Neredzama civilizācija var pastāvēt tieši zem deguna. Lai gan mēs zinām, ka parastā matērija ir atbildīga tikai par 1/20 no Visuma enerģijas un 1/6 no matērijas enerģijas (un viss pārējais notiek uz tumšās enerģijas rēķina), parasto matēriju mēs uzskatām par ļoti svarīgu sastāvdaļu. Izņemot kosmologus, gandrīz visi cilvēki koncentrējas uz parasto matēriju, kaut arī no enerģētiskā viedokļa tas nav tik svarīgi.
Parastā viela mums, protams, ir dārgāka, jo mēs no tās esam veidoti - tāpat kā visa taustāmā pasaule, kurā mēs dzīvojam. Bet mēs viņu interesējam arī tāpēc, ka viņas mijiedarbība ir ļoti daudzveidīga. Parastās matērijas mijiedarbība ietver elektromagnētisko, vājo un spēcīgo - tās palīdz matērijai veidot sarežģītas blīvas sistēmas. Pateicoties negravitācijas dabas spēkiem, kas ir atbildīgi par mijiedarbību, pastāv ne tikai zvaigznes, bet arī akmeņi, okeāni, augi un dzīvnieki. Tāpat kā atsvaidzinātāju vairāk ietekmē alkohols nekā citas alus sastāvdaļas, arī parastā viela, kaut arī tai ir neliela enerģijas blīvuma daļa, ietekmē sevi un apkārtējo vidi daudz pamanāmāk nekā kaut kas vienkārši iet garām.
Mums pazīstamo redzamo lietu var uzskatīt par priviliģētu procentuālo daļu - precīzāk, 15% - no matērijas. Uzņēmējdarbībā un politikā 1% cilvēku ietekmē lēmumus un noteikumus, bet atlikušie 99% iedzīvotāju nodrošina infrastruktūru un atbalsta - uztur ēkas, uztur pilsētas vadībā un piegādā pārtiku. Tāpat parastā matērija ietekmē gandrīz visu, ko novērojam, un tumšā matērija tās pārpilnībā un visuresamībā palīdz veidot kopas un galaktikas, nodrošina zvaigžņu veidošanos, bet maz ietekmē mūsu tiešo vidi.
Mums tuvās struktūras pārvalda parastā lieta. Tā ir atbildīga par mūsu ķermeņa kustību, par enerģijas avotiem, kas darbina mūsu ekonomiku, par datora ekrānu vai papīru, uz kura jūs lasāt, un gandrīz par visu, ko vien varat iedomāties. Ja kaut kas mijiedarbojas tādā veidā, ka to var izmērīt, tas ir uzmanības vērts, jo tas var ietekmēt mūsu vidi.
Parasti tumšajai matērijai nav tik interesantas ietekmes un struktūras. Tiek pieņemts, ka tumšā matērija ir līme, kas tur galaktikas un to kopas amorfos mākoņos. Bet ko tad, ja tā nav, un tikai mūsu aizspriedumi - un neziņa, aizspriedumu sakne - rada mūsu nepareizos priekšstatus?
Standarta modelī ir seši kvarku veidi, trīs veidu uzlādētie leptoni (ieskaitot elektronu), trīs veidu neitrīni, daļiņas, kas atbild par visiem spēkiem, un jaunatklātais Higsa bozons. Ko darīt, ja tumšās matērijas pasaule varbūt ne tik daudz, bet arī daudzveidīga? Šajā gadījumā tumšās matērijas mijiedarbība būs niecīga, bet neliela tās daļa mijiedarbosies ar spēkiem, kas līdzinās parastās matērijas spēkiem. Standarta modeļa bagātīgā un sarežģītā daļiņu un spēku struktūra ir atbildīga par daudzām interesantām parādībām. Ja tumšajai matērijai ir mijiedarbīga sastāvdaļa, tā var būt arī ietekmīga.
Ja mēs būtu radījumi, kas sastāv no tumšās matērijas, būtu nepareizi uzskatīt, ka visas parastās matērijas daļiņas ir vienādas. Varbūt cilvēki, kas veidoti no parastās matērijas, izdara to pašu kļūdu. Ņemot vērā SM daļiņu fizikas sarežģītību, kas apraksta mums zināmos vienkāršākos matērijas komponentus, šķiet dīvaini pieņemt, ka visa tumšā matērija sastāv tikai no viena veida daļiņām. Kāpēc gan neuzskatīt, ka kāda tā daļa ir pakļauta pašas mijiedarbībai?
Šajā gadījumā, tāpat kā parasto matēriju veido dažāda veida daļiņas, un visas šīs pamatdaļas mijiedarbojas, izmantojot dažādas lādiņu kombinācijas, arī tumšajai matērijai būs atšķirīgas sastāvdaļas - un vismaz viena veida šādas daļiņas piedalīsies ne gravitācijas mijiedarbībā. … SM neitrīnus atšķirībā no sešiem kvarku veidiem neietekmē elektriskais spēks vai spēcīga mijiedarbība.
