Temná Hmota Je Naplnená životom - Alternatívny Pohľad

Temná Hmota Je Naplnená životom - Alternatívny Pohľad
Temná Hmota Je Naplnená životom - Alternatívny Pohľad

Video: Temná Hmota Je Naplnená životom - Alternatívny Pohľad

Video: Temná Hmota Je Naplnená životom - Alternatívny Pohľad
Video: RNDr. Roman Nagy, PhD. - Tmavá hmota, najväčšia záhada vesmíru 2024, November
Anonim

Priamo pod nosom môže existovať neviditeľná civilizácia. Aj keď vieme, že obyčajná hmota je zodpovedná iba za 1/20 energie vesmíru a 1/6 energie prenášanej hmotou (a všetko ostatné ide na úkor temnej energie), obyčajnú hmotu považujeme za veľmi dôležitú súčasť. S výnimkou kozmológov sa takmer všetci ľudia sústreďujú na bežnú záležitosť, hoci z energetického hľadiska to nie je také dôležité.

Obyčajná hmota je pre nás samozrejme drahšia, pretože sme z nej stvorení - ako celý hmotný svet, v ktorom žijeme. Zaujímajú nás však aj jej nejednotné interakcie. Interakcie obyčajnej hmoty zahŕňajú elektromagnetické, slabé a silné - pomáhajú hmoty vytvárať zložité husté systémy. Nielen hviezdy, ale aj kamene, oceány, rastliny a zvieratá existujú vďaka gravitačným silám prírody, ktoré sú zodpovedné za interakcie. Rovnako ako je požívateľ alkoholu viac ovplyvňovaný alkoholom ako ostatné zložky piva, tak obyčajná hmota, aj keď nesie malú časť hustoty energie, ovplyvňuje seba a životné prostredie oveľa výraznejšie ako niečo, čo práve prechádza okolo.

Viditeľnú látku, ktorú poznáme, možno považovať za privilegované percento - presnejšie 15% - hmoty. V podnikaní a politike ovplyvňuje rozhodnutia a pravidlá 1% ľudí a zvyšných 99% obyvateľstva poskytuje infraštruktúru a podporu - udržiava budovy, udržuje mestá v chode a dodáva jedlo. Podobne obyčajná hmota ovplyvňuje takmer všetko, čo pozorujeme, a temná hmota vo svojej hojnosti a všadeprítomnosti pomáha vytvárať zhluky a galaxie, zaisťuje vytváranie hviezd, ale má malý vplyv na naše bezprostredné prostredie.

Štruktúry, ktoré sú nám blízke, sa riadia bežnou záležitosťou. Je zodpovedný za pohyb našich tiel, za zdroje energie, ktoré poháňajú našu ekonomiku, za obrazovku počítača alebo papier, na ktorom si toto prečítate, a za takmer všetko, čo si viete predstaviť. Ak niečo interaguje takým spôsobom, že je možné ho zmerať, je potrebné venovať pozornosť, pretože to môže ovplyvniť naše prostredie.

Temná hmota zvyčajne nemá tento zaujímavý vplyv a štruktúru. Predpokladá sa, že temná hmota je lepidlo, ktoré drží galaxie a ich zhluky v amorfných oblakoch. Ale čo ak to tak nie je a je to iba naša zaujatosť - a nevedomosť, koreň zaujatosti -, ktorá spôsobuje naše mylné predstavy?

V štandardnom modeli je šesť druhov kvarkov, tri typy nabitých leptónov (vrátane elektrónu), tri typy neutrín, častice zodpovedné za všetky sily a novo nájdený Higgsov bozón. Čo ak svet temnej hmoty, možno nie tak veľa, ale tiež rôznorodý? V tomto prípade bude interakcia temnej hmoty zanedbateľná, ale jej malá časť bude interagovať so silami, ktoré sa podobajú silám obyčajnej hmoty. Bohatá a komplexná štruktúra častíc a síl štandardného modelu je zodpovedná za mnoho zaujímavých javov. Ak má temná hmota interagujúcu zložku, môže byť tiež vplyvná.

Keby sme boli tvormi tvorenými temnou hmotou, bolo by nesprávne veriť, že všetky častice obyčajnej hmoty sú rovnaké. Možno, že ľudia z obyčajnej hmoty urobia rovnakú chybu. Vzhľadom na zložitosť fyziky častíc SM, ktorá popisuje najjednoduchšie zložky hmoty, ktoré sú nám známe, sa zdá divné predpokladať, že všetka temná hmota pozostáva iba z jedného druhu častíc. Prečo predpokladať, že určitá časť je predmetom svojich vlastných interakcií?

