Тъмна материя

[Шпага]

ОК. Благодаря на всички за отговорите.

[Doris]

За Е=mc² предполагам въпросът възниква защото извеждането на тази формула е свързано с излъчването на фотони от тялото с маса m.

Естеството на тъмната материя е доста неясно, но поне теоретично се смята, че тя някак ще взаимодейства с обикновената и с антиматерията, за това има и разни опити за детектори, та ако не пряко, то поне косвено в крайна сметка пак се стига до надеждата за излъчване на фотони, ей така бих я обяснила аз връзката със светлината.

[КГ125]

Хм, три вида материя ли има? Обикновена, тъмна и анти?

[Gravity]

Антиматерията е от обикновената материя.

[КГ125]

Хм, значи антиматерията е обратното на обикновена? А тъмната??

[Doris]

Разделянето на видове материя зависи от конкретния критерий.

Ако критерият е дали материята излъчва светлина, тогава ще има материя, която излъчва и тъмна материя. Ако критерият е дали се състои от частици или античастици - тогава има материя и антиматерия...

Въобще, в науката няма някакви определения кое е обикновено или необикновено.

Редактирано Април 7, 2013 от Doris

[Gravity]

Хм, значи антиматерията е обратното на обикновена? А тъмната??

Не, не казах това. Казах, че антиматерията е част от обикновената материя.

[КГ125]

Ясно ) Всъщност нищо не ми е ясно. Извинете, ама това хем е интригуващо, хем не мога да го разбера.

След като е част от обикновената материя антиматерията, как се отнасят те една към друга?

Правилно ли е да кажа, че антиматерията се състои от античастици и ако е така - те какво са?

[Doris]

Ясно ) Всъщност нищо не ми е ясно. Извинете, ама това хем е интригуващо, хем не мога да го разбера.

След като е част от обикновената материя антиматерията, как се отнасят те една към друга?

Правилно ли е да кажа, че антиматерията се състои от античастици и ако е така - те какво са?

Антиматерията не е част от обикновената(тази, която ни заобикаля) материя, защото става бум - анхилация и вече няма ни едното, ни другото. Екпериментите от първия пост всъщност са повече за улавяне на античастици.

[Gravity]

Да, правилно е, антиматерията се състои от античастици. Най-добре погледни в уикипедията, сигурен съм, че има достатъчно информация. И да, антиматерията е от обикновената материя, тази която се описва от стандартния модел на елементарните частици. Тъмната материя все още не е известно каква е точно.

Да добавя и линковете.

Антиматерия

http://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=what-is-antimatter-2002-01-24

[Малоум 2]

Ясно ) Всъщност нищо не ми е ясно. Извинете, ама това хем е интригуващо, хем не мога да го разбера.

След като е част от обикновената материя антиматерията, как се отнасят те една към друга?

Правилно ли е да кажа, че антиматерията се състои от античастици и ако е така - те какво са?

Според мен: Всичко е материя.

И има две форми на материя: 1.вещева форма (притежава физична характеристика "маса на покой") и 2.полева форма (разни фотони на различни видове полета).

В този философски смисъл е правилно да се употребяват термини: вещество - антивещество...

Не е правилен терминът антиматерия, за антивеществото.

Води до неяснота и спекулации. Например, една от тях е, че след ГВ трябва да има равни количества частици и съответните им античастици. Да, обаче - по характеристика "заряд" анти- на протона е електронът?! И са равни по вселенски количества - няма чудно Не анихилират заради огромните им разлики в другите си физически характеристики: близо 2000 пъти по-голяма маса от електрона има протонът. И, разбира се, там където се появи антивещество се случва анихилация - това са най-най-мощните взаимодействия за вселенски мащаби...

...

[Doris]

За антивеществото си прав, по-добър термин е. За протона - не, неговата античастица е антипротон.

[Малоум 2]

За антивеществото си прав, по-добър термин е. За протона - не, неговата античастица е антипротон.

Това, да - античастицата на протона е антипротон. Мислех, че се подразбира от др. постинги и дадените линкове.

Но понеже има някакво сравняване по противоположни физични характеристики - е нужно и да се уточнят - че може да са еднотипни и противоположни (различни) и да не настъпва непременно анихилация на самите частици, а "анихилация" на именно това свойство по което "сравняваме" - неутрално по заряд се оказва веществото водород - като че ли са "анихилирали" зарядите на протона и електрона. Та, когато се говори за анихилация да не се има предвид само вещева анихилация, а и такава от полевата форма. Това разширява възможните физически взаимодействия и не е в противовес на известното, а включва допълнения. (поне за размисъл )

...

[Gravity]

[Gravity]

Интересни новини за тъмната материя. Става дума за съвсем различен експеримент. За сега са предпазливи и казват, че е само възможност, но е интересно.

