Фізична академічна наука вже подібна до художньої літераторки, в її арсеналі невидимо присутні досить стандартні сюжети.
Наприклад, весь навколишній світ складено з атомів і світла. Або основні закони природи однаково добре застосовуються скрізь, де б не перебував спостерігач. І неважливо, які системи ми розглядаємо - молекулу чи галактику. До того ж ми очікуємо, що якщо будемо вимірювати різними методами одне й те саме явище, все одно отримаємо однаковий результат.
З так званою "темною матерією" проблема відкривається повною мірою: якщо використовувати одну методологію, то виходить, що вона ніби є і її якось можна помацати.
За умови обрання іншої методології необхідність існування "темної матерії" та енергії здається абсурдною з наукового погляду. Усе залежить і від позиції спостерігача, і дослідника, якому, щоб щось довести, потрібно це "щось" хоча б виміряти.
А є ще третій підхід, який стверджує, що близько 5/6 маси Всесвіту складається з невідомих науці частинок. Вони не взаємодіють з відомими нам астрономічними об'єктами, не сприймають світло, принаймні в тій проекції, яка нам відома і яку ми вимірюємо. Що з цього випливає?
По-перше, те, що ідея, теорія первинна. Ми робимо дослідження, щоб довести її або спростувати. Але навіть якщо ми спростовуємо її, то не завжди відмовляємось від головної ідеї. Особливо коли вона існує у форматі довільної математики, перевірити яку неможливо в принципі. Бо вона, реальність, - математична, існує лише в нашій голові.
По-друге, відносність вимірювань і відносність поглядів спостерігачів не означає, що над ним має домінувати звід академічних стигматів, які, по суті своїй, залежні від рівня фінансування університетських кафедр і спеціалізованих інститутів.
Феномен наукової парадигми якраз полягає в тому, що ту чи іншу методологію наукове співтовариство визнає як істину, що не означає істини наукової. А зміна парадигми, навіть якщо і відбувається, то тільки після фізичного відходу цілого покоління вчених.
По-третє, в рамках зазначених особливостей "фізичного" мислення виходить, що під час пошуку "темної матерії" і невідомих "частинок" ми апелюємо до маси, вважаючи її абсолютною величиною.
А якщо до того ж ми помилялися, неправильно обчислюючи і масу галактик, і масу всесвіту загалом? Хто сказав, що наша методологія правильна?
І останнє. Необхідно відмовляється від релігійного поняття "абсолютне" у фізиці, астрономії, хімії, науці взагалі. Усе відносне, включно з нашими знаннями і підходами.
Згідно з прийнятими моделями, всі галактики мають бути вбудовані в якесь загальне гало, щільність якого досягає максимуму в галактичних центрах. За досить тривалих часових масштабів, можливо, мільярд років, одна з частинок "темної матерії" з околиці гало завершить один оберт навколо цієї мегасистеми.
Ефекти газу, зворотного зв'язку, зореутворення, наднових і радіації ускладнюють це середовище, через що надзвичайно важко "витягти" універсальні уявлення про темну матерію. Інакше кажучи, нам хочеться вірити, але ми не можемо довести її реальність навіть теоретично.
Крім того, традиційний підхід до цієї проблеми полягав у тому, що чомусь речовину видимої частини всесвіту зараховують до однієї корзини з відповідними фізичними законами, а невидиму частину скидають до іншої корзини з іншою фізичною природою.
Тобто, якщо є щось, крім протонів, нейтронів і електронів, що складають Всесвіт, їхні гравітаційні ефекти не обов'язково проявляються у видимій сигнатурі світла.
Але інший варіант - змінити закон гравітації. Якщо ви просто додасте додаткову змінну до закону тяжіння Ньютона, який визначає мінімальний масштаб прискорення, ви можете пояснити, як галактики обертаються без ідеї темної матерії.
У такому разі можна описати весь видимий спектр Всесвіту, не залучаючи як додатковий елемент "зайву" масу.
Хоча спроби модифікувати закон всесвітнього тяжіння поки що виявилися безрезультатними, ньютонова версія космології вже мало кого влаштовує.
Теоретично виходить так, що без прямого виявлення частинки, що відповідає за "темну матерію", розмова на цю тему не має сенсу. Але це ж означає, що існує безліч альтернативних теорій, які, щоправда, не приймаються науковою спільнотою. З вищевказаних міркувань.
Але треба визнати: гіпотеза про темну матерію житиме доти, доки не отримають космологічного доказу її відсутності. Поки ж не можна ні спростувати, ні довести її існування. Як фіксувати фізично незвичні явища - вчені також не знають.
Тому всі розмови зводяться на тому, що перед нами найпростіший спосіб логічного (не наукового в строгому сенсі цього слова) пояснення.
Проблема модифікаційних варіантів класичного закону тяжіння полягає в тому, що вони "працюють" на малих зоряних системах, включно з галактиками-карликами, але програють під час моделювання великих галактик/галактичних скупчень. Великі відстані та тривалий час вимагає додаткового наукового інструментарію, якого в нас, на жаль, немає.
Але якщо закон гравітації дійсно відрізняється від загальної теорії відносності Ейнштейна, то він має однаково добре застосовуватися до всіх галактик за будь-яких умов. Тобто якщо вибрати дві галактики з приблизно однаковими масами і масою-функцією-радіусом, то вони повинні мати ідентичний характер руху відносно одна одної. Навіть якщо доведеться модифікувати силу тяжіння.
Тому, якщо ми подивимося на дві галактики і побачимо, що вони не збігаються, або принаймні одна з галактик повинна втратити рівновагу, то вона або перебуває в стані постійної зміни, або закон і фізику гравітації необхідно модифікувати.
Цікавий ще один науковий фокус. Фізики впевнені, що тільки "нормальна" матерія взаємодіє (тобто розсіюється) з фотонами, але в той самий час вона і темна матерія мають реагувати на радіаційний тиск.
Якби галактика утворювала зірки дуже давно, то мало б бути багато темної матерії, що заповнює внутрішні області нашої зоряної системи. Зореутворення транслює масу з центру галактики на периферію. А це означає, що маси частинок менші, ніж зафіксовані - гравітаційний потенціал просто так на папері не зміниш.
Якби всі галактики демонстрували одну й ту саму гравітаційну поведінку, це було б перемогою модифікованої гравітації. Але якщо ми зможемо простежити історії зореутворення цих галактик і якщо через них ці галактики проявиться різна гравітаційна поведінка, це означатиме перемогу концепції темної матерії та удар по теоріях взагалі.
