don_beaver (don_beaver) wrote,
don_beaver
don_beaver

Category:

Тёмной материи полные штаны...

Неподалёку разгорелась дискуссия о темной материи. Мой оппонент утверждал:
«по отклонениям лучей света в их движении от разных источников можно судить о структуре гравитационных полей во Вселенной, в том числе, о наличии "масс", не видимых в телескоп. Таким образом, существование "темной материи" сомнению не подлежит»
Я не соглашался:

«Повышенное отклонение луча возле объекта можно трактовать как наличие скрытой массы, а можно как изменение «единица /на эр квадрат» зависимости гравитационного поля – как в теории MOND. Теория слабенькая, но ничем не хуже инфлатона (не инфляции). А сомнению подлежит ВСЁ.
Есть три факта превышения наблюдаемого гравитационного притяжения над теоретическим ньютоновским законом:
1. в скоплениях галактик – в десятки раз
2. в галактиках – в разы
3. в солнечной системе (эффект Пионера) – на небольшую величину.
Чем больше система, тем больше отклонение. Доказано, что гипотеза темной материи не может объяснить эффект Пионера – не хватает пяти порядков. Одно это позволяет сомневаться в этой гипотезе и искать общее объяснения этих явлений. Нельзя же для объяснения динамики каждой астрономической системы придумывать новое поле или новое измерение.»

Оппонент возразил, цитируя:
«Есть три факта превышения наблюдаемого гравитационного притяжения над теоретическим ньютоновским законом:
1. в скоплениях галактик – в десятки раз
2. в галактиках – в разы»
Опп:«Вот это отлонение прекрасно объясняется наличием темной материи.»

Отвечаю.
Заявление о том, что галактическая динамика «прекрасно объясняется наличием темной материи» - ложно. То, что тёмную материю не могут найти – пол-беды. Главная беда в том, что даже предположив её наличие в потребном количестве, хорошего согласия с наблюдениями все равно не получаем! Ведь динамика обычного облака холодных частиц прекрасно описывается ньютоновской физикой. И вот моделирование показывает:
- не наблюдается гравитационной мелкомасштабной клампировки такой среды, которая должна быть ей свойственна;
- нет ожидаемой сильной концентрации темной самогравитирующей материи к центру галактик;
- возникают трудности с подгонкой параметров гало для объяснения наблюдаемой картины вращения галактик;
- оказывается непонятным точный закон Тулли-Фишера или закон прямой связи светимости галактик со скоростью их периферийного орбитального вращения (ведь светимость звезд в галактиках определяется обычной материей, а скорость периферийного вращения галактик зависит, в основном, от «темной массы», которая, согласно основным гипотезам о «темной материи», никак генетически не связана с обычной).

Расстроенные моделисты начинают подмешивать в галактическое гало «горячие» частицы. Это дает новый подгоночный параметр и улучшение результатов для некоторых проблем, но в этом случае добавляется дополнительная проблема неизвестной природы не только холодной, но и горячей «тёмной материи».
Лично для меня, теоретика, такая неэффективность сильной гипотезы ставит на ней крест. Если гипотеза, положенная в основу расчетов, верна, то она решает наблюдательные проблемы разом и безоговорочно. Если костюмчик «морщит» здесь, а там его приходится сильно «натягивать» - пиши пропало. Рано или поздно лопнет по шву в самом интересном месте.

О проблемах гипотезы «темной материи» можно почитать в любом солидном обзоре, например, таких авторитетных астрономов – галактистов и космологов, как Селлвуд и Рис (первые попавшиеся из моих astoph-файлов):
Селлвуд в обзоре «Каковы свидетельства в пользу темной материи?» описывает эти проблемы и констатирует, что в настоящее время наблюдения пока не дают возможности выбора между моделью «темной материи» и теорией МОНД. И если модель темной материи окажется правильной, тогда теории формирования галактик столкнутся с тяжелыми проблемами тонкой подгонки параметров.

What is the Evidence for Dark Matter? J. A. Sellwood
Newtonian mechanics indicates that galaxies and galaxy clusters are much more massive than we would have guessed from their luminosities, with the discrepancy being generally attributed to dark matter halos. An alternative hypothesis is that accelerations in very weak gravitational fields are larger than predicted by Newton’s laws, and there is no need for dark matter. Even though we do not currently have a satisfactory theory associated with this rival hypothesis, we can ask whether any observational tests could rule it out or prefer it over the dark matter hypothesis. Current evidence suggests that neither hypothesis enjoys a decisive advantage over the other. If dark matter turns out to be the correct interpretation however, then theories of galaxy formation face some quite severe fine-tuning problems.
Dark Matter in Galaxies, IAU Symposium 220, Vol. , 2004, S. Ryder, D. J. Pisano, M. Walker, and K. C. Freeman, eds.

