Темная энергия и темная материя во вселенной


Главный кандидат на роль «остального» — WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), слабо взаимодействующие массивные частицы. Они ведут себя ещё более скрытно, чем нейтрино: обладая массой в десятки раз большей, чем привычные нам протоны-нейтроны, никак с ними не реагируют, предпочитая всем взаимодействиям гравитацию.

Обнаружить WIMP сложно (но о нейтрино говорили то же самое). Одна из предложенных методик поиска строится на гипотезе, что Земля в своём движении вместе с Солнцем по орбите вокруг центра Галактики продирается сквозь завесу этих частиц и отдельные, крайне немногочисленные экземпляры всё-таки взаимодействуют с обычными атомами. Представьте, что вы гуляете под дождём: если вы побежите, то «поймаете» больше капель. Точно такой же принцип лежит в основе предложенного эксперимента. Число столкновений должно меняться, так как скорость движения Земли сквозь WIMP-завесу будет разной в течение года. Эта скорость складывается из орбитальных скоростей Земли и Солнца, сообщили в 2008 году физики из итальянской лаборатории Гран-Сассо (подземный нейтринный детектор Macro LVD). Подтверждений, однако, не последовало, так что говорить об открытии WIMP преждевременно.


Другие учёные считают, что таинственные частицы миллиарды лет исправно улавливались массивными объектами — звёздами, планетами, галактиками — и концентрировались в ядрах этих структур. Там WIMP взаимодействуют друг с другом и порождают поток нейтрино (в случае звёзд — дополнительный, так как основной возникает в ходе внутриядерных реакций синтеза). Таким образом, сканируя нейтринные потоки из центров Земли, Солнца и Галактики, теоретически можно зафиксировать всплеск из небольших приядерных областей. Эту работу проделали несколько научных коллективов на подземных и подводных нейтринных детекторах: NT-200 (Байкал, Россия), AMANDA и IceCube (станция «Амундсен — Скотт», Южный полюс; США), уже упомянутые Гран-Сассо и SuperKamiokande. Пока что безрезультатно.

Далее физики обратились к ускорителям элементарных частиц, полагая, что, раз энергия эквивалентна массе (Е = mс2), то при столк­новениях высокоэнергетических частиц можно ожидать рождения пар других частиц и античастиц (в том числе WIMP), масса которых равна суммарной энергии участников столкновения. Но и ускорительные эксперименты не дали ожидаемых результатов.

И всё же хорошие новости есть: в феврале 2008 года сотрудники лаборатории Ферми, занятые в проекте CDMS (Cryogenic Dark Matter Search), заявили, что масса неуловимой частицы с вероятностью 90% превосходит массу протона в 60 раз, а её эффективное поперечное сечение (то есть вероятность взаимодействия с нуклоном) — всего 6,6×10–44 см2. Поиски основного компонента тёмной материи продолжаются, так что эпилог в истории Вселенной ещё предстоит написать. 


Источник: oyla.xyz

Темная материя «по-черному»

В рамках подобной «космологии отскока» по-другому начинают выглядеть не только дальние дали, но и окрестности нашей собственной Галактики. Если сразу после Большого взрыва почти вся масса прежней Вселенной превратилась в гравиволны, то их энергия должна доминировать в окружающем нас пространстве до сих пор. По расчетам из последней статьи Горькавого, Вселенная примерно на 99% состоит из древних, реликтовых гравитационных волн и на ~1% — из черных дыр, барионов и других частиц. Между тем черные дыры поглощают гравиволны, и при этом энергия таких волн снова превращается обратно в массу ее ЧД-уловителей. Хотя энергичнее всего наращивать массу будет древняя гипермассивная дыра, кроме нее во Вселенной еще от прошлого цикла должен был остаться и набор менее массивных ЧД. Часть из них станет «семенами» для тех черных дыр, что астрономы сегодня называют сверхмассивными и что лежат в центрах галактик, включая и наш Млечный Путь.

Но будет и много других черных дыр — промежуточных масс, некогда образовавшихся в ходе коллапса звезд, а затем быстро набиравших массу за счет окружающей материи и гравитационных волн. Многие из них окажутся за пределами видимого диска галактик, где скапливался газ, из которого и образуются видимые звезды. Их тяготение будет раскручивать периферийные районы видимых галактических дисков и тем самым играть роль темной материи.


