Қараңғы материяның құпиялары. «Күннен күнге» альманахы: Ғылым

Мария Сапрыкина

ҚАРА ЗАТТЫҢ ЖҰМБАСЫ

Көрінбейтін материя, яғни. Астрофизиктер оны қараңғы деп атайды және жарық шығармайды немесе жұтпайды және оны жасаған ауырлық күші арқылы анықтамайды. Ол барлық жерде бар - галактикалық масштабтан бастап галактикалардың суперкластерлеріне дейін. Оның массасы көрінетін материядан әлдеқайда көп, бірақ оның шын мәнінде не екені жұмбақ. Бұл әлі ашылмаған элементар бөлшектер немесе төмен массалық қара тесіктер және гипотетикалық құрт тесіктері болуы мүмкін. Бұл туралы оның атындағы Физика институтының астроғарыш орталығының мүшесі ағылшын тіліндегі мақаласында айтты. П.Н. Лебедев РҒА (Мәскеу) және Халықаралық Академиясы. Нилса Бор (Копенгаген, Дания), РҒА корреспондент-мүшесі Игорь Новиков. Аударманы Ресей Ғылым академиясының корреспондент-мүшесі Виктор Абалакин жасап, «Жер және Ғалам» журналында жариялады.

Сонымен, қараңғы материяның табиғаты қазіргі космологияның басты құпияларының бірі болып табылады. Бұл құбылыстың ашылуы мен зерттелуінің ұзақ тарихы бар. Мамандар бұл тақырыпқа 85 жыл бойы құмар. Қазіргі уақытта бұл мәселе барлық астрофизикадағы басты мәселе болып табылады.

Тіпті 30 және тіпті 20 жыл бұрын астрономдар Әлемде басым қараңғы материяның массасы оның динамикасы мен үш өлшемді кеңістіктің қисаюын анықтайды деп сенген. Бірақ бүгін біз көп нәрсені білеміз. Ғарыштық микротолқынды фон радиациясындағы анизотропияның температуралық өлшемдерін бақылау (және ол Ғалам туылғаннан кейін бірден пайда болды және оның эволюциясы туралы маңызды ақпарат береді), гелийдің және басқа да жарық элементтерінің таралу дәрежесі туралы мәліметтер және радиацияның қалыптасуы. Әлемнің құрылымы мынаны көрсетеді: кәдімгі материя (бариондық - массасы протондардан кем емес бариондық (ауыр) элементар бөлшектер барлық іргелі әрекеттесулерге қатысады)) ғарыштың материалдық мазмұнының шамамен 4% -ына жауап береді. Жұлдыздар, планеталар, газ, шаң және біз одан жасалған, ал қалған 96% шамамен 23% қараңғы материя және шамамен 73% қараңғы энергиясы бар «қараңғы» сектор болып табылады. Белгілі: қарастырылып отырған зат кәдімгі материя сияқты гравитациялық тартылыс әсерін тудырады, ал қараңғы энергия, керісінше, тартылыс күшін тудырады. Соңғысы Ғаламда шынымен басым, дегенмен сарапшылар оның физикалық табиғаты туралы әлі ештеңе білмейді.

Қараңғы материя алыстағы көздерден жарықтың таралуына гравитациялық әсер етеді (гравитациялық линза деп аталады). Маңызды ақпарат ғарыштық микротолқынды фон сәулеленуін талдаудан және кішкентай бастапқы біртекті еместерден Әлемнің құрылымының қалыптасу процесінен алынған. Бірақ галактика кластерлері мен галактикалардың қалыптасуы үшін қажет бізді қызықтыратын дәл қараңғы материяның тартылыс күші. Көптеген космологтар, Новиков, суық материя деп аталатын қараңғы материя түрі туралы идеяны дамытады. Олардың көпшілігі сенімді: ол Ғалам эволюциясының ерте, ыстық кезеңінде пайда болған, бірақ біздің заманымызда әлі де бар бөлшектерден тұрады. Олардың құрамына кіретін элементтердің тізімі өте кең: бұл негізінен гипотетикалық бөлшектер - айталық, аксиондар немесе суперсимметриялық реликтер. Қазір оларды тікелей және жанама іздеу үшін эксперименттер басталды. Нәтижесінде қараңғы затты тікелей анықтау әбден мүмкін, бірақ мақала авторының айтуынша, оның физикалық табиғаты жұмбақ күйінде қалып отыр.

Сонымен қатар, әлі күнге дейін ғылымға белгісіз және физиктерді қызықтыратын бөлшектерден басқа, қараңғы материядан тұруы мүмкін басқа да нысандар бар. Олардың кейбіреулері таңқаларлық - және айтпақшы, ғылымның дамуы үшін маңызды емес: бұл релятивистік қараңғы денелер (бастапқы қара тесіктер мен құрт тесіктері).

Алғашқы қара тесіктердің болуы туралы гипотеза да өте ұзақ тарихқа ие. 1961 жылы отандық ғалымдар академик Яков Зельдович пен Игорь Новиков, 1971 жылы ағылшын теоретик-физигі Стивен Хокинг жүргізген зерттеулердің арқасында мынандай қорытынды жасауға болады: Әлемнің алғашқы кезеңдерінде (шамамен 13 миллиард жыл бұрын) кішкентай қара тесіктер болған. , олардың массасы жұлдыздардың массасынан аз болуы мүмкін. Есептеулер көрсеткендей, бастапқы массалары миллиард тоннадан аз болғандар қазір кванттық сәулеленудің әсерінен энергияны толығымен жоғалтқан; ауырлары бүгінгі күнге дейін сақталған.

Негізгі сұрақ - егер олар шынымен Ғаламда бар болса, оларды астрономиялық әдістермен анықтауға болады ма? Кішкентай қара тесіктерді табу үшін олардың қатты кванттарының сәулеленуін білу қажет. Соңғысын байқау алғашқы қара тесіктерді анықтауға айтарлықтай үлес қосар еді, бірақ олардың ешқайсысы күні бүгінге дейін анықталған жоқ. Тек мыналар анықталды: массасы миллиард тоннаға жуық қара құрдымдардың саны бір текше жарық жылына мыңнан аспайды. Егер олардың саны көбірек болса, олардың жалпы сәулеленуін есептеуге болар еді. Массивті алғашқы қара құрдымдардың кванттық сәулеленуі шамалы, сондықтан оларды қараңғы материяға кіретін объектілердің қатарына қосуға болады. 1994 жылы Данияның теориялық астрофизика орталығында жұмыс істейтін ресейлік астрофизик-ғалымдар Павел Иванов, Павел Насельский және Игорь Новиков осы перспективаға нұсқады. Сонымен бірге Үлкен Магеллан бұлтындағы жұлдыздардың біздің Галактиканың массивтік ықшам ореол объектілері арқылы микролинзасы ашылғаны туралы хабар пайда болды. Басқалардың арасында мынадай идея алға тартылды: қара тесіктер мұндай нысандар болуы мүмкін. Жаңа ашылым суық қараңғы материяның алғашқы қара тесіктерден тұратыны туралы теорияға қосымша дәлелдер қосады.

Дегенмен, мақала авторы, біз бастапқы құрт саңылаулары туралы ұмытпауымыз керек деп атап көрсетеді. Жалпы салыстырмалылық теориясына сәйкес, бұл оған екі кіреберісті қосатын туннель түріндегі өте қисық кеңістік. Тесіктердің біріне түсетін зат немесе радиация туннельдің бүкіл көлеміне шашырап, сәйкесінше басқа тесіктен шығады. Немесе керісінше. Бір гипотеза бойынша, бұл бастапқы шұңқырлар Ғаламның кеңеюінің басында болған болуы мүмкін. Және олар мұны болашақта жалғастыра алады. Ескерту: кванттық булану (Хокингтің булануы деп аталатын) мұндай объектілерге әсер етпейді, сондықтан олар басқа тұрақсыздықтарға ұшырамаса, космологиялық уақыт кезеңдері бойына сақталады. Осыған сүйене отырып, суық қара заттың бір бөлігі де құрт саңылауларынан тұратынын жоққа шығаруға болмайды.

Сонымен, Новиков қорытындылайды, қараңғы заттар - алғашқы қараңғы тесіктер мен құрт тесіктері - қараңғы материяның құпиясын шеше алады. Бірақ ұсынылған тұжырымдамалардың қаншалықты сәтті (немесе сәтсіз) екендігі, ең алдымен, 2009 жылы 14 мамырда 2009 жылдың 14 мамырында ұшырылған Планк ғарыштық обсерваториясының көмегімен суық қараңғы материяны зерттеу бойынша бақылаулардың нәтижелері белгілі болғанда ғана белгілі болады. Еуропалық ғарыш агенттігі Horizon -2000 және көрнекті неміс физигі Макс Планктың (1858-1947) есімімен аталған.

Новиков I. Қараңғы заттар және қараңғы материя. - «Жер және ғалам» журналы, 2009 ж., №5

«Жер және ғалам» журналының редакторларының суреттері

Материалды Мария САПРЫКИНА дайындады

«Ресейдегі ғылым», №1, 2010 ж



Менің ойымша, мен бұл жерде әлі аспиранттар кезінен бастап қараңғы материяның бөлшектерін іздеген адамдардың тұтас бір ұрпағы туралы пікірін білдіремін деп ойлаймын. Егер LHC жағымсыз жаңалық әкелсе, біздің ешқайсымыз осы ғылым саласында қалуымыз екіталай.


LHC жауап бере алатын өзекті сұрақтардың бірі теориялық болжамдардан алыс және бізге тікелей қатысты. Бірнеше ондаған жылдар бойы астрономия күрделі жұмбақты шешуге тырысуда. Кеңістіктегі барлық масса мен энергияны есептейтін болсақ, материяның арыстандық үлесі біздің көзімізден жасырылған болып шығады. Заманауи есептеулер бойынша, жарық беретін зат тек қана 4% Әлемдегі материяның жалпы саны. Бұл аянышты үлеске сутегі газынан бастап, Жер сияқты планеталардың темір өзектеріне дейін атомдардан жасалған барлық нәрсе кіреді. Шамамен 22% - қара материя, электромагниттік толқындар шығармайтын және тек гравитациялық өріс арқылы өзін сезінетін заттың құрамдас бөлігі. Ақырында, қазіргі деректер 74% -ы қараңғы энергия түрінде екенін көрсетеді, бұл Әлемнің жеделдетілген қарқынмен кеңеюіне әкелетін белгісіз табиғат заты. Бір сөзбен айтқанда, Әлем құрастырылмаған мозаика. Мүмкін ТАНК жетіспейтін бөлшектерді табуға көмектесетін шығар?

Жасырын материя туралы гипотезалар бұл проблема жалпы ғылыми қоғамдастық мойындағанға дейін көп уақыт бұрын айтыла бастады. Ғаламды көзге көрінетін материядан басқа тағы бір нәрсе бақылауда ұстайтыны туралы алғашқы күдік 1932 жылы пайда болды. Голланд астрономы Ян Оорт галактикалардың сыртқы аймақтарындағы жұлдыздар олармен салыстырғанда әлдеқайда үлкен ауырлық күшіне ұшырағандай қозғалатынын есептеді. бір зат. Құс жолы шын мәнінде жылқылары бар алып карусель тәрізді. Жұлдыздар галактикалық орталықтың айналасында айналады, кейбіреулері галактикалық дискіден сәл жақынырақ, ал басқалары сәл алысырақ. Оорт олардың жылдамдықтарын өлшеп, жұлдыздарды галактикалық жазықтыққа жақын ұстап, Галактиканың ыдырауына жол бермеу үшін Құс жолының тартылу күші қандай болуы керек екенін анықтады. Осы күшті біле отырып, Оорт біздің жұлдыз жүйеміздің жалпы массасын есептеді (бұл мән бүгінде Оорт шегі деп аталады). Нәтиже күтпеген болды: бұл жарық шығаратын жұлдыздардың байқалған массасынан екі есе көп болды.

Келесі жылы Кальтехте жұмыс істейтін болгариялық физик Фриц Цвики Кома Береницес шоқжұлдызындағы галактикалардың бай шоғырын біріктіру үшін қаншалықты гравитациялық «желім» қажет екенін дербес зерттеді. Топтағы галактикалар арасындағы қашықтық үлкен, сондықтан Цвики гравитациялық күш үшін үлкен мән алды. Одан мұндай күшті құруға қажетті заттың мөлшерін есептеуге болатын. Цвики оның көрінетін заттың массасынан жүздеген есе артық екенін көріп таң қалды. Бұл көлемді құрылым камуфляжды тіректерде тұрған сияқты, оның өзі оны тұрақты ұстай алады.

30-жылдары ХХ ғасыр Ғалымдар Хаббл ашқан экспансияны қоспағанда, Ғалам туралы аз білді. Тіпті басқа галактикалардың Құс жолы сияқты «аралдық ғаламдар» туралы идеясы да бастапқы кезеңде болды. Физикалық космологияның сәби кезін ескере отырып, Оорт пен Цвиккидің ерекше жаңалықтарына ешкімнің дерлік назар аудармағаны таңқаларлық емес. Астрономдар олардың маңыздылығын түсінгенше бірнеше жыл қажет болды.

Біз қараңғы материяға деген қазіргі қызығушылықты жас Вера Купер Рубиннің батылдығымен байланыстырамыз, ол сол кездегі барлық теріс пікірлерге қарамастан (ол кезде әйел астрономдар тым жалынышты көрінетін) астрономиямен айналысуға шешім қабылдады. Рубин Вашингтонда, Колумбия округінде дүниеге келген және жатын бөлмесінің терезесінен жұлдыздарға қарап өскен. Ол астрономия бойынша кітаптарды, әсіресе құйрықты жұлдызды ашқаны үшін халықаралық танымалдыққа ие болған Мария Митчеллдің өмірбаянын оқығанды ​​ұнататын. Вера Рубиннің арманына жету жолын оңай деп атауға болмайды: сол жылдары астрономиялық қауымдастық есікте «Әйелдерге рұқсат етілмейді» деген жарқын белгісі бар жабық клубқа ұқсайтын.

Рубин кейінірек есіне алды: «Мектепте оқып жүргенімде олар маған ешқашан астроном болып жұмысқа тұрмайтынымды және басқа нәрсемен айналысуым керектігін айтты. Бірақ мен ешкімді тыңдамадым. Егер сіз шынымен бірдеңені қаласаңыз, оны қабылдап, істеу керек және, бәлкім, осы салада бір нәрсені өзгертуге батылдық қажет» 86.

Бір кездері Митчелл сабақ берген Вассар колледжінде астрономия бойынша бакалавр дәрежесін және Корнелл университетінде астрономия магистрі дәрежесін алғаннан кейін Рубин Джорджтаун университетінде астрономия бойынша оқуын жалғастыру үшін туған қаласына оралды. Философия ғылымдарының докторы дәрежесін алу үшін жазған диссертациясының ғылыми жетекшісі Георгий Гамов болды. Ол университет оқытушыларының тізімінде болмаса да, оны галактикалардың эволюциясы қызықтырды және Рубинмен жұмыс істеуге рұқсат алды. Оның басшылығымен ол 1954 жылы өзін қорғады.

Математик Роберт Рубинмен некеде дүниеге келген төрт баланы бағып-қағып жүріп, оған отбасы мен ғылымды біріктіруге мүмкіндік беретін тұрақты жұмыс табу оңай болған жоқ. Ақырында, 1965 жылы Вашингтондағы Карнеги институтының Жердегі магнетизм бөлімі оны ғылыми қызметкер ретінде қабылдады. Онда Рубин өзінің әріптесі Кент Фордпен шығармашылық одақ құрады. Оның өз қолымен құрастырған телескопы болды және олар бірге галактикалардың сыртқы аймақтарын белсенді бақылауға кірісті.

Алдымен астрономдар телескоптық телескопты Құс жолының ең жақын спиральды көршісіне, Андромеда шоқжұлдызындағы галактикаға бағыттады. Спектрографты пайдалана отырып, олар галактикалық периферияда орналасқан жұлдыздардың спектрлеріндегі Доплер ығысуы туралы мәліметтерді жинай бастады. Доплерлік ығысу – бақылаушыға қарай (бақылаушыдан алыс) қозғалатын объектінің сәулелену жиілігінің артуы (азаюы). Бұл орын ауыстырудың шамасы дененің салыстырмалы жылдамдығына байланысты. Доплер эффектісі кез келген толқындық процеске, соның ішінде жарық пен дыбысқа тән. Мысалы, біз өрт сиренасының жақындаған сайын жоғарылағанын естігенде және алыстаған сайын дыбыс деңгейі төмендейді, біз осы әсермен күресеміз. Егер жарық туралы айтатын болсақ, онда көзге жақындаған сайын оның сәулеленуі спектрдің күлгін аймағына (күлгін ығысу), ал алыстаған сайын қызылға (қызыл ығысу) ауысады. Галактикалардың қызыл ығысуы Хабблға алыстағы галактикалардың бізден ұшып бара жатқанын дәлелдеді. Электромагниттік спектрлердегі Доплер эффектісі әлі де астрономияның таптырмас құралдарының бірі болып табылады.

