Jump to content

Σκοτεινή ύλη.


Προτεινόμενες αναρτήσεις

Μια νέα θεωρία για την βαρύτητα εξηγεί την σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Πριν από έξι χρόνια ο Erik Verlinde, καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ, δημοσίευσε μια «αιρετική» εργασία με τίτλο «On the Origin of Gravity and the Laws of Newton» στην οποία αποδεικνύει ότι η βαρυτική δύναμη που περιγράφει ο νόμος της παγκόσμιας έλξης του Νεύτωνα είναι μια εντροπική δύναμη.

https://arxiv.org/pdf/1001.0785v1.pdf

Η εντροπική δύναμη είναι μια φαινομενολογική δύναμη που εμφανίζεται σε ένα σύστημα εξαιτίας της φυσικής τάσης προς αύξηση της εντροπίας. Δηλαδή οι εντροπικές δυνάμεις ουσιαστικά οφείλονται στον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο.

Πως γίνεται μια δύναμη να «αναδύεται» από την εντροπία;

Αυτό γίνεται κατανοητό αν ξεκινήσουμε από την θερμοδυναμική ταυτότητα

Φωτ.latex

όπου Ε η ενέργεια του συστήματος, T η θερμοκρασία, P η πίεση, V ο όγκος, μ το χημικό δυναμικό και N ο αριθμός των σωματιδίων του συστήματος.

Κάτω από συγκεκριμένες προϋποθέσεις, η παραπάνω εξίσωση μπορεί να γίνει απλούστερη

Φωτ.latex2

Αν η ενέργεια και η εντροπία εξαρτώνται από την συντεταγμένη x, τότε παραγωγίζοντας ως προς x προκύπτει

Φωτ.latex3

όπου η παράγωγος της ενέργειας εκφράζει δύναμη (την εντροπική δύναμη):

Φωτ.latex4

Η πίεση ενός ιδανικού αερίου ή το φαινόμενο της ώσμωσης είναι τα πιο κοινά παραδείγματα εντροπικών δυνάμεων.

Ξεκινώντας από τις πρώτες αρχές και τις γενικές παραδοχές του νόμου της βαρύτητας του Νεύτωνα, σύμφωνα με τον Eric Verlinde, καταλήγει κανείς αναπόφευκτα σε μια θεωρία στην οποία ο χώρος αναδύεται μέσα από ένα ολογραφικό σενάριο και η βαρύτητα ερμηνεύεται ως εντροπική δύναμη,

μια δύναμη που προκαλείται από τις μεταβολές στις πληροφορίες που σχετίζονται με τις θέσεις των υλικών σωμάτων. Η σχετικιστική γενίκευση των επιχειρημάτων αυτών οδηγούν στις εξισώσεις του Αϊνστάιν.

Στα χρόνια που μεσολάβησαν, ο Verlinde συνέχισε να βελτιώνει την θεωρία του έτσι ώστε να ταιριάζει ακόμη καλύτερα με τα παρατηρησιακά δεδομένα.

Έτσι, χθες δημοσίευσε ένα νέο άρθρο (Emergent Gravity and the Dark Universe) στο οποίο εξηγεί πώς αυτή η εναλλακτική περιγραφή μπορεί να εξηγήσει τις ανωμαλίες στην κίνηση των εξωτερικών περιοχών των γαλαξιών, καταργώντας την ανάγκη ύπαρξης της σκοτεινής ύλης!

https://arxiv.org/pdf/1611.02269v1.pdf

Διαβάστε περισσότερα εδώ: New theory of gravity might explain dark matter και το σχετικό άρθρο του Κώστα Δεληγιάννη που ακολουθεί:

https://astronomynow.com/2016/11/08/new-theory-of-gravity-might-explain-dark-matter/

Θεωρία για τη βαρύτητα «αποσύρει» τη σκοτεινή ύλη από το σύμπαν

Για ποιο λόγο κοσμικές δομές, όπως οι εξωτερικές περιοχές των γαλαξιών, δεν κινούνται όπως περιγράφει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν;

Σύμφωνα με τους περισσότερους φυσικούς, η απάντηση κρύβεται στη σκοτεινή ύλη, ένα υλικό με μυστηριώδη φύση, αφού δεν έχει ανιχνευθεί πειραματικά καθώς δεν εκπέμπει ούτε απορροφά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως για παράδειγμα φως.

Ωστόσο, μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν πως, αντί να «προδίδουν» την ύπαρξη ενός εξωτικού υλικού, τέτοιες ασυμφωνίες απλώς «προδίδουν» το γεγονός ότι η Γενική Θεωρία δεν περιγράφει με ακρίβεια τη συμπεριφορά της βαρύτητας. Ανάμεσά τους, ο Ολλανδός Έρλικ Βελρίντε, καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ και το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Delta, ο οποίος από το 2010 έχει προτείνει ένα εναλλακτικό μοντέλο περιγραφής της βαρύτητας.

Στα χρόνια που μεσολάβησαν, ο Βελρίντε συνέχισε να βελτιώνει το μοντέλο του, ώστε να ταιριάζει ακόμη καλύτερα με τα παρατηρησιακά δεδομένα. Έτσι, χθες δημοσίευσε άρθρο το οποίο εξηγεί πώς αυτή η εναλλακτική περιγραφή μπορεί να εξηγήσει τις ανωμαλίες στην κίνηση των εξωτερικών περιοχών των γαλαξιών, καταργώντας την ανάγκη ύπαρξης της σκοτεινής ύλης.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Ολλανδού φυσικού, η βαρύτητα δεν αποτελεί μία θεμελιώδη δύναμη στο σύμπαν, αλλά ένα «αναδυόμενο φαινόμενο». Έτσι με τον ίδιο τρόπο που η θερμοκρασία ενός σώματος είναι η εκδήλωση της κινητικής κατάστασης των μορίων του, η βαρύτητα σύμφωνα με τον Βελρίντε δεν είναι τίποτε άλλο από την εκδήλωση των μεταβολών που υφίστανται στοιχειώδη bit πληροφορίας, τα οποία είναι ενσωματωμένα στη δομή του χωρόχρονου.

Από τα πρώτα βήματα διατύπωσης της θεωρίας του, ο επιστήμονας μπόρεσε να δείξει πώς ο παραπάνω μηχανισμός συμφωνεί με όλα τα φαινόμενα που περιγράφονται από τον Δεύτερο Νόμο του Νεύτωνα από την πτώση μίας πέτρας, μέχρι την κίνηση ενός δορυφόρου γύρω από τη Γη. Τώρα, παρουσιάζει πώς μπορεί να εξηγήσει τις ανωμαλίες στην κίνηση των εξωτερικών περιοχών των γαλαξιών, χωρίς καμία παραπομπή στη σκοτεινή ύλη.

«Έχουμε ενδείξεις ότι αυτή η νέα θεώρηση για τη βαρύτητα συμφωνεί με τις παρατηρήσεις», λέει ο ίδιος στην ιστοσελίδα του Ινστιτούτου Delta. «Όπως φαίνεται, στις μεγάλες κλίμακες, η βαρύτητα δεν συμπεριφέρεται όπως προβλέπει η θεωρία του Αϊνστάιν».

Βασικός «πυλώνας» της θεωρίας του Βελρίντε είναι μία παραλλαγή που ο ίδιος επινόησε της Ολογραφικής Αρχής, την οποία διατύπωσε ο Γκέραρντ Χουφτ, καθηγητής και μέντοράς του, με τον Λέοναρντ Σάσκιντ από το πανεπιστήμιο Στάντφορντ στις ΗΠΑ. Στην εκδοχή που διατύπωσαν την Ολογραφική Αρχή οι δύο επιστήμονες, όλα τα φαινόμενα στο σύμπαν αποθηκεύονται ως πληροφορίες σε δύο διαστάσεις, δηλαδή σε μία φανταστική επιφάνεια που περιβάλλει το σύμπαν.

Σύμφωνα με τον Βελρίντε, αυτό δεν είναι απόλυτα σωστό, αφού ένα μέρος των πληροφοριών αποθηκεύονται στον ίδιο τον χώρο. Επομένως, παρόλο που η «συμβατική» βαρύτητα μπορεί να κωδικοποιηθεί από τις πληροφορίες στη δισδιάστατη επιφάνεια, στις επιπλέον πληροφορίες που είναι ενσωματωμένες στον χώρο οφείλονται οι ανωμαλίες που αποδίδονται στη σκοτεινή ύλη.

Το κίνητρο για προσπάθειες όπως του Βελρίντε για αναθεώρηση της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας δεν είναι μόνο πως η περιγραφή του Αϊνστάιν για τη βαρύτητα δεν εξηγεί συμπαντικά φαινόμενα όπως η κίνηση των εξωτερικών περιοχών του σύμπαντος, αλλά και το γεγονός ότι έρχεται σε αντίθεση με την Κβαντική φυσική τον δεύτερο βασικό «πυλώνα» της φυσικής.

Μάλιστα, οι δύο θεωρίες «συναντιούνται» στην περίπτωση των μαύρων τρυπών, καταλήγοντας σε αντικρουόμενα συμπεράσματα. «Πολλοί θεωρητικοί φυσικοί όπως εγώ αναπτύσσουν παραλλαγές της θεωρίας της βαρύτητας, έχοντας κάνει σημαντικά βήματα. Ίσως βρισκόμαστε στην αυγή μίας νέας επιστημονικής επανάστασης, η οποία θα αλλάξει δραστικά την εικόνα μας για τη φύση του χώρου, του χρόνου και της βαρυτικής δύναμης», καταλήγει ο επιστήμονας.

http://physicsgg.me/2016/11/09/%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%ce%bd%ce%ad%ce%b1-%ce%b8%ce%b5%cf%89%cf%81%ce%af%ce%b1-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%ce%b2%ce%b1%cf%81%cf%8d%cf%84%ce%b7%cf%84%ce%b1-%ce%b5%ce%be%ce%b7%ce%b3%ce%b5%ce%af/

latex4.png.16919b8dc60262c05519dade34e1004b.png

latex3.png.3ea1c2979e058cce96e46521771187ca.png

latex2.png.7483aaf8d302e2b6bdefa00cabb20ba4.png

latex.png.bf12a0eea772908c09fe22559af56d1c.png

new_theory_of_gravity_954x716.jpg.e158715090b30fede91c8699908668c0.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • Απαντήσεις 180
  • Created
  • Τελευταία απάντηση

Top Posters In This Topic

Είναι η σκοτεινή ύλη μποζόνια, μήκους κύματος 3000 ετών φωτός; :cheesy:

Πριν από μερικές ημέρες στην αναδημοσίευση με τίτλο «Σχετικά με την ανίχνευση των αξιονίων», είδαμε τις προσπάθειες των φυσικών, για την ανίχνευση αξιονίων με τον ανιχνευτή ADMX, αλλά και τις πρόσφατες θεωρητικές προσομοιώσεις που δίνουν εκτιμήσεις σχετικά με την μάζα αυτών των υποθετικών (προς το παρόν) σωματιδίων. Ορισμένοι φυσικοί ελπίζουν ότι τα αξιόνια θα μπορούσαν να αποτελέσουν μια καλή ερμηνεία για την σκοτεινή ύλη που αποτελεί το 27% του περιεχομένου του σύμπαντος. Το πείραμα ADMX σχεδιάστηκε για την ανίχνευση αξιονίων των οποίων η μάζα είναι τάξης μεγέθους μικρο-ηλεκτρονιοβόλτ (μeV), ενώ η τελευταία θεωρητική μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η μάζα των αξιονίων μπορεί να είναι 100 φορές μεγαλύτερη, γεγονός που μάλλον υπερβαίνει τις δυνατότητες του ADMX.

Όμως μια άλλη θεωρητική μελέτη που εμφανίστηκε στον ιστότοπο arxiv.org , υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να εξηγηθεί με εντελώς διαφορετικά αξιόνια, ένα είδος εξαιρετικά ελαφρών μποζονίων που απορρέουν από την θεωρία των χορδών. Εκτιμάται ότι η μάζα των υποψηφίων σωματιδίων σκοτεινής ύλης είναι m~10-22 eV ή 10−31GeV (γιγα-ηλεκτρονιοβολτ), μια μικροσκοπική μάζα σε σχέση με τα σωματίδια που αναζητούνται στον LHC. Το μήκος κύματος de Broglie είναι λ~1 kiloparsec ή 3200 έτη φωτός! Σωματίδια με τόσο μεγάλο μήκος κύματος προκαλούν νέα φαινόμενα και δεν είναι δυνατόν να ανιχνευτούν από επίγειους ανιχνευτές ή να παραχθούν σε επιταχυντές.

