Научный взгляд на устройство вселенной

448 МАСШТАБИРОВАНИЕ 
ВСЕЛЕННОЙ
Дополнительной загадкой, требующей объяснения, стало то, 
что флуктуации температуры и плотности, первоначально изме-
ренные COBE, оказались такими крошечными. Если бы во Вселен-
ной существовало только видимое вещество, а возмущения были 
такими крохотными, Вселенная просто не просуществовала бы так 
долго, чтобы возмущения успели настолько увеличиться и стать 
базой для формирования ее структуры. Но существование галак-
тик и скоплений галактик вкупе с минимальными масштабами 
измеренных флуктуаций указывает на существование вещества, 
непосредственно увидеть которое никому пока не удалось.
На самом деле уже давно, задолго до проведенных COBE из-
мерений реликтового излучения, ученые знали, что должен суще-
ствовать еще один тип материи, известный как темная материя 
(или скрытая масса). Другие наблюдения и раньше указывали 
на существование некоего невидимого вещества. Эта загадочная 
штука, получившая название скрытой массы, подвержена дей-
ствию гравитационных сил, но не взаимодействует со светом. 
Поскольку это вещество не излучает и не поглощает свет, оно 
невидимое, а вовсе не темное. До сих пор о скрытой массе нам 
не известно практически ничего — только то, что она гравитирует 
и слабо взаимодействует с другими элементами и структурами.
Темная энергия
73%
Скрытая масса
23%
Обычное 
вещество
4%
РИС
. 74.
На диаграмме показано относительное содержание видимо-
го вещества, скрытой массы и темной энергии, из которых состоит 
Вселенная

ЧТО ВЕЛИКО ДЛЯ ТЕБЯ, МАЛО ДЛЯ МЕНЯ 449
Более того, гравитационное влияние и измерения указыва-
ют на присутствие еще одной сущности, даже более загадочной, 
чем скрытая масса; эта сущность получила название темной энер-
гии. Она пронизывает Вселенную, но не «слипается», как обычное 
вещество, и не «растекается» по мере расширения. Она очень по-
хожа на ту энергию, которая в свое время стала причиной инфля-
ции, но ее плотность сегодня намного меньше, чем была тогда.
Можно сказать, что в космологии сейчас наступила эпоха Воз-
рождения: теории и наблюдения достигли такой стадии, когда 
можно проверять истинность новых гипотез. С другой стороны, 
мы по-прежнему живем в Темные века. Как показано на диаграм-
ме (см. рис. 74), около 23% энергии Вселенной заключено в тем-
ной материи, а еще примерно 73% приходится на таинственную 
темную энергию.
В последний раз некая сущность в физике получила назва-
ние «темной» в середине XIX в., когда Урбен Жан Жозеф Леверье 
из Франции предположил существование невидимой темной 
планеты, которую назвал Вулканом. Целью его было объяснить 
странную траекторию движения планеты Меркурий. До этого Ле-
верье, изучив одновременно с англичанином Джоном Адамсом 
возмущения орбиты Урана, сделал вывод о существовании пла-
неты Нептун, который полностью оправдался. А вот с Меркурием 
он ошибся. Оказалось, что странности его орбиты объясняются 
гораздо более сложно, чем просто существованием еще одной 
планеты, и объяснить их смогла только теория относительности 
Эйнштейна. Собственно, первым свидетельством в пользу общей 
теории относительности и стало успешное предсказание с ее по-
мощью поведения орбиты Меркурия.
Может оказаться, что скрытая масса и темная энергия пред-
ставляют собой следствия известных физических законов и тео-
рий, а может быть, эти недостающие элементы Вселенной тоже 
являются предвестниками не менее серьезной смены парадигмы. 
Только время может сказать, каким образом разрешатся проблемы 
скрытой массы и темной энергии.
Я бы предположила, что скрытая масса, скорее всего, получит 
более традиционное объяснение, укладывающееся в рамки уже 

450 МАСШТАБИРОВАНИЕ 
ВСЕЛЕННОЙ
известных нам на сегодняшний день физических законов. В конце 
концов, даже если новое вещество ведет себя в соответствии с за-
конами взаимодействий, похожими на те, что мы знаем, то почему 
все вещество во Вселенной обязано вести себя, как знакомое нам 
вещество? Или, более конкретно, почему всякое вещество обязано 
взаимодействовать со светом?
Многие думают по-другому. Они считают существование скры-
той массы полной загадкой и задаются вопросом: как может быть, 
что бо льшая часть вещества Вселенной — примерно в шесть раз 
больше того, что мы видим — представляет собой нечто, что не-
возможно зарегистрировать при помощи традиционных теле-
скопов. Некоторые даже подозревают, что скрытая масса может 
оказаться какой-то ошибкой. Лично я думаю наоборот (хотя сле-
дует признать, что даже среди физиков далеко не все согласны 
со мной). Было бы куда большей загадкой, если бы во Вселенной 
не нашлось другого вещества, помимо того, которое мы можем 
увидеть глазами. Почему человек должен обладать идеальны-
ми чувствами, способными непосредственно воспринимать все 
на свете? Опять же история развития физики на протяжении сто-
летий учит нас, что от человеческого взгляда скрыто очень многое. 
С этой точки зрения непонятно, почему то, что мы воспринимаем 
непосредственно, должно составлять хотя бы одну шестую от энер-
гии всего вещества. Мне это кажется совпадением, и мы с коллега-
ми в настоящее время пытаемся в этом совпадении разобраться.
Нам известно, что должно существовать нечто со свойствами 
скрытой массы. Видеть это мы не можем, но гравитационное воз-
действие регистрируем исправно, и многочисленные наблюда-
тельные данные о гравитационных эффектах в космосе говорят 
о том, что скрытая масса существует.
Первое указание на ее существование было получено при из-
мерении скорости вращения звезд в скоплениях галактик. В 1933 г. 
Фриц Цвикки заметил, что галактики обращаются вокруг общего 
центра быстрее, чем следовало бы, исходя из видимой массы*. 
* Точнее — из массы, вычисляемой на основании разумных предположений 
о количестве звездной и газопылевой материи в галактиках скопления с учетом ее 
размеров и светимости. — 

жүктеу/скачать 8,11 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: