Слишком тяжелая, чтобы существовать? Новая теория о темной материи, которая может перевернуть физику

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Вселенная полна загадок, и одна из самых интригующих — это тёмная материя. Мы знаем, что она есть, но понятия не имеем, что она собой представляет. Эта невидимая субстанция, по всей видимости, отвечает за аномальную скорость вращения галактик, их скоплений, да и вообще, за всю ту «странную» динамику, которую мы наблюдаем в космосе. Гравитации видимой материи явно недостаточно, чтобы объяснить происходящее, и вот тут на сцену выходит таинственная тёмная материя.

Ученые давно ломают головы над природой этого явления. Долгое время фаворитом были гипотетические частицы с массой, близкой к массе самых тяжёлых известных нам элементарных частиц. Это, знаете ли, довольно логично — мы ищем что-то, что мы хоть как-то понимаем, пусть даже на уровне теории. Но вот незадача, эксперименты не дают никаких результатов. И чем дольше мы ищем, тем больше вопросов возникает. Может, мы искали не там? Может, тёмная материя совсем не такая, какой мы ее себе представляли?

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Тяжелее некуда?

Новое исследование наводит на мысль, что проблема может быть именно в массе тёмной материи. Как оказалось, слишком массивная тёмная материя может нанести серьёзный удар по нашим самым фундаментальным представлениям о физике. Позвольте объяснить.

Всё дело во взаимодействиях. Да, пусть тёмная материя почти не взаимодействует с обычной, но кое-какое взаимодействие все-таки есть. Особенно это важно для ранней Вселенной, когда всё было намного плотнее и горячее. В этой «кухне» взаимодействий тёмная материя, как предполагается, могла общаться с обычной материей посредством бозона Хиггса, той самой частицы, которая наделяет всё вокруг массой.

И вот тут кроется загвоздка. Бозон Хиггса, в свою очередь, тоже взаимодействует с материей. И эти взаимодействия взаимны — это как разговор двух собеседников, где каждый влияет на тон и тембр голоса другого. Если тёмная материя оказывается слишком массивной, то ее «вклад» в массу бозона Хиггса становится слишком велик, что, в свою очередь, изменяет всю «мелодию» физики. И если эта «мелодия» меняется, то это значит, что все наше понимание элементарных взаимодействий может пойти наперекосяк. Иными словами, мы получаем Вселенную, которая работает совсем не так, как мы привыкли ее видеть.

А что, если легче?

Но не стоит отчаиваться. Если тяжёлая тёмная материя становится проблемой, то, может быть, стоит взглянуть в противоположную сторону. А что, если тёмная материя состоит из чего-то сверхлёгкого, чего-то, о чём мы пока мало знаем? Такой сценарий тоже вполне вероятен. И вот тут на горизонте появляются аксионы — гипотетические частицы с крайне малой массой, которые, кстати, тоже предсказываются некоторыми теориями.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Поиски аксионов уже идут полным ходом. Экспериментаторы перенастраивают свое оборудование, ищут новые подходы. И если эти поиски окажутся успешными, то это не только приблизит нас к разгадке тайны тёмной материи, но и поможет переписать учебники физики.

Куда же мы идём?

Так что же получается? Тёмная материя продолжает оставаться для нас загадкой. Но одно можно сказать наверняка: наши представления о ней, возможно, нуждаются в серьёзной переоценке. Мы всё ещё далеки от окончательных ответов, но каждая новая гипотеза и каждый новый эксперимент приближают нас к пониманию этой фундаментальной составляющей Вселенной. И, честно говоря, именно эта неопределённость и является самым интересным в науке. Ведь именно из таких головоломок рождаются самые невероятные открытия.

5 комментариев

Добавить комментарий

105079287474493243084@google
Вот это меня всегда безумно раздражает — " Мы знаем, что она есть". Приходишь в какой-нибудь планетарий или музей и тебе начинают пиговорить про то, как мы знаем, что она есть и прочее. Типа все учёные согласны. Правильный ответ — никто не знает, что она есть, потому что никто её не видел и даже не смог объяснить, что это такое. Правильный ответ — в наших измерения поведения галактик есть какая-то странная ошибка, которую мы не понимаем, и никто пока не придумал лучшего объяснения, чем, если добавить некую условную субстанцию, которую никто не видел, всё станет работать. Так как это пока самое простое объяснение того, что мы объяснить пока не можем, большинство ученых, руководствуясь бритвой Оккама, соглашаются, что это наиболее вероятное объяснение.
A
Нет никакой тёмной материи!
Просто при расчёте вращения галактик, надо учитывать гравитационное влияние друг на друга, всех звёзд и чёрных дыр в галактике.
А учёные почему то думают, что галактика в любой точке должна вращаться так же, как отдельная звезда, на которую никакая гравитация кроме той что в центре не влияет. Но это не так.
На любую звезду в галактике, влияют все объекты галактики. И если всё это учесть, то и никакая тёмная материя не понадобится.
a
Вы уже сделали расчеты? Опубликовали их? Ссылкой не поделитесь?
1
Судя по именам авторов исходной статьи, фундаментальную науку двигают сплошные индусы.
a
Чандрасекар был одним из основателей современной астрофизики. Бозе был одним из основателей квантовой статистики.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как притяжение Луны вызывает землетрясения: физика тектонического резонанса

На глубине около 30 километров литосферные плиты прижаты друг к другу весом вышележащих горных пород. Давление в этих горизонтах превышает несколько сотен мегапаскалей, а перемещение тектонических...

Белка развешивает грибы на ветках деревьев: запас еды или случайное поведение

Осенью в хвойном лесу иногда можно заметить странную картину: на развилке тонкой ветки лежит шляпка гриба, другой гриб зажат между сучками чуть выше, а поблизости нет ни корзины, ни человека....

National RQ-158S: японский катушечник, который покорил СССР и попал в кино

Как ни странно, но два гениальных советских человека Леонид Гайдай и Владимир Высоцкий никогда не работали в одном фильме на съемочной площадке. Но Высоцкий все же спел уникальную песню для...

Почему Франция не вывозит 42 тысячи тонн опасных отходов из старой шахты

Под городом Виттельсайм во французском Эльзасе больше двух десятилетий хранятся опасные промышленные отходы. Их перестали привозить ещё в 2002 году, однако судьба подземного склада до сих пор...

На Марсе наступил 39-й Новый год: почему ученые сбросили планете 4,5 миллиарда лет

30 сентября на Марсе начался новый год. В научных отчетах и графиках космических агентств ему присвоен официальный номер 39. Разумеется, эта дата не имеет никакого отношения к реальному...

Почему волкам трудно жить рядом с амурским тигром, даже если они держатся стаей

Волки способны справиться с лосем, хотя он намного тяжелее каждого участника стаи. Поэтому, когда я прочитала, что рядом с амурским тигром волки становятся редкими, объяснение разницей в размерах...