Почти сто лет физики верили: основа нашей Вселенной состоит не только из привычных звёзд, планет и газа. Большая часть её массы и энергии скрыта в двух загадочных субстанциях — тёмной материи и тёмной энергии. Они невидимы, неуловимы, но, как считалось, именно они управляют галактиками и расширением космоса. Однако новое исследование профессора физики Оттавского университета Раджендры Гупты предлагает шокирующую альтернативу: возможно, ни тёмная материя, ни тёмная энергия не существуют вовсе.
С 1930-х годов учёные сталкивались с парадоксами, не вписывающимися в известные законы гравитации. Звёзды на окраинах галактик двигались слишком быстро, словно их удерживала некая невидимая масса. А космос, вопреки ожиданиям, не замедлял своё расширение, а наоборот — ускорялся, что намекало на присутствие таинственной силы, расталкивающей пространство.
Так появилась стандартная космологическая модель: 27 % тёмной материи, 68 % тёмной энергии и лишь 5 % обычного вещества — того, из чего состоят звёзды и мы сами. Проблема в том, что за десятилетия поисков ни одна частица тёмной материи так и не была обнаружена. Ни подземные детекторы, ни гигантские коллайдеры, ни космические телескопы не дали прямых доказательств.
"Иногда самое простое объяснение — лучшее", — отметил профессор Раджендра Гупта.
По его версии, никакой невидимой субстанции не нужно. Возможно, фундаментальные силы природы — например, гравитация — со временем просто ослабевают. И именно эта постепенная "усталость" Вселенной объясняет странное поведение галактик и ускоряющееся расширение пространства.
Гупта предложил новый параметр, который он обозначил буквой α. Этот параметр отражает изменение фундаментальных констант во времени. На масштабах галактик α создаёт дополнительное гравитационное притяжение — именно то, что раньше объясняли существованием тёмной материи. А на космических масштабах тот же α имитирует ускоряющееся расширение Вселенной, будто действует "тёмная энергия".
Таким образом, одна простая формула способна заменить две гипотетические сущности, на поиски которых человечество тратило десятилетия.
Главное достоинство гипотезы — её элегантность. Вместо введения новых частиц или энергий модель объясняет наблюдения с помощью изменения уже известных физических законов.
Эта идея неожиданно решает ещё одну загадку: почему массивные галактики и сверхтяжёлые чёрные дыры возникли так рано после Большого взрыва. Если прав Гупта, то возраст Вселенной может быть почти вдвое больше, чем принято считать. Это значит, что у неё было достаточно времени, чтобы вырастить такие колоссальные структуры естественным путём.
Если расчёты подтвердятся, последствия будут грандиозными. Вся охота за частицами тёмной материи — с детекторами в шахтах, гигантскими телескопами и ускорителями — может оказаться напрасной. Миллиарды долларов, вложенные в поиски невидимого, окажутся инвестицией в мираж.
Более того, понятие тёмной энергии — одно из краеугольных в современной физике — просто исчезнет. Вселенная окажется не полем борьбы между невидимыми силами, а системой, где сами законы природы медленно меняются.
Однако далеко не все готовы отказаться от старой модели. Стандартная космология по-прежнему точно описывает множество наблюдений — от реликтового излучения до распределения галактик. Поэтому гипотезу Гупты предстоит тщательно проверить и сверить с существующими данными.
Ошибка: Считать, что несоответствия в движении галактик требуют введения невидимой материи.
Последствие: Создание сложных, неподтверждённых моделей.
Альтернатива: Пересмотреть сами физические константы и их эволюцию.
Ошибка: Исключать возможность изменения фундаментальных сил.
Последствие: Игнорирование очевидных несостыковок между наблюдениями и теорией.
Альтернатива: Ввести переменные параметры гравитации и скорости света в космологические уравнения.
Ошибка: Полагаться на "невидимое", а не на проверяемые модели.
Последствие: Многолетние бесплодные поиски частиц.
Альтернатива: Сфокусироваться на анализе эволюции физических констант и космологических данных.
Если теория подтвердится, человечеству придётся переписать учебники. Космос станет не просто старше, но и динамичнее — живым организмом, где сами силы изменяются. Астрономы смогут объяснить появление ранних галактик без "чудес", а физики — соединить квантовую механику и космологию через идею изменяющихся констант.
Но если расчёты окажутся ошибочными, это всё равно не поражение. Такие гипотезы заставляют пересматривать привычные взгляды и развивают науку, как когда-то теория относительности Эйнштейна.
| Плюсы | Минусы |
| Простота и единая формула вместо двух гипотез | Пока нет экспериментальных подтверждений |
| Решает загадку ранних галактик | Требует пересмотра всех космологических расчётов |
| Упрощает объяснение ускоренного расширения | Может противоречить данным наблюдений |
| Экономит ресурсы, исключая поиски тёмной материи | Сложно проверить напрямую |
Что именно утверждает Гупта?
Он считает, что гравитация и другие силы со временем ослабевают. Это объясняет эффекты, которые раньше связывали с тёмной материей и энергией.
Значит, тёмная материя — миф?
Пока рано делать выводы. Но если теория подтвердится, от самой идеи "невидимой массы" можно будет отказаться.
Как проверить гипотезу?
Учёные могут использовать наблюдения сверхновых, космического микроволнового фона и гравитационных линз, чтобы проверить, изменяются ли фундаментальные константы.
Миф: тёмная материя точно существует — её просто ещё не нашли.
Правда: её существование не доказано, и возможны альтернативные объяснения.
Миф: изменение фундаментальных сил невозможно.
Правда: некоторые космологические модели допускают их эволюцию.
Миф: возраст Вселенной известен точно.
Правда: если прав Гупта, Вселенная может быть почти в два раза старше.
По стандартной модели 95 % Вселенной — это тёмная материя и энергия, которых никто никогда не видел.
Если силы действительно изменяются, возраст космоса может составлять не 13,8, а около 26 миллиардов лет.
Некоторые наблюдения ранних галактик уже ставят под сомнение стандартную модель — они слишком "зрелые" для своей эпохи.
С конца XIX века учёные не раз пересматривали основы физики. Так, теория Эйнштейна заменила ньютоновскую гравитацию, квантовая механика разрушила классические представления о материи, а тёмная энергия в 1990-е годы перевернула космологию. Теперь, возможно, настало время для новой революции — идеи, что законы природы не вечны, а подвижны. В этом и заключается красота науки: даже самые устойчивые истины могут однажды превратиться в догадки. И кто знает — может, через десятилетие учебники будут начинаться словами: "Вселенная старше, чем мы думали, и 95 % её никогда не существовало".