Какво е черна материя? Теорията на тъмната материя

Кое е първо: кокошката или яйцето? На този прост въпрос учени от цял свят се борят в продължение на десетилетия. Подобен въпрос възниква с това, което беше в началото, по време на създаването на вселената. И ако това е, че създаването на, или циклични или безкрайните вселени? Какво е тъмна материя в космоса и как тя се различава от бялото? Изрязването на различни видове религия, опитайте се да се стигне до отговорите на тези въпроси от научна гледна точка. През последните няколко години, учените са успели да направят невероятен. Вероятно за първи път в историята на изчисления на теоретичните физици се съгласи с изчисленията на експериментални физици. Научната общност на няколко различни теории са били представени през годините. Повече или по-малко точно, емпирично, понякога квази-научни, но теоретичните прогнози бяха все още потвърдени от експерименти, някои от тях дори със закъснение от повече от едно десетилетие (бозона на Хигс, например).

Тъмната материя - тъмна енергия

Тези теории са много, като струнната теория, теорията на Големия взрив (Big Bang), теорията на циклични вселени, теорията за паралелните вселени, модифицирани нютонова динамика (Mond), теорията на стационарна вселена Хойл и други. В момента, обаче, общоприета теория непрекъснато се разширява и развиваща се вселена, дипломни работи, които са добре в рамките на концепцията за Големия взрив. Така kvaziempiricheski (т. Е. Емпирично, но въз основа на съществуващите съвременни теории на структурата на микрокосмоса големи допуски и), са получени данни, че всички известни микрочастици включват само 4.02% от общия обем на цялата структура на вселената. Този така наречен "барионен коктейл", или барионна материя. Въпреки това, по-голямата част от нашата вселена (над 95%) - вещество, което се планира, различен състав и свойства. Този така наречен тъмна материя и тъмна енергия. Те се държат по различен начин: по различен начин да се отговори на различни видове реакции, които не са фиксирани от съществуващите технически средства, за да проявяват свойства не изучават по-рано. От това можем да заключим, че някое от тези вещества са обект на различни закони на физиката (не-Нютоновата физика, словесното аналог на неевклидовата геометрия), или нашето ниво на науката и технологията е все още в начален етап на неговото образуване.

Какво е най-барионите?

Според съществуващите в момента на модела на кварк-глуонен на силни взаимодействия на елементарните частици само шестнадесет (и скорошното откритие на бозона на Хигс е потвърдено): шест вида (fleyvorov) кварки, глуони и две осем бозон. Барионите - тежка елементарна частица от силното взаимодействие. Най-известният от тях - това е най-кварки, протоните и неутроните. Семейство на веществата, които се различават в гърба, на масите на своя "цвят", а броят на "очарование", "странно", са само градивните елементи на това, което наричаме барионна материя. Черно (тъмно) материя, е 21.8% от общия състав на Вселената е съставена от други частици не излъчват електромагнитно излъчване и не взаимодейства с него. Ето защо, за пряко наблюдение най-малко, а само още повече, че за регистрация на такива вещества трябва да започнете да се разбере физиката им и хармонизиране на законодателството, на които те се подчиняват. Много съвременни учени в момента са ангажирани в този бизнес в научните институти на различни държави.

Най-вероятната опция

Какво вещества се считат за възможно ли е? За да започнете, трябва да се отбележи, че има само две възможности. Според GR и SRT (General и специалната теория на относителността), съставът на веществото може да бъде както барионна и барионни тъмна материя (черен). Според теорията за Големия взрив основен, всяка съществуваща материя е представена под формата на барионите. Това твърдение се доказва с изключително висока точност. В момента, учените са научени да улови частици генерирани след ексцентричната минута междина, т.е. след експлозия superdense състояние на материята, телесно тегло, с тенденция към безкрайност и размерите на тялото, с тенденция към нула. барионен Сценарий частици, най-вероятно, тъй като тя се състои от тях и от тях, продължава експанзията си на нашата вселена. Тъмната материя, според тази хипотеза, се състои от основна, конвенционален Нютоновата физика на частиците, но по някаква причина, слабо взаимодействащи електромагнитно. Ето защо те не се фиксира на детекторите.