До модели Горькавого предположение о том, что темная материя суть черные дыры на окраинах галактик, уже выдвигалась. Но особой популярностью не пользовалась. Дело в том, что черные дыры должны образовываться из звезд, а вне галактических дисков таких звезд просто не могло быть много — значит, и ЧД там много быть не может. В «космологии отскока» все иначе: черные дыры из прошлых циклов сжатия и расширения Вселенной вполне могут концентрироваться на окраинах галактик, где никогда не было звезд. Ведь такие дыры образовались из звезд не в этом цикле существования Вселенной, а намного раньше.

Плюсы и минусы

Конечно, такая гипотеза по своему размаху куда шире более ранних гипотез о вимпах или темной энергии, поэтому с ее помощью можно объяснить много больше вещей, что, несомненно, плюс.

Возьмем барионную асимметрию Вселенной. Как известно, мы видим вокруг себя много обычного вещества и почти не видим антивещества. Если бы их было поровну, атомы аннигилировали бы с антиатомами и всю Вселенную наполнили бы фотоны без всяких атомов вообще. Очевидно, почему-то обычного вещества с самого начала было куда больше, чем антивещества. Сейчас физика считает это одной из по-прежнему нерешенных проблем.


В рамках модели Горькового ситуация совсем иная. Циклическая Вселенная предполагает большое (или даже очень большое) количество космологических циклов, что значительно упрощает решение проблемы «перевеса» обычного, барионного, вещества над антивеществом. В циклической Вселенной очень много времени: барионы могут потихоньку накапливаться в каждом цикле, а антивещества, исчезающего за счет аннигиляции с обычным веществом, напротив, будет все меньше.

Другой крупный плюс гипотезы — отсутствие нужды в вимпах, которые, честно сказать, никто не видел ни в каком эксперименте, равно как и в темной энергии, которую, благодаря ее низкой гипотетической плотности, никто с самого начала и не надеялся увидеть. Модель Горькавого нуждается только в общей теории относительности, весьма неплохо доказанной на сегодняшний день, да еще в детекторе гравиволн, чтобы зарегистрировать те высокочастотные гравиволны, что в рамках циклической космологии должны составлять основную часть энергии Вселенной. Увы, существующая система детекторов LIGO оптимизирована для улавливания низкочастотных гравиволн и для такого поиска не подходит. Но чем меньше длина и выше частота волны, тем более ее энергия, то есть найти следы прошлого цикла можно будет с помощью более компактных детекторов, чем та же LIGO.

Минусы у гипотезы тоже есть, но во многом они носят не физический, а психологический характер.
дель вимпов, темной материи из неизвестных частиц, равно как и темной энергии неясной природы, слишком сильно укоренилась в сознании многих исследователей, примерно как концепция эфира в XIX веке. К тому же так же, как и с эфиром, считавшимся «неощутимым для вещества», в силу «неощутимости» (недоступности для экспериментального исследования) ТМ и ТЭ настаивать на их существовании можно довольно долго: сложно опровергнуть существование чего-то неосязаемого. Да и слишком много усилий было потрачено на поиски ТМ/ТЭ — психологически будет довольно тяжело признать все это заблуждением по типу того же эфира. К счастью, в конечном счете в физике все довольно просто: если высокочастотные гравиволны, предсказанные моделью Горькавого, будут найдены, похоронить вимпы и темную энергию, следы которых найти так и не удалось, так или иначе, но придется.

 Александр Березин

Источник: tass.ru

Темная материя и энергия

Ученые понятия не имеем, что такое темная материя и темная энергия, но они уверены, что она существует. Так что мы о них знаем?

Что такое темная материя?

Темная материя — это вещество, которое заставляет галактики и звезды существовать (мы можем так сказать, потому что это самая распространенная материя вокруг, хотя мы ее не видим). Когда ученые подсчитали, почему Вселенная устроена так, как она есть, они обнаружили, что нормальной материи просто не хватает, чтобы удержать все вместе. Гравитации видимой материи недостаточно для образования галактик и звезд. Поэтому внутри и вокруг галактик должно быть что-то еще, что заставляет их существовать. То, что не излучает и не отражает свет. Что-то темное. Это породило термин темная материя.


