CC BY
225
УДК 117
ПРОБЛЕМА СУЩЕСТВОВАНИЯ ТЕМНОЙ МАТЕРИИ
А. А. Сдельникова, О. А. Скопылатова Научный руководитель - О. В. Летунова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: [email protected]
Анализируются концепции темной материи. В последние годы астрономия сделала важнейшие шаги в наблюдательном обосновании темной материи, и сегодня существование такого вещества во Вселенной можно считать твердо установленным фактом. Особенность ситуации состоит в том, что астрономы наблюдают структуры, состоящие из неизвестного физикам вещества. Так возникала проблема идентификации физической природы этой материи.
Ключевые слова: темная материя, темная энергия, темная масса.
THE DARK MATTER OF PROBLEM EXISTENCE
A. A. Sdelnikova, O. A. Skopylatova Scientific supervisor - O. V. Letunova
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article is about the conceptions of dark matter. In recent years, astronomy has taken impor-tantsteps in observational justification for dark matter, and today the presence of matter in the universe can be considered a firmly established fact. The peculiarity of the situation is that astronomers observe structures made of matter unknown to physicists . This has posed the problem of identifying the physical nature of this matter.
Keywords: dark matter, dark energy, dark mass.
Одной из важнейших задач философии является исследование мироздания - целой системы видимых и невидимых для нас миров, которые различны по своей природе. Еще античные философы стремилась выявить фундаментальные и первоначальные основы бытия. Так, в IIV-IV вв. до н. э. представители Милетской школы впервые задались вопросом: «Из чего все?», тем самым, осуществив прорыв в мировоззрении. Хотя ответы на поставленный ими вопрос были различные, но именно они положили начало философскому подходу к вопросу о первооснове мира, к сущности всех вещей и явлений мироздания. В поисках первоосновы мира милетцы выдвинули идею субстанции, под которой позже стали принимать материю.
В результате современных исследований открытие новой и неизвестной субстанции, которую именуемой темной материей, заставило изменить мировоззрение на проблему эволюции Вселенной и на то, что происходит внутри нее.
В 1931 Швейцарец Фриц Цвикки предположил возможность существования темной материи. Он пересчитал галактики в одном скоплении и по их светимости, пришел к выводу, что чем они ярче, тем больше в них звёзд и тем они тяжелее. Затем по смещению красных спектральных линий, Ф. Цвикки определил, с какой скоростью разбросаны галактики. И тогда он обнаружил, что при слишком большой скорости количество материи, найденного по светимости, явно недостаточно. Ф. Цвикки выдвинул гипотезу: в частых скоплениях находится невидимая, скрытая масса, которая удерживает галактики. Это и есть тесная материя. Данную гипотезу поддерживал и молодой датский ученый Ян Оорт, на основе которой в 1932 году доказал, как происходит движение звезд нашей галактики [3].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 2
Сегодня ученые полагают, что всё, что мы можем увидеть: пыль, звезды, планеты и так далее -это лишь малая часть составляющей Вселенной на самом деле. Одни утверждают, что темная материя занимает 85 % во Вселенной, другие говорят, что эта цифра колеблется в районе 95 % [2]. Исследователи постоянно выдвигают всё новые и новые концепции о том, что же представляет собой это вещество.
Видимое вещество (планеты, звезды и т. д.) составляет только 4 % от общего энергетического баланса, темная материя - 24 %, а всё остальное (72 %), - темная энергия. Ученым также известно такое понятие, как «вимп» - слабовзаимодействующая массивная частица, которая составляет основу темной материи. Помимо гравитации, вимпы взаимодействуют посредством слабых ядерных взаимодействий. Вимпы не чувствительны к электромагнитным взаимодействиям, они абсолютно не видимы, их прямое воздействие на обычные частицы крайне слабо. Следовательно, такие гипотетические чисты - хорошие кандидаты на роль космологической темной материи [2].