Андромеданың сыртқы бөліктеріндегі жұлдыздардың спектрлерін алып, орын ауыстырудың шамасын өлшей отырып, Рубин мен Форд жұлдыздық материяның жылдамдығын есептей алды. Олар галактиканың шетіндегі жұлдыздардың ауырлық центрінің айналасында қаншалықты жылдам қозғалатынын анықтады. Содан кейін Карнеги институтының ғалымдары график құрастырды: орбиталық жылдамдықтар тігінен, ал орталықтан қашықтық көлденеңінен түсірілді. Галактиканың айналу қисығы деп аталатын бұл қатынас Андромеданың ең шеткі бөліктері карусельде қалай айналатынын анық көрсетті.

Кеплер бірнеше ғасыр бұрын анықтағандай, массасының негізгі бөлігі орталықта шоғырланған астрономиялық объектілерде (мысалы, Күн жүйесі) дене орталықтан неғұрлым алыс болса, оның жылдамдығы соғұрлым төмен болады. Сыртқы планеталар өз орбиталарында ішкі планеталарға қарағанда әлдеқайда баяу қозғалады. Меркурий Күнге жақын жерде шамамен 50 км/с жылдамдықпен жарқылдайды, ал Нептун шамамен 5,5 км/с жылдамдықпен әрең қозғалады. Мұның себебі қарапайым: күн тартылысы радиуспен тез азаяды және күн жүйесінің сыртқы бөліктерінде планеталардың жылдамдығына әсер ететін масса жоқ.

Бұрын Құс жолы сияқты спиральды галактикаларда материя дәл сондай жинақы түрде таралған деп есептелді. Бақылаулар көрсеткендей, жұлдыздар галактикалардың орталық бөлігінде ең тығыз орналасады және сфералық құрылымды құрайды (астрономдар оны «дөңес» деп атайды). Галактикалық дискіні қоршап тұрған спиральды қолдар мен ореол, керісінше, сирек және эфемерлі көрінеді. Бірақ алғашқы әсер алдамшы.

Андромеданың айналу қисығын тұрғызу кезінде Рубин және Форд күн жүйесіндегі сияқты үлкен қашықтықтарда жылдамдықтардың төмендейтініне сенімді болды. Бірақ оның орнына график түзу сызық болып шықты, бұл ғалымдарды әбден таң қалдырды. Тау беткейінің орнында жазық үстірт болған. Жылдамдық профилінің жалпақ пішіні массаның іс жүзінде байқалатын құрылымнан әлдеқайда ұзағырақ екенін білдірді. Біздің көзімізден жасырылған нәрсе, біздің ойымызша, гравитация өте аз болуы керек аймақтарға айтарлықтай әсер етеді.

Андромедадағы жылдамдықтың бұл әрекетінің ерекшелік немесе ереже екенін түсіну үшін Рубин мен Форд Карнеги институтындағы әріптестері Норберт Тоннард және Дэвид Берштейнмен бірге тағы 60 спиральды галактиканы сынауға шешім қабылдады. Спиральдар галактиканың жалғыз түрі болмаса да – эллиптикалық галактикалар бар, ал тұрақты емес галактикалар бар – астрономдар қарапайымдылығы үшін «құйынды» таңдады. Галактикалардың басқа түрлерінен айырмашылығы, спираль түрінде қолдардағы жұлдыздар бір бағытта айналады. Сондықтан олардың жылдамдықтарын графикке салу оңай, сондықтан талдау оңайырақ.

Команда Аризонадағы Китт Пик және Чилидегі Серро Тололо обсерваторияларында бақылаулар жүргізіп, барлық 60 галактика үшін айналу қисықтарын құрады. Бір қызығы, әрбір графикте Андромеда сияқты тегіс кесінді болды. Бұдан Рубин және оның авторлары спиральды галактикалардағы материяның негізгі бөлігі гравитациялық өрістен басқа ешқандай түрде көрінбейтін ұзартылған көрінбейтін түзілімдерде жиналады деген қорытындыға келді. Оорт пен Цвикиді азаптаған мәселе толығымен көтерілді!

Масканың артында кім тұр? Мүмкін қараңғы материя қарапайым материядан тұрады, бірақ оны көру қиын ба? Мүмкін біздің телескоптар ғарыштағы барлық нысандарды көру үшін тым әлсіз шығар?

Бір кездері қараңғы материяның рөліне аспан денелері ұсынылды, олардың атаулары оларға қатысты тартылыс күшін көрсетеді: мачо объектілері (MASNO, ағылшын тілінен алынған аббревиатура. Жаппай ықшам гало нысандары -«жаппай ықшам ореол объектілері»). Бұл аз жарық шығаратын галактикалар ореолындағы массивтік аспан денелері. Оларға, атап айтқанда, алып планеталар (өлшемі Юпитер және одан үлкенірек), қоңыр ергежейлілер (термоядролық жану сатысы өте қысқа жұлдыздар), қызыл ергежейлілер (әлсіз жарқыраған жұлдыздар), нейтрондық жұлдыздар (апаттық сығылуды бастан өткерген жұлдыздар ядролары) жатады. коллапс) және нуклондық материядан) және қара тесіктерден тұрады. Олардың барлығы атом ядроларының материясын және оның ең жақын туыстарын, мысалы, сутегі газын қамтитын бариондық заттардан тұрады.

Мачо объектілерін және гравитациялық тартылыстың басқа әлсіз көздерін іздеу үшін астрономдар гравитациялық микролинза деп аталатын ақылды әдісті әзірледі. Гравитациялық линза - призма сияқты жарықты бұрып жіберетін үлкен дене. Эйнштейннің жалпы салыстырмалық теориясына сәйкес, ауыр денелер өз айналасындағы кеңістік-уақытты иіп, өтіп бара жатқан сәуленің траекториясын иілуге ​​әкеледі. 1919 жылы линза эффектісі күн тұтылу кезінде байқалды: дәл осы сәтте күн дискісіне жақын жұлдыздарды көруге болады, бұл олардың жарығын өзгертеді.

Жер мен алыс жұлдыздар арасында өтетін мачо нысандары кескінді бұрмалауы керек болғандықтан, микролинзалау оларды «өлшеу» әдісін қамтамасыз етеді. Егер мачо нысаны кенеттен байқалатын жұлдыз бағытында (мысалы, жақын орналасқан галактиканың жұлдыздарының бірі) көру сызығында пайда болса, гравитациялық фокустың әсерінен ол бір сәтте жарқырайды. Ал «мачо адам» өткенде, жұлдыз сөніп, бұрынғы түріне қайтады. Бұл жарық қисығынан астрономдар объектінің массасын есептей алады.

90-жылдары MASNO жобасы аясында Австралиядағы Стромло тауы обсерваториясының астрономдарының халықаралық тобы 15-ке жуық «күдікті» оқиғаны қамтитын каталог жасады. Ғалымдар галактиканың ореол секциясын секция бойынша сканерлеу және жұлдызды фон ретінде Үлкен Магеллан бұлтын (Құс жолының серігі) пайдалану арқылы ғалымдар тән жарық қисықтарына тап болды. Осы бақылау деректеріне сүйене отырып, астрономдар галактикалық ореолдағы барлық заттардың шамамен 20% -ы Күн массасының 15-тен 90% -ға дейінгі массасы бар мачо нысандарынан тұрады деп есептейді. Бұл нәтижелер Құс жолының шетінде күңгірт және салыстырмалы түрде жарық жұлдыздар мекендейтінін көрсетті, олар әрең жарқыраса да, тартымды күш тудырады. Яғни, Галактиканың шеткі бөлігінде қандай аспан денелері кездесетіні ішінара белгілі болды, бірақ жасырын массаның қалған бөлігін қалай түсіндіруге болатыны әлі түсініксіз болды.

Неліктен мачо нысандары қараңғы материяның құпиясына нақты жауап бере алмайтынына сенудің басқа да себептері бар. Нуклеосинтездің (химиялық элементтердің пайда болуы) астрофизикалық модельдерінде бүгінгі күні кеңістіктегі белгілі бір элементтің санын біле отырып, Үлкен жарылыстан кейінгі алғашқы сәттерде Әлемде қанша протон бар екенін есептеуге болады. Бұл ғаламдағы бариондық заттардың үлесін бағалауға мүмкіндік береді. Өкінішке орай, есептеулер қараңғы материяның бір бөлігі ғана бариондық сипатта, қалғаны басқа формада екенін көрсетеді. Таныс бариондардан тұратын мачо нысандары панацея рөліне сәйкес келмейтіндіктен, ғалымдар басқа үміткерлерге назар аударды.

