Исследователи тратят долгие годы жизни на поиски мистической темной материи. Это невидимое вещество, которое должно объяснить массивность крупных структур. Но существует ли темная материя вообще? Или же мы просто неверно понимаем гравитацию?
Темная материя идеально подходит для объяснения вопроса массы. К примеру, галактики и галактические скопления кажутся намного массивнее, чем от них ожидают. Даже Млечный Путь намного массивнее, чем наблюдаемая совокупная масса его объектов.
Темная материя объясняет эти особенности, хоть и существует пока лишь в теории. И главная проблема в том, что никому не удается найти ее или хотя бы объяснить, что мы ищем. Видимо некоторым ученым это надоело, и они решили подойти к решению проблемы с другой стороны.
А что если все дело не в темной материи, а неправильном понимании теории гравитации? Еще в 1980-х гг. физик Мордехай Милгром модифицировал ньютоновскую динамику, которая могла объяснить несоответствия в наблюдениях и при этом не нуждалась в темной материи.
Он посчитал, что можно поработать со вторым законом движения Ньютона (объект ускоряется пропорционально силе, приложенной к нему). Милгром подумал, что, возможно, этот закон может меняться при определенных обстоятельствах (например, когда звезда отдалена от галактического центра). Если это так, то можно объяснить высокую скорость таких звезд, не ссылаясь на фактор темной материи.
Однако модификация не включала все небесные тела, поэтому не обойтись без изменений в общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
Анализ показывает, что измененные версии общей теории относительности могут работать, но они нуждаются в присутствии какого-то невидимого элемента, что напоминает сценарий темной материи. То есть, можно менять гравитацию и тогда наблюдаемое поведение галактик не изменится. Однако уже при больших структурах шаблоны не совпадают (например, столкновения галактик или скопления).
Выходит, если хорошенько покопаться в теории гравитации, то мы навсегда покончим с темной материей. Но у нас все еще не получится описать Вселенную только в качестве продукта эйнштейновской гравитации, влияющей на массу. Приходится вводить дополнительные элементы. А значит, мы снова начнем искать невидимые факторы.
Но это не все новости. Сторонники «гравитационного подхода» уверены, что еще не все потеряно. Сейчас проводятся масштабные кампании по исследованию темной материи. Ученые хотят провести перекрестную корреляцию масштабных галактических исследований и наблюдать за тем, как галактики искажают фоновый свет в процессе линзирования. Это позволит узнать истинную природу массы и действующие на нее силы.
Напомним, что большинство ученых склоняются к простой модели: нормальная гравитация + темная материя. Смущают лишь безуспешные попытки понять, что же представляет собою темная материя. Поэтому ищутся альтернативы в понимании гравитации и пытаются лишь с ее помощью объяснить казусы с массой во Вселенной. Посмотрим, кто найдет выход первым: сторонники темной материи или гравитации.