Еще одним доказательством темной материи является такая составляющая темной массы как черная дыра, по своей сути - особая форма материи. Черная дыра - это замкнутая сфера, и вещество, попадающее в эту сферу, из-за катастрофического сжатия (гравитационного притяжение)никогда не сможет выйти из нее даже в виде излучения,
Существует много предположений о том, что темной энергии еще больше, чем темной материи. Темная энергия - это форма материи, которая не испускает и не поглощает никакого электромагнитного излучения, в частности света. Её взаимодействие с другим веществом происходит только через гравитацию. Само понятие «энергия» раскрывается как состоящая из частиц материи, которая не участвует в процессе гравитационного скручивания. Это свойство особого рода материи детерминирует образование и скопление галактик, следовательно, плотность темной энергии, в отличие от другого вещества, общая во всех точках пространства.
Сила, которая притягивает, выступает как темная материя, а которая отталкивает, как темная энергия. Темная материя по своей сути является основой, на которой строятся как галактики, так и их содержание. Ученые полагают, что гравитационное притяжение темной материи удерживает звезды в галактиках. Изменение гравитации связано с тем, как расположены объекты по отношению друг другу. Когда объекты Вселенной находятся близко, гравитация усиливается, когда далеко друг от друга -ослабевает.
С другой стороны, темная энергия обладает силой, которая заставляет Вселенную расширяться, разбрасывая галактики в разных направлениях. Поскольку в результате ослабления гравитации темная энергия отталкивает объекты, постольку процесс расширения пространства ускоряется, а не замедляется, как полагали ранее.
Существует гипотеза, что темная материя оказывает влияние на динамичность и строение Солнца. Как пишет Daily Mail, темная материя, попадая в гравитационную ловушку звезды, не может выйти из нее из-за недостаточного количества антивещества [1]. Это означает, что темная материя не разрушается при взаимодействии с другой материей, потому количество темной материи внутри Солнца постоянно увеличивается. Накопленное вещество может оказывать на звезду гораздо больший эффект, чем предполагалось ранее.
Массовые вымирания и огромные геологические изменения на Земле являются результатом воздействия темной материи. Такой вывод сделали ученые из США. В результате их исследований выявлено, что прохождение нашей планеты по галактическому диску и сквозь него вызывает различные катаклизмы. Когда ученые проанализировали движение Земли по галактике, они обнаружили, что все встречи с темной материей совпадают с кометным воздействием на Землю и, как следствие, массовое вымирание видов. Исследователи доказывают, что на это есть причина, ведь в этих участках галактики темная материя меняет орбиты комет, которые отдалены от Земли. В итоге часть комет начинает сближение с нашей планетой [1].
С открытием форм темной материи возник вопрос о том, что если подавляющая часть темной материи неизменна или малоподвижна, то как происходит самосохранение этой темной массы. Данное явление наука объяснить пока не может, что и вызывает актуальность доказательств существования темной материи и ее свойств.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что научная картина мира и сама наука находятся на пути революционных трансформаций. Будущие исследования темной материи открывают дорогу в мир новых научных открытий, а также детерминируют появление мировоззренческих инноваций во всей научной деятельности.
Существования темных масс (темной материи, темной энергии и т. п.), по данным некоторых исследований, составляет большую часть нашего мира. Тем не менее, при естественно-научном изучении этих объектов пока остается больше вопросов, чем ответов. Возможно, в рамках философии будут изменены общие представления о материи и ее свойствах. Ответ о том, как движется материя, и в каких аспектах проявляется, сможет ответить лишь наука и основанная на ней философия будущего. Рассмотренные концепции существования темной материи дают возможность предположения иного соотношения движения и покоя во Вселенной, а также альтернативных подходов к уже, казалось бы, незыблемым истинам философии под натиском науки, в данном случае новейшей космологии.
Библиографические ссылки
1. Новости высоких технологий «HI-News.run» [Электронный ресурс]. URL: http://hi-news.run/tag/temnaya-materiya (дата обращения: 15.03.2015).
2. V-Kosmose.COM [Электронный ресурс]. URL: http://v-cosmoses.com/temnaya-materiya-vselennoy/ (дата обращения: 15.03.2015).
3. Электронная библиотека «Элементы» [Электронный ресурс]. URL: http://elementy.ru/ lib/430380 (дата обращения: 15.03.2015).
© Сдельникова А. А., Скопылатова О. А., 2015
