Темная материя и темная энергия.

Данные астрофизических наблюдений однозначно свидетельствуют о наличии в нашей Вселенной так называемых тёмной материи и тёмной энергии, причём в масштабах значительно превосходящих обычную материю. В целом современная картина мира выглядит так: на обычное вещество приходится около 4% всей массы-энергии во Вселенной, в то время как остающиеся 96% материальных сущностей имеют совершенно иную, необычную, вызывающую массу вопросов природу. При этом на так называемую тёмную материю приходится около 22% заполняющего Вселенную вещества, а за остающиеся 74% отвечает субстанция со схожим названием – тёмная энергия.

    Обычная материя в основном представлена межгалактическим газом: на его долю приходится 3,4% в общем балансе массы-энергии. При этом звёзды, планеты и другие астрофизические объекты типа комет, астероидов составляют 0,6% вещества во Вселенной. Отметим, что пропорция 3,4:0,6 = 17:3 в пользу межгалактического газа по отношению к оформленному в небесные тела веществу установлена при помощи прямых астрономических наблюдений электромагнитного типа, проведённых в широком диапазоне длин волн от инфракрасного излучения до γ‑излучения и регистрации нейтрино и космических лучей.
    Но основные вопросы, разумеется, вызывает «тёмная сторона» нашей Вселенной. Прежде всего, что же это такое – тёмная материя и тёмная энергия? Как они проявляют себя, как наблюдаются? Как в науке сложилась ситуация, в рамках которой что-то было с достоверностью обнаружено, причём много десятилетий назад, а вот что именно – по сей день продолжает оставаться загадкой и предметом непрекращающихся дискуссий? Усугубляет проблему преобладание обнаруженных новых форм вещества над веществом достаточно хорошо изученным.

Действительно, обычно знания о том или ином физическом феномене последовательно уточняются по мере усовершенствования измерительной техники. Это приводит к введению всё меньших и меньших поправок к полученным ранее значениям тех или иных параметров, описывающих данный объект или явление. Совсем не так обстоит дело с «уточнением» распределения вещества во Вселенной: в этом случае внесённая «поправка» в 25 раз превысила «уточняемый результат». Это – удивительное обстоятельство, не имеющее, по всей видимости, аналогов в истории физики.
    Так почему же обнаруженные новые и наиболее распространённые формы существования массы-энергии во Вселенной были снабжены прилагательным «тёмный»? Ответ на поставленный вопрос состоит в том, что под обычной материей в астрофизике понимается светящаяся материя – то есть такая, которую в наблюдениях тем или иным образом «видно» (пусть и не только в оптическом диапазоне длин волн); таким образом, эта материя по определению должна быть способна испускать и/или отражать свет. Тёмная же материя – в соответствии с данными астрофизических экспериментов – в буквальном смысле этого выражения «не видна», – то есть она не принимает, судя по всему, почти никакого участия в электромагнитном взаимодействии. При этом, что крайне важно, тёмная материя собирается в сгустки подобно обычной материи, а её наблюдаемое распределение в масштабах скоплений звёзд и галактик очень неоднородно. Этим тёмная материя отличается от тёмной энергии: ни о каких неоднородностях в распределении тёмной энергии в настоящее время неизвестно.