Вселенная может быть наполнена невидимой жидкостью, у которой отрицательная гравитация. То есть, она не притягивает, а отталкивает.
Такую теорию опубликовал на страницах журнала «Астрономия и астрофизика» (Astronomy and Astrophysics) Джейми Фарнс (Jamie Farnes) из Оксфордского университета. Если она соответствует действительности, это значит, что мы нашли объяснение двум самым загадочным космическим явлениям: темной энергии и темной материи.
Измеряющие космос астрономы говорят, что видимый материал, такой как звезды и газ, составляет лишь около пяти процентов Вселенной. Например, вращение галактик показывает гравитационное воздействие такого количества материи, которое в пять раз больше того, что мы видим. Это невидимая сущность, получившая название темная материя.
А еще галактики отдаляются друг от друга с нарастающей скоростью. Источник энергии этого необъяснимого и ускоряющегося расширения называется темная энергия.
После открытия темной материи и темной энергии появилось множество самых разных теорий, но ни одна из них не может удовлетворительно объяснить данные явления. Теория Фарнса представляет большой интерес, потому что она дает одно решение двух задач, заявляя о существовании отталкивающей темной жидкости.
Такая жидкость объясняет суть темной энергии, потому что она отталкивает галактики друг от друга. А еще она объясняет суть темной материи. Если отталкивающая жидкость окружает галактику, она по сути дела сжимает ее, толкая звезды к центру галактики точно так же, как это делала бы дополнительная масса внутри галактики.
Симметричность решения понравилась Фарнсу, поскольку это дает гравитации противоположную полярность, позволяя ей как притягивать, так и отталкивать. Это очень похоже на двухполярность электромагнитных сил.
Фарнс отмечает: «Таким образом, похоже, что простой знак „минус" поможет решить одну из самых давних проблем физики».
Фарнс полагает, что идея об отрицательной массе не настолько бредовая, как может показаться — например, пузырь ведет себя так, будто он обладает такой массой. Тем не менее, эта теория отнюдь не доказана.
Физик из Тасманского университета в Австралии Кшиштоф Болейко (Krzysztof Bolejko) говорит, что с математическими расчетами у Фарнса все в порядке, однако отмечает, что его теория темной жидкости создает одно осложнение.
«Фарнс вводит понятие материи с отрицательной массой, но чтобы объяснить ускоренное расширение космического пространства, эта материя должна создаваться постоянно», — говорит он.
Гипотеза о постоянно создаваемой жидкости противоречит самой успешной на сегодня модели космического пространства, известной как модель «Лямбда-CDM». В такой модели темная энергия является свойством пространства, а расширение космоса результатом изменений формы и изогнутости Вселенной.
Фарнс отмечает, что его теория нуждается в существенной доработке, поскольку надо изучить все последствия теории отталкивающей темной жидкости. Пока непонятно, сумеет ли она лучше объяснить Вселенную, чем модель «Лямбда-CDM». Проблемы возникнут в том случае, если две теории дадут разные прогнозы. Верх возьмет та, которая будет больше соответствовать наблюдаемому поведению Вселенной.
Болейко считает, разница сможет показать космические пустоты или войды, как называют огромные пространства, в которых могут разместиться сотни тысяч галактик, но размещаются всего единицы.
«Мы начинаем изучать космические пустоты. В галактиках так много процессов, что трудно сказать, что вызвано материей, а что темным сектором», — говорит он.
«Внутри космических пустот сигнал будет более четким, а поэтому нам будет проще выявить разницу между процессами, вызванными темной энергией и постоянно создаваемой материей с отрицательной массой».