Вчені з Оксфордського університету знайшли ймовірну відповідь на одне з найважливіших питань сучасної фізики.
У новій статті, опублікованій в журналі Astronomy & Astrophysics, вони об'єднують темну матерію і темну енергію в один феномен: за їх словами, це рідина, що володіє "від'ємною масою", пише Naked Science. Якщо б вам довелося штовхати від'ємну масу, вона б стала прискорюватися за напрямом до вас. Ця нова теорія може стати доказом передбачення Ейнштейна, зробленого 100 років тому.
Сучасна загальноприйнята модель Всесвіту, відома як Лямбда-CDM (ΛCDM), нічого не говорить про те, що фізично це темна матерія і темна енергія. Ми знаємо про них тільки завдяки їх гравітаційному ефекту, який вони здійснюють на спостережувану речовину.
Модель, представлена доктором Джеймі Фарнсом з Оксфорда, пропонує нове пояснення цим феноменам.
"Ми вважаємо, що темну матерію і темну енергію можна об'єднати в рідину, що володіє деяким типом "від'ємної енергії", що відштовхує від себе весь інший матеріал. І хоча ця речовина незвична для нас, вона передбачає, що космос симетричний як в позитивних, так і від'ємних аспектах", - говорить доктор Фарнс.
Раніше існування від'ємної речовини було виключено, оскільки вважалося, що цей матеріал втратив би щільність в процесі розширення Всесвіту, що суперечить спостереженням, що вказують на сталість темної матерії з плином часу. Однак робота Фарнса застосовує "тензор створення", який передбачає постійну появу від'ємних мас. Це показує, що при постійній появі від'ємних мас рідина з від'ємною масою не розбавляється в процесі розширення космосу. Більш того, вона ідентична темній енергії.
Теорія доктора Фарнса також надає перші точні передбачення поведінки гало темної матерії. Більшість галактик обертається так швидко, що вони повинні розпадатися на частини. Це, в свою чергу, дає підстави припускати, що їх утримує від розпаду невидиме "гало" темної матерії. Нове дослідження також включає симуляцію властивостей від'ємної маси, що передбачає формування гало темної матерії - подібного тим, існування яких передбачається в результаті спостережень на сучасних радіотелескопах.
Читайте такожNewsweek: Стівен Хокінг допускав подорожі в часі й не дарма
Альберт Ейнштейн висловив перше припущення про "темну Всесвіту" 100 років тому, коли виявив у своїх рівняннях параметр, відомий як "космологічна постійна", яку сьогодні прийнято вважати синонімом темної енергії. Відомо, що Ейнштейн назвав космологічну постійну своєю "найбільшою помилкою", хоча сучасні астрофізичні спостереження доводять, що це реальний феномен. У записах 1918 року, описуючи космологічну постійну, науковець розмірковував, що теорію необхідно модифікувати так, щоб цей пустий простір відігравав роль притягнення від'ємних мас, поширених по всьому міжзоряному простору. Тим самим Ейнштейн, можливо, передбачив Всесвіт, наповнену від'ємними масами.
"Попередні підходи до об'єднання темної енергії і темної матерії намагалися модифікувати Загальну теорію відносності Ейнштейна, що виявилося неймовірно складним завданням. Новий підхід бере дві старі ідеї, сумісні з теорією Ейнштейна, - від'ємні маси і створення речовини - й поєднує їх. Результат виходить красивим: темна енергія і темна матерія можуть бути об'єднані в єдину речовина, причому обидва ефекти легко пояснюються перенесенням речовини з позитивною масою на море від'ємних мас", - пояснює Фарнс.
Теорію доктора Фарнса випробують за допомогою передових радіотелескопів обсерваторії SKA (Square Kilometre Array), з якою співпрацює Оксфордський університет.
