უნივერსალური მოგერიების კანონი

2018 წლის ბოლოს, ფიზიკოსთა საერთაშორისო საზოგადოებაში დაიწყო დისკუსია ოქსფორდის უნივერსიტეტის ჯეიმი ფარნესის საკამათო პუბლიკაციაზე, რომელშიც ის ცდილობს ახსნას ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია სავარაუდო უარყოფითი მასის ურთიერთქმედების უკან. შევიდეს ცნობილ სამყაროში.

თავად იდეა არც ისე ახალია და მისი ჰიპოთეზის მხარდასაჭერად ავტორს ჰერმან ბონდისა და სხვა მეცნიერების ციტატები მოჰყავს. 1918 წელს აინშტაინმა აღწერა კოსმოლოგიური მუდმივი, რომელიც მან დაადგინა, როგორც მისი თეორიის აუცილებელი მოდიფიკაცია, „აუცილებელია ცარიელი სივრცისთვის სამყაროში ნეგატიური გრავიტაციისა და კოსმოსში მიმოფანტული უარყოფითი მასის როლის შესასრულებლად“.

ფარნსი ამბობს, რომ უარყოფით მასას შეუძლია ახსნას გალაქტიკების ბრუნვის მრუდების, ბნელი მატერიის, დიდი წარმონაქმნების, როგორიცაა გალაქტიკების შეერთებები და სამყაროს საბოლოო ბედი (ის ციკლურად გაფართოვდება და იკუმშება).

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მისი ნაშრომი ეხება „ბნელი მატერიისა და ბნელი ენერგიის გაერთიანებას“. კოსმოსში უარყოფითი მასის მატერიის არსებობამ შეიძლება შეცვალოს ბნელი ენერგია და ასევე აღმოფხვრას პრობლემები, რომლებიც აქამდე აიხსნება ამით. ორი იდუმალი არსების ნაცვლად ერთი ჩნდება. ეს არის გაერთიანება, თუმცა ჯერ კიდევ ძალიან პრობლემურია ამ უარყოფითი მასის დადგენა.

უარყოფითი მასამიუხედავად იმისა, რომ კონცეფცია ცნობილია სამეცნიერო წრეებში სულ მცირე ერთი საუკუნის განმავლობაში, ფიზიკოსები მას ეგზოტიკურად მიიჩნევენ ძირითადად დაკვირვების სრული ნაკლებობის გამო. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ბევრს უკვირს სიმძიმე ის მხოლოდ მიზიდულობის როლს ასრულებს, მაგრამ საპირისპირო მტკიცებულების არარსებობის შემთხვევაში ისინი მაშინვე არ მიუთითებენ უარყოფით მასაზე. ეს კი არ მოიზიდავს, არამედ მოგერიებს ჰიპოთეტური „საყოველთაო მოგერიების კანონის“ მიხედვით.

ჰიპოთეტურ სფეროში დარჩენისას საინტერესო ხდება, როცა ჩვენთვის ცნობილი ჩვეულებრივი მასა, ე.ი. „პოზიტიური“, ხვდება უარყოფით მასას. დადებითი მასის მქონე სხეული იზიდავს უარყოფითი მასის მქონე სხეულს, მაგრამ ამავე დროს აცილებს უარყოფით მასას. ერთმანეთთან ახლოს აბსოლუტური მნიშვნელობებით, ეს გამოიწვევს იმ ფაქტს, რომ ერთი ობიექტი მეორეს მოჰყვება. თუმცა, მასების ფასეულობებში დიდი სხვაობით, სხვა ფენომენებიც მოხდებოდა. მაგალითად, ნეგატიური მასის მქონე ნიუტონის ვაშლი დედამიწაზე დაეცემა ისევე, როგორც ჩვეულებრივი ვაშლი, რადგან მისი მოგერიება ვერ შეძლებს გააუქმოს მთელი პლანეტის მიზიდულობა.

ფარნესის კონცეფცია ვარაუდობს, რომ სამყარო ივსება უარყოფითი მასის "მატერიით", თუმცა ეს მცდარი ტერმინია, რადგან ნაწილაკების მოგერიების გამო ეს მატერია არ იგრძნობს თავს არც სინათლით და არც რაიმე გამოსხივებით. თუმცა, ეს არის უარყოფითი მასის შევსების სივრცის საძაგელი ეფექტი, რომელიც „გალაქტიკებს ათავსებს“ და არა ბნელ მატერიას.

უარყოფითი მასის მქონე იდეალური სითხის არსებობა შეიძლება აიხსნას ბნელი ენერგიის გამოყენების გარეშე. მაგრამ დამკვირვებლები მაშინვე შეამჩნევენ, რომ გაფართოებულ სამყაროში ამ იდეალური სითხის სიმკვრივე უნდა დაეცეს. ამრიგად, უარყოფითი მასის მოგერიების ძალაც უნდა დაეცეს და ეს, თავის მხრივ, გამოიწვევდა სამყაროს გაფართოების ტემპის შემცირებას, რაც ეწინააღმდეგება ჩვენს დაკვირვების მონაცემებს გალაქტიკების „დაშლის“ შესახებ, სულ უფრო ნაკლებად ახშობს. უარყოფითი მასების მოგერიება.

ფარნესს აქვს კურდღელი ამ პრობლემების გამო, ანუ უნარი შექმნას ახალი სრულყოფილი სითხე გაფართოებისას, რომელსაც ის უწოდებს "შექმნის ტენსორს". სისუფთავე, მაგრამ, სამწუხაროდ, ეს გამოსავალი წააგავს ბნელ მატერიას და ენერგიას, რომელთა სიჭარბე ახლანდელ მოდელებში ახალგაზრდა მეცნიერს სურდა ეჩვენებინა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არასაჭირო არსებების შემცირებით, იგი შემოაქვს ახალ არსებას, ასევე საეჭვო აუცილებლობას.