Տիեզերքի ծագման, նրա անցյալի և ապագայի հարցը անհիշելի ժամանակներից անհանգստացնում է մարդկանց: Շատ դարեր շարունակ տեսություններ են առաջացել և հերքվել՝ առաջարկելով աշխարհի պատկերը՝ հիմնված հայտնի տվյալների վրա: Գիտական աշխարհի համար հիմնարար ցնցում էր Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը: Նա նաև մեծ ներդրում ունեցավ Տիեզերքը ձևավորող գործընթացները հասկանալու գործում: Այնուամենայնիվ, հարաբերականության տեսությունը չէր կարող հավակնել որպես վերջնական ճշմարտություն, որը հավելումներ չի պահանջում: Տեխնոլոգիաների կատարելագործումը թույլ տվեց աստղագետներին կատարել նախկինում աներևակայելի բացահայտումներ, որոնք պահանջում էին նոր տեսական բազա կամ գոյություն ունեցող դրույթների զգալի ընդլայնում: Նման երեւույթներից մեկը մութ նյութն է։ Բայց առաջին հերթին առաջինը:
Անցած օրերի դեպքեր
«Մութ մատերիա» տերմինը հասկանալու համար վերադառնանք անցյալ դարի սկզբին։ Այդ ժամանակ գերիշխում էր Տիեզերքի՝ որպես անշարժ կառույցի գաղափարը։ Մինչդեռ հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը (GR) ենթադրում էր, որ վաղ թե ուշ ձգողական ուժը կհանգեցնի բոլոր տիեզերական օբյեկտների «կպչմանը» մեկ գնդակի մեջ, դա տեղի կունենա այսպես.կոչվում է գրավիտացիոն փլուզում: Տիեզերական օբյեկտների միջև վանող ուժեր չկան: Փոխադարձ գրավչությունը փոխհատուցվում է կենտրոնախույս ուժերով, որոնք ստեղծում են աստղերի, մոլորակների և այլ մարմինների մշտական շարժում։ Այս կերպ համակարգի հավասարակշռությունը պահպանվում է։
Տիեզերքի տեսական փլուզումը կանխելու համար Էյնշտեյնը ներմուծեց տիեզերական հաստատուն՝ արժեք, որը համակարգը բերում է անհրաժեշտ անշարժ վիճակի, բայց միևնույն ժամանակ իրականում հորինված է՝ չունենալով ակնհայտ հիմքեր։
Ընդարձակվող տիեզերք
Ֆրիդմանի և Հաբլի հաշվարկներն ու հայտնագործությունները ցույց են տվել, որ հարաբերականության ընդհանուր տեսության ներդաշնակ հավասարումները նոր հաստատունի օգնությամբ խախտելու կարիք չկա։ Ապացուցված է, և այսօր այս փաստը գործնականում կասկածից վեր է, որ Տիեզերքը ընդլայնվում է, այն ժամանակին սկիզբ է ունեցել, և անշարժության մասին խոսք լինել չի կարող։ Տիեզերագիտության հետագա զարգացումը հանգեցրեց Մեծ պայթյունի տեսության առաջացմանը: Նոր ենթադրությունների հիմնական հաստատումը ժամանակի հետ գալակտիկաների միջև հեռավորության նկատվող աճն է։ Հարևան տիեզերական համակարգերի միմյանցից հեռացման արագության չափումն էր, որը հանգեցրեց այն վարկածի ձևավորմանը, որ գոյություն ունի մութ նյութ և մութ էներգիա:
Տվյալները չեն համապատասխանում տեսությանը
Ֆրից Ցվիկին 1931-ին, իսկ հետո Յան Օորտը 1932-ին և 1960-ականներին հաշվում էին հեռավոր կլաստերում գտնվող գալակտիկաների նյութի զանգվածը և դրա հարաբերակցությունը միմյանցից հեռացնելու արագության հետ: Ժամանակ առ ժամանակ գիտնականները գալիս էին նույն եզրակացության՝ նյութի այս քանակությունը բավարար չէ, որպեսզի դրա ստեղծած ձգողականությունը կարողանա պահել։միասին նման մեծ արագությամբ շարժվող գալակտիկաներ։ Ցվիկին և Օորտը ենթադրեցին, որ գոյություն ունի թաքնված զանգված՝ Տիեզերքի մութ նյութը, որը թույլ չի տալիս տիեզերական մարմիններին ցրվել տարբեր ուղղություններով։
Սակայն վարկածը գիտական աշխարհի կողմից ճանաչվեց միայն յոթանասունականներին՝ Վերա Ռուբինի աշխատանքի արդյունքների հրապարակումից հետո։
Նա կառուցեց պտտման կորեր, որոնք հստակ ցույց են տալիս գալակտիկայի նյութի շարժման արագության կախվածությունը այն տարածությունից, որը բաժանում է այն համակարգի կենտրոնից: Հակառակ տեսական ենթադրությունների՝ պարզվեց, որ աստղերի արագությունները չեն նվազում, երբ նրանք հեռանում են գալակտիկական կենտրոնից, այլ մեծանում են։ Լուսատուների նման պահվածքը կարելի էր բացատրել միայն գալակտիկայում լուսապսակի առկայությամբ, որը լցված է մութ նյութով։ Այսպիսով, աստղագիտությունը կանգնած է տիեզերքի բոլորովին չուսումնասիրված մասի հետ:
Հատկություններ և բաղադրություն
Այս տեսակի նյութը մութ է կոչվում, քանի որ այն հնարավոր չէ տեսնել գոյություն ունեցող որևէ միջոցով: Նրա ներկայությունը ճանաչվում է անուղղակի նշանով. մութ նյութը ստեղծում է գրավիտացիոն դաշտ՝ չարձակելով ամբողջությամբ էլեկտրամագնիսական ալիքներ։
Ամենակարևոր խնդիրը, որ առաջացել է գիտնականների առջև, այն հարցի պատասխանն էր, թե ինչից է բաղկացած այս նյութը։ Աստղաֆիզիկոսները փորձել են այն «լցնել» սովորական բարիոն նյութով (բարիոնային նյութը բաղկացած է քիչ թե շատ ուսումնասիրված պրոտոններից, նեյտրոններից և էլեկտրոններից)։ Գալակտիկաների մութ լուսապսակը ներառում էր նման տեսակի կոմպակտ, թույլ ճառագայթող աստղերշագանակագույն թզուկներ և զանգվածով Յուպիտերին մոտ գտնվող հսկայական մոլորակներ: Այդուհանդերձ, այս ենթադրությունները չեն ենթարկվել քննության: Բարիոն նյութը, ծանոթ և հայտնի, այսպիսով չի կարող էական դեր խաղալ գալակտիկաների թաքնված զանգվածում:
Այսօր ֆիզիկան փնտրում է անհայտ բաղադրիչներ: Գիտնականների պրակտիկ հետազոտությունները հիմնված են միկրոտիեզերքի գերհամաչափության տեսության վրա, ըստ որի յուրաքանչյուր հայտնի մասնիկի համար կա գերհամաչափ զույգ։ Սրանք են, որոնք կազմում են մութ նյութը: Այդուհանդերձ, նման մասնիկների գոյության մասին ոչ մի ապացույց դեռ ձեռք չի բերվել, թերևս դա մոտ ապագայի խնդիր է։
Մութ էներգիա
Նոր տեսակի նյութի հայտնաբերումը չավարտեց Տիեզերքի պատրաստած անակնկալները գիտնականների համար։ 1998 թվականին աստղաֆիզիկոսները ևս մեկ հնարավորություն ունեցան համեմատելու տեսությունների տվյալները փաստերի հետ։ Այս տարին նշանավորվեց գերնոր աստղի պայթյունով մեզանից հեռու գտնվող գալակտիկայում։
Աստղագետները չափել են դեպի այն հեռավորությունը և չափազանց զարմացել են ստացված տվյալներից. աստղը բռնկվել է շատ ավելի հեռու, քան պետք է լիներ գոյություն ունեցող տեսության համաձայն: Պարզվեց, որ տիեզերքի ընդլայնման արագությունը մեծանում է ժամանակի հետ. այժմ այն շատ ավելի բարձր է, քան 14 միլիարդ տարի առաջ, երբ ենթադրաբար տեղի է ունեցել Մեծ պայթյունը։
Ինչպես գիտեք, մարմնի շարժումն արագացնելու համար անհրաժեշտ է էներգիա փոխանցել։ Այն ուժը, որն առաջացնում է տիեզերքի ավելի արագ ընդլայնում, հայտնի է դարձել որպես մութ էներգիա: Սա տիեզերքի ոչ պակաս խորհրդավոր մասն է, քան մութ նյութը: Հայտնի է միայն, որ այն բնորոշ էմիատեսակ բաշխում ամբողջ տիեզերքում, և դրա ազդեցությունը կարող է գրանցվել միայն հսկայական տիեզերական հեռավորությունների վրա:
Եվ կրկին տիեզերական հաստատուն
Մութ էներգիան ցնցել է Մեծ պայթյունի տեսությունը: Գիտական աշխարհի մի մասը թերահավատորեն է վերաբերվում նման նյութի հնարավորությանը և դրա հետևանքով առաջացած ընդլայնման արագացմանը։ Որոշ աստղաֆիզիկոսներ փորձում են վերակենդանացնել մոռացված Էյնշտեյնի տիեզերական հաստատունը, որը կրկին մեծ գիտական սխալի կատեգորիայից կարող է անցնել աշխատանքային վարկածների թվին։ Նրա ներկայությունը հավասարումների մեջ ստեղծում է հակագրավիտացիա՝ հանգեցնելով ընդլայնման արագացման։ Այնուամենայնիվ, տիեզերական հաստատունի առկայության որոշ հետևանքներ չեն համընկնում դիտողական տվյալների հետ:
Այսօր մութ նյութը և մութ էներգիան, որոնք կազմում են տիեզերքի նյութի մեծ մասը, առեղծվածներ են գիտնականների համար: Դրանց բնույթի մասին հարցին մեկ պատասխան չկա։ Ավելին, թերևս սա վերջին գաղտնիքը չէ, որ տիեզերքը մեզնից է պահում։ Մութ նյութը և էներգիան կարող են դառնալ նոր հայտնագործությունների շեմը, որոնք կարող են փոխել Տիեզերքի կառուցվածքի մեր պատկերացումները:
