ничтожна. Из последних предположений можно назвать зеркальную материю, где каждая обычная частица имеет своего двойника.
В приведенной ниже таблице перечислены самые вероятные кандидаты на роль компонента темной материи в соответствии с гипотезой, развиваемой в этой книге:
Частицы темной материи
Казанис считает, что есть еще один вариант, представленный легкой материей, которая в китайской и индуистской культуре известна как Чи (или Прана). Данный тип частиц обладает другими свойствами: это незаряженные частицы, способные формировать более сложные структуры, похожие на наши атомы и молекулы. Такое возможно благодаря существованию неэлектромагнитных сил или каких-то их темных разновидностей, а также других сил, неизвестных в природе.
Есть и еще более свежие предложения, открывающие массу возможностей. Их авторы считают, что темная материя образована темными атомами, то есть легкими соответствиями протонов, нейтронов и электронов, что позволяет ей быть настолько же богатой и разнообразной, как и традиционная видимая материя.
Роль, которую выполняет темная материя
С самого своего открытия в 1930 году темная материя служит опорой, поддержкой, носителем, «гравитационными строительными лесами для видимой материи»[170].
Мы знаем, что галактики и их скопления располагаются внутри огромных структур темной материи, так называемых гало. Ученые считают, что такой тип материи был создан в первые наносекунды существования Вселенной. Эти структуры притянули обычную материю, которая, благодаря своим особенным свойствам и способности к разным видам взаимодействий между ее компонентами, смогла организоваться, породив те сложные композиции, что мы теперь наблюдаем.
Однако темная материя не только дала рождение галактикам и позволила им эволюционировать. Похоже, вместе со своей загадочной спутницей, темной энергией, она имеет важнейшее значение и для окончательной судьбы Вселенной. Предположительно именно темная энергия ответственна за ускоренное расширение Вселенной; она является силой, разъединяющей все компоненты известной нам галактики, заставляя их удаляться друг от друга. В зависимости от типа и количества экзотических частиц, входящих в состав темной материи, Вселенную ждет Большой разрыв или Большое сжатие. Темной материи и темной энергии подчинено будущее нашей Вселенной. Если расширяющая сила темной энергии окажется больше гравитационной силы всех частиц видимой и невидимой материи, Вселенная будет расширяться вечно. Это сценарий Большого разрыва. Напротив, если большей окажется гравитационная сила всех видимых и невидимых составляющих нашей материальной Вселенной, то наступит момент, когда ее расширение замедлится, а потом и вовсе прекратится, чтобы вновь начать движение в обратном направлении. В результате она достигнет своего сжатия до состояния сингулярности, откуда вновь вернется к жизни. Возможно, этот цикл не имеет ни начала, ни конца.
Таким образом, если мы считаем, что темная материя и темная энергия находятся там просто по определению, то мы полностью ошибаемся. Уже понятна та важная роль, которую они играют в зарождении, эволюции и смерти видимой Вселенной.
Вернемся к нашим утверждениям. Некоторые считают, что темная материя осталась в своем первоначальном состоянии, что, возможно, делает ее неинтересной для исследователей. По словам Фэна и Троддена: «Темная материя и темная энергия относятся к самым асоциальным субстанциям космоса… стерильность, свойственная им с самого момента открытия, всегда считалась их определяющим качеством»[171].
Но у них могла бы быть другая роль и судьба.
Имеет ли невидимая материя сложную организацию
«Теоретические доказательства в пользу сложноорганизованного темного мира настолько непоколебимы, что многие исследователи сильно удивились бы, если бы темная материя свелась к индифферентному океану вимп», – говорят Фэн и Тродден[172]. И заканчивают так: «Как бы то ни было, видимая материя располагает широким спектром частиц с многочисленными типами взаимодействий, подчиняющихся элегантным принципам симметрии. Нет ничего, что указывало бы на то, что темная материя и темная энергия должны отличаться»[173].
Темной материи и темной энергии подчинено будущее нашей Вселенной.
Казанис придерживается мнения, что темная материя может быть организована сложным образом, как это сделала наша видимая материя:
Если Вселенная содержит атомы, взаимодействующие посредством силы, отличной от электромагнитной, то эти «невидимые атомы» могли бы сформировать такие структуры, как молекулы, нади, чакры и тонкие тела, и сделать это тем же образом, каким видимые атомы образуют видимые молекулы, органы и наше тело[174].
Другие авторы вполне серьезно восприняли идею Фэна и Троддена о сложном темном мире. Среди них находится Шон Кэрролл, исследователь при кафедре физики в Калифорнийском университете. Он считает, что мир темной материи может оказаться таким же разнообразным и интересным, как наш:
Я сейчас не говорю об убеждении, что темная материя состоит из одной-единственной нейтральной частицы… скорее, это должен быть набор многих типов частиц с комплексом природных сил для их взаимодействия[175].
Лиза Рэндалл и Андрей Кац разделяют эти взгляды. Недавно в журнале Physical Review Letters опубликовали их статью, где они заявляют о серьезных основаниях сомневаться в том, что темная материя состоит из одного типа частиц:
Мы предполагаем, что темный мир может оказаться настолько же комплексным, как и видимый: в то время как бо́льшая часть темной материи имеет холодную природу и слабую способность взаимодействовать, некоторая ее часть могла бы иметь такие же сильные контакты, как барионная материя (видимая)… Наш Млечный Путь, возможно, содержит структуры, состоящие из этого типа темной материи, чье сильное взаимодействие аналогично тому, что характерно для структур, присутствующих в видимом мире[176].
По их мнению, могут существовать другие типы темной материи, ведущие себя очень схоже с видимой материей. Темные тяжелые протоны и темные легкие электроны могли бы вступать во взаимодействие, чтобы образовать атомы, тоже темные. Что-то вроде темного электромагнетизма использовало бы темные фотоны. Эти темные атомы могли бы в итоге объединиться, чтобы сформировать более сложные структуры при помощи взаимодействий, которые породили бы все химические соединения темной природы.
Мир темной материи может оказаться таким же разнообразным и интересным, как наш.
Слишком много совпадений, чтобы списать их на чистую случайность. Все твердят одно и то же: это другой тип субстанции, который организуется для создания структур, похожих на наши физические, но более тонкого характера. И теперь выясняется, что наука им вторит, но на своем языке.
Этот темный мир может оказаться теми вселенными, о которых ведут речь религии, философские школы и культурные традиции Древнего мира. Темная материя или какой-то другой тип невидимой материи, состоящей из фундаментальных частиц, не включенных в актуальную Стандартную модель физики элементарных частиц, относятся, на мой взгляд, к физическим составляющим вселенных и духовных тел наших религиозных верований.
Это наводит нас на мысль о