Το άρθρο έχει τίτλο «On the hypothesis that cosmological dark matter is composed of ultra-light bosons«, υπογράφεται από τους Hui, Ostriker, Tremaine και Witten και προκάλεσε την προσοχή αρκετών φυσικών. Γιατί; Διότι ένας από τους συγγραφείς είναι ο Edward Witten, ένα από τα μεγαλύτερα σύγχρονα επιστημονικά μυαλά.

https://arxiv.org/pdf/1610.08297.pdf

Ο Edward Witten είναι Αμερικανός θεωρητικός φυσικός, καθηγητής της Μαθηματικής Φυσικής στο Ινστιτούτο Προηγμένων Σπουδών στο Πρίνστον. Έχει τεράστια συνεισφορά στην θεωρία των χορδών, την κβαντική βαρύτητα, τις υπερσυμμετρικές κβαντικές θεωρίες πεδίου και σε πολλά πεδία της μαθηματικής φυσικής, αλλά και στα καθαρά μαθηματικά. Το 1990 ήταν ο πρώτος και μοναδικός φυσικός που βραβεύθηκε με το μετάλλιο Fields από την Διεθνή Μαθηματική Ένωση. Το 2004 το περιοδικό Time το ανέφερε ως τον πιο έξυπνο εν ζωή θεωρητικό φυσικό. Ο Witten γεννήθηκε το 1951, στην Βαλτιμόρη στις ΗΠΑ. Ο πατέρας του Louis Witten ήταν θεωρητικός φυσικός εξειδικευμένος στην βαρύτητα και την γενική σχετικότητα. Οι αρχικές σπουδές του δεν είχαν σχέση με τη φυσική και τα μαθηματικά, αλλά την ιστορία και την γλωσσολογία. Αναμείχθηκε με την πολιτική δημοσιεύοντας άρθρα εναντίον της νέας αριστεράς και συμμετέχοντας στην προεκλογική εκστρατεία για την προεδρία των ΗΠΑ, του ρεπουμπλικανού υποψηφίου George McGovern το 1971-72 (οι φήμες που λένε ότι στις σημερινές εκλογές των ΗΠΑ ψήφισε την Jill Stein δεν επιβεβαιώνονται ). Φοίτησε στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison για ένα εξάμηνο ως μεταπτυχιακός φοιτητής Οικονομικών, αλλάζοντας πορεία το 1973 με την εγγραφή του στο τμήμα εφαρμοσμένων μαθηματικών του Πρίνστον και λαμβάνοντας διδακτορικό δίπλωμα στη φυσική το 1976 υπό την επίβλεψη του David Gross (βραβείο Νόμπελ φυσικής 2004)…

Διαβάστε την πρόσφατη «αυτο-βιογραφική» ομιλία του Witten στα πλαίσια της βράβευσής του στο Κιότο εδώ: www.sns.ias.edu

https://www.sns.ias.edu/ckfinder/userfiles/files/ComemorativeLecturePopular(1).pdf

Οι Witten et al μελετούν λεπτομερώς μια υπόθεση, που δεν είναι καινούργια, και καταλήγουν σε διάφορα ενδιαφέροντα συμπεράσματα.

Η ιδέα ονομάζεται «FDM», από το «Fuzzy Dark Matter» (ασαφής σκοτεινή ύλη). Υποθέτουν ένα υπερ-ελαφρύ μποζόνιο, με σχεδόν μηδενική μάζα, το οποίο θα μπορούσε να είναι υπεύθυνο για την σκοτεινή ύλη που αποτελεί το 27% του περιεχομένου του σύμπαντος.

Οι συγγραφείς επισημαίνουν τις συνέπειες της ύπαρξης αυτού του γιγαντιαίου μήκους κύματος στην σωματιδιακή φυσική, αλλά και το πως θα μπορούσε να ανιχνευθεί πειραματικά, από τηλεσκόπια (!) κι όχι σε επιταχυντές όπως ο LHC.

Επιπλέον γίνεται αναφορά στον Fornax (Κάμινος), έναν γαλαξία-νάνο, δορυφόρο του δικού μας γαλαξία, που φαίνεται να διαθέτει σφαιρωτά σμήνη τα οποία δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν εκεί, αν η σκοτεινή ύλη στον γαλαξία ήταν το «συνηθισμένο» είδος που προβλέπεται από το παράδειγμα της ψυχρής σκοτεινής ύλης (CDM).

Το νέο μοντέλο της σκοτεινής ύλης (FDM) περιγράφει πολύ καλύτερα αυτό το περίεργο σύστημα.

http://physicsgg.me/2016/11/08/%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7-%ce%bc%cf%80%ce%bf%ce%b6%cf%8c%ce%bd%ce%b9%ce%b1-%ce%bc%ce%ae%ce%ba%ce%bf%cf%85%cf%82-%ce%ba/

edward_witten.jpg.94c775d7c9abb266a2fe14527bf7f31b.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Κυνηγώντας τα μυστηριώδη σκοτεινά φωτόνια: το πείραμα NA64 :cheesy:

Τα σκοτεινά φωτόνια είναι υποθετικά σωματίδια που προτείνονται από τους θεωρητικούς φυσικούς για να εξηγήσουν το μυστήριο της σκοτεινής ύλης.

Μετά το πείραμα HADES, αλλά και το πείραμα ATLAS στο CERN, που αναζήτησαν χωρίς επιτυχία τα σκοτεινά φωτόνια, έρχεται ένα νέο πείραμα, το NA64, για να επαναλάβει την αναζήτηση αυτών των «σκοτεινών» σωματιδίων.

Το CERN στο κυνήγι των μυστηριωδών «σκοτεινών» φωτονίων

Ένας από τους μεγαλύτερους γρίφους της σύγχρονης εποχής είναι η φύση της «σκοτεινής» ύλης, η οποία αν και αντιστοιχεί στο 85% της ύλης του σύμπαντος παραμένει απόλυτα μυστηριώδης για τους επιστήμονες. Ένας σημαντικός λόγος γι’ αυτό είναι πως είναι δύσκολο να εντοπισθεί από επίγεια πειράματα και διαστημικά τηλεσκόπια, αφού δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως, αλλά και κανένα άλλο φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ωστόσο, παρόλο που δεν έχει ανιχνευθεί ποτέ μέχρι σήμερα, «προδίδει» την παρουσία της από τη βαρυτική έλξη που ασκεί στη συμβατική ύλη. Μάλιστα, μόνον η ύπαρξή της μπορεί να εξηγήσει ανωμαλίες στην κίνηση κοσμικών δομών, όπως οι εξωτερικές περιοχές των γαλαξιών.

Ανάμεσα στις θεωρίες που έχουν προταθεί για τη φύση ή τη συμπεριφορά της «σκοτεινής» ύλης, ορισμένες υποστηρίζουν πως η βαρύτητα δεν είναι ο μοναδικός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με τη συμβατική ύλη. Αντίθετα, υπάρχει μία ακόμη «σκοτεινή» δύναμη, άγνωστη έως σήμερα, με την οποία οι δύο μορφές ύλης αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Σύμφωνα με αυτές τις θεωρίες μάλιστα, όπως η ηλεκτρομαγνητική δύναμη εκδηλώνεται με την ανταλλαγή φωτονίων, έτσι και στην περίπτωση της «σκοτεινής» δύναμης υπάρχει ένα σωματίδιο το οποίο είναι ο φορέας της. Επομένως το σωματίδιο, το οποίο έχει ονομαστεί «σκοτεινό» φωτόνιο, παίζει τον ρόλο ενδιάμεσου ανάμεσα στη «σκοτεινή» και τη συμβατική ύλη.

«Για να το εξηγήσουμε με μία μεταφορά, δύο άνθρωποι που δεν μιλούν την ίδια γλώσσα (η “σκοτεινή” ύλη και η συμβατική) μπορούν να συνεννοούνται μεταξύ τους χάρις σε έναν διερμηνέα (τα “σκοτεινά” φωτόνια), που καταλαβαίνει και τις δύο γλώσσες και κάνει τη μετάφρασή τους», λέει στο σάιτ του CERN ο Σεργκέι Γκρινένκο.

Το πείραμα NA64 στο CERN

Ο Γκρινένκο είναι εκπρόσωπος του επιστημονικής ομάδας που θα πραγματοποιήσει το πείραμα NA64 στο CERN στη Γενεύη. Στόχος του πειράματος είναι να αναζητήσει ενδείξεις αυτής της αλληλεπίδρασης ανάμεσα στη «σκοτεινή» και τη συμβατική ύλη, χρησιμοποιώντας μία θεμελιώδη έννοια της φυσικής: τη διατήρηση της ενέργειας.

Γι’ αυτό τον σκοπό, δέσμες ηλεκτρόνιων θα οδηγούνται μέσα σε έναν ανιχνευτή, αφού πρώτα μετρηθεί με πολύ μεγάλη ακρίβεια η αρχική τους ενέργεια. Στο εσωτερικό της διάταξης, τα ηλεκτρόνια θα αλληλεπιδρούν με πυρήνες ατόμων, παράγοντας συμβατικά φωτόνια.

Κανονικά, η ενέργεια των φωτονίων θα πρέπει να είναι ισοδύναμη με αυτή των ηλεκτρονίων. Ωστόσο, αν όντως υπάρχουν τα «σκοτεινά» φωτόνια, τότε θα «δραπετεύουν» από τον ανιχνευτή, μεταφέροντας μακριά ένα μεγάλο ποσοστό από την αρχική ενέργεια των ηλεκτρονίων.

Επομένως, η «υπογραφή» που θα αφήνουν τα «σκοτεινά» φωτόνια θα είναι η απώλεια ενέργειας μέσα στον ανιχνευτή, η οποία θα αντιστοιχεί σε μία αρκετά μεγάλη ποσότητα για να μπορεί να αποδοθεί στις αλληλεπιδράσεις της συμβατικής ύλης.

Στην περίπτωση που επιβεβαιωθεί η ύπαρξη των «σκοτεινών» φωτονίων, τότε θα έχει γίνει ένα μεγάλο βήμα για να λυθεί το μυστήριο της «σκοτεινής» ύλης. Ακόμη περισσότερο, θα ανατρέψει το οικοδόμημα της φυσικής, δείχνοντας πως στη φύση υπάρχει και μία ακόμη θεμελιώδης δύναμη, άγνωστη έως σήμερα, πέρα από τις τέσσερις δυνάμεις που γνωρίζουν ήδη οι επιστήμονες.

http://physicsgg.me/2016/12/01/%ce%ba%cf%85%ce%bd%ce%b7%ce%b3%cf%8e%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%b1-%ce%bc%cf%85%cf%83%cf%84%ce%b7%cf%81%ce%b9%cf%8e%ce%b4%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ac-%cf%86%cf%89/

na64.thumb.jpg.257d0a9c370a89a317a187bd7f59e919.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 4 εβδομάδες αργότερα...

Η αστρονόμος Vera Rubin (1928 – 2016) :cheesy:

Μια μεγάλη αστρονόμος, η συνεισφορά της οποίας άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε το σύμπαν, έφυγε από την ζωή την ημέρα των Χριστουγέννων σε ηλικία 88 ετών. H έρευνα της Vera Rubin σχετικά με τις κινήσεις των γαλαξιών απέδειξε την αναγκαιότητα ύπαρξης της σκοτεινής ύλης.

Την πρώτη νύξη σχετικά με την σκοτεινή ύλη έκανε για πρώτη φορά την δεκαετία του 1930 ο αστρονόμος Fritz Zwicky (Τσβίκι). Ο Zwicky παρατηρώντας ένα σμήνος γαλαξιών, διαπίστωσε ότι οι γαλαξίες κινούνταν τόσο γρήγορα που σύμφωνα με τους νόμους του Nεύτωνα, το σμήνος θα έπρεπε να έχει διαλυθεί. Η μόνη εξήγησh που έβρισκε για το ότι το σμήνος παρέμενε ενωμένο ήταν ότι θάπρεπε να περιέχει εκατοντάδες φορές περισσότερη ύλη απ’ όση βλέπουμε με τα τηλεσκόπιά μας. Αλλά οι περισσότεροι αστρονόμοι περιφρονούσαν τις απόψεις του. Σύμφωνα με τον ίδιο τον Zwicky, κάποια «σφαιρικά καθάρματα» της εποχής του – «σφαιρικά, γιατί απ’ όποια πλευρά κι αν τους εξετάσεις είναι καθάρματα» – του στέρησαν την αναγνώριση, κι έτσι οι ιδέες του αγνοήθηκαν παντελώς.

Έτσι, φτάσαμε στην δεκαετία του 1960, όταν η αστρονόμος Vera Rubin, ανακάλυψε ξανά το πρόβλημα σχετικά με την γαλαξιακή κίνηση. Μελετώντας την περιστροφή του Γαλαξία μας, η Rubin εντόπισε το ίδιο πρόβλημα που είχε ανακαλύψει ο Zwicky.

