Физики Зураб Силагадзе из Новосибирского государственного университета и Ольга Чащина из Политехнической школы в Париже изучили способность гипотетически существующих крупинок темной материи — зеркальных микрометеоритов — вызывать мутации ДНК, приводящие к раковым заболеваниям. Статьяопубликована в журнале Physics Letters B, также коротко работу пересказывает пресс-релиз НГУ.
Чтобы объяснить идею, нужно короткое предисловие. Теория существования зеркальной материи появилась еще в середине ХХ века. Тогда физики Цзундао Ли и Чженьнин Янг выяснили, что при слабых взаимодействиях между частицами нарушается пространственная четность, то есть свойство какой-либо величины менять или не менять знак при инверсии пространственных координат, сохраняющееся в сильных и электромагнитных взаимодействиях и не сохраняющееся в слабых взаимодействиях.
Согласно гипотезе, выдвинутой физиками, если бы для каждой элементарной частицы, существующей в «нашем» мире, существовала своя зеркальная частица, это объясняло бы нарушение «симметрии между правым и левым». За исследование нарушения P-четности Ли и Янг получили Нобелевскую премию в 1957 году. В дальнейшем их идеи развивал советские физики Лев Ландау, Игорь Кобзарев, Лев Окунь и Исаак Померанчук.
По сути, зеркальная материя является одной из возможных форм темной материи. Теория предполагает, что зеркальные частицы взаимодействуют с материей путем гравитации, а также смешивания фотонов. Правда, вероятность смешивания «наших фотонов», переносчиков электромагнитного взаимодействия, и зеркальных фотонов очень невелика. В результате этого смешивания зеркальные электроны и протоны приобретают обычный электрический заряд — порядка 10-9 от их зеркальных электрических зарядов.
По словам Зураба Силагадзе, выводы, представленные в статье, «работают» при трех условиях: если существует зеркальная материя; если есть смешивание между зеркальным фотоном и обычным фотоном; если зеркальная пыль находится в околоземном пространстве (скорость зеркальных микрометеоритов при прохождении сквозь земную атмосферу практически не претерпевает изменений и составляет 11–70 км/с). Согласно оценкам, через атмосферу проходит не более 300 кг зеркальных микрометеоритов в год.
ДНК человека содержит порядка 1011 ядер. Физики из НГУ рассчитали, что даже при низкой вероятности смешивания один зеркальный микрометеорит при «встрече» с ДНК способен при потере своей энергии привести в возбужденное состояние порядка 100 нуклеотидов — этого достаточно, чтобы связи в цепочке ДНК разорвались и возникли множественные мутации. Для вытеснения атомов органических молекул микрометеоритами в связях ДНК достаточно очень малого количества энергии — всего в 0,1–10 эВ. В статье отмечается, что есть доказательства того, что злокачественные клетки в опухолях содержат тысячи случайных мутаций, и объяснить это можно тем, что механизмы восстановления участков ДНК также были повреждены.