Мачо нысандарына мұндай қатыгездік атау берілгені кездейсоқ емес: осылайша олар қараңғы материяны түсіндіруге ұсынылған денелердің басқа класына - қол жетпес «WIMPs» (WIMP - ағылшын тілінен алынған сөз. Әлсіз әрекеттесетін массивтік бөлшектер- «әлсіз әрекеттесетін массивтік бөлшектер»). «Мачодан» айырмашылығы, «WIMP» аспан денелері емес, тек әлсіз және гравитациялық әсерлесуге қатысатын массивтік бөлшектердің жаңа түрі. Олар ауыр болғандықтан, WIMP-тер төмен жылдамдыққа ие болуы керек, бұл оларды тамаша гравитациялық желім етеді: олар ғарышта көрінетін галактикалар мен галактика кластерлері сияқты алып құрылымдардың құлап кетуіне жол бермейді.

Нейтринолар ауыр және еңбекқор болса, оларды арзандату мүмкін емес еді. Өйткені, лептондарға лайық болғандықтан, олар күшті процестерден аулақ болады және барлық бейтарап бөлшектер сияқты олар электромагнетизмнен қорықпайды. Алайда нейтринолардың елеусіз массасы мен тынышсыздығы оларды қараудан шығаруға мәжбүр етеді. Нейтриноларды өздерінің ептілігінің арқасында қалалық кеңес сайлауы алдында сайлаушыларды жаулап алуға тырысып, әртүрлі аудандарға үнемі шабуыл жасайтын үстірт саясаткермен салыстыруға болады. Бір жерге қоныстана алмаған жанның төңірегіне халық бірігіп, мықты қолдауға ие болғысы келе ме? Сол сияқты ұзақ уақыт бойы еш жерде тұрмайтын және ешнәрсеге аз әсер ететін нейтринолар біріктіруші таяқша рөліне әрең сай келеді.

Нейтрино тәрізді бөлшектер – тым жеңіл және құрылымдар түзу үшін жылдам – ыстық қараңғы материя деп аталады. Ғаламдағы жасырын масса белгілі бір дәрежеде олардан тұруы мүмкін болса да, олар галактикалардың сыртқы аймақтарындағы жұлдыздар өздерінің үй «аралына» неліктен мықтап жабысатынын және галактикалардың неліктен кластерлерге жиналатынын түсіндіре алмайды. Өлшенген қадамдармен сипатталатын ауыр заттар, соның ішінде «мачо» және «бұдырлар» суық қараңғы материя класына жатады. Егер біз оны жеткілікті түрде қырып алсақ, ғарыштық тіректердің неден жасалғанын білетін болар едік.

Бірақ егер нейтрино болмаса, онда адрондық емес шыққан қандай бейтарап бөлшектердің айтарлықтай массасы бар және жұлдыздар мен галактикаларға әсер ететіндей баяу ұша алады? Өкінішке орай, бұл стандартты үлгіде жетіспейді. Нейтринолардан, «махолардан» және «жұмсақтардан» басқа, аксион да қараңғы материя деп мәлімдейді және кейбір теоретиктердің пікірінше, дәлелді себеппен. Бұл массивтік бөлшек кванттық хромодинамикаға (күшті өзара әрекеттесу теориясы) енгізілген, бірақ әлі тәжірибе жүзінде анықталмаған. Қазіргі уақытта Ғаламдағы жасырын массаны іздеу тұйыққа тірелді.

LHC-тен көмек сұраудың уақыты келді. Мүмкін, үдеткіштегі соқтығыстардың фрагменттері суық қараңғы материяның құпиясына жауап береді. Үміткерлер тізімінде бірінші орында ең жеңіл суперсимметриялық серіктестер: нейтралинолар, чаргиностар, глюинолар, фотиналар, скварктар, слептондар және басқалары. Егер олардың массасы (энергетикалық бірліктерде) тераэлектронвольттан онша ерекшеленбесе, оларды калориметрлер мен бақылау жүйелерінде пайда болатын тән ыдыраулар арқылы байқау қиын болмайды.

Бірақ егер қараңғы материя ғаламның жалғыз құпиясы болса, физиктер тілдерін тістеп, саусақтарын айқастырып, тыныш отыратын және LHC немесе басқа құралдың қолайлы нәтиже беруін күтетін. Бұл жұмыс туралы хабарландыру жариялап, сұхбатқа білікті маманның келуін сабырмен күту сияқты. Алайда көкжиекте ғалымдарға қиындық тудырып үлгерген қатал жаңғақ пайда болды. Біз қараңғы энергия туралы айтып отырмыз. Олар өздерінен нақты не жасырылғанын білмей ғана емес, қайда іздеу керектігін де білмейді.

Алғаш рет ғылыми қоғамдастық 1998 жылы қара энергиямен бетпе-бет келді. Содан кейін астрономдардың екі тобы - Ұлттық зертхананың зерттеу тобы. Лоуренс Беркли Саул Перлмуттердің жетекшілігімен және Стромло тауындағы обсерваторияның бақылаушылары (соның ішінде Адам Рисс, Роберт Киршнер және Брайан Шмидт) Ғаламның кеңеюі туралы таңғажайып жаңалықты жариялады. Ғарыштың бұрын қалай кеңейгенін байқау үшін зерттеушілер алыс галактикалардағы суперновалар арасындағы қашықтықты өлшеген. Бұл қашықтықтарды спектрлік сызықтардың доплерлік ығысуынан табылған галактикалардың жылдамдықтарына қарсы бір графикке салу арқылы астрономдар шегіну жылдамдығын сипаттайтын Хаббл параметрінің миллиардтаған жылдар ішінде қалай өзгергенін анықтай алды.

Бақылауларда пайдаланылған 1а типті суперновалар деп аталатын жұлдыздардың керемет қасиеті бар: жарылыс кезінде олар шығаратын энергияның қарқындылығында белгілі бір заңдылықтарды байқауға болады. Осы болжамды мінез-құлықтың арқасында аталған топтар байқалған жарықтықты белгілі мәнмен салыстыру арқылы жұлдыздарға дейінгі қашықтықты есептей алды. Басқаша айтқанда, астрономдар бізден миллиардтаған жарық жылы қашықтықта орналасқан, яғни бұрын жарылған жұлдыздарға «жете алатын» рулеткаға ие болды.

Белгілі абсолютті жарықтылығы бар астрономиялық объект стандартты шам деп аталады. Біз түнде көлік жүргізіп, жол бойындағы шамдарға қарасақ, белгілі бір шамға дейінгі қашықтықты оның бізге жарық немесе күңгірт болып көрінуі арқылы бағалай аламыз. Егер, әрине, олардың барлығы бірдей қуат шығарады деп есептесек. Түнгі серуендеу кезінде көзіңізге жарқыраған жарқыл түссе, оның көзі сізге жақын деп шешетін шығарсыз. Әрең көрінетін жарық туралы сіз оны алыс жерде деп ойлай алмайсыз. Қысқасы, біз қашықтықты жиі жарық көзінің айқын жарықтығына қарай бағалаймыз. Дәл сол сияқты астрономдар 1а типті супернова сияқты объектіні стандартты шам үшін қабылдап, үлкен қашықтықты өлшеуге арналған жалғыз дерлік құралға ие болды.

SCP жобасын (Supernova Cosmology) жүзеге асырған Перлмутгердің зерттеу тобы бөлшектер физикасымен тікелей байланысты. Джордж Смутқа Нобель сыйлығын әкелген COBE спутнигіндегі ғарыштық микротолқынды фондық сәулеленуді зерттеу сияқты бұл бағдарлама Лоуренс зертханасының дәстүрлерін жалғастыратынынан бастайық. Заттарға мұндай кең көзқарас барлық жерден байланыс іздеп, бір ғылым саласының әдістерін екінші ғылым саласына қолдануға тырысқан Red Lab жетекшісінің рухына толығымен сәйкес келеді. Сонымен қатар, SCP жобасының бастамашыларының бірі Герсон Голдхабер Резерфорд пен Чадвик кезінде Кавендиш зертханасында кеңінен танылды, содан кейін ұзақ жылдар бойы Брукхавен ұлттық зертханасының директоры қызметін атқарды. Космология мен бөлшектер физикасы – ең үлкен және ең кіші туралы ғылымдар ежелден байланысты деп айта аламыз.