Η αστρονομική κοινότητα τήρησε και απέναντί της στάση αδιαφορίας.

Η Vera Rubin αγνοήθηκε, εν μέρει επειδή ήταν γυναίκα. Με αρκετή πικρία θυμάται πως, όταν υπέβαλε αίτηση για σπουδές στη Φυσική, επειδή είχε πει στον υπεύθυνο εγγραφών ότι της άρεσε να ζωγραφίζει, την ώρα της συνέντευξης την ρώτησαν: «Σκεφτήκατε ποτέ να κάνετε καριέρα ζωγραφίζοντας αστρονομικά αντικείμενα;» Η φράση αυτή, θυμάται η Rubin, «έγινε κάτι σαν οικογενειακό σλόγκαν. Έκτοτε, κάθε φορά που σε κάποιον κάτι πήγαινε στραβά, του λέγαμε: «Σκέφτηκες ποτέ να κάνεις καριέρα ζωγραφίζοντας αστρονομικά αντικείμενα;»

Στο γυμνάσιο, όταν είπε στον καθηγητή της φυσικής πως την είχαν δεχτεί στο κολέγιο Vassar, εκείνος απάντησε: «Μια χαρά θα τα πας, αρκεί να μην ανακατευτείς με τις επιστήμες.» Αργότερα, ενθυμούμενη το παρελθόν, θα έλεγε: «Χρειάζεται τεράστια αυτοεκτίμηση για να μην καταρρεύσεις ακούγοντας τέτοια πράγματα.»

Η Rubin σπούδασε αστρονομία ως προπτυχιακή στο κολέγιο Vassar και ήθελε να εγγραφεί ως μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Princeton, αλλά οι γυναίκες δεν επιτρέπονταν στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα αστρονομίας μέχρι το 1975.

Η αίτησή της στο Harvard έγινε δεκτή, αλλά τελικά αρνήθηκε γιατί στο μεταξύ είχε παντρευτεί και ακολούθησε τον σύζυγό της, που ήταν χημικός στο Cornel. (Στο κάτω μέρος της απαντητικής επιστολής που έλαβε από το Χάρβαρντ, υπήρχε μια χειρόγραφη υποσημείωση που έλεγε: «Αχ, εσείς οι γυναίκες! Κάθε φορά που βρίσκω μια καλή, μου παντρεύεται και τη χάνω.» )

Έτσι συνέχισε τις μεταπτυχιακές της σπουδές στο Cornell, όπου είχε ως καθηγητές τους Richard Feynman, Hans Bethe και Philip Morrison. Ολοκλήρωσε το διδακτορικό της το 1954, στο πανεπιστήμιο Georgetown, υπό την καθοδήγηση του George Gamow.

Οι πρώτες έρευνές της αφορούσαν την κίνηση των γαλαξιών, αποδεικνύοντας ότι εκτός από την ταχύτητα απομάκρυνσης εξαιτίας της διαστολής του σύμπαντος, οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν μικρές ιδιαίτερες κινήσεις που οφείλονται στην βαρυτική έλξη από την συσσώρευσή τους σε σμήνη. Ταυτόχρονα στήριζε την οικογένειά της – απέκτησε τέσσερα παιδιά – διδάσκοντας με μερική απασχόληση σε κολέγιο. Σιγά-σιγά άρχισε να επιβάλλεται στην αστρονομική κοινότητα, και το 1965 ήταν η πρώτη γυναίκα που της επετράπη να χρησιμοποιήσει για παρατηρήσεις το τηλεσκόπιο στο Αστεροσκοπείο Palomar.

Ως γνωστόν όταν παρατηρούμε τους γαλαξίες του σύμπαντος διαπιστώνουμε ότι απομακρύνονται από μας, εξαιτίας της διαστολής του σύμαπντος, κάτι που διαπίστωσε πρώτος ο Edwin Hubble. Όταν όμως παρατηρούμε έναν σπειροειδή γαλαξία, τότε ενδέχεται κατά την ιδιο-περιστροφή του, η μια πλευρά του να περιστρέφεται προς το μέρος μας, ενώ η άλλη απομακρύνεται από εμάς. Σ’ αυτή την περίπτωση οι γραμμές απορρόφησης του φωτός που εκπέμπεται από διαφορετικά τμήματά του θα είναι μετατοπισμένες, σε σύγκριση με τη θέση τους στα φάσματα που μετρούνται στα εργαστήρια της Γης. Όμως, η πλευρά που περιστρέφεται προς το μέρος μας θα παρουσιάζει μια ελαφρώς μικρότερη ταχύτητα απομάκρυνσης, οπότε οι φασματικές γραμμές που προέρχονται από αυτήν θα εμφανίζουν αναλογικά μικρότερη μετατόπιση προς το ερυθρό. Παρόμοια, η άλλη πλευρά του γαλαξία θα πρέπει να δίνει φασματικές γραμμές περισσότερο μετατοπισμένες προς το ερυθρό. Εφόσον ο βαθμός μετατόπισης προς το ερυθρό είναι ευθέως ανάλογος προς την ταχύτητα του αντικειμένου που εκπέμπει το φως, καθώς σαρώνουμε έναν γαλαξία, η σχετική μετατόπιση μιας δεδομένης γραμμής απορρόφησης σε σύγκριση με τη μέση γαλαξιακή μετατόπιση Hubble θα πρέπει να καθορίζει άμεσα τη σχετική ταχύτητα του αντικειμένου προς το κέντρο του γαλαξία. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να προσδιορίσουμε πως μεταβάλλεται με τη μετατόπιση προς το ερυθρό η τροχιακή ταχύτητα αντικειμένων ως προς το γαλαξιακό κέντρο. Πάρα πολλές τέτοιες αναλύσεις είχε πραγματοποιήσει η Vera Rubin και οι συνεργάτες της στο ινστιτούτο Carnegie αποδεικνύοντας ότι οι ταχύτητες περιστροφής συναρτήσει της απόστασης από το κέντρο των γαλαξιών δεν γίνεται εξηγηθούν χωρίς την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης.

Η προσεγμένη δουλειά της Rubin άρχισε σιγά σιγά να πείθει την αστρονομική κοινότητα ότι απ’ τους υπολογισμούς μας έλειπε ένα μεγάλο μέρος από την μάζα των γαλαξιών. Μέχρι το 1978, η Rubin και οι συνεργάτες της είχαν εξετάσει έντεκα σπειροειδείς γαλαξίες. Όλοι τους κινούνταν τόσο γρήγορα που, σύμφωνα με τους νόμους του νεύτωνα, θα έπρεπε να είχαν διασκορπιστεί. Την ίδια χρονιά ο ολλανδός ραδιοαστρονόμος Albert Bosma, δημοσίευσε την πληρέστερη μέχρι τότε ανάλυση δώδεκα σπειροειδών γαλαξιών που παρουσίαζαν την ίδια ανωμαλία. Αυτό φάνηκε τελικά να πείθει την αστρονομική κοινότητα για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης – παρά το γεγονός ότι μέχρι και σήμερα δεν έχουμε την έχουμε ανιχνεύσει άμεσα στο εργαστήριο κι ούτε έχουμε κατανοήσει την δομή της!

Για το έργο της η Rubin τιμήθηκε με πολλά βραβεία, μεταξύ των οποίων το χρυσό μετάλλιο της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας – ήταν η δεύτερη γυναίκα που έλαβε το βραβείο αυτό, μετά την Caroline Herschel το 1828 – και το Εθνικό Μετάλλιο Επιστημών για το πρωτοποριακό της έργο σχετικά με την σκοτεινή ύλη.

Βίντεο: Where is the rest of the universe?

http://physicsgg.me/2016/12/27/%ce%b7-%ce%b1%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf%ce%bd%cf%8c%ce%bc%ce%bf%cf%82-vera-rubin-1928-2016/

roubin.jpg.9f905a94b1e0e39699ad497ea15bb96b.jpg

vera-rubin1.jpg.ade74103f91d073b680a54990145063a.jpg

vera-rubin.jpg.6672aeda955ec5cb1fafe7868bae315e.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η απώλεια σκοτεινής ύλης «κλειδί» στην εξήγηση της εξέλιξης του σύμπαντος. :cheesy:

Η εξαφάνιση σκοτεινής ύλης ίσως έπαιξε καταλυτικό ρόλο στην εξέλιξη του σύμπαντος και το γεγονός ότι οι ιδιότητές του σήμερα διαφέρουν σημαντικά από τον «νεογέννητο» κόσμο που προέκυψε με τη Μεγάλη Έκρηξη. Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξαν Ρώσοι επιστήμονες, οι οποίοι βρήκαν πως η σκοτεινή ύλη έχει μειωθεί κατά 2-5% από την εποχή δημιουργίας του σύμπαντος.

Η ομάδα αποτελείται από φυσικούς από το Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας, το Ινστιτούτο Πυρηνικών Ερευνών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών και το Κρατικό Πανεπιστήμιο του Νοβοσιμπίρσκ. Όπως αναφέρουν σε άρθρο τους που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review D, η απώλεια «εξωτικής» ύλης θα μπορούσε να εξηγήσει τον τρόπο που «ενηλικιώθηκε» το σύμπαν.

«Η ασυμφωνία διάφορων κοσμολογικών παραμέτρων, που παρατηρείται ανάμεσα στη σημερινή κατάσταση του σύμπαντος και στις ιδιότητές του λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, μπορεί να εξηγείται από το γεγονός ότι έχει ελαττωθεί η ποσότητα σκοτεινής ύλης», σημειώνει ο Ίγκορ Τκάτσεφ από το Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας στην ιστοσελίδα του ρωσικού ιδρύματος.

«Για πρώτη φορά, καταφέραμε να υπολογίσουμε πόση ποσότητα σκοτεινής ύλης μπορεί να έχει εξαφανισθεί, όπως και το ποσοστό στο οποίο αναλογεί αυτή η απώλεια», προσθέτει.

Η υπόθεση για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης χρονολογείται από τη δεκαετία του 1930, όταν οι επιστήμονες διαπίστωσαν ανωμαλίες στην κίνηση κοσμικών δομών όπως οι γαλαξίες. Οι ανωμαλίες αυτές δεν μπορούσαν να εξηγηθούν από τη βαρύτητα που ασκεί η συμβατική ύλη.

Έτσι, πρότειναν πως υπάρχει και ένας ακόμη τύπος ύλης στο σύμπαν, η οποία δεν έχει ανιχνευθεί από τα τηλεσκόπια επειδή ούτε εκπέμπει ούτε απορροφά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως για παράδειγμα φως. Γι’ αυτό και την ονόμασαν σκοτεινή ύλη.

Με βάση τα σύγχρονα κοσμολογικά μοντέλα, η σκοτεινή ύλη αντιστοιχεί στο 26,8 της ύλης-ενέργειας του σύμπαντος. Επομένως, είναι πολλαπλάσια από τη συμβατική ύλη, το ποσοστό της οποίας δεν ξεπερνά το 4,9%.

Παρά τα πειράματα που έχουν γίνει μέχρι σήμερα, αυτή η «εξωτική» ύλη δεν έχει ανιχνευθεί ακόμη, με συνέπεια η φύση της να παραμείνει γρίφος για τους επιστήμονες. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το μοναδικό κοσμικό μυστήριο που εξακολουθεί να παραμένει αναπάντητο: μελετώντας την «ηχώ» της Μεγάλης Έκρηξης, δηλαδή τη Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CBM), οι επιστήμονες έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα πως βασικές παράμετροι, όπως ο ρυθμός διαστολής του σύμπαντος, έχουν μεταβληθεί στα περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια της ύπαρξής του.

«Οι αποκλίσεις είναι σημαντικά μεγαλύτερες από το περιθώριο λάθους», λέει ο Τκάτσεφ. «Επομένως, είτε υπεισέρχεται κάποιο λάθος που δεν γνωρίζουμε, είτε η σύσταση του “αρχέγονου” σύμπαντος ήταν διαφορετική από τη σημερινή».

Μία από τις θεωρίες που έχουν προταθεί για την εξήγηση των αποκλίσεων είναι ότι η σκοτεινή ύλη μειώνεται σταδιακά στο σύμπαν. Έτσι, οι Ρώσοι ερευνητές μελέτησαν αυτή την υπόθεση, αντιπαραβάλλοντας τα δεδομένα της Μικροκυματικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου με δύο κοσμολογικά μοντέλα, όπου το πρώτο προβλέπει πως η σκοτεινή ύλη παραμένει σταθερή, ενώ το δεύτερο ότι μειώνεται σταθερά.

