Физик от НАСА: мистериозната „пета сила“ може да се крие в Слънчевата система

Американският астрофизик Вячеслав Туришев от Лабораторията за реактивно движение на НАСА предложи решение на загадката за зависимостта на законите на физиката от мащаба на наблюдението – защо традиционната гравитация работи перфектно в Слънчевата система и Млечния път, докато в мащаба на галактиките започва да се проявява влиянието на тъмната материя и тъмната енергия.

Изследванията му показват, че става въпрос за изключителна прецизност и селективност при планирането на експерименти за търсене на признаци на тъмна енергия и тъмна материя в близост до Земята. Той е сигурен, че „петата сила“ присъства и в Слънчевата система, но нашите инструменти все още не са достатъчно чувствителни, за да я открият.

Същността на проблема, с който се занимава Туришев, се състои в това, че законите на физиката действат по различен начин в зависимост от съответния мащаб. В региони, където има малко материя (и гравитация), влиянието на тъмната материя и тъмната енергия е по-изразено. В региони с висока плътност на материята същите тези ефекти са неоткриваеми, поне с помощта на съвременните инструменти.

Едно от обясненията за това несъответствие е „екранирането“, при което хипотетичното пето взаимодействие променя поведението си в зависимост от заобикалящата го среда. Съществуват два основни типа модели на екраниране. Първият се нарича „хамелеон“. При този сценарий петото взаимодействие става по-слабо, ако обемът на материята около него се увеличи, и обратно. При втория тип, модела на Вайнщайн, силата на взаимодействието не се променя, но заобикалящата гравитация потиска проявата му („радиусът на Вайнщайн“ за Слънцето се простира на 400 светлинни години).

И двата модела могат да оставят незабележими следи в данните от астрономически наблюдения, които вече са в ход. Тези изследвания обаче се фокусират върху далечни галактики и не могат да покажат директно как се държат взаимодействията в Слънчевата система. За да тестват моделите на място, учените ще се нуждаят от специална програма, създадена точно за тази цел.

Още по-важно е съществуването на опровержима теория, която да предсказва какво трябва да открие такава програма. Досега наблюденията последователно потвърждаваха общата теория на относителността, пише Science Daily. Продължаването на подобни експерименти без нова теория едва ли ще доведе до полезни резултати.

Ако обаче учените успеят да използват данните от мащабните космологични изследвания, за да разработят точни хипотези, приложими към Слънчевата система, ще бъде възможно да се създадат целенасочени експерименти за тяхната проверка.

Въпреки че изграждането на достатъчно чувствителни инструменти може да отнеме време, Туришев отбелязва значението на постепенния напредък и космическите програми, насочени към подобряване на възможностите за измерване. Ако е възможно да се изгради експеримент от събраните данни, за да се провери, подобен пробив може да промени разбирането ни за гравитацията, тъмната енергия и структурата на Вселената.