Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 137

Претендентами на роль невидимой материи были так называемые бурые, или коричневые карлики – космические образования, занимающие как бы промежуточное положение между звёздами и планетами. Возможность их существования обосновал американский астрофизик, индиец по происхождению Шив Кумар в 1963 г. У бурых карликов вследствие отсутствия у них необходимой массы не происходит, как у обычных звёзд, термоядерная реакция превращения водорода в гелий, а термоядерные реакции с участием дейтерия и лития начинаются, но через некоторое время прекращаются вследствие исчерпания радиоактивного топлива. В 1998 г. первый бурый карлик был обнаружен с помощью телескопа.

Предполагается, что бурые карлики так же распространены в Метагалактике, как и обычные светящиеся звёзды. Однако расчёты астрофизиков показывают, что массы бурых карликов явно не хватает для того, чтобы объяснить всю огромную гравитационную мощь невидимой материи. Ведь светящаяся материя, сконцентрированная в звёздах, составляет не более 5 % гравитирующей массы в Метагалактике.

Была опровергнута и нейтринная гипотеза возникновения невидимой материи. Высокоточные измерения космического фонового излучения, проведенные в 2001 г., показали, что невидимая материя не может состоять из нейтрино, так как в этом случае она разогрелась бы до высоких температур и проявила бы себя в наблюдениях и измерениях. Среди известных науке элементарных частиц нет таких, которые могли бы составлять огромную массу невидимой материи.

Большинство исследователей связывает существование невидимой материи с чёрными дырами – прорывами в пространственно-временной структуре материи. В последние годы чёрные дыры чаще рассматриваются как своеобразные «коридоры», соединяющие пространство-время одной Метагалактики с другой. Тем самым признаётся не только возможность существования множества миров, но и существования специфической пространственно-временной среды Метагалактики, которая может контактировать с пространственно-временной средой другой, соседней Метагалактики и испытывать её воздействие. По мнению известного исследователя чёрных дыр английского астрофизика Р. Пенроуза, с геометрией пространства-времени нашей Метагалактики происходит нечто необычное, и это необычное связано с воздействием какой-то другой Метагалактики, ограниченной от нашей иной геометрией пространства-времени.

Всё это может быть интерпретировано не только в физическом, но и в мировоззренческом контексте. Наша Метагалактика – относительно молодая (не более 20 млрд. лет жизни, хотя эта цифра, определенная в рамках эталонной модели, вызывает больше сомнения), очень активная и даже «агрессивная» Вселенная, эволюционирующая путём очень быстрого расширения своего пространства-времени. Её мобилизационная структура нацелена на экспансию, что предполагает сопротивление рядом лежащей пространственно-временной системы другой Метагалактики, возможно, более старой и поэтому сужающейся. Сопротивление соседней Метагалактики может выражаться во взаимном искривлении пространственно-временных континуумов каждой из конкурирующих систем. Наползая на соседнюю пространственно-временную непрерывность, наша Метагалактика может испытывать деформации своей пространственно-временной геометрии, которые, как и всякие искривления пространства-времени, могут оказывать сильное гравитационное воздействие на окружающее вещество. Это воздействие будет эквивалентным воздействию некоего невидимого вещества.

При этом совершенно необязательно участие чёрных дыр. Это могут быть изгибы пространства-времени, пространственно-временные «холмы» и «ямы», причём «ямы», не образующие разрывов или проколов пространственно-временного «листа», а только выгибающие его. При столкновении Метагалактик возможны самые причудливые искривления пространственно-временных континуумов, которые для земных наблюдений могут представляться какими-то тёмными Галактиками или невидимыми звёздами. С этой точки зрения может существовать невещественная гравитация, выражающаяся в сильных искривлениях пространственно-временного континуума нашей Метагалактики, и никакой невидимой материи не существует.

Но роль невидимой материи в качестве своеобразного «стержня», обеспечивающего своим мощным гравитационным воздействием прочность галактик и их скоплений, а также возможность существования галактик, состоящих из невидимой материи, может свидетельствовать о том, что перед нами всё-таки масса, оказывающая мобилизационное воздействие на светящуюся материю. Формы невидимой материи могли явиться мобилизационными источниками образования ядер галактик и звёзд. Это могли быть огромные чёрные дыры, засасывающие светящуюся материю и перекачивающие её в другую Метагалактику. Тем более, что многие спиральные галактики выглядят в точности так же, как если бы их светящееся вещество затягивало в какую-то колоссальную воронку.

