"Зеркальная материя" — фантастика или вседовлеющая реальность?
|
|
"Зеркальная" материя может преобладать во Вселенной? Сомнительно... (Фотография астероида 433 Eros).
|
|
Теория "Зеркальная материя" — это ещё одна из не слишком известных научных гипотез, говорящих о "других" формах материи, существующих во Вселенной. Но пока учёные не могут даже решить, "тёмная" и "зеркальная" материи — это одно и то же или нет?
|
|
Немного научно-популярной теории. Что такое "тёмная материя"?
|
|
|
Опять-таки, пока лишь теоретически существующая форма материи, невидимая, неизлучающая, взаимодействующая с "обычной" материей лишь через гравитацию.
|
|
|
Согласно последним выкладкам астрономов, на долю "тёмной материи" может приходиться до 90% существующего во Вселенной вещества (стало быть, оставшиеся 10% — это "обычная" материя).
|
|
|
Тёмная материя — пока единственное объяснение особенностям вращения галактик и даже самого их существования в том виде, в котором они представляются нам — а вернее, могучим оптическим и рентгеновским телескопам, вроде Hubble и Chandra.
|
|
|
Например, как мы уже писали, некоторое время назад орбитальная рентгеновская обсерватория Chandra изучала галактику NGC 720.
|
|
|
|
|
Рентгеновский снимок галактики NGC 720 в условном цвете (с сайта NASA.gov).
|
|
|
В результате наблюдений выяснилось, что она окутана несколько сплющенным, эллипсоидным облаком раскалённого газа, чья ориентация отличается от ориентации видимой части галактического вещества.
|
|
|
Учёные тогда решили, что это явление можно объяснить только одним способом: газовое облако заключено в яйцеобразный кокон тёмной материи, который играет роль источника дополнительной гравитации. Не будь этого кокона, газ просто бы разлетелся во все стороны.
|
|
|
Как уже было сказано, физики учёные не могут пока разобраться, "тёмная" и "зеркальная" материя — это одно и то же, или нет? Очень похоже, впрочем, что да.
|
|
|
А вообще, откуда взялось теоретическое представление о существовании "зеркальной материи"?
|
|
|
Как сообщается в этой вот статье в журнале "Знание — Сила", ещё в 1950-е годы было обнаружено, что распад тяжелой нейтральной ядерной частицы (нейтрона) порождает электроны и нейтрино, почему-то асимметрично распределённые в пространстве...
|
|
|
Эта ассиметрия была следствием другого, ещё более странного явления: ассиметричными оказались силы слабого взаимодействия! Все электроны и нейтрино (повторимся, все) оказывались "левозакрученными".
|
|
|
С какой это стати, спрашивается? Убедительного и внятного ответа на этот вопрос не было и нет по-прежнему. Есть только теория, гласящая, что, помимо "нашего" мира с левозакрученными частицами, существует мир, "зеркальный" по отношению к нам. В нём наличествуют те же самые частицы, с теми же массами и зарядами, но только "правозакрученные".
|
|
|
Весьма соблазнительная картина и для поклонников Льюиса Кэрролла, и для серьёзных физиков.
|
|
|
|
|
Доктор Роберт Фут, физик.
|
|
|
Один из наиболее рьяных адептов теории "зеркальной материи" — доктор Роберт Фут (Robert Foot), физик из Университета Мельбурна (Melbourne University), предполагает, что в природе могут существовать "зеркальные" звёзды, планеты и другие объекты, вплоть до целых галактик.
|
|
|
Мы не можем увидеть их ровно по той же причине, по которой "тёмная материя" остаётся незримой: взаимодействие между двумя видами материи осуществляется только через силы гравитации.
|
|
|
Более того, доктор Фут и некоторые его коллеги полагают, что "зеркальная" и "тёмная" материи — это одно и то же.
|
|
|
Хотя... Как сказано в статье "Знания — Сила", американский физик Джон Крамер (John Kramer) выдвигает убедительное возражение: зеркальная материя (если она вообще существует) должна быть (анти)симметрична обычной и по массе.
|
|
|
Следовательно, её вещество может добавить к видимой массе Вселенной еще 10% — но никак не 90. Тоже ведь не поспоришь.
|
|
|
Так, а "зеркальная материя" — это, случаем, не антиматерия? Нет, она тут не при чём, говорит доктор Фут.
|
|
|
Как известно, элементарные частица и античастица при столкновении аннигилируют, взаимно уничтожатся, выделив небольшое количество энергии.
|
|
|
Что именно происходит между "зеркальной" и обычной частицами — науке пока неизвестно, затем что наблюдать "зеркальные" частицы пока никому не удавалось.
|
|
|
В пользу существования "зеркальной материи" Фут приводит несколько особо ярких, так сказать, примеров.