Не всички така гладко

Този сценарий отговаря на много учени, обаче, все още остава повече въпроси, отколкото отговори. Ако черно и бяло вещество е представена само бариони, бариони концентрационни белите дробове като процент от тежък, което води BBN трябва да бъде различен в стартовия астрономически обекти Вселената. Да, и не е открит експериментално да има в нашата галактика в равновесие достатъчен брой големи обекти на гравитацията, като черни дупки или неутронни звезди, нашата собствена ореол Milky Way за балансиране на теглото. Въпреки това, същите неутронни звезди, тъмно галактически хало, черни дупки, бели, черни и кафяви джуджета (звезди в различни етапи от техния жизнен цикъл), най-вероятно, част от тъмната материя, която съставлява тъмна материя. Черно енергия може също да допълва пълнене, включително и в предвидените хипотетични обекти като preon и Q-извара звезди.

барионни кандидати

Вторият сценарий предполага, която не е барионна начало. Тук, както и кандидатите могат да направят няколко вида частици. Например, светлина неутрино, чието съществуване е доказано от учените. Обаче, теглото им, от порядъка на една стотна до една десета ЕГ (електрон-волта), почти ги изключва от възможни частици поради недостъпност необходимата критична плътност. Но тежки неутрино, сдвоени тежки лептони, едва ли се проявяват в слабите взаимодействия в нормални условия. Такива неутрино, наречени стерилни, те с тяхното максимално тегло до една десета еВ по-вероятно кандидати, подходящи както частици на тъмната материя. Axions и kosmiony изкуствено въведени в уравненията на физиката за решаване на проблемите в квантовата хромодинамика в стандартния модел. Заедно с друга стабилна SUSY частици (SUSY-LSP), те могат да се квалифицират като кандидат, тъй като тя не участва в електромагнитни и силни взаимодействия. Въпреки това, за разлика от неутрино, те са все още хипотетично, неговото съществуване все още е необходимо да се доказва.

Теорията на тъмната материя

Липсата на маса във Вселената генерира в това отношение са различни теории, някои от които са доста богати. Така например, на теорията, че нормалното тегло не може да се обясни странно и прекалено бързото въртене на звезди в спиралните галактики. В такива скорости, те просто ще отлетя отвъд нея, ако не за определен холдинг сила, която да се регистрирате още не е възможно. Други теории, за да обясни невъзможността да се получи дисертации WIMP (масивни частици elektroslabovzaimodeystvuyuschie партньори елементарни subparticles, SUSY и свръхтежък - тоест идеални кандидати) в условията на терена, защото те живеят в п-измерение, различно от в голям начин от нашия триизмерен. Според теорията на Калуца-Клайн, тези измервания не са достъпни за нас.

летливи звезди

Друга теория описва как променливи звезди и да си взаимодействат тъмна материя. Gloss такава звезда може да варира не само поради метафизични процеси, протичащи вътре (пулсация хромосферен дейност известност освобождаване, преливник и затъмнение в двойни звездни системи, експлозия на свръхнова), но и защото аномални свойства на тъмната материя.

Warp двигатели

Според една теория, тъмната материя може да се използва като гориво за космически кораби двигатели subprostranstvennyh работещи на хипотетична основа технология (WARP Engine). Потенциално, тези двигатели позволяват превозното средство се движи със скорост по-бързо от скоростта на светлината. Теоретично, те са в състояние да се крива пространство отпред и отзад на кораба и да го преместите в него още по-бързо от това на електромагнитната вълна се ускорява във вакуум. Самият кораб локално не се ускорява - извита пространствено поле пред него. В много научно-фантастични разкази използват тази технология, например в сагата на Стар Трек.

Изработване на Земята

Опитите да се генерира и да получи черна кърпа на земята все още не са довели до успех. В момента провеждат експерименти в LHC (Large Hadron Collider), точно там, където за първи път, записани бозона на Хигс, както и други, по-малко мощен, включително линейни ускорители в търсене на стабилна, но слабо взаимодействащи елементарни частици електромагнитно партньори. Въпреки това, нито photino нито gravitino higsino аудио, аудио sneutrinos (Neutralino), както и други WIMPs (WIMP) все още не са получили. Според предварителна консервативна оценка на учените, за производството на един милиграм на тъмната материя на Земята се нуждае от еквивалента на консумирана в Съединените щати през годината енергия.