SCP бағдарламасы басталған кезде, оның қатысушылары суперноваларды стандартты шам ретінде қабылдау арқылы олар сенімді болады деп үміттенді. баяулауҒалам. Ауырлық күші өзінің табиғаты бойынша бір-бірінен алшақтайтын кез келген массивтік денелер жүйесінің шегініп кетуін кешіктіретін сияқты. Қарапайым тілмен айтқанда, жоғары лақтырылған нәрсе төмен түседі немесе кем дегенде баяулайды. Сондықтан космологтар ғарыштық эволюцияның үш ықтимал жолын алдын ала білді. Ғаламның орташа және критикалық тығыздығы арасындағы қатынасқа байланысты ол не айтарлықтай тез баяулайды, ал кеңею сығымдаумен ауыстырылады, немесе ол өте баяулайды және тоқтау нүктесіне жетпейді, немесе егер екі тығыздықтары тең, ол шекаралық күйде қалады және де шексіз ұзақ уақытқа кеңейеді.

Үш сценарий де кәдімгі Үлкен жарылыстан басталады. Егер Ғалам жеткілікті тығыз болса, ол бірте-бірте баяулайды, ақырында, миллиардтаған жылдардан кейін кеңею сығуға жол береді. Бар нәрсенің бәрі ақырында Үлкен ет тартқышқа тартылады. Егер тығыздық критикалық мәннен төмен болса, Ғаламның кеңеюі жалғасады, баяулайды, шексіз - ғарыш күш арқылы қашықтықты еңсереді, таусылған жүгіруші сияқты. Галактикалардың кеңеюі барған сайын баяулағанымен, олар бір-біріне қарай жүгіруге ешқашан батыл бола алмайды. Бұл балама кейде Үлкен Моан деп аталады. Үшінші мүмкіндік: орташа тығыздық критикалық тығыздыққа тура тең. Бұл жағдайда Ғалам баяулайды және дәл осылай қысқара бастайды, бірақ бұл болмайды. Ол тәжірибелі арқанмен жүруші сияқты тепе-теңдікті оңай сақтайды.

Перлмуттер мен оның қызметкерлері осы үш нұсқаның бірін көреді деп күтті. Дегенмен, суперноваларды бақылау белгілі заңдылықтарға қайшы келді. Жылдамдық пен қашықтық графиктерінен кеңею мүлде бәсеңдемейтіні шығады. Оның үстіне ол тездетеді. Бірдеңе гравитацияның әсерінен тежеу ​​педальын газбен шатастырып жібергендей болды. Бірақ бұл айла-шарғыларда белгілі заттардың ешқайсысынан күдіктенуге болмайды. Чикаго университетінің теоретигі Майкл Тернер ерекше компонентті қара энергия деп атады.

Қараңғы энергия қараңғы материядан кем емес жұмбақ болғанымен, олардың қасиеттерінің ортақ қасиеттері аз. Қараңғы материя кәдімгі материя сияқты тартылыс күшін тудырады, бірақ қараңғы энергия «антигравитацияның» бір түрі ретінде әрекет етеді, бұл денелердің үдеумен ұшып кетуіне әкеледі. Егер қараңғы материя кеште болса, ол қонақтарды бір-бірімен таныстырып, оларды жалпы көңіл көтеруге тартады. Қараңғы энергия, керісінше, көшедегі тәртіпсіздіктерді басып, арнайы жасақта жұмыс істеуді ұнатады. Шындығында, егер ғарыш қараңғы энергиямен тым бай хош иістендірілген болса, Әлем Үлкен жыртумен аяқталатын тағдырлы жолды таңдар еді - ол жай ғана соққыға жығылған болар еді.

Қара энергияға байланысты физиктер бір кездері Эйнштейн тастап кеткен космологиялық тұрақтыны жалпы салыстырмалылыққа қайтару туралы айтады. Антигравитацияны сипаттайтын термин (лямбда термині) мәселені аз күш-жігермен шешсе де, оны физикалық тұрғыдан негіздеу жақсы болар еді. Физиктер, егер бұл үшін кейбір іргелі алғышарттар болмаса, когерентті теорияларға жаңа терминдер қосуға өте құлықсыз. Басқаша айтқанда, космологиялық тұрақты өріс теориясында өз орнын табуы керек еді. Дегенмен, қазіргі заманғы өріс теориялары вакуумдық энергияның елестету мүмкін емес мөлшерін береді. Одан шынайы мәнді алу үшін оны нөлге дейін азайту керек (яғни, дәл емес). Табылған және эксперименталды түрде өлшенген ғарыштық жеделдету ғалымдар үшін күрделі басқатырғыштар тудырды.

Оның үстіне, егер қараңғы энергия уақыт пен кеңістікте тұрақты болып қалса, оның әсері ешқашан төмендемейді. Гравитация уақыт өте келе қараңғы энергияға ауысқан сайын, Әлем Үлкен жыртысқа жақындайды. Мұндай қайғылы жағдайды қабылдамас бұрын, теоретиктердің көпшілігі ойланып, жақсырақ нәрсені ойлап табуды жөн көреді.

Принстондық теоретик Пол Стайнхардт, сондай-ақ Роберт Колдуэлл мен Рахул Дэйв қараңғы энергияны модельдеудің өзіндік әдісін ұсынды. Олар материяның квинтессенция деп аталатын жаңа түрін енгізді. Квинтессенция — денелерді біріктірудің орнына (тартылыс көзі ретінде қызмет ететін қарапайым материя сияқты) оларды бір-бірінен итермелейтін (Філістір ғибадатханасының бағандарының құдіретті Самсоны сияқты) гипотетикалық субстанция. Бұл субстанцияның термині антикалық философиядан алынған, онда квинтэсенция («бесінші мән») Эмпедоклдың төрт элементінің қатарын жалғастырды. Космологиялық константа мен квинтэссенцияның айырмашылығы мынада: біріншісі нүктеге дейін тамырлас болса, екіншісі иілгіш пластилин сияқты - ол әр жерде және дәуірден дәуірге өзгеруі мүмкін.

WMAP спутнигінен ғарыштық микротолқынды фондық сәулеленуді бақылау ғарыштың қараңғы энергияның, қараңғы материяның және көрінетін заттардың қоспасымен толтырылғанын көрсетеді (осы ретпен). Бірақ зондтағы суреттер қос қара коктейльді жасау үшін қандай ингредиенттер қолданылатыны туралы әлі үнсіз.

Физиктер LHC қараңғы энергия мен қараңғы материяның табиғатына қатысты құпия пердені жоюға көмектеседі деп үміттенеді. Егер, мысалы, ең үлкен коллайдерде квинтэссенс табылса, бұл космологиядағы революцияны білдіреді және біздің материя, энергия және Әлем туралы түсінігімізді түбегейлі өзгертеді. Өзіңіз бағалаңыз, осы жаңалықтың арқасында біз бәрін болашақта не күтіп тұрғанын білетін болар едік.

Гипотезалар ламбда терминін қосумен және әдеттен тыс субстанцияны енгізумен шектелмейді. Кейбір теоретиктердің пікірінше, тартылыс теориясының өзін қайта қараудың уақыты келді. Мүмкін гравитациялық күштер әртүрлі масштабта әр түрлі көрінеді: планеталық жүйелерде олар бір жолмен әрекет етеді, бірақ галактикалық кеңістікте олар басқаша әрекет етеді? Біздің ойымызша дұрыс болып көрінетін Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясы ең үлкен қашықтықтағы басқа теориямен алмастырылуы мүмкін бе? Кезінде Рубин айтқандай: «Гравитацияның не екенін білмейінше, қараңғы материяның не екенін білмейміз»87.

Гравитацияның инновациялық теориялары оның әрекет ету механизмі мен ауқымында түбегейлі өзгерістерді ұсынады. Оның кейбір қасиеттері, бұл теорияларды ұстанушылар, егер ауырлық күші материя мен энергияның басқа түрлеріне қол жеткізуге тыйым салынған жасырын қосымша өлшемдерге енеді деп есептесек, табиғи түсініктеме алады. Сонда Әлемнің қараңғы секторы жоғары сфералардың көлеңкесі болуы мүмкін.

Бір қызығы, бұл түрдегі жеке экзотикалық теориялар, олар қаншалықты оғаш көрінсе де, LHC-де сынақтан өтуі мүмкін. Жоғары энергиялық түрлендірулердің ыстық пеші бұрын-соңды болмаған бөлшектерді өмірге әкеліп қана қоймай, сонымен қатар жаңа өлшемдерді аша алады. Табиғаттың қандай ұзақ жылдар бойы сақталып келе жатқан құпияларын LHC-тің бұрын-соңды болмаған құдіреті олардың перделерін алып тастайтынын кім білсін...

Қараңғы материяға келетін болсақ, ол туралы айтқан кездейсоқ сөздеріңізден сіз бұл туралы ештеңе білмейсіз. Осы уақытта оның болуы тікелей астрономиялық бақылаулар арқылы анықталды. «Қара материя туралы әңгімені» оқыңыз, мүмкін, содан кейін сіз бұл тақырыпқа көбірек құрметпен қарайтын шығарсыз.

