"Зеркальная материя" - фантастика или реальность?

Теория "Зеркальной материи" - это ещё одна из не слишком известных научных гипотез, говорящих о "других" формах материи, существующих во Вселенной. Но пока учёные не могут даже решить, "тёмная" и "зеркальная" материи - это одно и то же или нет?

Вообще, откуда взялось теоретическое представление о существовании "зеркальной материи"?

Как сообщается в журнале "Знание - Сила", ещё в 1950-е годы было обнаружено, что распад тяжелой нейтральной ядерной частицы (нейтрона) порождает электроны и нейтрино, почему-то асимметрично распределённые в пространстве...

Эта ассиметрия была следствием другого, ещё более странного явления: ассиметричными оказались силы слабого взаимодействия! Все электроны и нейтрино (повторимся, все) оказывались "левозакрученными".

С какой это стати, спрашивается? Убедительного и внятного ответа на этот вопрос не было и нет по-прежнему. Есть только теория, гласящая, что, помимо "нашего" мира с левозакрученными частицами, существует мир, "зеркальный" по отношению к нам. В нём наличествуют те же самые частицы, с теми же массами и зарядами, но только "правозакрученные".

Один из наиболее рьяных адептов теории "зеркальной материи" - доктор Роберт Фут (Robert Foot), физик из Университета Мельбурна (Melbourne University), предполагает, что в природе могут существовать "зеркальные" звёзды, планеты и другие объекты, вплоть до целых галактик.

Мы не можем увидеть их ровно по той жепричине, по которой "тёмная материя" остаётся незримой: взаимодействие между двумя видами материи осуществляется только через силы гравитации.

Более того, доктор Фут и некоторые его коллеги полагают, что "зеркальная" и "тёмная" материи - это одно и то же.

Хотя американский физик Джон Крамер (John Kramer) выдвигает убедительное возражение: зеркальная материя (если она вообще существует) должна быть (анти)симметрична обычной и по массе.

Следовательно, её вещество может добавить к видимой массе Вселенной еще 10% - но никак не 90. Тоже ведь не поспоришь.

Так, а "зеркальная материя" - это, случаем, не антиматерия? Нет, она тут не при чём, говорит доктор Фут.

Как известно, элементарные частица и античастица при столкновении аннигилируют, взаимно уничтожатся, выделив небольшое количество энергии.

Что именно происходит между "зеркальной" и обычной частицами - науке пока неизвестно, затем что наблюдать "зеркальные" частицы пока никому не удавалось.

В пользу существования "зеркальной материи" Фут приводит несколько примеров.

1. Ортопозитроний - мягко говоря странная структура, состоящая из электрона, вращающегося вокруг позитрона. Система эта очень неустойчива и быстро распадается (но не аннигилирует). Как-то уж слишком быстро, говорят физики.

Фут говорит по этому поводу следующее:
"На микроскопическом уровне два типа сил или взаимодействия могут образовывать связанные структуры обычной и зеркальной материи.

Таким образом, благодаря малым силам перехода фотоны связываются с зеркальными фотонами, а благодаря краткосрочному смешению масс нейтрино объединяются с зеркальными нейтрино.

Эффект подобного взаимодействия уже удалось пронаблюдать "во плоти": сила перехода фотона из обычной формы в зеркальную сокращает срок жизни отропозитрония...

Смешение масс нейтрино и зеркальных нейтрино подразумевает, что каждый обычный нейтрино преобразуется (скачкообразно) в своего "зеркального" двойника - и обратно.

Стоит отметить, что опыты с солнечными, атмосферными и другими нейтрино подразумевают существование новых типов нейтрино, скачкообразно переходящих в "обычную" форму - и обратно, - что соответствует теории зеркальной материи.

"Зеркальный" водород, остававшийся в нашей Солнечной системе, совсем не обязательно "выметен" за её пределы солнечным ветром. Оставшиеся зеркальные частицы, сталкивающиеся с космическим кораблём, должны были бы замедлять его движение..."

И Фут, и журналисты BBC отмечают, что точные замеры скорости движения межпланетных станций Pioneer 10 и Pioneer 11, разлетающихся в разные стороны, показывают: на оба зонда влияет непонятной природы сила, снижающая их скорость.