Η ομάδα βρήκε πως οι αστρονομικές παρατηρήσεις συμφωνούν περισσότερο με την υπόθεση ελάττωσης της «εξωτικής» ύλης. Συνδυάζοντας στη συνέχεια αυτό το μοντέλο με άλλα κοσμολογικά φαινόμενα, προσδιόρισαν πως η μείωση κυμάνθηκε από 2 έως 5%.

Όπως αναφέρουν, πάντως, ο τρόπος ανάλυσής τους δεν μπορεί να δώσει καμία απάντηση για τον ρυθμό μείωσης της σκοτεινής ύλης, ούτε για τον αν συνεχίζει να εξαφανίζεται ακόμη.

http://www.naftemporiki.gr/story/1188733/i-apoleia-skoteinis-ulis-kleidi-stin-eksigisi-tis-ekseliksis-tou-sumpantos

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Μικρότερη η παρουσία σκοτεινής ύλης στους «αρχαίους» γαλαξίες. :cheesy:

Με βάση τους υπολογισμούς των κοσμολόγων, η σκοτεινή ύλη αποτελεί το 27% περίπου της ενέργειας – ύλης του σύμπαντος, με συνέπεια να είναι πολλαπλάσια από τη συμβατική ύλη, το ποσοστό της οποίας δεν ξεπερνά το 5%.

Καθώς η σκοτεινή ύλη δεν έχει ανιχνευθεί μέχρι σήμερα, εκτιμήσεις όπως οι παραπάνω προέρχονται από τη βαρυτική αλληλεπίδραση που ασκεί αυτή σε κοσμικές δομές όπως οι γαλαξίες. Εξάλλου, οι παρατηρούμενες ανωμαλίες στην κίνηση των σπειροειδών γαλαξιών, όπου τα εξωτερικά τους τμήματα περιστρέφονται πιο γρήγορα απ’ ό,τι αν υπήρχε μόνο η συμβατική ύλη, ήταν η αιτία για την υπόθεση ύπαρξης αυτής της «εξωτικής» μορφής ύλης, ήδη από τη δεκαετία του 1930.

Τώρα όμως, μία διεθνής ομάδα αστρονόμων διαπίστωσε πως η σκοτεινή ύλη έπαιζε μικρότερο ρόλο στο πρώιμο σύμπαν. Κι αυτό γιατί, μελετώντας 6 «αρχαίους» γαλαξίες, ανακάλυψε πως οι εξωτερικές τους περιοχές περιστρέφονται πιο αργά από τα τμήματα στο κέντρο τους.

Οι επιστήμονες εξέτασαν γαλαξίες που δημιουργήθηκαν πριν από 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Για να τους αναλύσουν, χρησιμοποίησαν το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή.

Τα αποτελέσματά τους δείχνουν πως, σε αντίθεση με τους σπειροειδείς γαλαξίες που σχηματίσθηκαν σε επόμενες φάσεις της συμπαντικής εξέλιξης, σε αυτές τις κοσμικές δομές οι εξωτερικές τους περιοχές φαίνεται να περιστρέφονται πιο αργά, συγκριτικά με τα τμήματα που βρίσκονται πιο κοντά στον «πυρήνα» τους.

Αυτό υποδεικνύει πως περιέχουν λιγότερη σκοτεινή ύλη. Επομένως, τα χαρακτηριστικά τους φαίνεται πως καθορίζονται περισσότερο από τη συμβατική ύλη που περιέχουν.

Πιο συγκεκριμένα η ενεργός ακτίνα, δηλαδή η περιοχή από την οποία προέρχεται το 50% της φωτεινότητας ενός γαλαξία, εκτιμάται πως αποτελείται από 50-80% από σκοτεινή ύλη, στην περίπτωση του Γαλαξία μας και των υπόλοιπων κοσμικών δομών που σχηματίσθηκαν σε σχετικά πρόσφατες φάσεις της «ιστορίας» του σύμπαντος.

Αντίθετα, στους μισούς από τους γαλαξίες από το πρώιμο σύμπαν που μελέτησαν οι επιστήμονες, το ποσοστό της σκοτεινής ύλης για την αντίστοιχη περιοχή δεν υπερβαίνει το 10%.

Οι ερευνητές υποθέτουν πως, 3 με 4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τα αέρια των γαλαξιών ήταν συμπιεσμένα με πεπλατυσμένους, περιστρεφόμενους δίσκους. Η σκοτεινή ύλη περιέβαλλε αυτούς τους δίσκους, με συνέπεια να είναι αρκετά διασκορπισμένη.

Επομένως, φαίνεται πως χρειάστηκαν χρόνια για να συσσωρευθεί η σκοτεινή ύλη σε μικρότερο χώρο, κάτι που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί διαδραματίζει μεγαλύτερο ρόλο στην περιστροφή των πιο πρόσφατων γαλαξιών. Η υπόθεση αυτή συμφωνεί επίσης με το γεγονός ότι οι «αρχαιότεροι» γαλαξίες έχουν μικρότερο μέγεθος και μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε αέρια, από τους γαλαξίες που συντέθηκαν αργότερα.

http://physicsgg.me/2017/03/17/%ce%bc%ce%b9%ce%ba%cf%81%cf%8c%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b7-%ce%b7-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%bf%cf%85%cf%83%ce%af%ce%b1-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae%cf%82-%cf%8d%ce%bb%ce%b7%cf%82-%cf%83/

darkmatterle.jpg.2848157a99f7b3becca3d659949e73a2.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η εξιχνίαση της σκοτεινής ύλης ίσως «περνά» από τους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων. :cheesy:

Φυσικοί συνδύασαν σε μία θεωρία τις μαύρες τρύπες, τα βαρυτικά κύματα και τα αξιόνια, ένα υποθετικό είδος σωμάτων που έχει προταθεί ως «συστατικό» της σκοτεινής ύλης. Μάλιστα, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αν η θεωρία τους ευσταθεί, τότε η ύπαρξη των αξιονίων, και επομένως η λύση του μυστηρίου της σκοτεινής ύλης, θα επιβεβαιωθεί από το πείραμα LIGO στις ΗΠΑ – το οποίο ανίχνευσε πέρυσι για πρώτη φορά βαρυτικά κύματα.

Οι μαύρες τρύπες είναι τα απομεινάρια μεγάλων άστρων που ολοκλήρωσαν τη «ζωή» τους και κατέρρευσαν υπό την επίδραση της βαρύτητάς τους, αποκτώντας έτσι απίστευτη πυκνότητα. Η συνέπεια είναι οποιοδήποτε σώμα ή φωτόνιο βρεθεί στον «ορίζοντα γεγονότων» μίας μαύρης τρύπας, δηλαδή στην περιοχή όπου το βαρυτικό της πεδίο έχει εξαιρετικά μεγάλη ένταση, να μην μπορεί να «δραπετεύσει».

Όπως προέβλεψε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν στη Γενική Σχετικότητα, τα βαρυτικά κύματα είναι οι διαταραχές που διαδίδονται στο χωροχρονικό συνεχές από την κίνηση των υλικών σωμάτων. Παρόλο που η πρόβλεψη έγινε πριν από 101 χρόνια, μόλις πέρυσι μπόρεσε το πείραμα LIGO στις ΗΠΑ, με τους δύο ανιχνευτές του στην Ουάσιγκτον και τη Λουιζιάνα, να καταγράψει τέτοια σήμερα.

Από την άλλη, τα αξιόνια είναι υποθετικά σωματίδια, με μάζα ένα δισεκατομμυριοστό ή και μικρότερη από του ηλεκτρονίου. Η ύπαρξή τους προτάθηκε τη δεκαετία του 1970, για την εξήγηση μίας περίεργης ιδιότητας των «δομικών λίθων» των πρωτονίων και των νετρονίων. Στην πορεία, ωστόσο, φάνηκε πως θα μπορούσαν να εξηγήσουν και τη φύση της σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί το 85% της ύλης στο σύμπαν.

Μέχρι σήμερα, οι ερευνητές προσπαθούν να ανιχνεύσουν τα αξιόνια προσπαθώντας να τα μετατρέψουν σε φωτόνια, χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία. Τώρα, όμως, οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Perimeter, στον Καναδά, υποστηρίζουν πως η ύπαρξή τους περνά από το πείραμα LIGO.

Αυτό οφείλεται στον τρόπο που θα πρέπει να αλληλεπιδρούν με τις μαύρες τρύπες, αν η μάζα τους είναι εξαιρετικά μικρή. Τότε, όσα αξιόνια περιδινίζονται γύρω από μία μαύρη τρύπα, χωρίς να εισέρχονται όμως μέσα στον «ορίζοντα γεγονότων», θα πρέπει να πολλαπλασιάζονται σε πλήθος, λόγω ενός φαινομένου που ονομάζεται υπερεκποµπή (superradiance), δημιουργώντας «νέφη» αξιονίων.

Οι επιστήμονες προτείνουν διάφορους τρόπους που τέτοια «νέφη» θα μπορούσαν να δώσουν την ευκαιρία πειραματικών ενδείξεων για την ύπαρξη των αξιονίων. Σύμφωνα με τον πλέον υποσχόμενο, η σύγκρουση των σωματιδίων σε ένα «νέφος» θα προκαλούσε τη συνεχή εκπομπή βαρυτικών κυμάτων, με συχνότητα ανάλογη της μάζας του αξιονίου.

Τότε, όπως εκτιμούν, το πείραμα LIGO έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει κάθε χρόνο χιλιάδες τέτοιες πηγές. Επομένως, η καταγραφή πηγών με την ίδια συχνότητα θα «προδώσει» την παρουσία αξιονίων.

Παρόλο που στην περίπτωση που οι ανιχνευτές του LIGO εντοπίσουν τέτοια σήματα, αυτό θα αποτελεί ισχυρή ένδειξη για την ύπαρξη των αξιονίων, δεν ισχύει και το αντίστροφο: αν δηλαδή δεν υπάρξουν ενδείξεις των πηγών που προβλέπει η θεωρία, τότε δεν συνεπάγεται πως καταρρίπτεται η ύπαρξη των αξιονίων. Ακόμη όμως κι έτσι, η υπόθεση της ομάδας από το Ινστιτούτο Perimeter ανοίγει τον δρόμο ώστε τα βαρυτικά κύματα να γίνουν ένα «παράθυρο» σε νέα φυσική, πέρα από καινούριο «παράθυρο» μελέτης του σύμπαντος.

http://www.naftemporiki.gr/story/1220085/i-eksixniasi-tis-skoteinis-ulis-isos-perna-apo-tous-anixneutes-barutikon-kumaton

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Τα «σφαιρικά καθάρματα» της αστρονομίας. :cheesy:

Στον επιστημονικό χώρο τα πράγματα δεν είναι πάντα ιδανικά, όπως νομίζουμε ότι είναι ή θα θέλαμε να είναι. Πολλές φορές ο άκρατος ανταγωνισμός οδηγεί σε μικρότητες και πισώπλατα χτυπήματα μεταξύ των επιστημόνων. Χαρακτηριστική είναι η ιστορία σχετικά με τον ελβετό αστρονόμο Φριτς Τσβίκι (Fritz Zwicky) που ακολουθεί….

Στη δεκαετία του 1930 ο Τσβίκι (φωτογραφία) εργαζόταν στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια και παρατήρησε ότι οι γαλαξίες του γαλαξιακού σμήνους της Κόμης δεν κινούνταν σύμφωνα με τη νευτώνεια βαρύτητα. Ο Φριτς βγήκε ότι οι γαλαξίες του γαλαξιακού σμήνους της Κόμης κινούνταν τόσο γρήγορα που, σύμφωνα με τους νευτώνειους νόμους της κίνησης, θα έπρεπε να απομακρυνθούν μεταξύ τους και το σμήνος να διαλυθεί. Η μόνη εξήγηση, σκέφτηκε, για το γεγονός ότι το σμήνος διατηρείται ενωμένο και δε διαλύεται, είναι ότι περιέχει εκατοντάδες φορές περισσότερη ύλη απ’ όση βλέπουμε με τα τηλεσκόπιά μας.

Είτε οι νόμοι του Νεύτωνα ήταν λάθος για τις γαλαξιακές αποστάσεις, ή το σμήνος της Κόμης περιείχε μεγάλες ποσότητες αόρατης ύλης που το συγκρατούσε ενωμένο.

Αυτή ήταν η πρώτη ένδειξη στην ιστορία της αστρονομίας ότι κάτι δεν είχαμε καταλάβει καλά σχετικά με την κατανομή της ύλης στο σύμπαν – η πρώτη υποψία για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης.

Παρ’ όλ’ αυτά , για πολλούς και διάφορους λόγους, οι αστρονόμοι παγκοσμίως αγνοούσαν ή απέρριπταν το πρωτοποριακό έργο του Τσβίκι.

