Kaj je temna snov? Ali obstaja temna snov?

Vprašanje o izvoru vesolja, njegovi preteklosti in prihodnjih navdušenih ljudi iz nekdaj. Že več stoletij so se pojavile in opustile teorije, ki ponujajo sliko sveta, ki temelji na znanih podatkih. Bistven šok za znanstveni svet je bila teorija relativnosti Einsteina. Prav tako je veliko prispevala k razumevanju procesov, ki tvorijo vesolje. Vendar pa teorija relativnosti v zadnjem primeru ne more zahtevati naslova resnice, ki ne zahteva dodatkov. Izboljšane tehnologije so astronomom omogočile, da naredijo nepredstavljivo zgodnejše odkritje, ki je zahtevalo novo teoretično osnovo ali znatno širitev že obstoječih določb. Eden od teh pojavov je bila temna snov. Toda o vsem, kar je v redu.

Primeri preteklih dni

Da bi razumeli izraz "temna snov", se bomo vrnili na začetek prejšnjega stoletja. Takrat je prevladal pojem vesolja kot stacionarna struktura. Medtem je splošna teorija relativnosti (GRT) domnevala, da prej ali slej sila privlačnosti bo pripeljal do »zbadanja« vseh predmetov v prostor v eno zapletanje, se bo pojavil tako imenovani gravitacijski zlom. Med kozmičnimi predmeti ni sile odbijanja. Vzajemna privlačnost se kompenzira centrifugalne sile, ustvarjanje stalnega gibanja zvezd, planetov in drugih teles. Tako je sistem uravnotežen.

Da bi preprečili propad teoretičnega vesolju, Einstein kozmološke konstante - vrednost, ki izhaja v sistemu na želeno stacionarnem stanju, ampak dejansko izumil nima očitnih razlogov.

Širjenje vesolja

Izračuni in odkritja Friedmana in Hubbleja sta pokazala, da z uporabo nove konstante ni treba kršiti rednih enačb splošne relativnosti. Izkazalo se je, in danes to dejstvo skoraj nihče ne dvomi, da se vesolje širi, je bil nekoč začetek in stacionarnost govora ne more iti. Nadaljnji razvoj kozmologije je pripeljal do nastanka teorije velikega poka. Glavna potrditev novih predpostavk je opazno povečanje s časom razdalje med galaksijami. To je merjenje hitrosti odstranjevanja sosednjih vesoljskih sistemov drug od drugega in pripeljalo do nastanka hipoteze, da je temna snov in temna energija.

Podatki niso skladni s teorijo

Fritz Zwicky leta 1931, kasneje pa Jan Oortov leta 1932 in leta 1960 ukvarja s štetjem težo snovi v oddaljenem jate galaksij in njeni povezavi s hitrostjo oddaljenosti drug od drugega. Od časa do časa, so znanstveniki prišli do istega zaključka: število teh snovi ni dovolj, da bi težo, ki jih je ustvaril lahko držite skupaj galaksije, ki se gibljejo v tako velikih hitrostih. Zwicky in Oort sta predlagala, da obstaja skrita masa, temna materija vesolja, ki ne dovoljuje razpršenosti kozmičnih predmetov v različnih smereh.

Vendar pa je hipoteza prejela priznanje znanstvenega sveta šele v sedemdesetih letih po objavi rezultatov dela Vere Rubin. Izgradila je krivulje vrtenja, ki jasno kažejo odvisnost hitrosti galaksije na razdalji, ki jo ločuje od središča sistema. V nasprotju s teoretskimi predpostavkami se je izkazalo, da se hitrosti zvezd, ki se odmaknejo od galaktičnega središča, ne zmanjšajo, ampak se povečajo. Za razlago takega ravnanja zvezd bi lahko bila le prisotnost galaktičnega haloja, ki napolni temno materijo. Astronomija se je zato soočila s popolnoma neraziskanim delom vesolja.

Lastnosti in sestava

Ta je temen vrsta snovi kličejo jih, ker jih ni mogoče videti z nobenim obstoječim sredstvom. Njena prisotnost je prepoznana s posrednim znakom: temna snov ustvarja gravitacijsko polje, ne da bi v celoti izhajala iz elektromagnetnih valov.

Najpomembnejša naloga, ki se je pojavila pred znanstveniki, je bila pridobitev odgovora na vprašanje, kaj vsebuje ta zadeva. Astrofizika poskušali "zapolniti" ji običajno BARION snov (baryonic stvar je sestavljen iz bolj ali manj raziskanih protonov, nevtronov in elektronov). Temni halo galaksij je vključeval kompaktne svetlobne zvezde vrste rjavi palčki in velika, masa približna planetu Jupiter. Vendar takšne domneve niso mogle opraviti preizkusa. Barionske snovi, ki so navadne in znane, torej ne morejo igrati pomembno vlogo pri skriti masi galaksij.

Danes fizika išče neznane sestavne dele. Praktične raziskave znanstvenikov temeljijo na teoriji supersimetrije microworlda, po kateri za vsakega znanega delca obstaja supersimetrični par. Tukaj so in tvorijo temno materijo. Vendar ni bilo dokazov o obstoju takih delcev, morda je to v bližnji prihodnosti.

Temna energija

Odkritje nove vrste materije ni končalo presenečenj, ki jih je Univerzum pripravil za znanstvenike. Leta 1998 so astrofiziki predstavili še eno priložnost, da te teorije primerjamo z dejstvi. Letos je zaznamovala eksplozija supernova v galaksiji daleč od nas. Astronomi so izmerili razdaljo do njega in so bili zelo presenečeni nad pridobljenimi podatki: zvezda se je precej povečala, kot bi morala biti v skladu z obstoječo teorijo. Izkazalo se je, da se hitrost širitve vesolja s časom poveča: zdaj je precej višja kot pred 14 milijardami let, ko se je zgodila velika eksplozija.

Kot veste, da pospeši gibanje telesa, mora prenesti energijo. Sila, ki silijo vesolje, da se hitreje širi, je postala znana kot temna energija. To ni nič manj skrivnosten prostor kot temna snov. Znano je le, da je značilna enotna porazdelitev po celem vesolju, njen učinek pa se lahko zabeleži le na ogromnih kozmičnih razdaljah.

Še enkrat, kozmološka konstanta

Temna energija je potegnila teorijo velikega praga. Del znanstvenega sveta je skeptičen glede možnosti takšne snovi in ​​pospešene širitve, ki jo je povzročil. Nekateri astrofiziki poskušajo oživiti pozabljeno kozmološko konstanto Einsteina, ki se spet iz kategorije velike znanstvene napake lahko spremeni v številne delovne hipoteze. Njegova prisotnost v enačbah ustvarja antigravitacijo, kar vodi k pospeševanju širitve. Vendar se nekatere posledice prisotnosti kozmološke konstante ne strinjajo z opazovalnimi podatki.

Danes temna snov in temna energija, ki predstavljata večino zadeve v vesolju, sta uganka za znanstvenike. Na vprašanje o svoji naravi ni nobenega nedvoumnega odgovora. Poleg tega morda to ni zadnja skrivnost, ki nas ohranja iz vesolja. Temna snov in energija lahko postanejo prehod na nova odkritja, ki lahko spremenijo naše razmišljanje o strukturi vesolja.