Što je crna stvar? Teorija tamne tvari

Koji je došao prvi: kokoš ili jaje? Na ova jednostavna pitanja znanstvenici širom svijeta bore se za nekoliko desetljeća. Slična se pitanje o tome što je bilo u početku, u vrijeme stvaranja svemira. A ako je to, da je stvaranje ili cikličkih ili beskonačnim svemirima? Što je tamna tvar u svemiru i kako se razlikuje od bijele? Rezanje kroz različite vrste religije, pokušati doći do odgovora na ova pitanja sa znanstvenog stajališta. Tijekom posljednjih nekoliko godina, znanstvenici su uspjeli napraviti nevjerojatne. Vjerojatno prvi put u povijesti izračuna teorijskih fizičara složila s izračunima eksperimentalnih fizičara. Znanstvena zajednica niz različitih teorija predstavljeni su tijekom godina. Više ili manje točno, empirijski, ponekad kvazi-znanstvenim, ali teoretski procjene i dalje su potvrđeni eksperimentima, neki čak i sa zakašnjenjem od više od jednog desetljeća (na Higgsov bozon, na primjer).

Tamna materija - tamna energija

Takve teorije su mnogi, poput teorije struna, teorije Velikog praska (Big Bang), teorija cikličkih svemira, teoriju paralelnih svemira, modificirane Newtonovu dinamiku (Mond), teoriju stacionarnom svemiru Hoyle i drugi. Trenutno, međutim, općeprihvaćena teorija stalno se širi i razvija svemiru, teze koje su dobro u okviru koncepta Velikog praska. Tako kvaziempiricheski (t. E. Empirijski, ali na temelju postojećih modernih teorija o strukturi mikrokozmosa velike tolerancije i), podaci dobiveni su da su svi poznati mikročestice sastoje samo 4,02% od ukupnog volumena cijelu strukturu svemira. Ovaj takozvani „BARION koktel”, ili barionski stvar. Međutim, najveći dio našeg svemira (preko 95%) - tvar koja planiraju, drugačiji sastav i svojstva. Ovaj takozvani tamna materija i tamna energija. Oni se ponašaju drugačije: drugačiji način da se odgovori na različite vrste reakcija nisu utvrđeni postojeći tehničkim sredstvima da pokazuju svojstva prethodno nije studirao. Iz toga možemo zaključiti da je bilo koji od tih tvari podliježu različitim zakonima fizike (ne-Newtonove fizike, verbalnog analogni ne-euklidske geometrije), ili našoj razini znanosti i tehnologije je još uvijek u početnoj fazi osnivanja.

Što je bariona?

Prema postojećim u trenutku kvark-gluonska modelu jakog međudjelovanja elementarnih čestica samo šesnaest (i nedavno otkriće Higgs bozon je potvrđeno): šest vrsta (fleyvorov) kvarkovi, gluona i dva osam bozon. Bariona - teška elementarna čestica jake interakcije. Najpoznatiji od njih - to je kvarkovi, protoni i neutroni. Obitelj tvari koje se razlikuju u leđa, mase njihov „boje”, a broj „čarolije”, „čudno”, samo su izgrađeni od onoga što mi zovemo barionski stvar. Crna (tamno) stvar je 21,8% od ukupnog sastava svemira se sastoji od drugih čestica ne emitiraju elektromagnetsko zračenje i ne reagira s njim. Dakle, za izravnim promatranjem na minimum, a samo više za registraciju takvih tvari je potrebno za početak razumjeti svoje fizike i uskladiti zakone na koje su predmetom. Mnogi moderni znanstvenici trenutno sudjelovali u ovom poslu u istraživačkim institutima različitih zemalja.

Najvjerojatniji izbor

Što tvari smatraju se što je više moguće? Za početak, treba napomenuti da postoje samo dvije mogućnosti. Prema GR i SRT (opće i posebne relativnosti), sastav tvari može biti i barionski i nonbaryonic tamna tvar (crno). Prema osnovnoj teoriji Velikog praska, sva postojeća materija je predstavljen u obliku bariona. Ova izjava je pokazala iznimno visokom točnošću. Trenutno, znanstvenici su naučili za hvatanje čestica nastalih nakon singularnost minuta razmaka, tj nakon eksplozije superdense agregatnom stanju, tjelesnoj težini, teži beskonačnosti, a dimenzije tijela, teži nuli. Scenarij čestice BARION, najvjerojatnije, jer se sastoji od njih i po njima, nastavlja svoju ekspanziju našeg svemira. Tamna materija, prema toj hipotezi, sastoji se od osnovne, konvencionalne Newtonove fizike čestica, ali iz nekog razloga, slabo međusobno elektromagnetski. To je razlog zašto oni ne popraviti detektora.

