Kio estas nigra afero? La teorio de malluma materio

Kiu venis unue: la kokino aŭ la ovo? Sur ĉi tiu simpla demando scienculoj de ĉiuj batalas por jardekoj. Simila demando kiel al kio estis en la komenco, en la tempo de kreo de la universo. Se ĝi estis, ke la kreo de, aŭ cikla aŭ senfina universoj? Kio estas la malluma materio en spaco kaj kiel ĝi diferencas de la blanka? Tranĉanta tra malsamaj specoj de religio, provu veni al la respondojn al tiuj demandoj de scienca vidpunkto. Dum la lastaj jaroj, sciencistoj povis fari nekredebla. Probable la unua fojo en la historio de kalkuloj de teoriaj fizikistoj konsentis kun la ŝtonoj de eksperimenta fizikistoj. La scienca komunumo kelkaj malsamaj teorioj estis prezentitaj dum la jaroj. Pli malpli precize, empirie, foje kvazaŭ-scienca, sed la teoriaj taksoj ankoraŭ konfirmita de eksperimentoj, iuj eĉ kun malfruo de pli ol jardeko (la Bosono de Higgs, ekzemple).

Malluma afero - malluma energio

Tiaj teorioj estas multaj, kiel ekzemple teorio de kordoj, la teorio de la Praeksplodo (Big Bang), la teorio de cikla universoj, la teorio de paralelaj universoj, modifita Newton-dinamikon (MOND), la teorio de senmova universo Hoyle kaj aliaj. Nuntempe, tamen, ĝenerale akceptita teorio estas konstante vastiganta kaj evoluanta universo, tezo kiu estas bone en la kadro de la koncepto de la Praeksplodo. Tiel kvaziempiricheski (t. E. Empíricamente, sed kun granda toleremoj kaj surbaze de ekzistantaj modernaj teorioj de la strukturo de la mikrokosmo), datumoj estis akiritaj ke ĉiuj konataj microparticles konsistas nur 4.02% de la tuta volumo de la tuta strukturo de la universo. Tiu tiel nomata "barión koktelon", aŭ bariónica. Tamen, la plejparto de nia universo (super 95%) - substanco kiu planas, malsamaj komponado kaj propraĵoj. Tiu tiel nomata malluma materio kaj malluma energio. Ili konduti alimaniere: alimaniere respondi al diversaj specoj de reagoj ne estas fiksita de ekzistanta teknika rimedo elmontri ecoj ne studis antaŭe. El tio ni povas konkludi, ke iu el tiuj substancoj estas submetitaj al malsamaj leĝoj de fiziko (ne-Newton-fiziko, la parola analogo de neeŭklida geometrio), aŭ nia nivelo de scienco kaj teknologio estas ankoraŭ en la komenca etapo de lia formado.

Kio estas la bariones?

Laŭ la ekzistantaj en la momento de la quark-gluon modelo de fortaj interagoj de elementaj partikloj nur dek ses (kaj la freŝa malkovro de la _Higgs_ bosono estas konfirmita): ses tipoj (fleyvorov) quarks, gluones kaj du ok bosono. Bariones - peza elementa partiklo de la forta nuklea forto. La plej fama el ili - estas la kvarkoj, protonoj kaj neŭtronoj. Familio de substancoj kiuj malsamas en la dorso, la amasoj de ilia "koloro", kaj la nombro de "sorĉo", "stranga", estas nur la konstruelementoj de kion ni nomas bariónica. Nigra (malluma) afero, estas 21.8% de la totala kunmetaĵo de la universo konsistas el aliaj partikloj ne elsendas elektromagneta radiado kaj ne reagas kun ĝi. Tial, por rekta observado ĉe minimumo, kaj tamen en pli por la registro de tiaj substancoj devas komenci kompreni ilian fiziko kaj harmonii leĝoj al kiuj ili estas submetitaj. Multaj modernaj sciencistoj estas nuntempe engaĝitaj en tiu afero en la mezlernejoj de esploro de malsamaj landoj.

La plej verŝajna opcio

Kio substancoj estas konsideritaj kiel eble? Por komenci, ĝi havas elstari ke estas nur du ebloj. Laŭ GR kaj SRT (Ĝenerala kaj speciala relativeco), la kunmetaĵo de la substanco povas esti ambaŭ bariónica kaj nonbaryonic malluma materio (nigra). Laŭ la baza Praeksplodo teorio, ajna ekzistanta afero estas prezentitaj en la formo de bariones. Tiu aserto estas pruvita kun ekstreme alta precizeco. Nuntempe, sciencistoj lernis kapti partikloj generita post minuto breĉo singularidad, tio estas: post la eksplodo superdense stato de materio, korpopezo, inklinante senfineco, kaj la dimensioj de la korpo, inklinante nulo. Scenaro barión partikloj, plej verŝajne, kiel ĝi konsistas de ili kaj per ili, daŭrigas lian ekspansion de nia universo. Malluma afero, laŭ tiu hipotezo, konsistas baza, konvencia Newton-fiziko de eroj, sed por iu kialo, malforte interagantaj elektromagnete. Tial ili ne fiksas la detektilojn.

