Насправді ми не знаємо, що таке маса. Маса - це форма енергії, яка виглядає як міра інертності й одночасно міра гравітації. Приблизно.
По суті, це одне з чисел, які входять у різні рівняння. А ось елементарні частинки не передбачають жодного пояснення їхніх властивостей. Навпаки, все інше пояснюється через властивості, яких... немає фізично, але вони присутні математично, у вигляді формул, моделей, рівнянь, тотожностей, еквівалентностей тощо.
Фізики змушені говорити, що в них є щось, що називається "масою". Це "щось" потрібно сприймати як невідому компоненту, яка підставляється в апріорно задані рівняння.
З іншого боку, є макрооб'єкти. Що таке маса чашки? Традиційна відповідь: маса елементарних частинок, що входять до неї. Але це не так. І це правда - з математичної точки зору і з урахуванням правки на енергію.
Але далі ми маємо прописати, що таке маса елементарної частинки. І тут виникає провал, оскільки протони, нейтрони, електрони - не чашка. Вони взагалі вимірюються опосередковано, через електровольти, до того ж ймовірнісно.
Маса не абсолютна. Вона відносна, навіть в інертних системах. І яким дивним чином імовірнісні електровольти переходять в "інертні" грами-кілограми - загадка, яку сучасна наука розв'язати не в змозі.
Ну, тобто ми знаємо, як макромасу перевести в енергію. Підірвати атомну бомбу. А як отримати зворотний процес? Як перевести енергію в масу?
Тому дослідники говорять про якусь "інертну масу", особливо в контексті недоведеної теорії квантового поля.
Зокрема, Девід Сіммонс-Даффін, фізик із Каліфорнійського університету, стверджує, що існує "доказ" принципу еквівалентності якраз за допомогою квантової теорії поля.
Для чого потрібні деякі припущення:
- - гравітація опосередкована безмасовою частинкою зі спіном 2;
- - світ описується квантовою теорією поля при досить низьких енергіях
Звідси виникають логічні концепти загальної теорії відносності та пов'язані з нею твердження на кшталт "гравітація - це геометрія", "гравітаційна маса дорівнює міжчастинковій масі" тощо.
Доведення принципу еквівалентності спирається на трансцендентні аргументи про "м'які" (низькоенергетичні) гравітони або інші частинки, що виключають саму ідею ейнштейнової геометрії, бо зводять гравітацію або до невідомого випромінювання, яке виникає чудовим образом, або до “особливого” викривлення простору часу, коли фіксуються напівфантастичні “гравітаційні хвилі”, точніше кажучи, дещо, що трактується як “гравітаційні хвилі”.
Технологія наступна:
Безмасова частинка зі спіном 2 описується безслідним симетричним тензором hμν, вектори поляризації якого підлягають калібрувальній надмірності ϵμν(k)∼ϵμν(k)+aμkν+aνkμ, де aμ - довільний 4-вектор, kμ імпульс, а ∼ означає "еквівалентно". Це накладає обмеження на узгодженість амплітуд Mμνϵμν(k) для випромінювання гравітона з імпульсом k і поляризацією ϵμν(k) що Mμνkμ=0 (так звана "тотожність Варда").
Після чого розглядається деякий процес розсіяння, в якому бере участь пучок різних типів частинок з моментами p_i та k_j: ϕ1(p1)ϕ2(p2)⋯→ψ1(k1)ψ2(k2)... і розглядається амплітуда випромінювання додаткового низькоенергетичного гравітона, ϕ1(p1)ϕ2(p2)⋯ψ1(k1)ψ2(k2)...g(k). Коли імпульс гравітона прямує до нуля, виявляється, що тотожність Варда для цієї амплітуди має вигляд ∑gipμi=∑gjkμj, де gi - гравітаційний "заряд" i-ої частинки.
Тепер збереження енергії та імпульсу вже вимагає ∑pμi=∑kμj, а для загальних вхідних і вихідних імпульсів ця умова не узгоджується з тотожністю Варда, якщо тільки всі гравітаційні заряди gi є рівними.
Іншими словами, безмасова частинка зі спіном-2 повинна універсально з'єднуватися з усім, інакше це суперечило б закону збереження енергії та імпульсу.
Будь-яке додавання енергії до системи також сприяє збільшенню маси в аналогічному сенсі. Наприклад, розтягнення пружини з розслабленого стану збільшує її масу.
Водночас відсутністьмаси або збільшення макромаси означає відсутність енергії або збільшення енергії. Якщо об'єкт не має маси й, відповідно, не передає енергії, то його неможливо виявити жодним способом.
Сутність, яку неможливо виявити жодним способом, - безглузде поняття. Можна стверджувати, що така сутність існує, і приписувати їй певні властивості, але таке твердження абсурдне, оскільки маса та енергія мають бути взаємопов’язані.
Звідси інший висновок: якщо об’єкт має масу, він має еквівалентну енергію. Не існують об’єкти з масою, але без енергії.
Тобто темна матерія та темна енергія — це лише припущення, математичні конструкції, не більше того. Або тотальна арифметична помилка. Питання до фізиків, а астрономів, для чого їм потрібні задавати позаматеріальні неферифіковані сутності.