Πρώτον, οι περισσότεροι δυσκολεύονταν να δεχτούν ότι η νευτώνεια βαρύτητα, που επικράτησε στη φυσική για τόσους αιώνες, ήταν λανθασμένη. Η αστρονομία είχε ξαναπεράσει στο παρελθόν από παρόμοιες κρίσεις. Έναν αιώνα πριν, αναλύοντας την τροχιά του Ουρανού, οι μελετητές είχαν διαπιστώσει μια μετατόπιση, μια ανεπαίσθητη απόκλιση από τις εξισώσεις του Ισαάκ Νεύτωνα. Αυτό σήμαινε είτε ότι ο Νεύτων είχε κάνει λάθος, ή ότι υπήρχε κάποιος άλλος πλανήτης που με τη βαρύτητά του προκαλούσε αυτή τη μετατόπιση του Ουρανού. Το 1846, προκρίθηκε η δεύτερη ερμηνεία και, μέσα σε διάστημα λίγων ωρών, αναλύοντας τη θέση που προέβλεπαν οι νόμοι του Νεύτωνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον Ποσειδώνα.

Ένας δεύτερος λόγος είχε να κάνει με την προσωπικότητα του Τσβίκι και το πώς αντιμετώπιζαν γενικά οι αστρονόμοι τους «παρείσακτους». Ο Τσβίκι ήταν ένας οραματιστής που, όπως και άλλοι του είδους του, γεύτηκε πολλές φορές την περιφρόνηση και τον εμπαιγμό των συναδέλφων του. Το 1933, αυτός και ο Βάλτερ Μπάαντε εφηύραν τον όρο «σουπερνόβα» και έκαναν την ορθή πρόβλεψη ότι το μόνο που μένει από την έκρηξη ενός άστρου είναι ένα μικρό άστρο νετρονίων με διάμετρο γύρω στα 22 χιλιόμετρα. Για την εποχή του, όμως, η ιδέα ηχούσε τόσο εξωπραγματική που έγινε αντικείμενο γελοιογραφίας στους Times του Λος Άντζελες στις 19 Ιανουαρίου 1934.

Ο Τσβίκι είχε γίνει έξαλλος με μια ολιγομελή ομάδα διακεκριμένων αστρονόμων που, κατά τη γνώμη του, προσπαθούσαν να του στερήσουν την αναγνώριση, έκλεβαν τις ιδέες του και δεν τον άφηναν να χρησιμοποιεί τα 2,5 και 5 μέτρων τηλεσκόπια όσο θα ήθελε.

Το 1974 λίγο πριν πεθάνει, ο Τσβίκι εξέδωσε ιδία δαπάνη έναν κατάλογο γαλαξιών. Ο κατάλογος έφερε την επικεφαλίδα «Μνημόνιο στου Αρχιερείς της Αμερικανικής Αστρονομίας και τους Συκοφάντες τους». Το κείμενο που το συνόδευε ήταν μια καυστική κριτική της αποκλειστικής, ερμητικής φύσης της αστρονομικής ελίτ, που είχε την τάση να αποκλείει ανεξάρτητους μελετητές σαν κι αυτόν. «Φαίνεται», έγραφε, «ότι οι συκοφάντες και οι κλέφτες του σήμερα έχουν το ελεύθερο, ειδικά στην αμερικανική αστρονομία, να σφετερίζονται ανακαλύψεις και εφευρέσεις μοναχικών λύκων και αντικομφορμιστών».

Μάλιστα, για τους ανθρώπους αυτούς χρησιμοποιούσε το χαρακτηρισμό «σφαιρικά καθάρματα» επειδή, όπως έλεγε, «είναι καθάρματα απ’ όποια πλευρά κι αν τους κρίνεις». Στην πραγματικότητα ήταν εξοργισμένος που το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη των αστέρων νετρονίων απονεμήθηκε σε κάποιον άλλον.

Στην φωτογραφία που ελήφθη από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble απεικονίζεται ο σπειροειδής γαλαξίας NGC 4911, ο οποίος βρίσκεται στον πυρήνα του γαλαξιακού σμήνους Κόμη. Το σμήνος αυτό απαρτίζεται από 1000 περίπου γαλαξίες, οι περισσότεροι εκ των οποίων είναι ελλειπτικοί και φακοειδείς και βρίσκεται περίπου 320 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό Κόμη της Βερενίκης – ugenfound.edu.gr

http://physicsgg.me/2011/03/31/%cf%84%ce%b1-%cf%83%cf%86%ce%b1%ce%b9%cf%81%ce%b9%ce%ba%ce%ac-%ce%ba%ce%b1%ce%b8%ce%ac%cf%81%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b1-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b1%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf%ce%bd%ce%bf%ce%bc/

15.jpg.40600f4ad9fa5f27e8fe74c9695a1f74.jpg

zwicky.thumb.jpg.99635c53acb8dfc9b285e5f7d57f5a76.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Τα αντιπρωτόνια αποκαλύπτουν την σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος ανίχνευσης της σκοτεινής ύλης

https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A3%CE%BA%CE%BF%CF%84%CE%B5%CE%B9%CE%BD%CE%AE_%CF%8D%CE%BB%CE%B7

είναι η αναζήτηση «πλεονάσματος» αντιπρωτονίων(*) στις κοσμικές ακτίνες που κατά πάσα πιθανότητα προέρχεται από τα προϊόντα αντιδράσεων των σωματιδίων σκοτεινής ύλης. Δυο ερευνητικές ομάδες ανέλυσαν, ανεξάρτητα η μία από την άλλη, τα δεδομένα ανίχνευσης αντιπρωτονίων στις κοσμικές ακτίνες από το πείραμα Alpha Magnetic Spectrometer (AMS).

Και οι δυο ομάδες βρήκαν ενδείξεις περίσσειας αντιπρωτονίων πίσω από την οποία μπορεί να βρίσκονται σωματίδια σκοτεινής ύλης με μάζα μερικών δεκάδων GeV/c2.

Oι κοσμικές ακτίνες περιέχουν έναν μικρό αριθμό σωματιδίων αντιύλης, όπως ποζιτρόνια (αντιηλεκτρόνια) και αντιπρωτόνια. Τα περισσότερα από αυτά τα αντι-σωματίδια σχηματίζονται σε «αστροφυσικές» συγκρούσεις μεταξύ υψηλής ενέργειας κοσμικών ακτίνων και μεσοαστρικού αερίου. Όμως, ένα μικρό ποσοστό από αυτά μπορεί να προέρχεται από διασπάσεις σωματιδίων σκοτεινής ύλης.

Οι ερευνητές Alessandro Cuoco et al από το Πανεπιστήμιο του Aachen στη Γερμανία [Novel Dark Matter Constraints from Antiprotons in Light of AMS-02], υπέθεσαν δυο σενάρια – ένα με σκοτεινή ύλη και ένα χωρίς. Στη συνέχεια έκαναν προσομοιώσεις και για τις δυο περιπτώσεις προσαρμόζοντας τις παραμέτρους έτσι ώστε να πάρουν το φάσμα των αντιπρωτονίων, πρωτονίων και πυρήνων ηλίου που περιέχονται στα δεδομένα του Άλφα Μαγνητικού Φασματομέτρου αλλά και σε άλλα πειράματα. Διαπίστωσαν ότι στο σενάριο της σκοτεινής ύλης, η ύπαρξη ενός σωματιδίου με μάζα 80 GeV/c2, παρείχε την καλύτερη προσαρμογή στα παρατηρούμενα αντιπρωτόνια σε σχέση με το σενάριο χωρίς σκοτεινή ύλη.

Εν τω μεταξύ, ο Ming-Yang Cui και οι συνεργάτες του από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών [Possible Dark Matter Annihilation Signal in the AMS-02 Antiproton Data], πραγματοποίησαν μια ανεξάρτητη ανάλυση βασισμένη σε ένα ελαφρώς διαφορετικό σύνολο υποθέσεων. Η στρατηγική τους βασίστηκε σε παρατηρήσεις του λόγου βορίου προς άνθρακα που περιέχονται στην κοσμική ακτινοβολία, ο οποίος δίνει μια ένδειξη του πόσο μακριά έχουν ταξιδέψει οι κοσμικές ακτίνες μέχρι να φτάσουν σε μας. Διαπίστωσαν ότι ένα μοντέλο με σωματίδια σκοτεινής ύλης μάζας 40 έως 60 GeV/c2, έδινε καλύτερη προσαρμογή στα δεδομένα των αντιπρωτονίων.

Τα αποτελέσματα αυτά, μαζί με τα προαναφερθέντα των Cuoco et al, βρίσκονται σε πολύ καλή συμφωνία με μια άλλη έρευνα σχετική με το παρατηρούμενο πλεόνασμα ακτίνων γάμα που εκπέμπεται από το κέντρο του γαλαξία μας, η ερμηνεία του οποίου απαιτεί επίσης την ύπαρξη σωματιδίων σκοτεινής ύλης.

(*) Το αντιπρωτόνιο είναι δομικό σωματίδιο της αντιύλης (αντισωματίδιο) το οποίο έχει την ίδια μάζα με το πρωτόνιο αλλά αντίθετο (-1) φορτίο. Τα αντιπρωτόνια είναι σταθερά σωματίδια, αλλά στο περιβάλλον της ύλης συνήθως έχουν μικρή διάρκεια ζωής γιατί σε επαφή με πρωτόνια εξαϋλώνονται (ένα αντιπρωτόνιο με ένα πρωτόνιο) και η μάζα τους μετατρέπεται σε ενέργεια.

http://physicsgg.me/2017/05/10/%cf%84%ce%b1-%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%cf%80%cf%81%cf%89%cf%84%cf%8c%ce%bd%ce%b9%ce%b1-%ce%b1%cf%80%ce%bf%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%80%cf%84%ce%bf%cf%85%ce%bd-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%83%ce%ba%ce%bf/

ams_on_iss.jpg.f3eebb53792cd827841b4a2057e967bd.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 εβδομάδες αργότερα...

Νέες ενδείξεις της σκοτεινής ύλης από πείραμα στον Διαστημικό Σταθμό. :cheesy:

Από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό προέκυψε μια νέα ένδειξη για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, δηλαδή του μυστηριώδους υλικού που αποτελεί το 26,8% της ύλης-ενέργειας του σύμπαντος και το οποίο έχει προταθεί για να εξηγήσει τις ανωμαλίες στις κινήσεις κοσμικών δομών, όπως οι γαλαξίες.

Η ένδειξη αυτή προήλθε από τις μετρήσεις της ροής αντιπρωτονίων στον Σταθμό οι οποίες, σύμφωνα με δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες, δεν θα μπορούσαν να εξηγηθούν αν απουσίαζε η σκοτεινή ύλη από το σύμπαν.

Οι μελέτες πραγματοποιήθηκαν από επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Άαχεν στη Γερμανία και ερευνητές της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, ενώ έρχονται έπειτα από χρόνια εξαντλητικών πειραμάτων για την ανίχνευση σωματιδίων σκοτεινής ύλης, τα οποία δεν έχουν φέρει αποτέλεσμα.

Κάτι που έχει κάνει φυσικούς από όλο τον κόσμο να διατυπώνουν θεωρίες οι οποίες θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις ασυμφωνίες που παρατηρούνται στο σύμπαν, χωρίς την παρουσία αυτού του υποθετικού υλικού.

Η μέτρηση της ροής των αντιπρωτονίων έγινε με τη διάταξη AMS ( Alpha Magnetic Spectrometer), η οποία βρίσκεται σε λειτουργία στον Διαστημικό Σταθμό από το 2011. Τα αντιπρωτόνια αποτελούν δομικό στοιχείο της αντιύλης και έχουν την ίδια μάζα με τα πρωτόνια, αλλά αντίθετο φορτίο.

Τα αντισωματίδια αυτά συνήθως παράγονται με τις συγκρούσεις των κοσμικών ακτίνων με τα συστατικά των διαστρικών αερίων. Παράλληλα, όμως, προβλέπεται πως δημιουργούνται και από τη σκοτεινή ύλη, όταν αλληλεξουδετερώνονται δύο σωματίδιά της.

Έτσι, αντιπαραβάλλοντας τις μετρήσεις των αντιπροτωνίων με δύο διαφορετικά σενάρια, δηλαδή με το αν υπάρχει όντως σκοτεινή ύλη και αν δεν υπάρχει, οι επιστήμονες από το Άαχεν βρήκαν πως τα δεδομένα συμφωνούν καλύτερα με την υπόθεση αλληλοεξουδετέρωσης των σωματιδίων της.

Στο ίδιο αποτέλεσμα κατέληξαν και οι ερευνητές από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, αν και κατέληξαν σε διαφορετική τιμή για τη μάζα των συστατικών αυτού του “εξωτικού” υλικού.

