Поясню так, чтобы, не греша против истины, сделать это доступным для гуманитария.
Есть модель Вселенной, полученная на основе Общей теории относительности. В модель эту, как и в любую модель, надо вводить параметры. Один из параметров — средняя плотность вещества во Вселенной.
Вводим в модель плотности, резко превышающие ту плотность, которую называют «критической». И оказывается, что тогда наблюдаемое расширение Вселенной еще 8–9 миллиардов лет назад должно было смениться сжатием. Но ведь не сменилось!
Вводим в модель плотности, существенно меньшие той самой средней (или «критической») плотности, от которой мы все отсчитываем. Тогда оказывается, что наблюдаемые в экспериментах данные также не должны иметь места. О каких данных идет речь? Ну, например, о неоднородности температуры так называемого реликтового излучения. Начни я сейчас описывать подробно, что такое реликтовое излучение, — я опять-таки потеряю не склонного к изучению теоретической физики читателя… прямо по модели из американских фильмов: «Мы его теряем!»
Ну, был на ранних этапах существования «горячей» Вселенной момент, когда в первичной плазме «остывшие» фотоны уже не могли разрушать возникающие атомы водорода и гелия и эти фотоны начали, остывая, свое бесконечное странствие по теперь уже практически «радиопрозрачной» Вселенной… Ну, можно измерить параметры этих фотонов и выявить несоответствия значений этих реальных замеренных параметров (угловых размеров потоков и прочего) теоретическим значениям параметров, которые следуют из введения в модель Вселенной плотности вещества, меньшей, чем критическая…
Все это детали. Нам здесь достаточно зафиксировать, что введение в модель Вселенной плотности вещества меньше критической невозможно по причине одних несоответствий (несоответствий имеющимся экспериментальным данным). А введение в модель Вселенной плотности больше критической невозможно по причине других несоответствий (несоответствий факту существования Вселенной, которой при плотностях вещества больше критической уже не должно было быть).
Хорошо… Убедились в том, что плотность вещества во Вселенной должна быть строго определенной и назвали эту строго определенную плотность критической. Уже, согласитесь, все достаточно странно. Почему, собственно, плотность должна быть именно таковой? Но это еще не та странность, от которой «едет крыша». В конце концов, какой-то эта плотность должна быть. Что ж, оказалась она именно таковой, и мы с вами живем.
Кстати, это не единственный случай странности. Слишком много уже данных о том, что любой из множества реальных вариантов развитии Вселенной, кроме одного-единственного варианта, привел бы к отсутствию не только жизни и человека, но и вещества, материальных форм в том виде, в каком мы их имеем, и так далее.
Но загадка с этой самой критической плотностью — не только в том, что Вселенная в нашем варианте возможна лишь в слишком узком коридоре значений параметров, таких, как плотность. А в том, что наблюдаемое во Вселенной вещество (а его при нынешнем развитии науки уже можно наблюдать в качестве вещества именно вселенского) никак не может обеспечить этой самой, совершенно необходимой, критической плотности. Читатель, проходивший физику в средней школе и знающий, что есть формула: E = mc2, связывающая массу m с энергией Е, надеюсь, не испугается, столкнувшись с понятием «масса—энергия». Это понятие вводится для того, чтобы охарактеризовать сумму имеющихся масс вещества как таковых и тех эквивалентов этих масс, которые находятся не в состоянии вещества, а в состоянии энергии.
Так вот, сумма наблюдаемых масс как таковых и масс, как бы состоящих из энергии и рассчитываемых на основе соотношения между массой и энергией, в 20 раз меньше той массы—энергии, которая необходима для того, чтобы обеспечить Вселенной искомую критическую плотность! Ученые, абсолютно убежденные в том, что критическая плотность необходима, задались вопросом: «А где находится 96 % спрятавшейся от нашего обнаружения массы—энергии?» И подразделили спрятавшуюся массу—энергию на спрятавшуюся массу m (названную «темной массой») и спрятавшуюся энергию Е (названную «темной энергией»).
На русский язык слово «темная» иногда переводят как «скрытая» («Скрытая масса», «скрытая энергия»), но это абсолютно неправомочно. Поскольку пальма первенства тут за англосаксонской физикой, а она прямо говорит о dark (dark matter, dark energy), то от слова «темная» никуда не уйдешь. Dark — это не «скрытая», это «темная».