Nije sve tako glatko

Ovaj scenarij odgovara mnoge znanstvenike, međutim, još uvijek ostaje više pitanja nego odgovora. Ako crno-bijela stvar je zastupljen samo bariona, koncentracija bariona pluća kao postotak teških, što je rezultiralo BBN mora biti različita u početnom astronomskih objekata svemira. Da, i ne eksperimentalno utvrđeno da su u našoj galaksiji u ravnoteži dovoljan broj velikih objekata gravitacije, kao što su crne rupe ili neutronske zvijezde, našoj galaksiji Mliječni put halogenim za ravnotežu težine. Međutim, isti neutronske zvijezde, tamna galaktički halo, crne rupe, bijele, crne i smeđi patuljci (zvjezdice u različitim fazama životnog ciklusa), najvjerojatnije, dio tamne materije koja čini tamnu materiju. Crna energija može nadopuniti punjenje, uključujući predviđenim hipotetskim objekata kao što su preon, a Q-kvarkova zvijezde.

nonbaryonic kandidati

Drugi scenarij pretpostavlja ne barionski početak. Ovdje, kao i kandidati mogu napraviti nekoliko vrsta čestica. Na primjer, svjetlo neutrine, čije postojanje je dokazano od strane znanstvenika. Međutim, njihova težina, po nalogu jednog stotog do jednog od deset eV (elektron volti), praktički ih isključuje iz mogućih čestica zbog nedostupnosti potrebnih kritične gustoće. Ali teški neutrini, upareni teški leptoni, jedva se manifestiraju u slabe interakcije u normalnim uvjetima. Takve neutrini naziva sterilni, oni sa svojim maksimalne težine do desetine eV vjerojatnije kandidata pogodna kao čestice tamne tvari. Axions i kosmiony umjetno uveden u jednadžbe fizike za rješavanje problema u kvantnoj kromodinamici u standardnom modelu. Zajedno s drugim stabilnim Susy čestica (Susy-LSP) mogu kvalificirati kao kandidat, jer ne sudjeluju u elektromagnetskim i jakog međudjelovanja. Međutim, za razliku od neutrina, oni su još uvijek hipotetski, njegovo postojanje je još uvijek potrebno dokazati.

Teorija tamne tvari

Nedostatak mase u svemiru stvara u tom pogledu različite teorije, od kojih su neki prilično bogati. Na primjer, teorija da gravitacija ne može objasniti neobičnu i izrazito brzo okretanje zvijezda u spiralnim galaksijama. U takvim brzinama, oni bi jednostavno poletio preko njega, ako ne i za određenu holding snagu, što se registrirate još nije moguće. Druge teorije da objasni nemogućnost dobivanja teze mlakonja (masivne čestice elektroslabovzaimodeystvuyuschie partnera elementarne subparticles, Susy i superteških - tj idealni kandidati) u podzemnim uvjetima jer oni žive u n-dimenzija, osim u velikom način od naše, trodimenzionalni. Prema teoriji Kaluza-Klein, takva mjerenja nisu dostupni za nas.

hlapljive zvijezde

Druga teorija opisuje kako promjenjive zvijezde i komunicirati tamne tvari. Sjaj takvu zvijezdu može varirati ne samo zbog metafizičkih procesa koji se odvijaju unutar (pulsiranje chromospheric aktivnosti puštanje neravnina, preljeva i pomrčina u dvokrevetnim zvjezdanih sustava, eksplozija supernove), nego i zato što su neobičnim svojstvima tamne tvari.

osnove motora

Prema jednoj teoriji, tamna materija se može koristiti kao gorivo za motore subprostranstvennyh letjelice djeluju na hipotetsku warp tehnologijom (WARP Engine). Potencijalno, ovi motori omogućuju vožnje pri brzinama brže od brzine svjetlosti. Teoretski, oni su u mogućnosti da krivulja prostor ispred i iza broda i premjestiti ga u njoj čak i brže nego elektromagnetski val se ubrzava u vakuumu. Sam brod lokalno ne ubrzava - zakrivljeni prostorno polje ispred njega. U mnogim znanstvene fantastike priče koristiti ovu tehnologiju, na primjer u sagi o Star Treku.

Razrada na Zemlji

Pokušaji da se stvaraju i primaju crnu krpu na terenu još uvijek nisu doveli do uspjeha. Trenutno se provode eksperimenti u LHC (Large Hadron Collider), točno gdje je prvi put snimljeni na Higgsov bozon, kao i druge, manje snažan, uključujući linearno colliders u potrazi za stabilnim, ali slabo u interakciji elementarne čestice elektromagnetski partnera. Međutim, ni photino, niti gravitino higsino audio, audio sneutrinos (neutralino), kao i druge wimps (Wimp) još nisu dobili. Prema preliminarnim konzervativne procjene znanstvenika, kako bi se proizveo jedan miligram tamne tvari na Zemlji treba ekvivalent energije koja se troši u Sjedinjenim Američkim Državama tijekom godine.