Возможно также, что значительная часть невидимой материи состоит из вещественных образований, составленных из каких-то неизвестных элементарных частиц, не обнаруженных на Земле. Эти частицы стабильны, не имеют электромагнитного заряда, обладают очень значительным гравитационным полем. В земном же микромире, как известно, мы не находим таких тяжёлых микрочастиц. Ведь гравитационное взаимодействие в земном микромире настолько незначительно, что им можно пренебречь. Но это не значит, что разнообразие «космической инженерии» не могло выразиться в формировании таких частиц в необозримом Космосе. Очень большая масса помешала бы микрочастицам быть элементарными частицами в земном понимании этого феномена. Но космический мир отличен от земного, и чем больше мы будем о нём узнавать, тем больше этих отличий будем в нём открывать. В принципе, нет ничего невозможного в существовании супергравитона – кванта гравитационного поля с массой в миллиарды раз более тяжёлой, чем гравитон, который физики пытаются обнаружить на Земле. Супергравитон – очень странная частица, такой с точки зрения наших нынешних знаний вообще не может быть. Но наши знания будут расширяться и углубляться по мере космизации науки и человечества.

Уже в 1933 г. американский астрофизик немецкого происхождения Фриц Цвикки провёл расчёты устойчивости различных галактик и пришёл к выводу, что сила тяготения, которая скрепляет эти галактики и не даёт их частям унестись по касательной в окружающее пространство, должна быть в десятки или даже сотни раз больше, чем та, которая порождается суммарной массой светящихся объектов этих галактик. И в нашей спиральной Галактике, известной под поэтическим названием Млечный путь, огромное количество звёзд, находящихся в отдалении от ядра, вращаются с такой скоростью, что их сохранение в составе Галактики обеспечивается, несомненно, тяготением её невидимой, наиболее массивной части. Итак, невидимая материя скрепляет видимую материю воедино, не даёт ей распадаться и разваливаться на части, образует дискретные системные блоки из ядра и периферии, в которых в относительно стабильных условиях развёртываются разнообразные и разнохарактерные эволюционные процессы. Средством такой «сборки» системных блоков как предпосылки упорядочения Космоса выступает гравитация. Её роль в обеспечении прочности макроскопических образований во многом аналогична той, которую в микромире играет сильное ядерное взаимодействие.

Невидимая материя может существовать и в виде так называемых суперструн. Центральная идея теории суперструн была выдвинута в 1968 г. английским физиком М. Грином и американским физиком Дж. Шварцем. Размышляя над проблемой несоизмеримости общей теории относительности и квантовой механики Шварц и Грин пришли к выводы, что причиной этой несоизмеримости является представление об элементарных частицах как точечных объектах. Но если рассматривать их как объекты, нанизанные на чрезвычайно тонкие (размеры 10-35 см) и очень длинные, охватывающие мегамир нити, или струны, то будет найдено соединительное звено между микро– и мегамиром. Все элементарные частицы с этой точки зрения представляют собой колебания, вибрации этих невидимых струн. Каждой частице соответствует определённый квантовый тон. Все космические структуры возникают как результат этих колебаний, хотя для того, чтобы эти колебания стали доступны математическому описанию, необходим не трех– и четырёхмерный, а десятимерный Космос.

Согласно теории, суперструны могли образоваться на ранних стадиях существования Метагалактики. Они могут иметь длину в миллионы световых лет обладать колоссальными массами, не уступающими галактикам. Обнаружить же эти струны невозможно из-за микроскопического диаметра их поперечника, размеры которого варьируются от величины кварков до величины атомов. Как и чёрные дыры, суперструны можно обнаружить лишь по косвенным эффектам, например, по гравитационному возмущению, оказываемому на окружающее вещество, либо по отклонению света, т. е. эффекту гравитационной линзы. Конечно, соблазнительно объяснить невидимую материю наличием тонких струн, играющих роль демиурга космических систем. Но это объяснение чересчур притянуто за волосы (точнее, за струны), чтобы быть истинным. Скрытая материя, скорее всего, связана с искривлениями пространства-времени в целом, а не с колебаниями струн, вибрирующих в этом пространстве-времени. Колебательные эффекты, по-видимому, создают не струны, а внутренние, чрезвычайно тонкие структуры пространственно-временного «листа», на котором эволюционирует материя Метагалактики.