Вадим Бережной 14.07.2016 07:51 Бұзушылық туралы хабарлау

Физиктер қараңғы материя туралы бірауыздан емес. Бұл гипотезалардың бірі, ең алдымен қате және алыс. Интернетте физика (және басқа ғылымдар) бойынша даулы және шешілмеген мәселелердің тізімі бар және бұл тізім әсерлі.

Богохулов 14.07.2016 08:38 Бұзушылық туралы хабарлау

Қараңғы зат дегеніміз не? Бұл суперсимметриямен байланысты ма? Қараңғы материя құбылысы материяның қандай да бір түрімен байланысты ма, әлде бұл шын мәнінде гравитацияның кеңеюі ме?
Бұл туралы күрделі физика айтады.

Богохулов 14.07.2016 10:17 Бұзушылық туралы хабарлау

Мен тағы да қараңғы материя туралы түсіндіремін. Барлық материалдық денелер (планеталар, жұлдыздар, шаң мен газдардың жинақталуы) ауырлық күшінің әсеріне ұшырайды. Бүкіләлемдік тартылыс заңы математикалық түрде F=g*M*m/r*r формуласымен өрнектеледі, мұндағы * – арифметикалық көбейту таңбасы, қиғаш сызық / бөлу белгісі, M және m – жұлдыздың массалары және оның планетасы, F – тартылыс күші, g – тартылыс күшінің тұрақтысы. Сонымен, Күн жүйесінде барлық денелер гравитациялық формула бойынша қатаң түрде қозғалады және Кеплер заңдары жоғары дәлдікпен сақталады, ал Күн жүйесінде қараңғы материя жоқ. Бірақ Галактиканың үлкен көлемдерінде оның центрінің айналасындағы орбитадағы жұлдыздардың қозғалысын зерттегенде, олардың қозғалыс жылдамдығы ештеңе шығармайтын қандай да бір көрінбейтін заттың орасан зор массасының болуына байланысты екені белгілі болды. Тағы бір әсер бар - гравитациялық линза, жарық шоғы түзу сызықты қозғалысынан материяның үлкен массасымен ауытқыған кезде. Бұл қараңғы материя және оның болуы оның құрылымы мен құрамы, т.б. Оның неден тұратыны қазіргі ғылымға белгісіз. Сіз бұл мәселе бойынша ештеңе оқымаған сияқтысыз. Мысалы, сілтемедегі «Элементтер» веб-сайтына қараңыз Қысқасы, қараңғы материя туралы көптеген материалдар бар.

Вадим Бережной 14.07.2016 13:12 Бұзушылық туралы хабарлау

Мұның бәрі маған таныс, қараңғы материяның сыны да таныс, мен оны сізге ұсындым. Айтпақшы, гравитацияның табиғаты, қараңғы материяның мәні сияқты, әлі де белгісіз, ғалымдар әлі күнге дейін бастарын шайқауда, бірақ бәрі сізге түсінікті.

Богохулов 14.07.2016 13:44 Бұзушылық туралы хабарлау

Маған фактілер түсінікті, соның негізінде белгілі бір материалдық объектінің болуы туралы қорытынды жасалды, оның табиғаты адамдарға белгісіз. Маған сен мені дұрыс түсінбеген сияқтысың. Менің мұнда жазып жатқаным сізге толық түсінікті емес. Бірақ мен ренжіген жоқпын. Адамдар әдетте бір-бірін әртүрлі жолмен түсінбейді. Бүгін Ниццада жан түршігерлік теракт болды... Неге? Кім айтады?

Вадим Бережной 15.07.2016 09:09 Бұзушылық туралы хабарлау

Шынында да, кейбір физиктер материалдық, бірақ бақыланбайтын нәрсе бар деген қорытындыға келген және оны қараңғы материя деп атайтын фактілер бар. Басқалары: «Қараңғы материя құбылысы материяның қандай да бір түріне қатысты ма, әлде бұл шын мәнінде тартылыс күшінің кеңеюі ме?» Яғни, гравитацияның өзі толық түсінілмеген, оған қандай да бір кеңею жатады.

Богохулов 16.07.2016 00:34 Бұзушылық туралы хабарлау

Ауырлық күшінің кеңеюі - босқа. Сіз, шамасы, физика, химия, астрономия сияқты ғылымдар және физикалық эксперименттердің әдістері сізге беймәлім, сондықтан сіз «ауырлық күшінің кеңеюі» деген мағынасыз сөздерді қайталайсыз. .

Вадим Бережной 17.07.2016 22:39 Бұзушылық туралы хабарлау

Менің электротехника мамандығы бойынша жоғары білімім бар. Мен сізге гравитацияның табиғаты ғылымға түсініксіз екенін, физика және басқа ғылымдардағы даулы және шешілмеген мәселелердің әсерлі тізімі бар екенін айттым (ол Интернетте бар). Онда олар гравитацияның кеңеюін айтады.

Богохулов 17.07.2016 22:55 Бұзушылық туралы хабарлау

Ғылымда қай кезде де даулы мәселелер болады. «Электрон атом сияқты сарқылмайтын». Соған қарамастан, физикалық шындықтар теория мен эксперименттегі жетістіктермен айқынырақ және айқын бола түседі. Электрондық спин сияқты тұжырымдама «ауырлық күшінің кеңеюінен» әлдеқайда қызықты. Оның кеңеюі туралы әшкерелеген адам бүкіләлемдік тартылыс заңын шынымен түсінбейді. Менің ойымша, Үлкен жарылыс «ауырлық күшінің кеңеюі» сияқты фантастика.

Вадим Бережной 18.07.2016 05:15 Бұзушылық туралы хабарлау

Вадим, интернетте А.Л.Алюшиннің мақаласы бар:
САЛМАҚТЫ ДЕНЕЛЕР ОРТАСЫНЫҢ КЕҢЕЙУІНІҢ НӘТИЖЕСІ РЕТІНДЕГІ Гравитация.

Богохулов 18.07.2016 10:31 Бұзушылық туралы хабарлау

Мен түсіндіре алмаймын.
Әрине, кеңейіп жатқан тартылыс күші емес, кеңейіп жатқан Ғаламның өзі.
Гравитациялық толқындар қазірдің өзінде (жақында) ашылды (және олардың бар екендігі қайтадан расталды және олар туралы Википедияда және басқа жерлерде оңай оқи аласыз).
Қараңғы материяға келетін болсақ, ол қарапайым көрінетін материяның галактикаларына тартылады, сондықтан ең алдымен олардың жанында және ішінде шоғырланады.
Көрінетін материяның галактикалары шашыраңқы болып табылады және олармен байланысты қараңғы материяның негізгі бөлігі бірдей шашырау болып табылады тұтас шашылып жатыр.
Үлкен жарылыстың басқа да сенімді дәлелдері бар.

Геннадий Пилный 18.07.2016 17:57 Бұзушылық туралы хабарлау

Құрметпен және алғыспен,

Геннадий Пилный 18.07.2016 18:24 Бұзушылық туралы хабарлау

Алюшиннің мына мақаласын оқыдым. Оның гипотезасы сынға төтеп бере алмайды. Жалпы, ол қарапайым физикалық тұлғаларды нашар түсінеді. Мысалы, ол (дәйексөз келтіремін): «Белсенді ізденістерге қарамастан, гравитациялық өрістің бар іздерінің жоқтығы...» деп жазады, бұл оның өріс ретіндегі материяның мұндай формасының мәнін түсінбейтіндігін көрсетеді. . Бала кезімізден біз өрістің әрбір нүктесінде белгілі бір күш, атап айтқанда ауырлық күші әрекет ететін кеңістік аймағы екенін білеміз, яғни. массасы бар бір дене мен массасы бар басқа дене арасындағы тартылыс күші. Мұны 1687 жылы ұлы ағылшын данышпаны Исаак Ньютон математикалық түрде көрсетті. Алушин жоғарыда келтірілген дәйексөзге қарағанда мұны білмейді, түсінбейді. Ол сондай-ақ ауырлық күші әрекеттесетін массалар арасындағы қашықтықтың квадратына пропорционалды түрде шексіз аз мәнге дейін азаятынын түсінбейді. Алушин былай деп жазады: «Кез келген дененің тартылыс күші шексіз алыс қашықтықтарға таралады, ал кез келген материалдық заттар бұл күш үшін абсолютті түрде өтеді». Бұл ақымақтық! Сондықтан біз бұл гипотезадан бас тартуымыз керек және оның барлық ауызша болжамдарын ескермеуіміз керек.

