Темна історія: Багато шуму - і нічого?

Днями науковий світ переполошило повідомлення про виявлення - після довгих років безплідних пошуків - частинок темної матерії. Однак на ділі все зовсім не так однозначно: чутки про дійсність куди захопливіше її самої.


Нагадаємо, що за сучасними уявленнями темна матерія, яка не проявляє себе нічим, крім гравітаційної взаємодії з матерією звичайною, становить майже 23% маси Всесвіту (звичайна баріонна матерія - не більше 4,5%). При цьому безпосередньо довести її існування і виявити передбачувані «елементарні частинки темної матерії» - вімпи - ніяк не вдається. Так, вже шостий рік триває наймасштабніший в історії людства експеримент, присвячений пошукам темної матерії. Спостереження веде надчутливий детектор CDMS, прихований глибоко під горами в штаті Міннесота, але - поки без результату.


Однак днями весь науковий світ був не жартома розбурханий чутками про те, що команді CDMS вдалося-таки провести спостереження вімпів, що може послужити важливим ключем до нашого розуміння пристрою Всесвіту в цілому. На думку вчених, вімпи повинні бути приблизно в сотню разів важче звичних нам протонів, і бути основним компонентом темної матерії. А вже доказ їх реального існування дозволить внести корективи в найбільш базові закони і рівняння сучасної фізики та астрономії. Немудрено, що шум після публікації в дослідницькому блозі Resonaances піднявся чималий.

За повідомленням, вчені, використовуючи переохолоджені кристали німеччина, зуміли виділити з маси шуму сигнал, пояснюватися який може тільки наявністю вімпів - точніше кажучи, мова йшла про два випадки можливого виявлення цих невловимих частинок. Складність полягає в тому, що вплив звичайної матерії і випромінювання вносить істотні спотворення, створюючи шум, на тлі якого «розчути» довгоочікуваний сигнал практично не виходить.

У повідомленні також говорилося, що відповідна публікація з'явиться вже в найближчому номері такого авторитетного видання, як Nature. Журнал цей досить рідко друкує статті, присвячені фундаментальній фізиці, і кожна з них - важливий виняток, з повідомленням про дійсно проривну подію. Тим більший інтерес викликала знахідка, про яку писав блог.

Нагадаємо, що це далеко не перше сумнівне повідомлення про виявлення частинок темної матерії. Деякий час тому ми розбирали настільки ж сенсаційну - і настільки ж сумнівну - знахідку, зроблену в Італії: «Темна матерія попалася?» Італійці тут же зазнали серйозної атаки з боку скептично налаштованих колег, які розкритикували навіть саму постановку експерименту. Однак у проекті CDMS все було поставлено зовсім по-іншому, та й результат, про який повідомлялося в блозі, отриманий аналізом більш старих даних, а не в ході якогось нового досвіду.

Вже це саме по собі викликає сумніви вчених. Професор Річард Гейтскелл (Richard Gaitskell), який не бере участі в роботі CDMS, вважає: «Ніхто не має права називати ці результати доказом». Ще один професор, Уве Оберлак (Uwe Oberlack) коментує повідомлення так: "Ніяких удосконалень безуспішного експерименту CDMS зроблено не було. Вони просто продовжували і продовжували збір даних, на такому рівні чутливості, що треба бути неймовірно вдалим, щоб щось зареєструвати ". Дані, про які повідомлялося в блозі, відносяться до 2007 _ 2008 рр., і вони дають, за словами авторів повідомлення, лише «70-відсоткову впевненість».

Сувору думку величезного числа фахівців коротко висловив Едвард Торндайк (Edward Thorndike). Відповідаючи на пряме запитання, чи можна сприймати результати, представлені командою CDMS як підтвердження спостереження темної матерії, він так само прямо сказав: «Неможливо». Втім, ще один великий вчений, фізик-теоретик Джозеф Ліккен (Joseph Lykken) не настільки категоричний: на його думку, отриманий сигнал не був простим шумом, і авторам вдалося, принаймні, зафіксувати «щось». Однак інтерпретація цього сигналу - питання вкрай непросте.


Що ще важливіше - незрозуміло, чи вдасться підтвердити ці результати при незалежному повторенні та верифікації експерименту. За відсутності власне статті важко зробити якісь передбачення - тим більше що незабаром представники журналу Nature офіційно спростували плани про публікацію відповідної статті. Це не додає впевненості оптимістам: якщо результати і є, вони навряд чи повністю достовірні і однозначні, інакше б стаття була прийнята до публікації.

Втім, навіть на CDMS або іншому детекторі (скажімо, підготовлюваному до запуску найближчим часом Xenon100) дійсно вдалося або вдасться зафіксувати взаємодію вімпів, це стане лише першою сторінкою в дослідженні темної матерії. Поки ніхто не може сказати, скільки саме видів частинок можуть її складати. На думку декого, взагалі під самим поняттям темної матерії ховається цілий клас поки невідомих нам частинок і взаємодій, і вімпи - лише незначна його частина. Ну а по ряду теорій про будову темної матерії ніяких вімпів не існує зовсім. Словом, справа темна. Недарма англійське слово «wimpy» за дивним збігом можна перекласти, як «безрезультатний» і «поганенький».

Публікації Popular Science і ScienceNOW

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND