Занимательные факты, интересные тесты, полезная разминка для ума

Космос, Наука, Теории

Темная материя. 10 фактов, которые просто объяснят, что это такое.

Темная материя 10 фактов о том что это такое

Темная материя 10 фактов о том что это такое

()

По мнению астрономов, большая часть Вселенной состоит из так называемой «темной материи». Темная материя — это гипотетическая концепция, введенная для объяснения определенных явлений в галактиках. Еще в 1930-х годах астрономы пришли к выводу, что в скоплениях галактик должно быть намного больше вещества, чем можно было бы наблюдать.

Чтобы движение звезд и галактик соответствовало известным законам гравитации и теории относительности, физики создали гипотетическую концепцию «темной материи». В конце концов, звезды движутся вокруг центра галактики с такой огромной скоростью, что, учитывая известное количество вещества в галактике, они обычно покидают свою орбиту и стреляют в космос. Значит, в галактике должно быть больше материи, чем мы можем обнаружить. Это дополнительное количество называется темной материей. Ниже приведены

Факты о темной материи

1.Темная материя — это не просто «темнота».

Термин «темная материя» вводит в заблуждение. Что-то «темное» не излучает видимый свет и не отражает видимый свет. Однако с темная материя ничего не излучается и не отражается вообще: нет видимого света, но также нет ультрафиолетового излучения, нет инфракрасного излучения, нет радиоволн, нет радиоактивного излучения, так что вообще НИЧЕГО. Это означает, что мы никак не можем наблюдать темную материю с помощью наших измерительных приборов и телескопов.

В конце концов, наблюдения далеких галактик основаны на наблюдении видимого света или другого типа излучения, например инфракрасного света или рентгеновских лучей.

2.Темная материя — это не ваша повседневная «материя».

Слово «материя» напоминает нам о «субстанциях», которые состоят из атомов и подчиняются известным законам физики. Повседневная материя имеет массу, притягивает другую материю, плотность уменьшается, когда она занимает больше объема, и так далее. Темная материя практически не обращает внимания на все известные физические законы и ведет себя совершенно по-другому. Это означало бы, что темная материя состоит не из атомов, а из частиц совершенно другого типа. До сих пор остается загадкой, из чего состоит темная материя.

3.Темная материя оставляет свой след

Мы не можем просто игнорировать темную материю и делать вид, что ее просто не существует. Во Вселенной существует множество явлений, которые невозможно объяснить без обращения к таинственной темной материи. Звезды и галактики движутся настолько быстро, что и то, и другое было бы выброшено с «орбиты», если бы не было дополнительной темной материи.

Темная материя влияет на космическое микроволновое фоновое излучение, оставшееся после Большого взрыва. Кроме того, эффекты гравитационного линзирования (свет, который отклоняется гравитационным полем) нельзя полностью объяснить без использования темной материи.

Другими словами, темная материя может и не быть наблюдаемой (пока), но эта концепция необходима для объяснения многих явлений в космосе.

4.Предположения о темной материи возникли еще в  1932 году

Знаменитый голландский астроном Ян Хендрик Оорт еще в 1932 году вычислил, что фактическая масса галактики должна быть намного больше, чем масса, которую мы можем видеть, и, следовательно, должна существовать какая-то невидимая материя.

Швейцарский астроном Фриц Цвикки изучал галактики в скоплении под названием  Волос Вероники. Его исследования показали, что скорость движения галактик в Волосе Вероники нельзя объяснить на основе видимого вещества. Он тоже придумал темную материю, чтобы подкрепить свои наблюдения.

Вера Рубин в 1978 году проводила исследования  скорости вращения спиральных галактик, включая Млечный Путь. И снова ей пришлось полагаться на гипотетическую темную материю, чтобы теоретически подтвердить свои наблюдения. С тех пор понятие «темная материя» все больше укореняется в астрономии и физике.

5.Темная материя практически не взаимодействует сама с собой или с «обычной материей».

«Обычная» материя взаимодействует между собой. Вещества притягиваются друг к другу и имеют тенденцию слипаться, и это свойство лежит в основе образования звезд, планет и других небесных тел. Однако с темной материей нет взаимодействия, ни с другой темной материей, ни (кроме гравитации) с обычной материей. Это очевидно из наблюдений за так называемым Скоплением пуля .
Скопление пуля — это скопление галактик, образованное слиянием или «столкновением» двух отдельных скоплений. Наблюдения показывают четкое взаимодействие между «нормальной» материей двух исходных скоплений. Очевидно, что темная материя в скоплении пули не подлежит прямому наблюдению. Однако эффект гравитационного линзирования может помочь астрономам визуализировать распределение темной материи в Скоплении пуля. Наблюдения показывают, что не было взаимодействия между темной материей двух исходных скоплений.

6.Темная материя сформировала структуру Вселенной.

Факты о темной материи

Темная материя сформировала структуру Вселенной

Темная материя сыграла решающую роль в формировании нашей Вселенной после Большого взрыва. Возможно, человеческая жизнь возникла даже из-за темной материи. Темной материи в космосе гораздо больше, чем обычной материи, и она не взаимодействует со светом или другой темной материей. Например, после Большого взрыва темная материя смогла определить структуру Вселенной, структуру, в которой галактики могли формироваться, собираясь вместе, и в конечном итоге образовались планеты и многие другие небесные тела.

Некоторые ученые считают, что если бы темная материя не существовала, галактики не образовались бы, потому что космические лучи предотвратили это. И в этом случае не было бы ни Земли, ни человечества.

7.Распределение по Вселенной неравномерно.

Получить точную картину распределения темной материи во Вселенной очень сложно. Однако последние научные модели показывают, что темная материя неравномерно распределена в пространстве. Темная материя не взаимодействует и, следовательно, не собирается вместе, как обычная материя, но в галактиках есть области, где плотность темной материи больше, чем в других регионах. В центре галактики ее плотность обычно самая высокая.

Темная материя не вращается со звездами галактики. Это означает, что планеты нашей солнечной системы и других солнечных систем постоянно движутся сквозь «рой» частиц темной материи.

8.Состав темной материи остается загадкой.

Что касается состава темной материи, физики все еще в неведении. Очевидно, темная материя не может состоять из обычных атомов. Темная материя состоит из элементарных частиц совсем другого типа, которые не взаимодействуют со светом и очень слабо взаимодействуют с другими частицами. Эти элементарные частицы тоже должны быть достаточно тяжелыми.

Ученые придумали теоретическую элементарную частицу WIMP , что означает «Слабо взаимодействующая массивная частица». Однако на сегодняшний день убедительных доказательств существования WIMP не предоставлено.

9.Из чего определенно не состоит темная материя?

Ученые согласны с тем, из чего темная материя определенно НЕ состоит. Темная материя имеет совсем другие свойства, чем обычная материя, и поэтому хорошо известной модели атомов с ядерными частицами и электронами недостаточно.

Нейтрино также не может составлять основу темной материи. Хотя нейтрино представляют собой субатомные незаряженные частицы, которые практически не взаимодействуют с другой материей, они просто слишком легкие, чтобы объяснить свойства темной материи.

Физики также убеждены, что темная материя не состоит из хорошо известных «черных дыр» в космосе. Поскольку огромное количество массы во Вселенной происходит из темной материи, должно быть намного больше черных дыр.

 10.Охота за частицами темной материи продолжается.

Десятилетия исследований до сих пор не дали неопровержимых доказательств существования темной материи. Предполагая, что наша Земля постоянно движется сквозь рой частиц темной материи, физики используют чрезвычайно чувствительные инструменты, чтобы «ловить» вимпов. Они пытаются сделать это, например, с очень сильно охлажденными кристаллами кремния и германия, которые были заложены в глубоких шахтах в Соединенных Штатах. Когда частица темной материи пролетает через такой охлажденный кристалл, это приводит к наблюдаемым колебаниям кристалла.

Также в других странах, глубоко под землей, чтобы исключить все другие воздействия и возмущения, эксперименты проводятся с очень чувствительными измерительными приборами. Хотя с помощью этих инструментов уже были сделаны определенные открытия.

Некоторые физики вообще не верят в существование темной материи. По мнению этих ученых, хорошо известные законы гравитации Ньютона и теория относительности Эйнштейна не позволяют полностью вычислить движения и скорости в галактиках. Поэтому законы физики следует адаптировать и улучшить, чтобы они могли объяснять сложные явления во Вселенной без использования темной материи.

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка / 5. Количество оценок:

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.