Вадим Бережной 18.07.2016 20:28 Бұзушылық туралы хабарлау

Алюшин мінсіз емес, бірақ оның қандай да бір рациясы бар. Бірақ мен математиктер мен физиктер Эйнштейнді және басқаларды қабылдамаймын. Nikon Tesla жоғары математикасыз басқарды, бірақ нәтиже алды.
Интернетте В.А.Ацюковский де бар: «Жердің тартылыс күші мен кеңеюінің эфирлік-динамикалық гипотезасы».

Богохулов 19.07.2016 00:03 Бұзушылық туралы хабарлау

Менде Ацюковскийдің барлығы дискіге жазылған. Никола Тесла - тамаша экспериментатор. Ол электр тогының физикалық табиғатын ерекше терең түсінеді. Бүкіл заманауи техникалық өркениет Никола Тесланың еңбектері мен өнертабыстарының арқасында революциялық серпін алды. Эйнштейн – физик-теоретик, ал теоретиктер дифференциалдық теңдеулерді шешуде студенттік шағында оларға жетпеген қарапайым адамдарға қарағанда мың есе жақсырақ. Бізде ақылды мұғалімдер өте аз. Жігіттің санасы толтыратын ыдыс емес, жағатын шырақ. Бірақ данышпандарды тудыратын мұндай алаугерлер аз. Бұл миллиардерлердің парадоксы: олар басқа адамдардың ғылыми ақыл-ойын тез жаулап алады, бірақ өздерін дамытқысы келмейді. Егер сіз оны сатып алсаңыз, не үшін?

Вадим Бережной 19.07.2016 06:24 Бұзушылық туралы хабарлау

Құрметті Вадим!
Менің білуімше, қараңғы материядан жасалған гравитациялық линзалар галактикалармен және қалыпты, көрінетін материямен гравитациялық байланыста (өзара тартылғандықтан).
Яғни, шын мәнінде, шашыраңқы көрінетін галактикалар ғана емес - және (ең алдымен) қараңғы материя олармен өзара байланысты.
Яғни, Үлкен жарылыстан кейін бүкіл Әлем кеңейеді.
Ғалымдар ашқан гравитациялық толқындар біздің Ғаламның кеңістік-уақыт құрылымының толқындары болып табылады.
Яғни, ауыр материалдық заттардың физикалық массаларынан алыс болса да, уақыт ағып, өтіп, оның құрылымының өзі толқуы мүмкін.
Біздің Ғаламның уақыты Ғаламмен бірге пайда болды және оған ғана тән, оның ішінде қамтылған.
Әртүрлі бөліктерде Әлемнің локустары (тіпті әртүрлі жылдамдықпен және үдеумен және әртүрлі гравитациялық өрістермен қозғалатын объектілерде де) уақыт бірдей ағып кетпейді, яғни STR және GTR жасаушы А.Эйнштейн жалпы дұрыс айтады. мұның барлығының математикалық тұжырымдарында.
Басқа ғаламдардың, параллель дүниелердің өз уақыты бар.

Алина Черникова 19.07.2016 17:41 Бұзушылық туралы хабарлау

Дұрыс айтасың, Алина!
Біздің бүкіл Әлем бір және қараңғы материя қарапайым материямен бірге ұшып кетеді.
Әрине, қараңғы материя Әлемде өте біркелкі таралмаған және гравитациялық түрде көрінетін материямен әрекеттеседі.
Бірақ қараңғы энергия әлдеқайда біркелкі таралады және оның жұмбақ антигравитация қасиеттерінің арқасында біздің Ғалам жеделдетілген жылдамдықпен кеңейеді.

Алена Коргамбаева 19.07.2016 18:41 Бұзушылық туралы хабарлау

Құрметті мырзалар, пікірлеріңіз үшін және көтерілген тақырыпқа қызығушылық танытқандарыңыз үшін рахмет. Мен бұл мәселелердің маманы емеспін, бірақ мен танымал әдебиеттерді оқудан түсінгенімді жеткізуге тырыстым. Математикалық дайындықсыз, белгілі ғылыми журналдарда олармен танысқаннан кейін фактілермен жұмыс жасамай, біз тақырыпты толығымен тереңдете алмаймыз.

Вадим Бережной 20.07.2016 06:27 Бұзушылық туралы хабарлау

Рахмет, Вадим!
Көптеген авторлар мен өзіне бейтаныс сұхбаттасушыларға дөрекілік көрсетуді ұнататын, сенушілер мен Құдайдың бар екенін мойындайтын адамдардың рухына көбірек түкіріп қоюды ұнататын менің жаугершілікке қарсы, құдайға қарсы күресетін клон-троллыма, мен оған былай деп жауап береді:
Мүмкін сіз дұрыс бағытта жүрсеңіз, оны түсінерсіз.
Бірақ әзірге сіздің әуесқойлықпен жалғандыққа, түрлі алюшиндердің қулығына қарай ілгерілеуіңіз байқалды.
Алушин (құрметті Вадимнің сөзін келтіреді) былай деп жазады: «Белсенді ізденістерге қарамастан, гравитациялық өрістің бар іздерінің жоқтығы...», бұл оның өріс ретіндегі материяның мұндай формасының мәнін түсінбейтінін көрсетеді.

Менің қарапайым шынайы пікірім:
Ал гравитациялық өріс бар және оның іздері іс жүзінде объективті түрде анықталған, кем дегенде бірдей гравитациялық толқындар.
Ал гравитациялық толқындар және гравитациялық өрістің басқа да айқын белгілері.
Менің ойымша, Алушин қателеседі және бұл жағынан ғана емес, Вадим мен ханымдар да дұрыс.
Рахмет, қымбатты Вадим, Алина, Алена және Татьяна! :)

Ерте ме, кеш пе біздің әлем өмір сүруді тоқтатады. Бір кездері ол атомнан кіші бір бөлшектен пайда болған сияқты. Ғалымдар бұған бұрыннан күмәнданбаған. Алайда, егер бұрын үстем теория Әлемнің өлімі оның жылдам үдетілген кеңеюі нәтижесінде және соның салдары ретінде сөзсіз «жылу өлімі» нәтижесінде болады деп есептелсе, қараңғы материяның ашылуымен бұл пікір өзгерді.

ҒАЛАМНЫҢ ҚАРА КҮШТЕРІ

Сарапшылардың айтуынша, бүкіл кең ғарыш жұмбақ «қараңғы материяның» бөлігі болып табылатын қандай да бір алып қара тесікке сіңіп, оның құлауы нәтижесінде жойылуы мүмкін.

Ғарыштың суық қойнауында әлем жаратылғаннан бері бітіспес екі күш – қараңғы энергия мен қараңғы материя соғысуда. Біріншісі Ғаламның кеңеюін қамтамасыз етсе, екіншісі, керісінше, оны өз ішіне тартуға, оны ұмытуға тырысады. Бұл қарама-қайшылық әртүрлі дәрежеде табысқа жетуде. Күштердің бірінің екіншісін жеңуі, ғарыштық тепе-теңдіктің бұзылуы барлық нәрсе үшін бірдей апатты.

Эйнштейн сонымен қатар ғарышта біз көріп тұрғаннан әлдеқайда көп материя бар деген болжам жасады. Ғылым тарихында аспан денелерінің қозғалысы аспан механикасының заңдарына бағынбаған жағдайлар болған. Әдетте, траекториядан бұл жұмбақ ауытқу белгісіз материалдық дененің (немесе бірнеше дененің) болуымен түсіндірілді. Нептун планетасы мен Сириус В жұлдызы осылайша ашылды.

ҒАРЫШ ҚЫСҚАУЛАР

1922 жылы астрономдар Джеймс Джим мен Джейкобус Каптейн біздің Галактикадағы жұлдыздардың қозғалысын зерттеп, Галактикадағы заттардың көпшілігі көрінбейді деген қорытындыға келді; Бұл еңбектерде «қараңғы материя» термині алғаш рет пайда болды, бірақ ол бұл ұғымның қазіргі мағынасына мүлдем сәйкес келмейді.

Астрономдар Ғаламның кеңеюінің жеделдеу құбылысын бұрыннан біледі. Галактикалардың бір-бірінен қашықтығын бақылай отырып, олар бұл жылдамдықтың артып келе жатқанын анықтады. Шардағы ауа сияқты ғарышты барлық бағытта итеретін энергия «қараңғы» деп аталды. Бұл энергия галактикаларды бір-бірінен алыстатады, ол тартылыс күшіне қарсы әрекет етеді.

