Предложена новая модель темной материи

12 Сентября 2014 в 13:30, Илья Хель 9 939 просмотров 10

Темная материя

Астрофизики полагают, что порядка 80% вещества в нашей Вселенной состоит из загадочной «темной материи», которую нельзя увидеть или почувствовать человеческими органами чувств или научными приборами.

«Темная материя пока не была обнаружена даже в лаборатории. Мы предполагаем ее наличие из астрономических наблюдений», — рассказал Михаил Медведев, профессор физики и астрономии Канзасского университета, который опубликовал прорывное исследование темной материи в Physical Review Letters, самом престижном журнале в мире, посвященном исследованиям в области физики.

Медведев предложил новую модель темной материи, которую сам назвал «многокомпонентной темной материей из смешанных ароматов».

«Темная материя — это некая неизвестная материя, скорее всего, новая элементарная частица или частицы, не входящие в Стандартную модель, — говорит Медведев. — Ее никогда не наблюдали непосредственно, но знают, что она есть, по гравитации, которую она производит во Вселенной. Многочисленные эксперименты по всему миру пытаются определить непосредственно темную материю».

Теория Медведева опирается на поведение элементарных частиц, которые наблюдались или были предложены. Согласно распространенной на сегодня Стандартной модели физики элементарных частиц, элементарные частицы представлены как варианты кварков, лептонов и калибровочных бозонов — этакие строительные блоки атома. Свойства, или «ароматы», кварков и лептонов склонны изменяться, поскольку те могут соединяться друг с другом — это явление называется «смешивание ароматов».

Темная материя

Распределение темной материи во вселенной, рассчитанное в рамках парадигмы двухкомпонентной темной материи смешанных ароматов

«В повседневной жизни мы привыкли в тому, что каждая частица или атом обладают определенной массой, — говорит Медведев. — Частицы со смешанными ароматами странные — у них есть несколько масс одновременно — и это приводит к увлекательным и необычным эффектам».

Медведев сравнивает смешивание ароматов с белым светом, который содержит несколько цветов и может рождать радугу.

«Если бы белый был особенным ароматом, тогда у красного, зеленого и синего были бы разные массы — один, два и три — которые смешиваются вместе, создавая белый цвет. Изменяя пропорции красного, зеленого и синего в смеси, можно было бы сделать разные цвета, или ароматы, отличные от белого».

Медведев заявляет, что кандидаты на темную материю также могут быть смешанными ароматами — такими как нейтралино, аксионы и стерильное нейтрино.

«На самом деле, это наиболее возможные кандидаты, о которых постоянно говорят люди, — говорит Медведев. ­— Ранее мы обнаружили, что частицы со смешанными ароматами могут «квантово испаряться» из гравитационного колодца, если их «смешать» — то есть столкнуть с другой частицей. Это замечательный результат, как если бы корабль из материи смешанных ароматов, вместо того чтобы долго и нудно вывозить себя в космос, оказывался там безо всяких видимых усилий».

Квантовое испарение

Оранжевые волны и голубые лучи представляют эффект квантового испарения

Медведев включил физический процесс квантового испарения в «космологический цифровой код» и провел моделирование с помощью суперкомпьютера.

«Каждое моделирование использовало свыше 1000 ядер и работало около недели. Этот процесс длиной в год потребил порядка 2 миллионов компьютерных часов в целом, что эквивалентно 230 годам».

Медведев утверждает, что темная материя может взаимодействовать с обычным веществом крайне слабо, и именно поэтому ее пока не могут обнаружить, несмотря на многочисленные эксперименты, посвященные этому. Поэтому физики разработали рабочую модель полностью бесстолкновительной (невзаимодействующей), холодной темной материи (то есть обладающей крайне низкой тепловой скоростью) с космологической постоянной (непонятной энергетической плотностью, обнаруженной в пустотах внешнего космоса), которую назвали «моделью Lambda-CDM».

Однако эта модель не всегда согласовывалась с данными наблюдений, пока работа Медведева не разрешила старую и проблемную загадку.

«Наши результаты показали, что модель двухкомпонентной темной материи смешанных ароматов разрешает все актуальные проблемы модели Lambda-CDM», — рассказал ученый.