Το σημαντικό, ωστόσο, είναι πως οι δύο ομάδες έφτασαν στο ίδιο συμπέρασμα, παρόλο που χρησιμοποίησαν διαφορετικές αρχικές υποθέσεις και εργάστηκαν ανεξάρτητα.

Μάλιστα, σε μελέτη του 2013 από άλλους επιστήμονες, είχε μετρηθεί μεγαλύτερη ποσότητα από τη θεωρητική πρόβλεψη και για τα ποζιτρόνια, δηλαδή τα σωματίδια αντιύλης που έχουν την ίδια μάζα με τα ηλεκτρόνια, αλλά θετικό φορτίο.

Οι δύο ομάδες, πάντως, σημειώνουν πως τα αποτελέσματά τους συνηγορούν στην ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, χωρίς βέβαια να την αποδεικνύουν τελεσίδικα.

http://www.naftemporiki.gr/story/1238246/nees-endeikseis-tis-skoteinis-ulis-apo-peirama-ston-diastimiko-stathmo

skoteini-uli.jpg.48a5283a06e9e6cc3bfd00005e4fa8a1.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη; :cheesy:

Οι φυσικοί που προσπαθούν να κατανοήσουν το σύμπαν διαπιστώνουν πως μόνο το 5% της ύλης-ενέργειας του σύμπαντος αποτελείται από την συνηθισμένη γνωστή ύλη – την ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι και αντιλαμβανόμαστε γύρω μας.

Το υπόλοιπο 95% μας είναι εντελώς άγνωστο, αινιγματικό και «σκοτεινό».

Αποδεικνύεται πως το 27% του σύμπαντος συνίσταται από την αποκαλούμενη σκοτεινή ύλη και το 68% από την σκοτεινή ενέργεια. Ας επικεντρωθούμε λίγο στην σκοτεινή ύλη.

Η σκοτεινή ύλη είναι πέντε φορές περισσότερη από την γνωστή ύλη και συσσωρεύεται στους γαλαξίες. Αυτή τη στιγμή ενδέχεται η σκοτεινή ύλη να σας περιβάλει και να περνάει από μέσα σας χωρίς να το αντιλαμβάνεστε.

Αφού δεν την βλέπουμε και δεν την αισθανόμαστε πως ξέρουμε ότι υπάρχει;

Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που αποδεικνύουν την αναγκαιότητα ύπαρξής της. Αν δεν υπήρχε αυτό που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ένας γαλαξίας τόσο περισσότερη μάζα χρειάζεται για να συγκρατεί βαρυτικά τα άστρα που περιέχει. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι η γνωστή ορατή ύλη δεν επαρκεί για να συγκρατήσει βαρυτικά το περιεχόμενο των περιστρεφόμενων γαλαξιών. Για να εξηγηθεί η σταθερότητα αυτών των γαλαξιών εισήχθη η έννοια της σκοτεινής ύλης. Και ονομάστηκε έτσι διότι δεν την βλέπουμε, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά το φως. Φυσικά, υπάρχουν κι άλλα αστρονομικά φαινόμενα που χωρίς την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι αδύνατον να κατανοηθούν, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπωσιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών.

Τι γνωρίζουμε για την σκοτεινή ύλη;

Το μόνο σίγουρο είναι πως έχει μάζα και γι αυτό ονομάζεται «ύλη». Ο μόνος γνωστός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) είναι η βαρύτητα. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε ή να την αγγίξουμε – και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή».

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη στα επίγεια εργαστήρια;

Η απλούστερη ιδέα είναι να υποθέσουμε πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν με εξαιρετικά ασθενή τρόπο με την κανονική ύλη. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) και θα μπορούσαν ίσως να αλληλεπιδρούν με κάποια νέα υποθετική δύναμη, πέρα από τις 4 γνωστές – βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ασθενή και ισχυρή πυρηνική.

Χωρίς να γνωρίζουν πως ακριβώς αλληλεπιδρούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης με την κανονική ύλη, οι φυσικοί κάνοντας εύλογες υποθέσεις, σχεδίασαν πειράματα που φιλοδοξούν να αποδείξουν την ύπαρξη των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης που κυκλοφορούν γύρω μας. Ένα τέτοιο πείραμα είναι και το XENON1T

Xenon One Ton

Το πείραμα αυτό συνίσταται από έναν κεντρικό ανιχνευτή με υγρό ξένον που περιβάλλεται για προστασία από υπερ-καθαρό νερό. Η ανίχνευση των σωματίδίων της σκοτεινής ύλης βασίζεται στην υπόθεση ότι, η έστω ασθενέστατη, αλληλεπίδρασή τους με το υγρό ξένον προκαλούν σπινθηρισμό (παράγονται υπεριώδη φωτόνια μήκους κύματος 178 nm) και ιονισμό. Σκοπός του πειράματος είναι η ανίχνευση αυτών των φαινομένων, αποκλείοντας γεγονότα υποβάθρου προερχόμενα από το περιβάλλον του ανιχνευτή, την κοσμική ακτινοβολία, αλλά και τον ίδιο τον ανιχνευτή. Γι αυτό το πείραμα διεξάγεται στις υπόγειες εγκαταστάσεις του εργαστηρίου Gran Sasso στην Ιταλία.

Τα πρώτα αποτελέσματα του πειράματος προς το παρόν δεν δείχνουν την ανίχνευση «σκοτεινών σωματίων». Αλλά πρόκειται για την συλλογή δεδομένων μόνο των πρώτων 34 ημερών λειτουργία του πειράματος.

Στο διάγραμμα που ακολουθεί βλέπουμε το όριο στην πιθανότητα αλληλεπίδρασης των σωματιδίων σκοτεινής ύλης με τα νουκλεόνια της κανονικής ύλης, συναρτήσει της μάζας των WIMPs, όπως καθορίζεται από τις πρώτες μετρήσεις του φιλόδοξου πειράματος XENON1T.

Συνεπώς, μέχρι στιγμής, η απάντηση στο ερώτημα του τίτλου της ανάρτησης εξακολουθεί να είναι «σκοτεινή».

http://physicsgg.me/2017/05/25/%ce%bc%cf%80%ce%bf%cf%81%ce%bf%cf%8d%ce%bc%ce%b5-%ce%bd%ce%b1-%ce%b1%ce%bd%ce%b9%cf%87%ce%bd%ce%b5%cf%8d%cf%83%ce%bf%cf%85%ce%bc%ce%b5-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd/

final_limit_xenon1t_first_result_2017.png.a4854fae095de28a74cfa834ef578841.png

xenon1t_full-768x572.jpg.1808500662bc6974c7d095530a39fdcf.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 4 εβδομάδες αργότερα...

Η σκοτεινή ύλη ως υπερρευστό. :cheesy:

O όρος σκοτεινή ύλη χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά πριν από περίπου 80 χρόνια από τον αστρονόμο Fritz Zwicky, ο οποίος συνειδητοποίησε πως απαιτείται κάποια αόρατη βαρυτική δύναμη για να μην διαφεύγουν οι μεμονωμένοι γαλαξίες από τα γιγάντια σμήνη γαλαξιών. Αργότερα, η Vera Rubin και ο Kent Ford χρησιμοποίησαν την έννοια της αόρατης σκοτεινής ύλης για να εξηγήσουν πως οι ίδιοι οι γαλαξίες συγκρατούν τα συστατικά τους και δεν διαλύονται εξαιτίας της γρήγορης περιστροφής τους.

Παρότι χρησιμοποιούμε κατά κόρον την έννοια της σκοτεινής ύλης για να εξηγήσουμε διάφορες καταστάσεις που παρατηρούμε, στην ουσία δεν κατανοούμε την πραγματική φύση της σκοτεινής ύλης. Ένα απλό θεωρητικό μοντέλο που επιχειρεί να ερμηνεύσει την φύση της υποστηρίζει πως η σκοτεινή ύλη συνίσταται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν ελάχιστα με την ύλη και κινούνται αργά υπό την επίδραση της βαρύτητας. Αυτή η αποκαλούμενη «ψυχρή» σκοτεινή ύλη περιγράφει με μεγάλη ακρίβεια τις δομές μεγάλης κλίμακας όμως τα σμήνη γαλαξιών. Όμως, δυστυχώς μάλλον αποτυγχάνει στην περιγραφή των καμπυλών περιστροφής των μεμονωμένων γαλαξιών. Η σκοτεινή ύλη φαίνεται πως λειτουργεί διαφορετικά στην κλίμακα αυτή.

Σε μια πρόσφατη προσπάθεια επίλυσης αυτού του αινίγματος, δυο φυσικοί υποστηρίζουν πως η σκοτεινή ύλη έχει την δυνατότητα μετατροπών φάσης σε διαφορετικές κλίμακες. Οι φυσικοί Justin Khoury, στο πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνιας και ο Lasha Berezhiani, στο πανεπιστήμιο του Πρίνστον ισχυρίζονται ότι στο ψυχρό και πυκνό περιβάλλον της γαλαξιακής άλω η σκοτεινή ύλη συμπυκνώνεται σε ένα υπερρευστό – μια εξωτική κβαντική κατάσταση της ύλης με μηδενικό ιξώδες. Αν η σκοτεινή ύλη μετασχηματίζεται σε υπερρευστό στην γαλαξιακή κλίμακα, τότε υπεισέρχεται μια νέα δυναμική που θα ερμήνευε τις παρατηρήσεις που αδυνατεί να εξηγήσει το μοντέλο της ψυχρής σκοτεινής ύλης. Στην τεράστια κλίμακα των σμηνών γαλαξιών απουσιάζουν οι ειδικές συνθήκες που απαιτούνται για την δημιουργία μιας υπέρρευστης κατάστασης και η σκοτεινή ύλη συμπεριφέρεται όπως η συμβατική ψυχρή σκοτεινή ύλη.

«Είναι μια κομψή ιδέα» λέει ο Tim Tait, φυσικός στοιχειωδών σωματιδίων σε πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας. Υπάρχουν δυο διαφορετικές φάσεις της σκοτεινής ύλης και αυτή η ιδέα θα μπορούσε να ερευνηθεί σύντομα πειραματικά. Μπορεί τελικά ο γαλαξίας μας να πλέει μέσα σε μια θάλασσα υπερρευστού.

Περισσοτερα:

https://physicsgg.me/2017/06/18/%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7-%cf%89%cf%82-%cf%85%cf%80%ce%b5%cf%81%cf%81%ce%b5%cf%85%cf%83%cf%84%cf%8c/

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ο χωροχρόνος αναδύεται από ένα δίκτυο κβαντικών μπιτ; :cheesy:

Ο χωροχρόνος αναδύεται από ένα δίκτυο κβαντικών μπιτ; Αυτό υποστηρίζει η θεωρία πίσω από την αναδυόμενη κβαντική βαρύτητα, μια ιδέα που προτάθηκε από τον Erik Verlinde, έναν θεωρητικό φυσικό στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ. Η θεωρία του δεν χρειάζεται την υπόθεση της σκοτεινής ύλης – τα «αόρατα» σωματίδια με μάζα που φαίνεται να επηρεάζουν τη συμπεριφορά των γαλαξιών και άλλων μεγάλων δομών στο σύμπαν.

Όμως ένα πρόσφατο τεστ της αναδυόμενης βαρύτητας δείχνει πως η θεωρία αυτή μάλλον δουλεύει και μπορεί να περιγράψει τις κινήσεις των αστρονομικών αντικειμένων όπως και ο θεωρητικός αντίπαλός της.

Ο Kris Pardo, ένας μεταπτυχιακός φοιτητής που συνεργάζεται με τον αστροφυσικό David Spergel στο Πανεπιστήμιο Princeton, μελέτησε ένα δείγμα από 81 απομονωμένους νάνους γαλαξίες.

Αυτοί οι μικροί γαλαξίες φαίνεται να έχουν μια ιδιαίτερα υψηλή συγκέντρωση σκοτεινής ύλης, παρέχοντας έτσι ένα μοναδικό αστροφυσικό εργαστήριο στο οποίο συγκρίνονται διάφορες θεωρίες. Ο Pardo υπολόγισε πόσο γρήγορα περιστρέφονται αυτοί οι γαλαξίες. Όσο περισσότερη σκοτεινή ύλη θεωρείται πως υπάρχει σε έναν γαλαξία – ή αντίστοιχα όσο ισχυρότερη θεωρείται η επίδραση της αναδυόμενης βαρύτητας – τόσο πιο γρήγορη θα πρέπει να είναι η ιδιοπεριστροφή του γαλαξία.

«Οι απομονωμένοι νάνοι γαλαξίες αποτελούν το καλύτερο τεστ που μπορούμε να κάνουμε προς το παρόν», λέει ο Pardo. Η αναδυόμενη βαρύτητα προβλέπει με επιτυχία τις ταχύτητες περιστροφής των μικρότερων γαλαξιών στο δείγμα. Αλλά προβλέπει ταχύτητες πολύ μικρές για τους γαλαξίες μεγαλύτερης μάζας, ειδικά σε εκείνους όπου κυριαρχούν τα νέφη αερίων. Αυτή η διαφορά θα μπορούσε να αποτελέσει σοβαρό πρόβλημα για την αναδυόμενη βαρύτητα, καθώς η βασική επιτυχία της θεωρίας μέχρι τώρα ήταν ότι πρόβλεπε τις καμπύλες περιστροφής μεγάλων γαλαξιών.

Οι φυσικοί που μελετούν την αναδυόμενη βαρύτητα παίρνουν σοβαρά τη μελέτη του Pardo. «Πρόκειται για ενδιαφέρουσα και καλή δουλειά», δήλωσε ο Verlinde. Και συμπληρώνει ότι «η αναδυόμενη βαρύτητα δεν έχει αναπτυχθεί σε τέτοιο σημείο ώστε να κάνει συγκεκριμένες προβλέψεις για όλους τους νάνους γαλαξίες. Νομίζω ότι πρέπει να γίνει περισσότερη δουλειά τόσο στην παρατήρηση όσο και στην θεωρία». (Η δήλωση αυτή του Verlinde σχολιάστηκε ειρωνικά από αρκετούς φυσικούς – κυρίως από αυτούς που βλέπουν την θεωρία της αναδυόμενης βαρύτητας ως ψευδο-επιστήμη).

Ένας τρόπος με τον οποίο η θεωρία του Verlinde θα μπορούσε να δικαιωθεί θα ήταν αν οι γαλαξίες του Pardo είχαν διαφορετικό σχήμα από αυτό που βλέπουμε. Φαίνονται σφαιρικοί, αλλά αν είναι επίπεδοι πεπλατυσμένοι, σαν frisbee, το τροποποιημένο σχήμα θα αρκούσε για να εξηγήσει τους υπολογισμούς του Pardo. Για να δώσουν μια πιο οριστική απάντηση, ο Pardo και οι συνεργάτες του προσπαθούν να εξασφαλίσουν χρόνο στα τηλεσκόπια Very Large Array στο Νέο Μεξικό, ώστε να πραγματοποιήσουν μετρήσεις υψηλής ανάλυσης που καταγράφουν πόσο γρήγορα τα άστρα και τα μεσοαστρικά αέρια περιστρέφονται μέσα στους γαλαξίες.

Άλλες ομάδες αστρονόμων επιχειρούν συμπληρωματικές δοκιμές της αναδυόμενης βαρύτητας. Κάποιοι χρησιμοποιούν την θεωρία για να προβλέψουν την παραμορφωμένη εμφάνιση γαλαξιών εξαιτίας των βαρυτικών φακών. Άλλοι την χρησιμοποιούν για να μελετήσουν τις κινήσεις σμηνών γαλαξιών. Η αναδυόμενη βαρύτητα πρέπει επίσης να εξηγήσει την μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος καθώς και την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου. Σε αυτές τις περιοχές, η υπόθεση της σκοτεινής ύλης κάνει σπουδαία δουλειά προβλέποντας τις παρατηρήσεις των αστροφυσικών. Μέχρι στιγμής, κανείς δεν κατάφερε να χρησιμοποιήσει την θεωρία της αναδυόμενης βαρύτητας για να πάρει παρόμοιες λεπτομερείς προβλέψεις.

Σύμφωνα με την Sabine Hossenfelder, φυσικός στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών της Φρανκφούρτης (επίσης blogger και μουσικός), η θεωρία του Verlinde δεν δίνει μια ολοκληρωμένη και συνεκτική εικόνα του σύμπαντος. Η ίδια πρόσφατα πρότεινε μια τροποποιημένη εκδοχή της θεωρίας του Verlinde που θα μπορούσε να περιγράψει καλύτερα τις περιστροφικές κινήσεις των περισσότερων γαλαξιών. Θα μπορούσε αυτή – ή μια παρόμοια θεωρία – να αντικαταστήσει μια μέρα τη θεωρία της σκοτεινής ύλης; Για την οριστική απάντηση του προβλήματος μάλλον θα απαιτηθεί η … «ανάδυση» αρκετού χρόνου ακόμα.

http://physicsgg.me/2017/06/23/%ce%bf-%cf%87%cf%89%cf%81%ce%bf%cf%87%cf%81%cf%8c%ce%bd%ce%bf%cf%82-%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%b4%cf%8d%ce%b5%cf%84%ce%b1%ce%b9-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%b4%ce%af%ce%ba%cf%84%cf%85%ce%bf/

dwarf_lede_rv.thumb.jpg.4157b13494ef99723e33607969c45e4b.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Πλησιάζει η Ημέρα της Σκοτεινής Ύλης. :cheesy:

Ένα παγκόσμιο κυνήγι για την αναζήτηση της ελλείπουσας ύλης του σύμπαντος βρίσκεται σε εξέλιξη εδώ και χρόνια. Οι φυσικοί που συμμετέχουν στις έρευνες αυτές καθιερώνουν την 31 Οκτωβρίου, ως παγκόσμια Ημέρα Σκοτεινής Ύλης (Dark Matter Day), πραγματοποιώντας ανοιχτές εκδηλώσεις σε όλο τον κόσμο με θέμα το κυνήγι της αόρατης «σκοτεινής ύλης» του σύμπαντος.

Οι εκδηλώσεις της ημέρας αυτής θα περιλαμβάνουν εκλαϊκευμένες διαλέξεις για την σκοτεινή ύλη και τα πειράματα που προσπαθούν να την ανιχνεύσουν, ερωτήσεις και απαντήσεις από εξειδικευμένους επιστήμονες, προβολές σχετικών ταινιών κ.λπ. Η αποκάλυψη της αληθινής φύσης της σκοτεινής ύλης θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε την προέλευση, την εξέλιξη και την συνολική δομή του σύμπαντος και θα αναμορφώσει την αντίληψή μας για την φυσική.

Σκοπός της Dark Matter Day είναι να ενημερωθεί το κοινό για την έρευνα σχετικά με την σκοτεινή ύλη, να προσελκύσει περισσότερες πνευματικές δυνάμεις και επιστημονικούς πόρους προς τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεωρητικές ιδέες και ανακαλύψεις.

Η Dark Matter Day σχεδιάστηκε από μια ομάδα επιστημόνων που εκπροσωπούν εργαστήρια σωματιδιακής φυσικής ανά τον κόσμο. Δημιούργησαν την ιστοσελίδα

www.darkmatterday.com

απ΄ όπου μπορείτε να πάρετε όποια πληροφορία θέλετε σχετικά με τις εκδηλώσεις της Ημέρας Σκοτεινής Ύλης.

Δείτε επίσης κι ΕΔΩ:

http://www.interactions.org/press-release/dark-matter-day-approaching-dont-be-afraid-dark

http://physicsgg.me/2017/06/26/%cf%80%ce%bb%ce%b7%cf%83%ce%b9%ce%ac%ce%b6%ce%b5%ce%b9-%ce%b7-%ce%b7%ce%bc%ce%ad%cf%81%ce%b1-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae%cf%82-%cf%8d%ce%bb%ce%b7%cf%82/

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

H σκοτεινή ύλη εξαϋλώνεται γρηγορότερα στον Γαλαξία μας; :cheesy:

Φυσικοί από το ινστιτούτο βασικής έρευνας Tata στην Ινδία προτείνουν μια νέα θεωρία η οποία προβλέπει πως η σκοτεινή ύλη μπορεί να εξαφανίζεται πολύ γρηγορότερα στον Γαλαξία μας, σε σχέση με μικρότερους ή μεγαλύτερους γαλαξίες, ή σε σχέση με το παρελθόν όταν το σύμπαν βρισκόταν σε βρεφική ηλικία.

Οι Anirban Das και Basudeb Dasgupta εξέτασαν αυτή τη δυνατότητα επειδή οι ανιχνευτές PAMELA, AMS02 και το τηλεσκόπιο ακτίνων γάμα Fermi, κατέγραψαν σήματα προερχόμενα μέσα από τον Γαλαξία μας, που θα μπορούσαν να αποδοθούν στην εξαύλωση της σκοτεινής ύλης. Όμως παρόμοια σήματα δεν παρατηρήθηκαν από εξωγαλαξιακές πηγές. Αν μετά από επιπλέον ελέγχους τα σήματα αυτά, που υποτίθεται πως οφείλονται στην διάσπαση σωματιδίων σκοτεινής ύλης, εξακολουθούν να προέρχονται μόνο από τον Γαλαξία μας και όχι απ’ οπουδήποτε αλλού, τότε η θεωρία των Das και Dasgupta θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί ο Γαλαξίας μας φαίνεται να έχει αυτήν την ιδιαιτερότητα.

Μόνο το 5% της ύλης-ενέργειας του σύμπαντός μας αποτελείται από την συνηθισμένη γνωστή ύλη – την ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι και αντιλαμβανόμαστε γύρω μας. Το 68% του σύμπαντος συνίσταται από την σκοτεινή ενέργεια και το υπόλοιπο 27% από την σκοτεινή ύλη.

Γνωρίζουμε ελάχιστα για την σκοτεινή ύλη (όπως επίσης και για την σκοτεινή ενέργεια).

Το μόνο σίγουρο είναι πως διαθέτει μάζα και γι αυτό την αποκαλούμε ύλη. Έτσι οι φυσικοί αναγκάζονται διατυπώνουν ακραίες υποθέσεις. Σε πολλές δημοφιλείς θεωρίες τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης εξαϋλώνονται με τον ίδιο ρυθμό και στα μικρά και στα μεγάλα αστρονομικά αντικείμενα που την περιέχουν, αλλά και σε όλες τις χρονικές περιόδους κατά την εξέλιξη του του σύμπαντος.

Σύμφωνα με την νέα μελέτη [selection Rule for Enhanced Dark Matter Annihilation] που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review Letters

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.251101

πριν από μερικές μέρες, αυτή η ιδιότυπη συμπεριφορά του ρυθμού εξαύλωσης να μην παντού ο ίδιος, προέρχεται από τις συμμετρίες των σωματιδίων που εξαϋλώνονται. Επιπλέον, η ανάλυση αυτή προβλέπει πως η σκοτεινή ύλη συνίσταται πάνω από ένα είδος σωματιδίου και ότι αλληλεπιδρά διαμέσου ενός σωματιδίου μικρής μάζας – που δεν ανακαλύφθηκε ακόμα. Η απουσία σημάτων εξαύλωσης σκοτεινής ύλης έξω από τον Γαλαξία μας θα μπορούσε να είναι μια κρίσιμη ένδειξη γι αυτήν την πλουσιότερη σε σωματίδια θεωρία σκοτεινής ύλης, η οποία θα κριθεί οριστικά από τις μελλοντικές αστρονομικές παρατηρήσεις.

http://physicsgg.me/2017/06/27/h-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7-%ce%b5%ce%be%ce%b1%cf%8b%ce%bb%cf%8e%ce%bd%ce%b5%cf%84%ce%b1%ce%b9-%ce%b3%cf%81%ce%b7%ce%b3%ce%bf%cf%81%cf%8c%cf%84%ce%b5%cf%81/

dark_matter.jpg.db8da1552a6a43495d9595763c53dda2.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Η σκοτεινή ύλη που αλληλεπιδρά με τον εαυτό της επιστρέφει. :cheesy:

Είναι γεγονός πως η σκοτεινή ύλη έχει μάζα και γι αυτό άλλωστε ονομάζεται «ύλη». Ο μόνος γνωστός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη, και τον εαυτό της, είναι η βαρύτητα. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε ή να την αγγίξουμε – και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή».

Όμως, κάποια θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν ότι η σκοτεινή ύλη συνίσταται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους – εκτός από την βαρύτητα – και με άλλου είδους, ή άγνωστες μέχρι τώρα, αλληλεπιδράσεις.

Αυτού του είδους υποθετική μορφή της σκοτεινής ύλης που αλληλεπιδρά με τον εαυτό της παρέχει μια καλύτερη περιγραφή των ταχυτήτων των άστρων στους γαλαξίες, σε σχέση με την σκοτεινή ύλη που δεν αυτο-αλληλεπιδρά.