Бірақ, белгілі болғандай, оның күштері шексіз емес. Сондай-ақ галактикалардың бір-бірінен таралуына жол бермейтін ғарыштық «желім» бар. Және бұл «желімнің» массасы көрінетін Әлемнің массасынан айтарлықтай асып түседі. Бұл белгісіз зор күш қараңғы материя деп аталды. Қорқытатын атқа қарамастан, соңғысы абсолютті зұлымдық емес. Мұның бәрі ғарыштық күштердің нәзік тепе-теңдігі туралы, оған біздің мызғымас болып көрінетін әлеміміз тіреледі.

Көзге көрінбейтін, ешбір аспапта тіркелмеген, бірақ бар екендігі дәлелденген деп санауға болатын жұмбақ материяның бар екендігі туралы қорытынды Әлемнің тартылыс заңдарын бұзу негізінде жасалған. Кем дегенде, біз оларды білеміз. Біздікі сияқты спиральды галактикалардағы жұлдыздардың айналу жылдамдығы айтарлықтай жоғары екені және барлық заңдарға сәйкес мұндай жылдам қозғалыспен олар центрден тепкіш күштің әсерінен галактикааралық кеңістікке жай ғана ұшып кетуі керек екендігі байқалды, бірақ олар мұны істемейді. Оларды қандай да бір өте күшті тартылыс күші ұстайды, ол қазіргі ғылымға белгілі әдістермен тіркелмеген немесе басып алынбайды. Бұл ғалымдарды ойландырды.

МӘҢГІЛІК КҮРЕС

Егер бұл көрінбейтін қараңғы «жақшалар», бірақ гравитациялық күші жағынан барлық көрінетін ғарыштық объектілерден жоғары болса, онда біраз уақыттан кейін қараңғы энергияның әсерінен Ғаламның кеңею қарқыны оның жарылуы шегіне жақындайтын еді. кеңістік-уақыт континуумы ​​пайда болады. Ғарыш жойылып, Ғалам өмір сүруін тоқтатады. Алайда, бұл әлі жүзеге аспай жатыр.

Астрофизиктер шамамен 7 миллиард жыл бұрын гравитация (қараңғы материя басым) және қараңғы энергия теңгерімде болғанын анықтады. Бірақ Ғалам кеңейді, тығыздық азайып, қараңғы энергияның күші артты. Содан бері ол біздің ғаламға үстемдік етті. Қазір ғалымдар бұл процестің қашан аяқталатынын түсінуге тырысуда.

Бүгінгі таңда Ғаламның тек 4,9% қарапайым материядан - біздің әлемді құрайтын бариондық материядан тұратыны белгілі. Бүкіл ғаламның көп бөлігі (74%) жұмбақ қараңғы энергиядан тұрады, ал ғаламдағы массаның 26,8% қараңғы материя деп аталатын физикаға қарсы, анықтау қиын бөлшектерден тұрады.

Әзірге қара материя мен қараңғы энергия арасындағы бітіспес мәңгілік күресте соңғысы жеңіске жетуде. Олар әртүрлі салмақтағы екі балуанға ұқсайды. Бірақ бұл жекпе-жектің алдын ала қорытынды екенін білдірмейді. Галактикалар тарай береді. Бірақ бұл процесс қанша уақытқа созылады? Соңғы гипотезаға сәйкес, қараңғы материя қара тесіктер физикасының бір көрінісі ғана.

ҚАРА ТҰРЫҚТАР КӨП ҚАРА ЗАТТАР МА?

Қара тесіктер - белгілі Әлемдегі ең үлкен және қуатты нысандар. Олар кеңістік-уақытты қатты иеді, тіпті жарық олардың шекарасынан шыға алмайды. Сондықтан, қараңғы материя сияқты, біз оларды көре алмаймыз. Қара тесіктер - кең кеңістіктер үшін ауырлық орталықтарының бір түрі. Бұл құрылымдық қараңғы материя деп болжауға болады. Мұның жарқын мысалы - галактикалардың орталығында тұратын өте үлкен қара тесіктер. Мысалы, біздің Галактиканың орталығына қарасақ, біз оның айналасындағы жұлдыздардың қалай жылдамдайтынын көреміз.

Корнелл университетінің қызметкері Энн Мартин бұл жеделдеуді түсіндіретін жалғыз нәрсе - бұл өте үлкен қара тесік екенін атап өтті. Қараңғы материяның, сондай-ақ қара тесіктердің бар екендігін тек олардың қоршаған заттармен өзара әрекеттесу негізінде ғана бағалай аламыз. Сондықтан біз оның әсерін галактикалар мен жұлдыздардың қозғалысында байқаймыз, бірақ оны тікелей көрмейміз; ол жарық шығармайды және жұтпайды. Қара дырылар тек қараңғы материяның шоғырлары деп болжау қисынды.

Қоршаған кеңістікті ғана емес, сонымен бірге оның қуаттылығы аз «тұзық» туыстарын да жұтатын алып қара тесіктердің бірі бүкіл Әлемді жұтуы мүмкін бе? Бұл туралы сұрақ ашық күйінде қалып отыр. Ғалымдардың айтуынша, егер бұл орын алса, ол 22 миллиард жылдан ерте болмайды. Демек, бұл біздің өмірімізге жеткілікті. Осы уақытта бізді қоршаған әлем қараңғы энергияның скилласы мен қараңғы материяның Чарибдистері арасындағы навигацияны жалғастыруда. Ғаламның тағдыры ғарыштағы осы екі басым күш арасындағы күрестің нәтижесіне байланысты болады.

TESLA-ның ПАЙГАМБАРЛАРЫ

Дегенмен, қараңғы материя мәселесіне балама көзқарас бар. Жұмбақ зат пен Никола Тесланың әмбебап эфир теориясы арасында белгілі бір параллельдер бар. Эйнштейннің пікірінше, эфир нақты категория емес, қате ғылыми көзқарастардың нәтижесінде өмір сүреді. Тесла үшін эфир - бұл шындық.

Бірнеше жыл бұрын Нью-Йорктегі көше саудасында антиквариат әуесқойы өзіне уақыт өте тозған өрт сөндірушінің дулығасын сатып алды. Ішінде, астарының астында ескі дәптер жатыр. Дәптер жұқа, мұқабасы күйген, көгерген иіс. Уақыт өткен сайын сарғайған парақтар уақыт өткен сайын өңі кеткен сиямен жабылған. Белгілі болғандай, қолжазба АҚШ-та тұрып, жұмыс істеген атақты өнертапқыш Никола Теслаға тиесілі екен. Жазба эфир теориясын түсіндіреді, онда ол қайтыс болғаннан кейін ондаған жылдар өткеннен кейін ұсталмайтын қараңғы материяның ашылуының анық белгілерін табуға болады.

«Эфир дегеніміз не және оны анықтау неге қиын? - деп жазады өнертапқыш қолжазбаға. – Мен бұл сұрақ төңірегінде ұзақ ойланып, мынадай қорытындыға келдім. Зат неғұрлым тығыз болса, ондағы толқындардың таралу жылдамдығы соғұрлым жоғары болатыны белгілі. Ауадағы дыбыс жылдамдығын жарық жылдамдығымен салыстыра отырып, мен эфирдің тығыздығы ауаның тығыздығынан бірнеше мың есе артық деген қорытындыға келдім. Бірақ эфир электрлік бейтарап, сондықтан ол біздің материалдық әлемімізбен өте әлсіз әрекеттеседі, сонымен қатар, эфирдің тығыздығымен салыстырғанда материалдық әлем субстанциясының тығыздығы шамалы».

Ғалымның пікірінше, эфир емес – эфир үшін эфирлік біздің материалдық дүниеміз. Осылайша, ол қараңғы материяға әлдеқайда оң көзқарасты ұсынады, ондағы қандай да бір бастапқы субстанцияны, Әлемнің бесігін көреді. Бірақ тек қана емес. Тесланың айтуынша, шебер тәсілмен эфирдің қараңғы материясынан сарқылмайтын энергия көздерін алуға, параллель әлемдерге енуге, тіпті басқа галактикалардың интеллектуалды тұрғындарымен байланыс орнатуға болады. «Менің ойымша, жұлдыздар, планеталар және біздің бүкіл әлем қандай да бір себептермен оның бір бөлігінің тығыздығы азайған кезде эфирден пайда болды. Біздің әлемді жан-жақты қысып, эфир өзінің бастапқы күйіне оралуға тырысады, ал материалдық әлемнің субстанциясындағы ішкі электр заряды бұған кедергі жасайды. Уақыт өте келе, ішкі электр зарядын жоғалтып, біздің әлем эфирмен қысылып, эфирге айналады. Эфир эфирді тастап кетті және кетеді », - деді Тесла.