Ne ĉiuj tiel glate

Tiu scenaro konvenas multaj sciencistoj tamen ankoraŭ restas pli da demandoj ol respondoj. Se nigra kaj blanka afero estas reprezentitaj nur bariones, la koncentriĝo bariones pulmojn kiel procento de peza, rezultanta BBN devas esti malsama en la komenca astronomiaj objektoj universo. Jes, kaj ne eksperimente trovita havi en nia galaksio en ekvilibro sufiĉa nombro de grandaj objektoj de gravito, kiel ekzemple nigraj truoj aŭ neŭtronaj steloj, nia Lakta Vojo aŭreolo ekvilibrigi la pezon. Tamen, la samaj steloj de neŭtronoj, malluma galaksia aŭreolo, nigraj truoj, blanka, nigra kaj bruna nanoj (steloj en malsamaj stadioj de ilia vivociklo), plej verŝajne, parto de la malluma materio kiu formas malluma afero. Nigra energio povas ankaŭ kompletigas la kompletigo, inkluzive en la antaŭdiris hipoteza objektoj kiel ekzemple preon kaj Q-kvarko steloj.

nonbaryonic kandidatoj

La dua scenaro supozas ne bariónica komenco. Ĉi tie, kiel la kandidatoj povas fari pluraj specoj de partikloj. Ekzemple, lumo neŭtrinoj, kies ekzisto estis pruvita per sciencaj. Tamen, ilia pezo, sur la ordo de unu centono al unu dek eV (elektrono-Volto), praktike ekskludas ilin de eblaj partikloj pro nealirebleco necesa maltrankviliga denseco. Sed peza neŭtrinoj, parigita peza leptones, apenaŭ sin manifestas en malfortaj interagoj en normalaj kondiĉoj. Tia neŭtrinoj nomis senfrukta, ili kun lia maksimuma pezo al unu deka eV pli verŝajna kandidatoj taŭgas kiel eroj de malluma materio. Axions kaj kosmiony estis artefarite enkondukita en la ekvacioj de fiziko por solvi problemojn en kvantuma kolordinamiko en la norma modelo. Kune kun aliaj stabilan Susy partiklo (Susy-LSP) oni povas kvalifiki kiel kandidato, ĉar ĝi ne partoprenas de elektromagneta kaj fortaj interagoj. Tamen, male al neŭtrinoj, ili estas ankoraŭ hipoteza, ĝia ekzisto estas ankoraŭ necese pruvi.

La teorio de malluma materio

La manko de maso en la universo generas en ĉi tiu respekto estas malsamaj teorioj, kelkaj el kiuj estas tre riĉaj. Ekzemple, la teorio ke normala gravito povas klarigi la strangajn kaj troe rapida rotacio de la steloj en la galaksioj espirales. Ĉe tiaj rapidoj, ili simple flugis preter ĝi, se ne por certa okazigon forto, kiu registras ankoraŭ ne eblas. Aliaj teorioj por klarigi la nekapablo akiri tezo WIMP (amasaj eroj elektroslabovzaimodeystvuyuschie partneroj elementa subparticles, Susy kaj superheavy - tio estas: ideala kandidatoj) en grundo kondiĉoj ĉar ili vivas en la n-dimensio escepte en granda maniero de la nia, tridimensia. Laŭ la Kaluza-Klein teorio, tiaj mezuroj estas ne havebla al ni.

flamiĝemaj steloj

Alia teorio priskribas kiel ŝanĝiĝemaj steloj kaj malluma materio interagas. Gloso tia stelo povas varii ne nur pro metafizikaj procezoj okazantaj ene (pulso chromospheric aktiveco eldono eminenteco, overflow kaj eklipso en duobla stelo sistemoj, supernova eksplodo), sed ankaŭ ĉar la anomalia propraĵoj de malluma materio.

Warp motoroj

Laŭ unu teorio, la malluma materio povas esti uzata kiel brulaĵo por motoroj subprostranstvennyh kosmoŝipo funkcianta sur hipoteza fundamentajxon teknologio (Warp Engine). Potenciale, ĉi tiuj motoroj permesis la veturilo moviĝas je rapideco pli rapide ol la rapido de lumo. Teorie, ili kapablas kurbo spacon antaŭ kaj malantaŭ la ŝipo kaj movi ĝin en ĝin eĉ pli rapida ol la elektromagneta ondo estas akcelita en vakuo. La ŝipo mem loke ne akcelas - kurban spaca kampo antaŭ li. En multaj sciencfikcio rakontoj uzi tiun teknologion, ekzemple en la saga de Star Trek.

Elaboración sur la Tero

Provas generi kaj ricevi nigra tuko sur la tero ankoraŭ ne kondukis al sukceso. Nuntempe stiris eksperimentojn ĉe la LHC (Large Hadron Collider), precize kie unuafoje registrita la higzo, tiel kiel aliaj, malpli potencaj, inkluzive lineara colliders serĉante stabilan sed malforte interagantaj elementaj partikloj elektromagnete partneroj. Tamen, nek photino nek gravitino higsino audio, audio sneutrinos (neutralino), kaj ankaŭ aliajn WIMPs (WIMP) ankoraŭ ne ricevis. Laŭ la unuaj konservativa korinklino de sciencistoj, por produkti unu miligramo de malluma materio en la tero bezonas la ekvivalenta de la energio konsumita en Usono dum la jaro.