|
|
|
1. Тунгусский метеорит... Да-да, опять на те же грабли. Покуда учёные не установят, что же это такое было, они не успокоятся, а следовательно, теории будут плодиться, в том числе самые дикие, вплоть до аварии корабля инопланетян-контрамотов.
|
|
|
Фут предполагает, что этот метеорит состоял из "зеркальной материи". Именно поэтому, говорит физик, никаких следов, никаких остатков объекта, повалившего леса на площади в 2000 км2 найти не удалось.
|
|
|
И не удастся, пока ассиметричные обитатели ассиметричной планеты Земля не поймут, что именно нужно искать.
|
|
|
|
|
Наполовину обожжённый куст на месте падения загадочного метеорита в Иордании.
|
|
|
По сообщению BBC, подобные, но куда менее, так сказать, масштабные явления наблюдались неоднократно в разных местах на Земле, в том числе, в последние годы. Например, малопонятные огненные болиды, наблюдавшиеся в Испании в 1994 году и в Иордании в 2001 году.
|
|
|
Надо сказать, что иорданское — кстати, двойное, — падение (если это вообще было падением), неплохо задокументировано. И ни на одном из двух мест падения не обнаружилось никаких следов самих метеоритов (кроме пепла и обгоревших камней и деревьев).
|
|
|
В принципе, астрономы склонны полагать, что метеориты могли попросту испариться: температура трения об атмосферу огромна, плюс — удар о землю и взрыв.
|
|
|
Странно другое: имеются две фотографии, на одной из которых виден наполовину обожжённый куст, на другой — наполовину обожжённый камень. Причём оба обожжены ровно наполовину.
|
|
|
Само по себе это ни о чём не говорит, но известный холодок на спину напускает.
|
|
|
Доктор Фут полагает, что "зеркальные" астероиды постоянно сталкиваются с Землёй, и, по мнению физика, теоретически их остатки можно было бы отыскать в местах падений Тунгусского или иорданского "метеоритов". Просто никто этим никогда не занимался.
|
|
|
2. Ортопозитроний — мягко говоря странная структура, состоящая из электрона, вращающегося вокруг позитрона. Система эта очень неустойчива и быстро распадается (но не аннигилирует). Как-то уж слишком быстро, говорят физики.
|
|
|
Фут говорит по этому поводу следующее:
|
|
|
"На микроскопическом уровне два типа сил или взаимодействия могут образовывать связанные структуры обычной и зеркальной материи.
|
|
|
Таким образом, благодаря малым силам перехода фотоны связываются с зеркальными фотонами, а благодаря краткосрочному смешению масс нейтрино объединяются с зеркальными нейтрино.
|
|
|
Эффект подобного взаимодействия уже удалось пронаблюдать "во плоти": сила перехода фотона из обычной формы в зеркальную сокращает срок жизни отропозитрония...
|
|
|
Смешение масс нейтрино и зеркальных нейтрино подразумевает, что каждый обычный нейтрино преобразуется (скачкообразно) в своего "зеркального" двойника — и обратно.
|
|
|
Стоит отметить, что опыты с солнечными, атмосферными и другими нейтрино подразумевают существование новых типов нейтрино, скачкообразно переходящих в "обычную" форму — и обратно, — что соответствует теории зеркальной материи.
|
|
|
"Зеркальный" водород, остававшийся в нашей Солнечной системе, совсем не обязательно "выметен" за её пределы солнечным ветром. Оставшиеся зеркальные частицы, сталкивающиеся с космическим кораблём, должны были бы замедлять его движение..."
|
|
|
|
|
Кометы ярки на небе, но их ядра сами по себе очень тёмны (фото с сайта News.cornell.edu).
|
|
|
И Фут, и журналисты BBC отмечают, что точные замеры скорости движения межпланетных станций Pioneer 10 и Pioneer 11, разлетающихся в разные стороны, показывают: на оба зонда влияет непонятной природы сила, снижающая их скорость.
|
|
|
3. Зеркальные планеты и звёзды. Во Вселенной, считает Фут, существуют и обычные планеты, вращающиеся вокруг "зеркальных" звёзд, и "зеркальные" планеты, держащиеся возле обычных звёзд.
|
|
|
Доказательства? В созвездии Ориона обнаружилось несколько "сиротливых" планет, рядом с которыми никаких звёзд не наблюдается.
|
|
|
Кроме того, астрономы изучали несколько звёзд, колеблющихся как бы под гравитационным воздействием крупных планет — настолько крупных, что их, теоретически, можно увидеть с помощью какого-нибудь Hubble. Только вот не увидели их, как ни старались.
|
|
|
Впрочем, могут иметь место и вполне обоснованные возражения. Например, "сиротливые" планеты могли спутать с бурыми карликами, то есть остывшими звёздами.