Ето журналистическите статии

http://news.yahoo.com/hints-dark-matter-possibly-seen-190603469.html

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-22155222

Ето и физическата статия.

http://cdms.berkeley.edu/CDMSII_Si_DM_Results.pdf

[dares]

Нищо чудно, а и съвсем логично е, че всъщност така наречената "тъмна материя" да се окаже Светла материя или простичко казано светлината, която е най обемно разпространена във вселената. Въпрос на откритие и осъзнаване от хората. Поне така си мисля аз, защото е най-логично според мен. 

[Малоум 2]

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Bez-tamna-materiia-gravitatciiata-bi-triabvalo-ednovremenno-da-privlic_160581.html

Без тъмна материя гравитацията би трябвало едновременно да привлича и отблъсква

Пространственото разпределение на повече от четири милиона галактики, измерено от изследването на Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Кредит: Sloan Digital Sky Survey Collaboration.

Ами ако тъмната материя изобщо не съществува?

Какво ще стане, ако 85% от цялата материя във Вселената не се състои от тъмна материя, а от обикновена материя, материя от протони, електрони и неутрони, от които ние и всички звезди сме съставени?

Ами ако тази тъмна материя не съществува, въпреки многото косвени доказателства за нейното съществуване, най-вече наблюдателни улики, като плоските криви на въртене на галактиката, гравитационните лещи и върховете в мощния спектър на космическото микровълново фоново излъчване?

Тогава гравитационните закони на Нютон и Айнщайн няма да са верни, тези на Нютон за ситуации със слаба гравитация и тези на Айнщайн за ситуации със силна гравитация.

Нужен е друг закон на гравитацията.

Това обяснява една наскоро публикувана работа на двамата космолози Крис Пардо (Kris Pardo) от Лабораторията за реактивно задвижване на НАСА) и Дейвид Спергел (David Spergel ) от Университета в Принстън.

Те се опитват да намерят каква теория е нужна, за да обясни Вселена без тъмна материя.

Авторите сравняват разпределението на материята във Вселената, както се е появила 380 000 години след Големия взрив,отразено в космическия микровълнов фон (CMB), измерен от европейския сателит Planck и разпределението й, както изглежда сега, 13,8 милиарда години по-късно.

Въз основа на това разпределение в миналото и настоящето, Пардо и Спергел извеждат математическа функция, която описва как гравитацията би трябвало да работи, за да може да се премине от разпределението на обикновената материя, разкрита от CMB, до текущото разпределение на галактиките.

И откриват нещо поразително: тази функция трябва да се колебае напред-назад между положителни и отрицателни стойности, което означава, че гравитацията би трябвало да действа привличащо в някои мащаби и отблъскващо в други, съобщават Пардо и Спергел тази седмица във Physical Review Letters.

"И това е супер странно", казва Пардо.

Илюстрация на клъстерни модели, дължащи се на мащабни барионни акустични осцилации, където вероятността за намирането на галактика на определено разстояние от която и да е друга галактика се управлява от връзката между тъмната материя и нормалната материя. Заявената му дължина е 500 милиона светлинни години. Кредит: LBNL

Странното поведение се налага, за да обясни как мащабните така наречени барионни акустични осцилации (BAO - Baryon Acoustic Oscillations) изчезват с течение на времето, за да се появяват по-малките галактики, коментира Пардо.

В космологията барионни акустични осцилации са колебания в плътността на видимата барионна материя ("нормалното" вещество) на Вселената, причинени от акустични вълни в плътността в първичната плазма на ранната Вселена. По същия начин, по който свръхновите осигуряват „стандартни свещи“ за астрономически наблюдения, групирането на материята от BAO осигурява „стандартна линийка“ за скала на дължините в космологията. Дължината на тази стандартна линийка се определя от максималното разстояние, което акустичните вълни биха могли да изминат в първичната плазма преди плазмата да се охлади до точката, в която ще се превърне в неутрални атоми (епохата на рекомбинацията), което спира разширяването на вълните в плътността на плазмата, която "замръзва" на място. Дължината на тази стандартна линийка от около 500 милиона светлинни години в днешната Вселена може да бъде измерена чрез разглеждане на широкомащабната структура на материята с помощта на астрономически проучвания.

Тези акустични вълни са оставили своя отпечатък върху CMB и, слабо, в разпределението на галактиките. Може ли тази еволюция да се обясни само с обикновена материя, която взаимодейства чрез модифицирана гравитация?

"Новата работа показва, че без тъмната материя гравитацията ще трябва да се промени, за да обясни широкомащабната структура на Вселената. Но тази промяна трябва да бъде радикална", коментира Скот Доделсън (Scott Dodelson), теоретичен физик от Университета Карнеги Мелън, който не е участвал в новата работа. 

Измислянето на такава теория за гравитацията „е толкова сложно, че изглежда много малко вероятно някой да измисли сценарий, който да работи“, отбелязва Доделсън.

Астрономите обаче са свикнали да излагат супер странни теории и наистина друга двойка космолози, Константинос Скордис (Constantinos Skordis) и Том Злосник (Tom Zlosnik) от Чешката академия на науките), поемат ръкавицата и представят такава гравитация - теория за модифицирана гравитация, която според тях се движи с данните за CMB.