Предложена новая модель темной материи

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

10 комментариев

  1. sairon

    Мне кажется, что это темная матерея и есть та самая, черная дыра, толко в больших скоплениях. Возможно, которая образовываются в массы за счет взрыва гигантских солнечных тел в моменты гравитационной сингулярности, затем начинают взаимодействовать с другими материями за счет сильных гравитационных полей, ну а там по накатанной, как-то так.

    • Vladimir8

      Черная дыра сверхмассивна и очень сильно влияет на материю. Тут секрет находится в "частицах" (точнее сверхмалые элементы по типу бозонов, а может и меньше него) имеющих характеристики схожие с нейтрино. Из всех взаимодейтсвий известных на сегодня науке (4 плюс хигсовое), они влияют на материю только через гравитацию.

  2. sairon

    Ученые сами же говорят о ее не взаимодействии с другими материями, в счет чего она и не видна. Из этого я и делаю такую гипотезу. Ведь в черной дыре тоже нечего не видно, как и она сама не видна, только при взаимодействовать с телами она может выйти на сцену и показать свою сверх мощь. (Немножко лирики) Допустим солнце, которое растягиваясь на миллионы километров, исчезает не во что... превращая все в туже темную матерью из которой мы все и произошли. Что-то меня понесло:)))))

    • Vladimir8

      Хахахаха! Сайрон жжеешь! Но согласен, что то в этом есть, цикл жизненный как в природе - черная материя это продукты жизнедеятельности черных дыр (какашки т.е.). А что - черная дыра кушает материю, превращая ее в квантовую пену, или что то еще, т.е. удобрение для вселенной. И мы летаем в куче говна...

  3. ukmuk

    Спасибо за статью.
    И за популяризацию науки в целом
    :)

  4. Elbon

    Господа, кто-то может выразить главные тезисы статьи более понятным языком? Я просто не ученый-физик, а разобраться хоть немного хочется. Прочитал, почти ничего не понял по сути.

    • soso

      Если ничего не поняли, то это только говорит о вашем здравомыслии, не пытайтесь понять суть утверждений и умозаключений шизофреников и дебилов у которых мозгов просто нет.
      Если выразить главные тезицы более понятным языком, то они в следующем:
      --------
      Давно-давно жил-был на свете король; он так любил наряжаться, что тратил на наряды все свои деньги, ... про него говорили: «Король в гардеробной».
      ... В столице короля жилось очень весело, ... и вот раз явились двое обманщиков. Они выдали себя за ткачей, которые умеют изготовлять такую чудесную ткань, лучше которой ничего и представить себе нельзя: кроме необыкновенно красивого рисунка и красок она отличалась еще чудным свойством делаться невидимой для всякого человека, который был «не на своем месте» или непроходимо глуп.
      «Да, вот это так платье будет! — подумал король. — Тогда ведь я могу узнать, кто из моих сановников не на своем месте и кто умен, кто глуп. Пусть поскорее изготовят для меня такую ткань».
      И он дал обманщикам большой задаток, чтобы они сейчас же принялись за дело.
      Те поставили два ткацких станка и стали делать вид, что усердно работают, а у самих на станках ровно ничего не было. Нимало не стесняясь, они требовали для работы тончайшего шелку и самого лучшего золота, все это припрятывали в свои карманы и продолжали сидеть за пустыми станками с утра до поздней ночи. ... Наконец король сам пожелал полюбоваться диковинкой, пока она еще не снята со станка. С целою свитой избранных царедворцев и сановников, в числе которых находились и первые два, уже видевшие ткань, явился король к обманщикам, ткавшим изо всех сил на пустых станках.
      — Magnifique! (Чудесно!) Не правда ли? — заговорили первые два сановника. — Не угодно ли полюбоваться? Какой рисунок… краски!
      И они тыкали пальцами в пространство, воображая, что все остальные-то видят ткань. Magnifique! Чудесно! Excellent! (Превосходно!) — только и слышалось со всех сторон; все были в таком восторге!
      Король наградил каждого обманщика орденом и пожаловал их в придворные ткачи.

  5. kiselman

    А у меня на часах 01:44 и солнце село. Видимо пошло спать и вот я вижу черную материю, которая пришла. Значит пора спать, завтра в лес за мамонтом и после обеда на жену заползти. А там и снова материя...

  6. Elbon

    Академики утверждают: сними розовые очки, прогони зеленого змия и узришь черную материю, всеобъятна и непостижима которая.
    Сорри за оффтоп.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.