В глубокой вселенной, где бы ни была высокая концентрация темной материи, свет изгибается, что изначально смутило ученых, но в итоге они поняли, что есть нечто невидимое нам, что вызывает эти оптические иллюзии и взаимодействует с гравитацией.

Темная материя во Вселенной

Темная материя рассеивается по всей Вселенной и есть несколько вещей, которые мы можем точно сказать о темной материи. Во-первых, она взаимодействует с гравитацией, а во-вторых, ее очень много.

Что такое темная энергия?

Темная энергия еще более загадочна. Мы не можем обнаружить ее, мы не можем измерить ее, мы не можем почувствовать ее, но мы видим и наблюдаем его последствия очень четко.

В 1929 году Эдвин Хаббл (человек, в честь которого был назван телескоп Хаббл) исследовал, что длина волны света, испускаемого далекими галактиками, смещается к красному концу электромагнитного спектра, когда волны света путешествует через пространство. Он обнаружил, что более отдаленные галактики показывают большее смещение, чем более близкие.


Хаббл решил, что это потому, что Вселенная расширяется. Красное смещение произошло потому, что длина волны света растягивается по мере расширения Вселенной. Кроме того, ранее считалось, что расширение Вселенной замедляется и в какой-то момент в будущем он может перестать расширяться и начнет сокращаться. Но последние открытия показали, что расширение Вселенной ускоряется.

Приближаясь к ускоряющемуся расширению Вселенной, ученые полагают, что это из-за какой-то отталкивающей силы. Эту силу они называют темной энергией. Таким образом, темная энергия — это своего рода энергия, присущая пустому пространству. Энергия, которая сильнее всего, что мы знаем, и которая продолжает становиться сильнее с течением времени. Пустое пространство имеет больше энергии, чем все остальное во Вселенной вместе взятые.

Теории о Темной Энергии

Ученые выдвинули несколько идей, что это за темная энергия:

  • Одна идея заключается в том, что темная энергия это не вещь, а свойство пространства. Пустое пространство — это не ничто, оно имеет свою собственную энергию, оно может генерировать больше пространства и довольно активно.
  • Еще одна идея была высказана известным ученым Альбертом Эйнштейном, что идея космологической постоянной силы, противодействующей силе тяжести. Единственная проблема заключается в том, что когда ученые пытались вычислить количество этой энергии, результаты были настолько неправильными и странными, что это только добавило путаницы.

  • Другая идея состоит в том, что пустое пространство на самом деле состоит из временных виртуальных частиц, которые спонтанно и последовательно формируются из ничего и снова исчезают в ничто. Энергия от этих частиц может быть темной энергией.
  • Но работа еще продолжается. Есть еще много вопросов, на которые нужно ответить. Наша теория о темной материи и темной энергии — всего лишь теория. Ученые продолжают исследовать и возможно, однажды они смогут дать ответ о том, что такое темная материи и темная энергия.

Понравилась статья? Ставь лайк и пиши комментарии!