2. Зеркальные планеты и звёзды. Во Вселенной, считает Фут, существуют и обычные планеты, вращающиеся вокруг "зеркальных" звёзд, и "зеркальные" планеты, держащиеся возле обычных звёзд.

Доказательства? В созвездии Ориона обнаружилось несколько "сиротливых" планет, рядом с которыми никаких звёзд не наблюдается.

Кроме того, астрономы изучали несколько звёзд, колеблющихся как бы под гравитационным воздействием крупных планет - настолько крупных, что их, теоретически, можно увидеть с помощью какого-нибудь Hubble. Только вот не увидели их, как ни старались.

Впрочем, могут иметь место и вполне обоснованные возражения.
Например, "сиротливые" планеты могли спутать с бурыми карликами, то есть остывшими звёздами.

А насчёт гравитационного воздействия "невидимых планет" - так и расчёты могли подвести, и воздействие может оказывать не крупная планета, а ряд мелких, и для Hubble не видимых.

На сайте доктора Фута (просьба не обращать внимания на дизайн), изложены ещё несколько соображений и аргументов по поводу "зеркального" вещества.

Недавно, кстати, Фут и его сподвижник, доктор Сейбал Митра (Saibal Mitra), заявили, что новые доказательства существования зеркальной материи уже получены, только их, как водится, проморгали.

12 февраля 2001 года, к вящему удивлению специалистов NASA, зонду Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) Shoemaker удалось не только совершить "рандеву" с огромным (13 х 13 х 33 км) астероидом 433 Eros, но и совершить посадку на его поверхность.

Вопреки всем ожиданиям, зонд уцелел и стал подавать сигналы и даже передал несколько десятков снимков поверхности колоссального космического "булыжника".

Подробное изучение астероида выявило несколько престранных особенностей: во-первых, полностью отсутствовали мелкие кратеры, во-вторых, крупные кратеры имели совершенно плоское дно, покрытое странной синеватой пылью.

Доктор Фут полагает, во-первых, что вся Солнечная система может быть наполнена "зеркальными" объектами, такими как астероиды и ядра комет. Что касается вторых, то тут и Фут, и Митра напоминают, что наблюдения космических аппаратов - охотников за кометами - показывают, что ядра комет, как правило, исключительно темны, то есть отражают очень мало света.

Основываясь на этом Митра и Фут предполагают, что большинство кометы сами по себе могут состоять частично из обычной и частично - из зеркальной материи.

Причём количество второй в значительной степени превышает количество первой. А если так, то это может означать, что "зеркальная материя" и вовсе преобладает в Солнечной системе (смотрите выше возражения Крамера).

Следовательно, столкновения обычных астероидов с "зеркальными" объектами происходят гораздо чаще, чем с столкновения с другими обычными астероидами.

И поскольку у астероидов нет атмосферы, "зеркальный" объект может "влететь" в обычный на полной своей скорости, пробив его поверхность.

Энергия будет высвобождаться медленнее и в больших количествах, нежели в случае столкновения "обычных" объектов, - утверждает Фут.

Мелких кратеров не останется, опять-таки, поскольку энергия будет высвобождаться слишком медленно и в объёме, а не только на поверхности астероида.

А вследствие этого должно было произойти крупномасштабное расплавление вещества "обычного" астероида в том месте, куда ударил "зеркальный" объект, особенно, если он был крупным. Что, по мнению Фута, и наблюдалось на поверхности 433 Eros. Аналогичные особенности, вероятно, можно наблюдать на других мелких космических объектах, лишённых атмосферы.

Однако подобного не может происходить, например, на Луне и других космических телах, достаточно крупных, чтобы вызвать "вторичный удар" со стороны выброшенного при взрыве в разные стороны вещества, оседающего обратно на поверхность и "заметающего следы".

Некоторые физики считают теорию "зеркальной материи" чем-то вполне себе фантастическим. Однако в ближайшие годы на ускорителях Европейской лаборатории физики частиц CERN и в Москве будут проводиться специальные опыты, с тем, чтобы попытаться доказать существование зеркальной материи.