V tomto prípade, rovnako ako obyčajná hmota pozostáva z rôznych typov častíc, a všetky tieto základné základné zložky interagujú prostredníctvom rôznych kombinácií nábojov, tmavá hmota bude mať aj rôzne základné zložky - a aspoň jeden typ takýchto častíc sa zúčastní na gravitačných interakciách. … Na rozdiel od šiestich typov kvarkov nie sú SM neutrína ovplyvnené elektrickou silou ani silnými interakciami.

Propagačné video:

Podobne je možné, že jeden typ častíc temnej hmoty slabo alebo neinteraguje s ničím okrem gravitácie, ale približne 5% častíc má iné interakcie. Na základe štúdia obyčajnej hmoty môžeme povedať, že táto možnosť je pravdepodobnejšia ako zvyčajný predpoklad prítomnosti jednej slabo interagujúcej častice.

Pre ľudí z oblasti vzťahov s verejnosťou v zahraničí je chybou pokúsiť sa zbaliť kultúru inej krajiny a ignorovať skutočnosť, že v nej môže byť rozmanitosť, ktorá je zrejmá pre ich krajinu. Rovnako ako dobrý vyjednávač pri porovnávaní rôznych kultúr nepredpokladá prevahu jedného odvetvia spoločnosti nad iným, tak aj nestranný vedec by nemal predpokladať, že temná hmota nie je taká zaujímavá ako obyčajná hmota, a postráda množstvo podobných vecí, ako je táto. čo je v nás.

Populárny vedecký spisovateľ Corey S. Powell, ktorý informoval o našom výskume v časopise Discover, začal svoj článok vyhlásením, že bol „šovinistom ľahkých látok“- a že sme všetci tiež. Myslel tým, že si myslíme, že záležitosť, ktorú vieme, je dôležitejšia, a preto zložitejšia a zaujímavejšia. Veľmi podobné názory zvrátila koperiánska revolúcia. Väčšina ľudí však trvá na tom, že ich pohľad a viera v náš význam zodpovedajú skutočnému svetu.

Mnoho zložiek bežnej hmoty interaguje rôznymi spôsobmi a ovplyvňuje svet rôznymi spôsobmi. Možno má tmavá hmota rôzne častice s rôznymi správaním, ktoré merateľným spôsobom ovplyvňujú štruktúru vesmíru.

Keď som prvýkrát začal študovať čiastočne interagujúcu temnú hmotu, bol som prekvapený, že takmer nikto nepremýšľal o skutočnosti, že predpoklad, že iba obyčajná hmota vykazuje rôzne typy častíc a interakcie, je arogantný klam. Niektorí fyzici sa pokúsili analyzovať modely ako „zrkadlová temná hmota“, v ktorej temná hmota opakuje všetko, čo je typické pre obyčajné veci. Takéto príklady sú však exotické. Ich následky sa ťažko kombinujú s tým, čo vieme.

Niekoľko fyzikov študovalo viac komunikačných modelov interakcie temnej hmoty. Ale tiež predpokladali, že všetka temná hmota je rovnaká a podlieha rovnakým interakciám. Nikto nepriznal jednoduchú možnosť, že hoci väčšina temnej hmoty nereaguje s bežnou hmotou, jej malá časť to môže urobiť.

Jedným z dôvodov je pochopiteľný. Väčšina ľudí verí, že nový typ tmavej hmoty neovplyvní väčšinu pozorovaných javov, ak ide iba o malú časť tmavej hmoty. Ešte sme neboli schopní pozorovať najdôležitejšiu zložku temnej hmoty a zdá sa predčasné zaoberať sa jej malou zložkou.

Ale ak si pamätáme, že obyčajná hmota nesie iba 20% energie temna, zatiaľ čo väčšina z nás si toho všimne iba my, môžeme pochopiť, kde je táto logika nesprávna. Interakcia hmoty prostredníctvom silnejších gravitačných síl môže byť zaujímavejšia a vplyvnejšia ako najslabšie interagujúca látka.

To platí pre bežnú záležitosť. Napriek svojmu malému počtu je príliš silný, pretože sa zmenšuje na husté disky, z ktorých sa môžu vytvárať hviezdy, planéty, Zem a život. Nabitá zložka temnej hmoty - aj keď ju možno nie je tak veľa - sa môže tiež zmenšovať a tvoriť disky, ako napríklad viditeľný disk v Mliečnej ceste. Môže dokonca kondenzovať na objekty, ktoré vyzerajú ako hviezdy. V princípe je možné takúto štruktúru pozorovať a možno je ľahšie ju robiť, ako obyčajná studená temná hmota rozptýlená v obrovskom sférickom halo.

