KĀ MĒS ZINĀM, KA PASTĀV TUMŠA MATĒRIJA?

Send

Tumšo matēriju nevar redzēt vai atklāt neviens no mūsu instrumentiem, tad kā mēs zinām, ka tā patiešām pastāv?

Iedomājieties, ka Visums bija pīrāgs, un jūs gatavojaties to sagriezt garšīgās porcijās atbilstoši proporcijām. Lielākā pīrāga daļa, 68%, nonāktu tumšajā enerģijā, tas noslēpumainais spēks, kas paātrina Visuma paplašināšanos. 27% nonāktu tumšajā matērijā - noslēpumainajā matērijā, kas ieskauj galaktikas un mijiedarbojas tikai caur gravitācijas spēku. Tikai 5% no šī pīrāga nonāktu normālā normālajā vielā, no kuras tiek izgatavotas zvaigznes, planētas, gāze, putekļi un cilvēki.

Tumšajai matērijai ir dots šis nosaukums, jo šķiet, ka tā nekādā veidā nedarbojas ar parasto matēriju. Tas nesaskaras ar to un neuzsūc no tā enerģiju. Mēs to nevaram redzēt vai noteikt ar kādu no mūsu instrumentiem. Mēs zinām, ka tas tur atrodas, jo mēs varam redzēt tā smaguma efektu.

Tagad jūs, iespējams, sakāt, ja mēs nezinām, kas šī ir, un mēs to nevaram atklāt. Kā mēs zinām, ka tas tur patiesībā atrodas? Vai tā, iespējams, tur nav, piemēram, pūķiem? Kā mēs zinām, ka tumšā matērija patiesībā pastāv, kad mums nav ne mazākās nojausmas, kāda tā patiesībā ir?

Ak, tas ir tur. Faktiski gandrīz viss, ko mēs zinām, ir tāds, ka tas pastāv. Tumšo matēriju pirmo reizi teorēja 20. gadsimta 30. gados Fritzs Zvickijs, lai atspoguļotu galaktiku kopu kustību, bet mūsdienu aprēķinus Vera Rubina veica 60. un 70. gados. Viņa aprēķināja, ka galaktikas griežas ātrāk nekā vajadzētu. Tik ātri, ka viņiem vajadzētu saplēsties viens otram līdzīgi, kā izmest bērnus.

Rubins iedomājās, ka katra galaktika ir iestrēdzis plašajā tumšās matērijas halo, kas piegādā gravitācijas spēku, lai turētu galaktiku kopā. Bet šo veidu faktiski nebija iespējams atklāt, tāpēc astronomi ierosināja citus modeļus. Varbūt smagums nedarbojas tā, kā mēs domājam, ka tas notiek lielā attālumā.

Bet dažos pēdējos gados astronomi ir spējuši labāk un labāk atklāt tumšo vielu, kaut arī tās gravitācijas ietekme uz ceļu, kuru gaisma ved, šķērsojot Visumu, ir redzama. Gaismai ceļojot pa tumšās matērijas reģionu, gravitācija tās ceļu izkropļo. Tā vietā, lai ņemtu taisnu līniju, gaisma tiek saliekta uz priekšu un atpakaļ atkarībā no tā, cik daudz tumšās vielas iziet cauri.

Un šeit ir pārsteidzošā daļa. Astronomi pēc tam var kartēt tumšās matērijas reģionus debesīs, tikai apskatot gaismas kropļojumus, un pēc tam strādāt atpakaļ, lai noskaidrotu, cik daudz tumšas matērijas vajadzētu būt iejaukšanās vietā, lai to izraisītu.

Šīs metodes ir kļuvušas tik sarežģītas, ka astronomi ir atklājuši neparastas situācijas, kad galaktikas un to tumšā matērija ir atdalītas viena no otras. Vai tumšās matērijas galaktikas, kurās nav pietiekami daudz gāzes, lai veidotu zvaigznes. Tie ir tikai milzu tumšās matērijas lāse. Astronomi pat izmanto tumšo vielu kā gravitācijas lēcas, lai pētītu attālākus objektus. Viņiem nav ne mazākās nojausmas, kas ir tumšā matērija, bet viņi to joprojām var izmantot kā teleskopu.

Viņi nekad nav uztvēruši tumšās vielas daļiņas un laboratorijā tos nav pētījuši. Viens no nākamajiem Lielā hadronu sadursmju veicēju uzdevumiem būs mēģināt radīt daļiņas, kas atbilst tumšās matērijas īpašībām, kā mēs to saprotam. Pat ja LHC faktiski nerada tumšo vielu, tas palīdzēs sašaurināt pašreizējās teorijas, cerams, ka palīdzēs fiziķiem pievērsties šīs noslēpuma patiesajai būtībai.

Tā darbojas zinātne. Kāds pamana kaut ko neparastu, un tad cilvēki ierosina teorijas, lai to izskaidrotu. Teorija, kas vislabāk atbilst realitātei, tiek uzskatīta par pareizu. Mēs dzīvojam modernā pasaulē, kur simtiem gadu ir pierādītas tik daudzas zinātniskas teorijas: baktērijas, smagums, evolūcija utt. Bet ar tumšo vielu jūs esat dzīvs laikā, kad tas ir noslēpums. Un, ja mums paveicas, mēs redzēsim, ka mūsu dzīves laikā tas tiks atrisināts. Vai varbūt galu galā nav tumšās matērijas, un mēs gatavojamies uzzināt kaut ko pilnīgi jaunu par mūsu Visumu. Zinātne, tas viss ir atkarīgs no jums.

Kāda, jūsuprāt, ir tumšā matērija? Pastāstiet mums zemāk esošajos komentāros.