Reklāmas video:
Tāpat ir iespējams, ka viena veida tumšās matērijas daļiņas vāji vai nekādā veidā mijiedarbojas tikai gravitācijas ietekmē, bet apmēram 5% daļiņu piedzīvo citu mijiedarbību. Balstoties uz parastās matērijas izpēti, mēs varam teikt, ka šī iespēja ir lielāka nekā parasti pieņēmums par vienas vāji mijiedarbīgas daļiņas klātbūtni.
Ārvalstu sabiedrisko attiecību cilvēku kļūda ir mēģināt saasināt citas valsts kultūru un ignorēt faktu, ka tajā var būt daudzveidība, kas ir acīmredzama viņu pašu valstij. Tāpat kā labs sarunu vedējs, mēģinot salīdzināt dažādas kultūras, neuzņemas vienas sabiedrības sektora pārsvaru pār otru, tā objektīvam zinātniekam nevajadzētu uzskatīt, ka tumšā matērija nav tik interesanta kā parastā matērija, un tai trūkst dažādu lietu, kas līdzīga tai. kas mūsos.
Populārzinātnieku rakstnieks Kerijs S. Pauels, ziņojot par mūsu pētījumiem žurnālā Discover, sāka savu rakstu, sakot, ka viņš ir "vieglas šovinists" - un ka mēs visi arī esam. Viņš domāja, ka mēs domājam, ka jautājums, kuru mēs zinām, ir svarīgāks, tāpēc sarežģītāks un interesants. Ļoti līdzīgus uzskatus apgāza Kopernika revolūcija. Bet lielākā daļa cilvēku uzstāj, ka viņu viedoklis un pārliecība par mūsu nozīmīgumu atbilst reālajai pasaulei.
Daudzi parastās matērijas komponenti mijiedarbojas dažādos veidos un ietekmē pasauli dažādos veidos. Tātad varbūt tumšajā matērijā ir dažādas daļiņas ar atšķirīgu izturēšanos, kas izmērāmā veidā ietekmē Visuma struktūru.
Kad es pirmo reizi sāku pētīt daļēji mijiedarbojošos tumšo matēriju, es biju pārsteigts, ka gandrīz neviens nedomāja par to, ka pieņēmums, ka tikai parastajai matērijai ir dažādi daļiņu tipi un mijiedarbība, ir augstprātīgs malds. Daži fiziķi ir mēģinājuši analizēt tādus modeļus kā "spoguļ tumšā matērija", kurā tumšā matērija atkārto visu, kas raksturīgs parastajam. Bet šādi piemēri ir eksotiski. To sekas ir grūti apvienot ar to, ko mēs zinām.
Vairāki fiziķi ir izpētījuši vairāk tumšās vielas mijiedarbības komunikācijas modeļus. Bet viņi arī pieņēma, ka visa tumšā matērija ir vienāda un notiek vienā un tajā pašā mijiedarbībā. Neviens neatzina vienkāršo iespēju, ka, kaut arī lielākā daļa tumšās vielas nav mijiedarbībā ar parasto matēriju, neliela daļa no tā var to darīt.
Viens no iemesliem tam ir saprotams. Lielākā daļa cilvēku uzskata, ka jauna veida tumšā matērija neietekmēs lielāko daļu novēroto parādību, ja tā ir tikai neliela tumšās vielas daļa. Pagaidām mēs pat neesam spējuši novērot tumšās matērijas svarīgāko sastāvdaļu, un šķiet pāragri rīkoties ar tās mazo sastāvdaļu.
Bet, ja mēs atceramies, ka parastā matērija nes tikai 20% no tumsas enerģijas, kamēr vairums no mums to pamana, mēs varam saprast, kur šī loģika ir nepareiza. Jautājums, kas mijiedarbojas ar jaudīgākiem negravitācijas spēkiem, var būt interesantāks un ietekmīgāks nekā visvājāk mijiedarbojošās lietas.
Tas attiecas uz parasto lietu. Tas ir pārāk spēcīgs, neskatoties uz nelielo skaitu, jo saraujas blīvos diskos, no kuriem var veidoties zvaigznes, planētas, Zeme un dzīvība. Tumšās vielas uzlādētā sastāvdaļa - lai arī tās var nebūt tik daudz - var arī sarauties un veidot diskus, piemēram, redzamo disku Piena Ceļā. Tas pat var kondensēties objektos, kas izskatās kā zvaigznes. Principā šādu struktūru var novērot, un, iespējams, to ir pat vieglāk izdarīt nekā parastu aukstu tumšo vielu, kas izkaisīta milzīgā sfēriskā halo.
Šādi domājot, iespēju skaits strauji pieaug. Galu galā elektromagnētisms ir tikai viena no vairākām ne-gravitācijas mijiedarbībām, kuras standarta daļiņās piedzīvo daļiņas. Papildus spēkam, kas saista elektronus ar kodoliem, SM daļiņas piedzīvo vāju un spēcīgu kodolu mijiedarbību. Parastās matērijas pasaulē var pastāvēt arī citas mijiedarbības, taču tās ir tik vājas pie mums pieejamajām enerģijām, ka neviens vēl tās nav novērojis. Bet pat trīs ne-gravitācijas mijiedarbību klātbūtne liek domāt, ka ne-gravitācijas mijiedarbība papildus tumšajam elektromagnētismam var būt arī tumšajā sektorā.
