При всем нашем понимании законов физики и успехах Стандартной модели и общей теории относительности, во Вселенной есть ряд наблюдаемых явлений, которые не получается объяснить. Вселенная полна загадок, начиная от звездообразования и заканчивая высокоэнергетическими космическими лучами. Хотя мы постепенно открываем для себя космос, мы до сих пор не знаем всего. Например, мы знаем, что темная материя существует, но не знаем, каковы ее свойства. Значит ли это, что мы должны приписывать проявлениям темной материи все неизвестные эффекты?
Тело человека состоит примерно из 1028 частиц, сопряженных вместе. Обычный человек весит от 50 до 100 килограммов и стоит на поверхности Земли. Но темная материя ведет себя по-другому. Она не взаимодействует с ядерными или электромагнитными силами. Она не сталкивается с другими частицами или с собой. Она взаимодействует только с гравитационной силой и, насколько мы можем судить, это единственная сила, с которой она имеет дело. Что было бы с вами, с человеком, если бы внезапно все частицы вашего тела превратились в частицы темной материи?
За годы исследований стало понятно, что темная материя ведет себя отвратительно. Этот термин был введен около 80 лет назад астрономом Фрицем Цвикки, который осознал, что для того, чтобы не дать отдельным галактикам сбегать в гигантских галактических скоплениях, необходима некая гравитационная сила. Уже позже Вера Рубин и Кент Форд использовали невидимую темную материю для объяснения того, почему галактики не разлетаются.
Человечество аккумулировало огромное количество информации о нашей Вселенной и о том, как она работает. Мы гордимся тем, что являемся самым умным видом на Земле, а также, на текущий момент, и во всей Вселенной. Однако информация, которую мы собрали о структуре нашей Вселенной, получена на основе 4%, которые мы можем наблюдать, измерить и проанализировать — обычного вещества. Оставшиеся 96% — это «темные» субстанции. Темные они потому, что мы ничего о них не знаем (и потому что физикам не хватает фантазии, когда дело доходит до наименований).
За последние 10 лет в мире науки произошло немало удивительных открытий и достижений. Наверняка многие из вас, кто читает наш сайт, слышали о большинстве из представленных в сегодняшнем списке пунктах. Однако их значимость настолько высока, что очередной раз хотя бы кратко не напомнить о них было бы преступлением. Помнить их нужно хотя бы в течение следующего десятилетия, пока на базе этих открытий не будут совершены новые, еще более удивительные научные достижения.
Это было в начале 1990-х годов. Обсерватория Карнеги в Пасадене, штат Калифорния, опустела на рождественские каникулы. Венди Фридман, одна в библиотеке, трудилась над огромной и тернистой проблемой: скорость расширения Вселенной. Карнеги была благодатной почвой для такого рода работ. Именно здесь, в 1929 году, Эдвин Хаббл впервые увидел далекие галактики, улетающие прочь от Млечного Пути, подпрыгивая во внешнем потоке расширяющегося пространства. Скорость этого потока стала называться постоянной Хаббла.