Kas ir tumšā matērija, un kā to atrast? Saruna ar CERN fiziķi Kārli Dreimani

Pat allaž tik intriģējošie melnie caurumi šķiet tveramāki par šo fenomenu. Fiziķi ir diezgan pārliecināti, ka no visas matērijas Visumā tikai kāda septītā daļa ir redzamā matērija. Pārējā nav nedz saskatāma ar acīm, nedz pagaidām tiešos mērījumos fiksēta ar jebkādiem citiem līdzekļiem – tā ir tumšā matērija, par kuru pagaidām liecina vien netieši novērojumi, šī fenomena sekas un blakusefekti.

Taču, iespējams, tuvāko dažu gadu desmitu laikā ja ne pilnīgi, tad vismaz daļēji jau būs zināms, kas īsti veido šo gandrīz netveramo, bet fundamentālo Visuma sastāvdaļu. Varbūt pilnīga tumšās matērijas "recepte" atšifrēta vēl nebūs, taču līdz 2040. gadam lielākai skaidrībai dažos aspektos vajadzētu būt. Tā cer Kārlis Dreimanis – Rīgas Tehniskās universitātes Augstas enerģijas daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju centra direktors, kurš vada Latvijas zinātnieku grupu prestižajā CERN.

Tikai niecīga daļa Visuma

Ja uztaisītu tipisku "pīrāga" diagrammu par Visuma sastāvu, tad redzamā matērija – viss, kas veido mūsu saskatāmo, sataustāmo un citādi ar maņām uztveramo pasauli, – veidotu vien nelielu šķēlīti. Kārtīgs gardēdis par tik niecīgu porciju apvainotos. Lielākais kumoss jeb aptuveni trīs ceturtdaļas "pīrāga" atvēlētas tumšajai enerģijai. Atlikusī ceturtdaļa ir matērija. Turklāt no šīs ceturtās daļas tā matērija, kas ir tādā vai citādā veidā redzama (ne vienmēr ir runa spēju to saskatīt ar acīm) ir vien kādi 15 procenti jeb apmēram septītā daļa. Pārējā ir tumšā matērija, kura, kā liecina netieši novērojumi, ir fundamentāla Visuma sastāvdaļa. Taču zinātnieki aizvien nav raduši atbildi uz jautājumu, no kā sastāv un kāda ir tumšās matērijas daba.

Tumšā matērija – tas skan pat drusku mistiski, taču šoreiz pat bez jebkāda noslēpumainības akcenta var droši teikt, ka tā pavisam burtiski ir tumša – tā nekādā veidā nemijiedarbojas ar elektromagnētisko radiāciju, vai runa būtu par redzamo gaismu vai jebkādu citu elektromagnētisko starojumu. "Ja kaut kas nemijiedarbojas ar elektromagnētisko radiāciju, mums tas ir tumšs – gan no aspekta, ka nevaram saskatīt, gan no fundamentālās fizikas viedokļa," skaidro eksperimentālās fizikas speciālists Dreimanis. Tas savukārt norāda, ka šī matērija nav lādēta – pilnīgi jebkas ar elektrisko lādiņu kaut kādā veidā mijiedarbotos ar elektroniem, fotoniem un būtu redzams. "Vai nu spīdētu drusku vairāk vai mazāk, bet – spīdētu," pretnostata Dreimanis.

Kādam, kurš nav fiziķis un cītīgi par šiem tematiem ikdienā neinteresējas, uzreiz varētu rasties jautājums – kā tad fiziķi zina, ka kaut kas tāds vispār eksistē, ja to nevar saskatīt, nedz arī jebkā citādi fiksēt tā mijiedarbību ar mums tveramo pasauli? Vai tikai fiziķi šo to nebūs sagudrojuši? Tomēr ir vairāki labi iemesli patiešām uzskatīt, ka šī matērija eksistē.