Takto uvažujeme, že počet možností rýchlo rastie. Elektromagnetizmus je koniec koncov iba jednou z niekoľkých gravitačných interakcií, s ktorými sa častice stretávajú v štandardnom modeli. Okrem sily, ktorá viaže elektróny na jadrá, SM častice zažívajú slabé a silné jadrové interakcie. Vo svete bežnej hmoty môžu existovať aj iné interakcie, ale sú natoľko slabé, pokiaľ ide o energiu, ktorú máme k dispozícii, takže ich zatiaľ nikto nepozoroval. Ale aj prítomnosť troch gravitačných interakcií naznačuje, že gravitačné interakcie môžu byť okrem temného elektromagnetizmu prítomné aj v tmavom sektore.

Možno, že okrem síl podobných elektromagnetickým silám je temná hmota ovplyvnená aj jadrovými silami. Je možné, že tmavé hviezdy sa môžu tvoriť z temnej hmoty, pri ktorej dochádza k jadrovým reakciám, vďaka ktorým sa vytvárajú štruktúry, ktoré sa správajú skôr podobným spôsobom ako obyčajná hmota ako temná hmota, ktorú som doteraz opísal. V tomto prípade môže tmavý disk obsahovať tmavé hviezdy obklopené tmavými planétami pozostávajúcimi z tmavých atómov. Temná hmota môže mať rovnakú zložitosť ako obyčajná hmota.

Čiastočne interagujúca temná hmota poskytuje úrodnú pôdu pre špekulácie a inšpiruje nás k objavovaniu možností, na ktoré by sme sa inak nepozerali. Spisovatelia a filmári môžu nájsť všetky tieto ďalšie sily a následky číhajúce v temnom sektore veľmi lákavými. Mohli by dokonca naznačovať existenciu temného života paralelného s naším. V tomto prípade by namiesto obvyklých animovaných tvorov, ktoré bojujú s inými animovanými tvormi, alebo v zriedkavých prípadoch s nimi mohli pracovať, mohli cez obrazovku pochodovať stvorenia temnej hmoty, čím by celú akciu pretiahli na seba.

Ale nebolo by zaujímavé pozerať sa. Problém je v tom, že tvorcovia filmov by mali ťažké časy natáčať temný život, ktorý je pre nás neviditeľný. Aj keby boli temné bytosti, nevedeli by sme o tom. Možno neviete, aký roztomilý môže byť temný život - a takmer určite nebudete.

Aj keď je zábavné špekulovať o možnostiach temného života, je oveľa ťažšie zistiť, ako ho pozorovať - alebo aspoň zistiť jeho existenciu pomocou nepriamych dôkazov. Je pomerne ťažké nájsť život, ktorý sa skladá z tých istých komponentov ako my, hoci prebieha hľadanie extrasolárnych planét. Ale dôkaz existencie temného života, ak existuje, bude ešte nepolapiteľnejší ako dôkaz existencie bežného života vo vzdialených svetoch.

Nedávno sme boli schopní pozorovať gravitačné vlny vychádzajúce z veľkých čiernych dier. Nemáme prakticky žiadnu šancu odhaliť gravitáciu temného stvorenia alebo celej armády temných tvorov bez ohľadu na to, ako blízko sú nám.

V ideálnom prípade by som chcel nejako komunikovať s týmto novým sektorom. Ale ak tento nový život nebude ovplyvnený silami, ktoré poznáme, tak sa to nestane. Aj keď s nimi zdieľame gravitáciu, takýto vplyv jedného objektu alebo formy života by bol príliš slabý na to, aby sa dalo zistiť. Pozorované efekty môžu vyvolať iba veľmi veľké objekty, ako napríklad disk v rovine Mliečnej dráhy.

Tmavé objekty alebo temný život môžu existovať veľmi blízko nás - ale ak je celková hmotnosť temnej hmoty malá, nebudeme o tom vedieť. Dokonca aj s modernými technológiami alebo bez ohľadu na technológiu, ktorú si vieme predstaviť, sa dajú testovať iba veľmi špecifické schopnosti. „Tieňový život“, tak vzrušujúci, aký je, pravdepodobne nebude mať hmatateľné následky a môže to byť zvodná, ale nedosiahnuteľná príležitosť. Temný život je však veľmi voľným predpokladom. Vedci to nebudú mať problém s jeho vytvorením, ale vesmír má pre to oveľa viac prekážok. Nie je jasné, ktoré z variantov chemických interakcií sú schopné podporovať život, a nevieme, aké prostredie je potrebné pre tie varianty, ktoré sú schopné tak urobiť.

Napriek tomu v zásade môže temný život existovať priamo pod našimi nosmi. Ale bez silnejších interakcií s vecou nášho sveta sa môže baviť, bojovať, byť aktívny alebo pasívny - a nikdy o tom nebudeme vedieť. Je zaujímavé, že ak v temnom svete sú interakcie bez ohľadu na to, či ide o život, môžu ovplyvniť štruktúru merateľným spôsobom. A potom sa môžeme dozvedieť oveľa viac o temnom svete.