|
|
|
А насчёт гравитационного воздействия "невидимых планет" — так и расчёты могли подвести, и воздействие может оказывать не крупная планета, а ряд мелких, и для Hubble не видимых.
|
|
|
Бритва Оккама остра, но никаких гарантий ни противники, ни сторонники теории "зеркальных" планет и звёзд вам не дадут: слишком малоизученная материя (извините за каламбур).
|
|
|
На сайте доктора Фута (просьба не обращать внимания на дизайн), изложены ещё несколько соображений и аргументов по поводу "зеркального" вещества.
|
|
|
Недавно, кстати, Фут и его сподвижник, доктор Сейбал Митра (Saibal Mitra), заявили, что новые доказательства существования зеркальной материи уже получены, только их, как водится, проморгали.
|
|
|
12 февраля 2001 года, к вящему удивлению специалистов NASA, зонду Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Shoemaker удалось не только совершить "рандеву" с огромным (13 х 13 х 33 км) астероидом 433 Eros, но и совершить посадку на его поверхность.
|
|
|
|
|
NEAR Shoemaker садится на поверхность 433 Eros (изображение с сайта NASA.gov).
|
|
|
Вопреки всем ожиданиям, зонд уцелел и стал подавать сигналы и даже передал несколько десятков снимков поверхности колоссального космического "булыжника".
|
|
|
Подробное изучение астероида выявило несколько престранных особенностей: во-первых, полностью отсутствовали мелкие кратеры, во-вторых, крупные кратеры имели совершенно плоское дно, покрытое странной синеватой пылью.
|
|
|
Доктор Фут полагает, во-первых, что вся Солнечная система может быть наполнена "зеркальными" объектами, такими как астероиды и ядра комет. Что касается вторых, то тут и Фут, и Митра напоминают, что наблюдения космических аппаратов — охотников за кометами — показывают, что ядра комет, как правило, исключительно темны, то есть отражают очень мало света.
|
|
|
|
|
Фотография ядра кометы Галлея.
|
|
|
Основываясь на этом Митра и Фут предполагают, что большинство кометы сами по себе могут состоять частично из обычной и частично — из зеркальной материи.
|
|
|
Причём количество второй в значительной степени превышает количество первой. А если так, то это может означать, что "зеркальная материя" и вовсе преобладает в Солнечной системе (смотрите выше возражения Крамера).
|
|
|
Следовательно, столкновения обычных астероидов с "зеркальными" объектами происходят гораздо чаще, чем с столкновения с другими обычными астероидами.
|
|
|
И поскольку у астероидов нет атмосферы, "зеркальный" объект может "влететь" в обычный на полной своей скорости, пробив его поверхность.
|
|
|
Энергия будет высвобождаться медленнее и в больших количествах, нежели в случае столкновения "обычных" объектов, — утверждает Фут.
|
|
|
Мелких кратеров не останется, опять-таки, поскольку энергия будет высвобождаться слишком медленно и в объёме, а не только на поверхности астероида. Что, по мнению Фута, и наблюдалось на поверхности 433 Eros.
|
|
|
А вследствие этого должно было произойти крупномасштабное расплавление вещества "обычного" астероида в том месте, куда ударил "зеркальный" объект, особенно, если он был крупным.
|
|
|
|
|
Совершенно плоское дно кратера на 433 Eros вызывает изрядное удивление (фото с сайта BBC.com)
|
|
|
Когда были получены фотографии плоскодонных кратеров на поверхности 433 Eros, у учёных сложилось ощущение, будто бы они образовались в результате движения какой-то жидкости...
|
|
|
Расплавленного вещества самого астероида? Затем было высказано предположение, что кратеры возникли под воздействием той самой странной пыли, каким-то образом выстлавшей дно и сделавшей его совершенно плоским.
|
|
|
Гравитация на астероидах ничтожно мала, так что ожидать какого-либо смещения пыли не приходится, — говорит Фут.
|
|
|
Аналогичные особенности, вероятно, можно наблюдать на других мелких космических объектах, лишённых атмосферы.
|
|
|
Однако подобного не может происходить, например, на Луне и других космических телах, достаточно крупных, чтобы вызвать "вторичный удар" со стороны выброшенного при взрыве в разные стороны вещества, оседающего обратно на поверхность и "заметающего следы".
|
|
|
Некоторые физики считают теорию "зеркальной материи" чем-то вполне себе фантастическим. Однако в ближайшие годы на ускорителях Европейской лаборатории физики частиц CERN и в Москве будут проводиться специальные опыты, с тем, чтобы попытаться доказать существование зеркальной материи.
|
|
|
Или опровергнуть.
|
|
Источник:membrana 14 ноября 2002
|