Varbūt papildus spēkiem, kas līdzīgi elektromagnētiskajiem, tumšo vielu ietekmē arī kodolieroču spēki. Iespējams, ka no tumšās matērijas, kurā notiek kodolreakcijas, var veidoties tumšas zvaigznes, kuru dēļ veidojas struktūras, kuras uzvedas vairāk līdzīgi parastajai matērijai nekā tumšā matērija, ko līdz šim esmu aprakstījis. Šajā gadījumā tumšajā diskā var būt tumšas zvaigznes, ko ieskauj tumšas planētas, kas sastāv no tumšiem atomiem. Tumšajai matērijai var būt tāda pati sarežģītība kā parastajai matērijai.
Daļēji mijiedarbība ar tumšo vielu rada auglīgu augsni spekulācijām un iedvesmo mūs izpētīt iespējas, kuras mēs citādi nebūtu apskatījuši. Rakstniekiem un filmu veidotājiem visi šie papildu spēki un sekas, kas slēpjas tumšajā sektorā, var šķist ļoti pievilcīgi. Viņi pat varētu ieteikt tumšas dzīves esamību paralēli mūsējai. Šajā gadījumā parasto animēto būtņu vietā, kas cīnās ar citām animētām radībām vai retos gadījumos strādā ar tām, tumšās matērijas radības varētu soļot pa ekrānu, kas visu darbību vilktu uz sevi.
Bet to nebūtu tik interesanti skatīties. Problēma ir tā, ka filmu veidotājiem būtu bijis grūti nofilmēt tumšu dzīvi, kas mums ir neredzama. Pat ja būtu tumšas būtnes, mēs par to neuzzinātu. Jūs, iespējams, nezināt, cik mīļa varētu būt tumša dzīve - un gandrīz noteikti to nedarīsit.
Lai arī ir jautri spekulēt par tumšās dzīves iespējām, daudz grūtāk ir izdomāt, kā to novērot - vai vismaz atklāt netiešus pierādījumus. Diezgan grūti atrast dzīvi, kas sastāv no tādiem pašiem komponentiem kā mēs, kaut arī notiek ekstrasolāru planētu meklēšana. Bet tumšās dzīves esamības pierādījums, ja tāds pastāv, būs vēl nenotveramāks par parastās dzīves esamības pierādījumu tālajās pasaulēs.
Pavisam nesen mēs esam spējuši novērot gravitācijas viļņus, kas izstaro no milzīgiem melniem caurumiem. Mums praktiski nav iespēju atklāt tumšas radības vai visas tumšo radījumu armijas smagumu neatkarīgi no tā, cik tuvu viņi mums ir.
Ideālā gadījumā es gribētu kaut kā sazināties ar šo jauno nozari. Bet, ja šo jauno dzīvi neietekmēs mums zināmie spēki, tas nenotiks. Lai arī mums ar viņiem ir gravitācijas spēks, šāda viena objekta vai dzīvības formas ietekme būtu pārāk vāja, lai to varētu atklāt. Novērotos efektus var radīt tikai ļoti lieli objekti, piemēram, disks Piena ceļa plaknē.
Tumši priekšmeti vai tumša dzīve var pastāvēt ļoti tuvu mums - bet, ja tumšās vielas kopējā masa ir maza, mēs par to neuzzināsim. Pat izmantojot modernās tehnoloģijas vai jebkuru citu tehnoloģiju, ko mēs varam iedomāties, var pārbaudīt tikai ļoti specifiskas iespējas. “Ēnu dzīve”, lai cik aizraujoša tā arī nebūtu, diez vai radīs taustāmas sekas, un tā var būt vilinoša, bet nepieejama iespēja. Bet tumšā dzīve ir ļoti vaļīgs pieņēmums. Zinātniekiem nebūs problēmu to izveidot, taču Visumam tam ir daudz vairāk šķēršļu. Nav skaidrs, kurš no ķīmiskās mijiedarbības variantiem spēj atbalstīt dzīvību, un mēs nezinām, kāda vide ir nepieciešama tiem variantiem, kuri to spēj.
Tomēr principā tumša dzīve var pastāvēt tieši zem mūsu deguna. Bet bez spēcīgākas mijiedarbības ar mūsu pasaules jautājumu tas var izklaidēties, cīnīties, būt aktīvs vai pasīvs - un mēs par to nekad neuzzināsim. Interesanti, ka, tomēr, ja tumšajā pasaulē notiek mijiedarbība, neatkarīgi no tā, vai dzīve ir saistīta vai nav, tās var izmērāmā veidā ietekmēt struktūru. Un tad mēs varam uzzināt daudz vairāk par tumšo pasauli.