О проблемах отсутствия в галактиках центрального пика плотности, вытекающего из гипотезы темной материи, пишет и Мартин Рис, королевский астроном:

Martin J Rees
«For instance the centre of a halo would, according to the simulations, have a ‘cusp’ rather than the measured uniform-density core: this discrepancy has led some authors to explore modifications where the particles are assumed to have significant collision probabilities, or to be moving with non-negligible velocities (i.e. ‘warm’ not cold.).»

Вот так обстоит дела с тёмной материей. И на таком фоне специалист-астроном заявляет: "А вот теория темной материи прекрасно объясняет свойства галактик..."
Я надеюсь, что это странное раскидывание дамских пальчиков происходит лишь на форумах любителей фантастики, а в своей профессиональной деятельности мой оппонент более трезв.

Моё следующее утверждение:
«Доказано, что гипотеза темной материи не может объяснить эффект Пионера – не хватает пяти порядков. Одно это позволяет сомневаться в этой гипотезе и искать общее объяснения этих явлений.»
так комментируется оппонентом: «Эффект спутника "Пионер", который согласно оценкам наблюдений движется через Солнечную систему так, как будто на него действует некая небольшая сила, нельзя объяснить и теорией MOND, Ник, - в ГАИШЕ недавно был доклад на эту тему. Кроме того, "Пионер", как единичный и невоспроизводимый эксперимент, не может опровергнуть теорию темной материи, согласно которой ведет себя множество наблюдаемых галактик.»

То, что MOND не охватывает эффект Пионера – совершенно ясно, не нужно ездить в ГАИШ. Во-первых, так следует из аксиоматики этой теории, во-вторых Милгром, создатель MOND, давно об этом заявил сам. Во-вторых, «Пионер» не единичный эксперимент. Эффект одинаково проявляется на двух аппаратах «Пионер», летящих в совершенно разные стороны от Солнца. То есть это надежное наблюдение. После чего количество противопоставляемых галактик совершенно не важно. ОТО было доказано по отклонению света одной звезды. И «Пионер» не опровергает теорию – он железный, ему все равно. Это мы, теоретики, должны подумать – как же так, модель превышения гравитации разработанная для галактик, отказывается объяснить аналогичный небольшой эффект на мелких масштабах? Не слишком много ли теорий приходится выдвигать? Такой сигнал – дополнительный повод для сомнения в гипотезе «темной материи».

С таким же упорством оппонент настаивает на непорочности и непобедимости теории инфляции. Я, не вдаваясь в научные детали, отмечу один очень характерный момент: если теория верна, то она со временем укрепляет свои позиции и становится неотразимо привлекательной. Число сомневающихся в ней падает по экспоненте. Если же теория с пробоиной, то рано или поздно крысы побегут с корабля...

Стейнхард – один из основателей инфляционной теории, идет сразу за Аланом Гусом. И вот несколько лет назад он объявил о своём разочаровании в классической теории инфляции и выдвинул новую космологию, с циклической моделью Вселенной. Причиной своего разочарования он указал простую – слишком много загадочных, непонятных элементов содержит теория инфляции (а уж за четверть века могла бы и прояснить что-нибудь! – добавлю от себя)
Beyond Inflation: A Cyclic Universe Scenario
Neil Turok1,∗ and Paul J. Steinhardt2
1 Centre for Mathematical Sciences, Wilberforce Road, Cambridge CB3 0WA, U.K.
2 Department of Physics, Princeton University, Princeton NJ 08544, U.S.A.
Abstract
Inflation has been the leading early universe scenario for two decades, and has become an accepted element of the successful ‘cosmic concordance’ model. However, there are many puzzling features of the resulting theory. It requires both high energy and low energy inflation, with energy densities differing by a hundred orders of magnitude. The questions of why the universe started out undergoing high energy inflation, and why it will end up in low energy inflation, are unanswered. Rather than resort to anthropic arguments, we have developed an alternative cosmology, the cyclic universe[1], in which the universe exists in a very long-lived attractor state determined by the laws of physics. The model shares inflation’s phenomenological successes without requiring an epoch of high energy inflation.

В заключение оппонент похлопал меня по плечу, как всегда фамильярно:
«Наука не стоит на месте и не жди в трудах Эйнштейна ответы на все вопросы о природе мира.»
Да, да, согласен! Наука космология не стоит на месте, она на месте бежит!
Tags: Научные истории, Околонаучное
Subscribe

  • Вселенная замыкается снова и снова

    Если вы думаете, что я – один в поле воин, воюющий с квантово-инфляционной космологией, то вы ошибаетесь. Нас много. Например, с профессором Томасом…

  • Эльфы и серебристые облака

    В Курьере-619 упоминаются эльфы и джеты, которые бьют из грозы не вниз, а вверх – в космос. Как я уже говорил, в моей фантастике науки гораздо…

  • Космос и медведь

    Узнал вчера суперновость: прибор, который я несколько лет назад инициировал, и который уже готовился лететь на стратостате, получил такую поддержку…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 8 comments