори наличието на три негравитационни взаимодействия подсказва, че негравитационните взаимодействия могат да присъстват и в тъмния сектор в допълнение към тъмния електромагнетизъм.
Може би, в допълнение към силите, подобни на електромагнитните, тъмната материя се влияе и от ядрените сили. Възможно е тъмните звезди да се образуват от тъмна материя, в която протичат ядрени реакции, поради които се образуват структури, които се държат по начин, по-подобен на обикновената материя от тъмната материя, която описах досега. В този случай тъмният диск може да съдържа тъмни звезди, заобиколени от тъмни планети, състоящи се от тъмни атоми. Тъмната материя може да има същата сложност като обикновената материя.
Частично взаимодействащата тъмна материя дава плодородна почва за спекулации и ни вдъхновява да проучим възможностите, които иначе не бихме разгледали. Сценаристите и режисьорите могат да намерят всички тези допълнителни сили и последици, които дебнат в тъмния сектор, много привлекателни. Те дори могат да предположат съществуването на тъмен живот, който съществува паралелно с нашия. В този случай вместо обичайните анимирани същества, които се бият с други анимирани същества или, в редки случаи, работещи с тях, същества от тъмна материя могат да преминат през екрана, което би привлякло цялото действие върху себе си.
Но не би било толкова интересно да гледате. Проблемът е, че създателите на филми трудно биха заснели тъмен живот, който е невидим за нас. Дори да имаше тъмни същества, нямаше да знаем за това. Може да не знаете колко сладък може да бъде тъмен живот - и почти сигурно няма да го направите.
Въпреки че е забавно да се спекулира с възможностите на тъмния живот, е много по-трудно да се разбере как да го наблюдаваме - или поне да открием съществуването му чрез косвени доказателства. Доста е трудно да се намери живот, състоящ се от същите компоненти като нас, въпреки че търсенето на екстрасоларни планети е в ход. Но доказателството за съществуването на тъмен живот, ако съществува, ще бъде дори по-неуловимо от доказателството за съществуването на обикновения живот в далечните светове.
Съвсем наскоро успяхме да наблюдаваме гравитационни вълни, излъчвани от огромни черни дупки. На практика нямаме шанс да открием гравитацията на тъмно същество или цяла армия от тъмни същества, без значение колко близо са те до нас.
В идеалния случай бих искал по някакъв начин да общувам с този нов сектор. Но ако този нов живот не бъде повлиян от силите, които познаваме, това няма да се случи. Въпреки че споделяме гравитацията с тях, подобно влияние от един обект или форма на живот би било твърде слабо, за да се открие. Само много големи предмети, като диск в равнината на Млечния път, могат да предизвикат наблюдаваните ефекти.
Тъмните предмети или тъмният живот могат да съществуват много близо до нас - но ако общата маса на тъмната материя е малка, няма да знаем за това. Дори със съвременна технология или каквато и технология да си представим, само много специфични възможности могат да бъдат тествани. „Животът в сянка“, колкото и вълнуващ да е, едва ли ще има осезаеми последици и може да бъде съблазнителна, но недостижима възможност. Но тъмният живот е много хлабаво предположение. Учените няма да имат проблем да го създадат, но Вселената има много повече пречки за това. Не е ясно кой от вариантите на химични взаимодействия е способен да поддържа живота и не знаем каква среда е необходима за тези варианти, които са способни на това.
Независимо от това, по принцип тъмният живот може да съществува, точно под носа ни. Но без по-силни взаимодействия с материята на нашия свят, тя може да се забавлява, да се бие, да бъде активна или пасивна - и ние никога няма да разберем за това. Интересно е обаче, че когато в тъмния свят има взаимодействие, независимо дали животът е свързан или не, те могат да повлияят на структурата по измерим начин. И тогава можем да научим много повече за тъмния свят.