За целта изследователите добавят към Общата теория на относителността, към полевото уравнение на гравитацията на Айнщайн от 1915 г., допълнително регулируемо поле, наречено скаларно поле. То има енергия и чрез еквивалентността на масата и енергията на Айнщайн може да се държи и като форма на маса.

При големи пространствени мащаби това скаларно поле би се държало като материя и би взаимодействало само със себе си, така че да „имитира“ тъмната материя.

^{Полевото уравнение на Айнщайн, основано на Общата теория на относителността от 1915 г. Ламбда (Λ) е космологичната константа и не е добавена от Айнщайн до 1917 г.}

В отговор Пардо нарече тази теория много интересна, но посочва, че Скордис и Злосник заменят едно мистериозно нещо, тъмната материя, с друго мистериозно нещо, скаларното енергийно поле.

И да, „тъмната материя е по-лесното обяснение“, отбелязва Пардо. 

Справка: 

1. What Is the Price of Abandoning Dark Matter? Cosmological Constraints on Alternative Gravity Theories
   Kris Pardo and David N. Spergel
   Phys. Rev. Lett. 125, 211101 – Published 16 November 2020, DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.211101
2. A new relativistic theory for Modified Newtonian Dynamics
   Constantinos Skordis1 and Tom Złosnik, arXiv:2007.00082v1 [astro-ph.CO] 30 Jun 2020, https://arxiv.org/pdf/2007.00082v1.pdf

Източник: To explain away dark matter, gravity would have to be really weird, cosmologists say, Science

...

...

[Шпага]

"... И откриват нещо поразително: тази функция трябва да се колебае напред-назад между положителни и отрицателни стойности, което означава, че гравитацията би трябвало да действа привличащо в някои мащаби и отблъскващо в други..."

Когато става дума за гравитационно привличане; сили на привличане; привличащо действие и тем подобни, винаги се чудя дали изобщо е коректно да се използват такива понятия? Какъв в крайна сметка е механизмът на привличане? Падайки например към Земята, едно тяло привлечено ли е от нея и как, чрез какво? Такава представа за привличане не звучи правдоподобно, освен ако определяме като своеобразно привличане "кривината" на пространство-времето. Но дори и това определение е крайно неточно, даже подвеждащо.

Така или иначе, според ОТО няма гравитационни полета.

За гравитационните вълни пък, поне аз, не намирам абсолютно никаква причина те да действат по друг начин, освен отблъскващо... Е? Пак да повторя: кое и как действа привличащо?

 

[Малоум 2]

Имаме интуитивно понятие за сила. Но математически е определено от Нютон-формулата, + поправки от Айнщайн. Тоест - тия величини, които участват във формулите са приети за основни и ... не са обяснени, кое от къде произлиза, каква им е същността.

(При мен, знаеш по хипотезата, е малко по-лесно: всички сили имат ентропиен произход. Хаосът "ражда" частици, ентропията пък изисква "ред" в техните движения, за да не се повреди "неподвижността" на частите на  пространствената вакуумна решетка. Тоест -структура на ред за частите на решетката е полево действие за създаване на ред. Има ляво и дясно завихрени фотони на ЕМПоле. Фотоните се излъчват от ускоряване на частици с характеристика "заряд". Така завихрянето от "+частици" е противопосочно на "-частици". В междината на частиците, поради "гасенето" на фотоните, решетката е по-подредена от останалата част извън междината. Образуването на частиците - опитвайки всички възможни пътища по Файнман - е по посока минимална енергия - редът в тях винаги е с "отрицателна" ентропия и като си изхвърлят "лутанията" в хаоса на полето - ентропията около тях се е увеличила (по втория закон на термодинамиката е така). Падат частиците една към друга и това го наричаме привличаща сила (по закона на Кулон е известна). Ясно е, че при "++" и "--" едноименно заредени - хаосът в междината е значително по-голям от същия в околността - бягат частиците една от друга и това наричаме сила на отблъскване.

Гравитационната сила е с гравитони - съдържат две взаимно перпендикулярни трептения едновременно -гравитоните са резултат-обвивка от образуване на най-дребния слой в центъра-зародиша на частицата и затова трептенията им са с изключително малка амплитуда.  Като "обвивка" можем да ги считаме, че само пренасят информация, че съществува ред-конструкт на "център". Веществото е съществено прозрачно за образуванието, но ако срещне център на друга частица - пробно тяло, то пробното с предимство по енергия, се образува върху гравитона. Това е стъпка към гравитона - привличаща сила. Тя е сравнима с ентропията като информация.

Да, но в празното пространство, където хаосът в полето нисък - тоест при раздалечени Галактики - почти всички фотони от ЕМПоле вече са употребени, затворени във вещевите структури на галактиките - остава "борба" между грави-сили на привличане и сили с ентропиен произход от изглаждане кривина на пространството.)

Затова разглеждайки гравитацията само като кривина на пространство-време, не е достатъчно и може да доведе до отблъскваща сила - както по-горе в статията.

 

...