Оригинал статьи на нашем сайте

Источник: zen.yandex.ru

Извините, сплошная фантазия. Прочитайте, пожалуйста.
Тёмная материя и тёмная энергия
Вся современная теоретическая физика и астрофизика ошибочны из-за фундаментальной ошибки А.Эйнштейна 1925 года — не туда при интегрировании по объёму электрона ввёл свой релятивистский корень при определении величины и физического смысла его внутренней энергии. В результате современная стандартная модель физики элементарных частиц не содержит ни одного верного положения.
арки, глюоны, хромодинамика, дробные электрические заряды, бозоны Хиггса, антигравитация, сверхбыстрое расширение, т.е. инфляция не существуют. Более того и самое главное — никто не знает, что такое силовое физическое поле, вообще, и что такое гравитация, в частности, почему и как она возникает. Никто не понимает, что "Большой взрыв", действительно происходящий уже около 14 миллиардов лет в "нашей" наблюдаемой нами части одной единственной бесконечной в пространстве и времени материальной Вселенной, никогда не мог и не может происходить со всей Вселенной. Пространство и время — атрибуты, неотъемлемые свойства только материи. Во всей Вселенной нет даже маленького пузыря истинной пустоты! Всё бесконечное пространство Вселенной не заполнено единой бесструктурной мировой материальной средой — "физическим вакуумом", а образовано им. Поэтому каждый любым образом структурированный физический и астрофизический объект имеет границу раздела с вакуумом. Но уважаемые физики должны прежде всего понять, что любое силовое физическое поле — это определённым образом естественно или искусственно организованный поток материи "физического вакуума". В частности, простейшее из силовых физических полей гравитационное поле — сферически симметричный поток материи "физического вакуума" к центру сферы, где материя вакуума как будто исчезает, как вода в бассейне, быстро выкачиваемая из центра бассейна по тонкому шлангу, т.е.
искажая гравитационный сферический поток за пределами сферы. Именно поэтому антигравитация не существует, у электронов и позитронов нет шлангов, через которые можно было бы подавать материю вакуума в центр электронов и позитронов, чтобы она сферически разлеталась.
Электроны и позитроны, единственные истинно элементарные частицы, образующие массу покоя внутри себя, гравитационное поле вокруг себя, магнитное поле внутри и вокруг себя, а также электрическое двухмерное плоское поле, т.е. поток фотонов в плоскости, проходящей через центр симметрии частицы, но только за пределами своего радиуса, приобретают все свои свойства исключительно за счёт самого распространённого во всей Вселенной процесса — автоторсионного, т.е. самоускоряющегося двухосного или трёхосного собственного внутреннего вращения! При этом в электронах и позитронах возникает ещё и суммарная ось вращения, перпендикулярно которой как раз и излучается плоское электрическое поле потока фотонов. Оно становится сферически симметричным лишь у орбитальных электронов и позитронов, правда, при временах больших десяти в минус 12 секунды. Именно здесь и проявилась ошибка Эйнштейна, запретившая всем физикам и астрофизикам не только писать и говорить, но даже думать о внутреннем вращении электронов и позитронов. Кстати, из 273 одновременно вращающихся только по двум внутренним осям позитронов и электронов построены все плюс и минус пи-мезоны, образующие "мезонные шубы" нуклонов, по три плюс и по три минус пи-мезона в каждом нуклоне, а из 207 трёхосных позитронов и электронов состоят плюс и минус мюоны — единственные центральные частицы каждого протона, нейтрона, антипротона и антинейтрона. Просто в каждом нейтроне и антинейтроне в "пи-мезонной шубе" имеется один лишний двухосный электрон или позитрон со своим целочисленным спином, компенсирующий электрический заряд центрального мюона, но не изменяющий фермионный характер полуцелого спина любого нуклона! Кроме того трёхосны, т.е. фермионны, все атомные орбитальные электроны вещественной материи, атомные орбитальные позитроны вещественной антиматерии и выбитые из атомов все свободные электроны и позитроны.
Но наибольший ущерб и задержку в развитии науки человеческой цивилизации ошибка Эйнштейна нанесла астрофизике. Дело в том, что чёрные дыры со сферой Шварцшильда во Вселенной в принципе не существуют, как и антигравитация, а вся "тёмная материя" и "тёмная энергия" Вселенной непосредственно связаны с двухосным и трёхосным вращением. В центре каждой "живой" планеты и ядре Земли, каждой звезды и Солнца, каждой галактики и "Млечного пути", каждого скопления галактик и суперскопления галактик или метагалактик прежде всего образуется и самораскручивается соответствующего размера автоторсионная копия электрона или позитрона, формирующая затем и внутри себя и за своими пределами вещественное содержимое астрофизического объекта. Эту невещественную автоторсионную центральную часть любого астрофизического объекта я, по совету В.