Одной из главных и самых обсуждаемых нерешенных проблем астрофизики остается расхождение между теоретически предсказанными и фактически наблюдаемыми скоростями вращения галактик, а также скоростями галактик относительно друг друга. Как стало ясно еще 80 лет назад,
во Вселенной просто недостаточно материи, чтобы объяснить столь большие скорости галактик.
Чтобы уравнения сошлись с полученными в результате наблюдений данными, астрофизики исходят из наличия скрытой массы некоего гипотетического вещества, не взаимодействующего с обычным (барионным) веществом. Это скрытое вещество не испускает электромагнитного излучения, поэтому его сложно детектировать непосредственно, но должно продуцировать гравитационные эффекты, объясняющие высокие скорости вращения внешних областей галактик.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"id": "3721441",
"incutNum": 1,
"repl": "<1>:{{incut1()}}",
"uid": "_uid_3733553_i_1"
}
Работающей в CERN физик Драган Славко Хадждукович — один из тех, кто скептически относится к гипотезе скрытой массы. В свежем номере журнала Astrophysics and Space Science опубликована его статья под названием «Не является ли темная материя иллюзией, вызванной гравитационной поляризацией квантового вакуума?» (текст статьи доступен в архиве электронных препринтов), предлагающая альтернативное и довольно изящное решение проблемы парадокса со скоростями.
«Есть два подхода в объяснении аномально высоких скоростей вращения внешних областей галактик: один постулирует существование темной материи, другой требует изменения закона гравитации, — пояснил Хадждукович в интервью PhysOrg.com. — Я предлагаю третий вариант, не требующий ни участия темной материи (в разгоне вещества — «Газета»), ни модификаций существующих законов».
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"id": "3620041",
"incutNum": 2,
"repl": "<2>:{{incut2()}}",
"uid": "_uid_3733553_i_2"
}
«Считается, что существует всего один гравитационный заряд, приравниваемый большинством физиков к инертной массе частицы. Я же считаю, что по аналогии с электромагнитными взаимодействиями существует и два противоположных гравитационных заряда — положительный для частиц и отрицательный для античастиц», — рассказывает исследователь.
На этом аналогия с электромагнитными взаимодействиями заканчивается. В отличие от электрических зарядов, гравитационно противоположно заряженные частицы и античастицы не притягиваются друг к другу, но отталкиваются. Если это так, то квантовый вакуум, в котором постоянно рождаются на короткое время виртуальные пары из частиц и античастиц, представляет собой кипящий бульон из гравитационно разнозаряженных виртуальных пар частиц.
«Вселенную можно представить себе как систему двух взаимодействующих сущностей. Первая — это «нормальное» барионное вещество, которое погружено во вторую — квантовый вакуум, состоящий из множества короткоживущих диполей, в том числе гравитационных», — считает Хадждукович.
Согласно сделанным расчетам,
большие скопления нормальной материи могут гравитационно поляризовать квантовый вакуум, одинаково ориентируя виртуальные гравитационные диполи.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"id": "3300820",
"incutNum": 3,
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_3733553_i_3"
}
В своей статье Хадждукович рассчитал вклад этой дополнительной гравитации, и получившиеся цифры в значительной степени совпали с данными, полученными в результате наблюдений.
Другим косвенным доказательством верности расчетов стало решение другого астрофизического ребуса — эмпирического уравнения Тулли и Фишера. В 1977 году на основе накопленной статистики ученые установили точную зависимость между светимостью галактики и гипотетической скрытой массой. Уравнения Хадждуковича дают такую же зависимость, то есть не входят в противоречие с наблюдениями, но таинственный параметр скрытой массы раскрывается у него через сценарий гравитационной поляризации вакуума и гравитационное взаимодействие материи и антиматерии, которые, в отличие от темной материи, реально существуют (хотя гипотезу отталкивания их гравитационных зарядов, как и вообще реальность существования таких зарядов, только предстоит проверить экспериментально).
Как резюмирует сам автор, главным достоинством его теории является то, что она, в отличие от теории скрытой массы и альтернативных (пусть даже не самых радикальных) редакций Модифицированной ньютоновской динамики (МОНД, см. справку), делает предположение относительно существующих реалий, а не плодит новые сущности типа темной материи или новых физических законов, соблюдая, таким образом, важное для науки правило «бритвы Оккама».
Возможно, ждать осталось не так уж долго. Действительно ли частицы и античастицы гравитационно отталкиваются друг от друга (краеугольный тезис в гипотезе Хадждуковича), может показать эксперимент AEGIS (Antimatter experiment: Gravity, interferometry, spectroscopy), проводимый CERN по программе исследований антивещества на экспериментальном замедлителе антипротонов.