И. Полякова, предлагаю называть массоном. Дело в том, что при раскручивании массона его масса возрастает в пятой степени радиуса и во второй стапени частоты вращения, а внутренняя кинетическая энергия пропорциональна седьмой степени радиуса и четвёртой степени частоты. Естественно, резко возрастает и "материальная" плотность, т.е. количество материи "физического вакуума" в единице объёма массона. При этом в объёме электронной или позитронной копии резко возрастают вероятность и скорость образования самих микро электрон-позитронных пар. Поэтому в соответствии с принципом максимума конфигурационной энтропии Дмитриева-Больцмана начинается синтез протонов и нейтронов, обладающих абсолютным максимальным значением энтропии из всех сложных частиц, а затем и синтез атомов и молекул, т.е. вещественный синтез стабильных в возникающих условиях химических веществ. Поскольку сама центральная автоторсионная часть любого астрофизического объекта состоит только из материи "физического вакуума" она проявляет себя только гравитационно. Макрофотоны массоны излучать на могут, а вот макронейтрино, вращающиеся только по одной внутренней оси и обязательно "скользящие" вдоль неё, излучают. Именно они, обладающие только массой движения, инерциальной массой, встретившись и пересекаясь в космическом пространстве, образуют автоторсионные центры новых астрофических объектов. Люди должны научиться обнаруживать их — от них часто гибнут наши вертолёты и самолёты! Остаётся только заметить, что все внутренние свойства электронов и позитронов немного, но изменяются от изменения "материальной" плотности "физического вакуума".
Несколько сложнее обстоит дело с "тёмной энергией", хотя тоже всё очень просто. Во Вселенной есть ещё одна и только одна материальная вещественная градация — субмикромир! В нём радиус электронов и позитронов на 16 порядков меньше наших "родных" микроскопических, массовая плотность на 18 порядков больше, а скорость света на 9 порядков больше! Здесь существует две химии. Одна — как наша микроскопическая, но удельные связи на единицу длины на 8 порядков меньше. Именно она определяет удивительные свойства воды и наших "чувств". Вторая тоже имеет электрическое притяжение электронов к протонам атомов, но отталкивание для стационарности орбит вместо центробежного магнитное. Поэтому прочность, удельная энергия химических связей на единицу длины здесь настолько велика, что со стороны микромира, макромира и любой "астрофизики" их не только нельзя разрушить, на них нельзя даже просто повлиять. Они для нас "бессмертны", даже при Больших взрывах! Это и есть тот самый мир "тонких структур", хотя гравитационные возможности субмикромира достаточно велики. Но самое главное — субмикромир зависит только от себя самого и поэтому значительно более однородный и эту однородность, по-видимому, ничто не может изменить.
Любая часть астрофизической Вселенной после своего Большого взрыва, происходящего из-за слишком большого накопления своей вещественной части, будучи практически сферически симметричной, сначала разлетается, причём ускоренно, так как гравитационный поток материи вакуума субмикромира к центру взрывающейся астрофизической части всегда оказывается меньше внешнего гравитационного потока материи субмикромира за пределами расширяющегося астрофизического объекта. Дальше два разных сценария.
Если при Большом взрыве невещественный центральный массон сохранился, взорвавшийся объект, например галактика, возникнет и взорвётся снова, поскольку вновь накапливающаяся вещественная часть галактики когда-то получит большее гравитационное притяжение к своему центру, чем гравитационное "разбегание" за счёт субмикромира. Если же при Большом взрыве вращение центрального массона галактики прекратится, т.е. исчезнет его масса и выделится соответствующее количество энергии, чаще всего так и должно быть, этот астрофизический объект в этом месте не сохранится, да и случайно возникнуть сможет лишь очень нескоро.
Наконец, следует заметить, что материей или антиматерией может быть только вещественное содержимое астрофизических объектов. В большинстве случаев это определяется направлением вращения их центрального массона. В общей одной бесконечной трёхмерной системе координат это будет копия электрона или позитрона. Если смотреть на Землю с её северного полюса, то вращение Земли и её автоторсионного массона из материи вакуума, радиусом 3470 километров и массовой плотностью 4,6 тонны на кубический метр, совершающего один лишний оборот за 19,44 земных суток и тем самым постоянно подкручивающего Землю, не давая ей остановиться уже 4,5 миллиарда лет, совершается против хода часовой стрелки. Я принимаю это за положительное вращение. Поэтому считаю массон Земли позитроном. Это наш замечательный массон образовал всё вещественное на Земле — воду, кислород и азот атмосферы, всю органику, в том числе нефть и газ…

Источник: elementy.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.