Η αυτο-αλληλεπιδρώσα σκοτεινή ύλη, θα μπορούσε να επιλύσει κάποια προβλήματα στην κοσμολογία. Στην γαλαξιακή κλίμακα, αλλά και σε μικρότερες κλίμακες, θα μπορούσε να διορθώσει τις αποκλίσεις μεταξύ των παρατηρήσεων και των θεωρητικών προβλέψεων του καθιερωμένου κοσμολογικού προτύπου, το οποίο θεωρεί πως η «ψυχρή» σκοτεινή δεν αλληλεπιδρά με τον εαυτό της. Και το κάνει αυτό χωρίς να επηρεάζει την επιτυχία του καθιερωμένου προτύπου σε μεγαλύτερες κλίμακες. Οι φυσικοί Manoj Kaplinghat, Hai-Bo Yu και οι συνεργάτες τους αποδεικνύουν ότι η αυτο-αλληλεπιδρώσα σκοτεινή ύλη μπορεί να ερμηνεύσει τις καμπύλες περιστροφής γαλαξιών – γραφικές παραστάσεις των ταχυτήτων των άστρων σε έναν γαλαξία συναρτήσει της απόστασής τους από το κέντρο του.

Τα άστρα και η μεσοαστρική ύλη των γαλαξιών κινούνται με σταθερή ταχύτητα, από μια συγκεκριμένη απόσταση και μετά από το γαλαξιακό κέντρο: οι καμπύλες περιστροφής είναι ουσιαστικά «επίπεδες», ανεξάρτητα με την ποσότητα της σκοτεινής ύλης στην γαλαξιακή άλω.

Αλλά οι γαλαξίες με σκοτεινή ύλη παρόμοιας μάζας μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές καμπύλες κάτω από αυτή την απόσταση: κάποιες καμπύλες γίνονται σχεδόν αμέσως οριζόντιες, κι άλλες σταδιακά. Αυτή η πολυμορφία είναι δύσκολο να εξηγηθεί από το καθιερωμένο πρότυπο της ψυχρής σκοτεινής ύλης.

Οι Kaplinghat και Yu ανέλυσαν τις καμπύλες περιστροφής 30 γαλαξιών που αντιπροσωπεύουν αυτή την ποικιλομορφία και σύγκριναν τις καμπύλες με εκείνες που προέρχονται από ένα γαλαξιακό μοντέλο που ανέπτυξαν. Το μοντέλο περιλαμβάνει μια άλω σκοτεινής ύλης που αλληλεπιδρά με τον εαυτό της στην εσωτερική περιοχή και επηρεάζει την κατανομή της ορατής ύλης στην άλω καθώς και την ιστορία σχηματισμού της άλω. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μοντέλο προσαρμόζεται εξαιρετικά με τα δεδομένα, γεγονός που ενισχύει την υπόθεση πως η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά με τον εαυτό της.

http://physicsgg.me/2017/09/14/%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7-%cf%80%ce%bf%cf%85-%ce%b1%ce%bb%ce%bb%ce%b7%ce%bb%ce%b5%cf%80%ce%b9%ce%b4%cf%81%ce%ac-%ce%bc%ce%b5-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%b5/

dark1.thumb.png.1b4bf0c8d6d2ef614892432aeff573e4.png

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

31 Οκτωβρίου: Ημέρα Σκοτεινής Ύλης. :cheesy:

Είναι γνωστό πως μόνο το 5% της ύλης-ενέργειας του σύμπαντος αποτελείται από την συνηθισμένη γνωστή ύλη – την ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι και αντιλαμβανόμαστε γύρω μας.

Το υπόλοιπο 95% μας είναι εντελώς άγνωστο και «σκοτεινό».

Αποδεικνύεται πως το 27% του σύμπαντος συνίσταται από την αποκαλούμενη σκοτεινή ύλη και το 68% από την σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται πως είναι 5 φορές περισσότερη από την γνωστή ύλη, αυτή τη στιγμή ενδέχεται να σας περιβάλει και να περνάει από μέσα σας χωρίς να το αντιλαμβάνεστε.

Οι φυσικοί που συμμετέχουν στις έρευνες για να εξιχνιάσουν τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης καθιέρωσαν την 31 Οκτωβρίου (και ημέρα που γιορτάζεται το Halloween), ως παγκόσμια Ημέρα Σκοτεινής Ύλης (Dark Matter Day), πραγματοποιώντας ανοιχτές εκδηλώσεις σε όλο τον κόσμο με θέμα το κυνήγι της αόρατης «σκοτεινής ύλης» του σύμπαντος.

Οι εκδηλώσεις της ημέρας αυτής περιλαμβάνουν εκλαϊκευμένες διαλέξεις για την σκοτεινή ύλη και τα πειράματα που προσπαθούν να την ανιχνεύσουν, ερωτήσεις και απαντήσεις από εξειδικευμένους επιστήμονες, προβολές σχετικών ταινιών κ.λπ. Σκοπός της Dark Matter Day είναι να ενημερωθεί το κοινό για την έρευνα σχετικά με την σκοτεινή ύλη, να προσελκύσει περισσότερες πνευματικές δυνάμεις και επιστημονικούς πόρους προς τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεωρητικές ιδέες και ανακαλύψεις.

Η Dark Matter Day σχεδιάστηκε από μια ομάδα επιστημόνων που εκπροσωπούν εργαστήρια σωματιδιακής φυσικής ανά τον κόσμο. Δημιούργησαν την ιστοσελίδα www.darkmatterday.com απ΄ όπου μπορείτε να πάρετε όποια πληροφορία θέλετε σχετικά με τις εκδηλώσεις της Ημέρας Σκοτεινής Ύλης.

Δείτε επίσης κι ΕΔΩ:

www.interactions.org

Λόγω της ημέρας λοιπόν, ας θυμηθούμε μερικούς προβληματισμούς σχετικά με την σκοτεινή ύλη:

Αφού δεν την βλέπουμε και δεν την αισθανόμαστε πως ξέρουμε ότι υπάρχει;

Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που αποδεικνύουν την αναγκαιότητα ύπαρξής της. Αν δεν υπήρχε αυτό που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ένας γαλαξίας τόσο περισσότερη μάζα χρειάζεται για να συγκρατεί βαρυτικά τα άστρα που περιέχει. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι η γνωστή ορατή ύλη δεν επαρκεί για να συγκρατήσει βαρυτικά το περιεχόμενο των περιστρεφόμενων γαλαξιών. Για να εξηγηθεί η σταθερότητα αυτών των γαλαξιών εισήχθη η έννοια της σκοτεινής ύλης. Και ονομάστηκε έτσι διότι δεν την βλέπουμε, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά το φως. Φυσικά, υπάρχουν κι άλλα αστρονομικά φαινόμενα που χωρίς την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι αδύνατον να κατανοηθούν, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπωσιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών.

Τι γνωρίζουμε για την σκοτεινή ύλη;

Το μόνο σίγουρο είναι πως έχει μάζα και γι αυτό ονομάζεται «ύλη». Ο μόνος γνωστός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) είναι η βαρύτητα. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε ή να την αγγίξουμε – και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή».

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη στα επίγεια εργαστήρια;

Υπάρχουν αρκετές ιδέες για το ζήτημα αυτό. Η απλούστερη ιδέα είναι να υποθέσουμε πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν με εξαιρετικά ασθενή τρόπο με την κανονική ύλη. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) και θα μπορούσαν ίσως να αλληλεπιδρούν με κάποια νέα υποθετική δύναμη, πέρα από τις 4 γνωστές – βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ασθενή και ισχυρή πυρηνική. Χωρίς να γνωρίζουν πως ακριβώς αλληλεπιδρούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης με την κανονική ύλη, οι φυσικοί κάνοντας εύλογες υποθέσεις, σχεδίασαν πειράματα που φιλοδοξούν να αποδείξουν την ύπαρξη των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης που κυκλοφορούν γύρω μας.

Με την ευκαιρία της ημέρας σκοτεινής ύλης, ο φυσικός Dan McKinsey (και λάτρης των ταινιών Star Wars) μας μιλάει για τη σκοτεινή ύλη και τη «Δύναμη»:

https://physicsgg.me/2017/10/31/31-%ce%bf%ce%ba%cf%84%cf%89%ce%b2%cf%81%ce%af%ce%bf%cf%85-%ce%b7%ce%bc%ce%ad%cf%81%ce%b1-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae%cf%82-%cf%8d%ce%bb%ce%b7%cf%82/

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Συνδέοντας το μποζόνιο Higgs με την σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Το μποζόνιο Higgs (ή ακριβέστερα το αντίστοιχο πεδίο Higgs) που βοηθάει στην ερμηνεία του πως τα σωματίδια αποκτούν μάζα, φαίνεται ότι θα μπορούσε να προσφέρει το κλειδί για την κατανόηση της σκοτεινής ύλης, την μορφή της ύλης που μαζί με την σκοτεινή ενέργεια αποτελούν το 95% του περιεχομένου του σύμπαντος.

Κάποια θεωρητικά μοντέλα υποστηρίζουν ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης αλληλεπιδρούν με τα σωματίδια της συνηθισμένης ύλης μέσω της ανταλλαγής ενός μποζονίου Higgs. Aν αληθεύει κάποιο από αυτά τα θεωρητικά μοντέλα, τότε θα περίμενε κανείς να ανιχνευθούν «υπογραφές» της σκοτεινής ύλης από διάσπαση του μποζονίου Higgs στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN. Mια νέα θεωρητική εργασία αφαιρεί κάποιες αβεβαιότητες από τα μοντέλα αυτά, βελτιώνοντας τα όρια που έχουν τεθεί στον LHC για τα υποψήφια γεγονότα σκοτεινής ύλης.

Αν η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά διαμέσου των μποζονίων Higgs, τότε αυτό θα επηρεάσει – αντιστρέφοντας την οπτική – το πώς διασπώνται τα μποζόνια Higgs. Συγκεκριμένα, κάποιο κλάσμα από τα μποζόνια Higgs που σχηματίζονται στον LHC θα πρέπει να αποσυντίθενται σε σωματίδια σκοτεινής ύλης, τα οποία δεν ανιχνεύονται. Το γεγονός ότι δεν παρατηρήθηκε καμία από αυτές τις «αόρατες διασπάσεις», επιτρέπει στους φυσικούς να θέσουν ένα χαμηλότερο όριο στην πιθανότητα (ή ενεργό διατομή) αλληλεπίδρασης των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης με ένα νουκλεόνιο.

Δυστυχώς στα αντίστοιχα θεωρητικά μοντέλα, τα όρια των ενεργών διατομών, της αλληλεπίδρασης σκοτεινής ύλης διαμέσου του Higgs με την συνηθισμένη ύλη, έχουν μεγάλα σφάλματα. Κι αυτό διότι εξαρτώνται από την σύζευξη του μποζονίου Higgs και των νουκλεονίων με κάτι άγνωστο και αβέβαιο, όπως τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης.

Ο Martin Hoferichter και οι συνεργάτες τους επανεξετάζουν την σύζευξη Higgs-νουκλεονίου. Ενσωματώνουν την πρόσφατη πρόοδο σε υπολογισμούς φαινομενολογίας και υπολογισμούς πλέγματος-QCD, και για πρώτη φορά την σύζευξη του μποζονίου Higgs με δυο νουκλεόνια διαμέσου της ανταλλαγής ρευμάτων πιονίων. Τα όρια της ενεργού διατομής που προκύπτουν παρέχουν ένα αυστηρότερο όριο για τον αποκλεισμό πιθανών υποψηφίων σωματιδίων σκοτεινής ύλης, ιδιαίτερα στο εύρος μαζών από 1 έως 10 GeV, όπου τα πειράματα απευθείας ανίχνευσης είναι λιγότερο ευαίσθητα.

http://physicsgg.me/2017/10/31/%cf%83%cf%85%ce%bd%ce%b4%ce%ad%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%bf-%ce%bc%cf%80%ce%bf%ce%b6%cf%8c%ce%bd%ce%b9%ce%bf-higgs-%ce%bc%ce%b5-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9/

darkmatterlhc.png.72d89dcb5bc81451bc248501619fef78.png

drak-matter-day.thumb.jpg.e7411ca32a4c88388d43f69990adfdbd.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες ως σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Σύμφωνα με τις αποδεκτές τιμές των μαζών του μποζονίου Higgs και του top (κορυφαίου) κουάρκ (125 GeV και 172 GeV, αντίστοιχα), το δυναμικό Higgs στο Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων εμφανίζει μια αστάθεια σε μια κλίμακα της τάξης των 1011GeV.

H κοσμολογική υπογραφή μιας τέτοιας αστάθειας θα μπορούσε να είναι η σκοτεινή ύλη με την μορφή των αρχέγονων μαύρων τρυπών, που προέκυψαν από τις διακυμάνσεις του πεδίου Higgs κατά την διάρκεια της πληθωριστικής διαστολής του σύμπαντος. Αυτό υποστηρίζουν οι Espinosa et al στην εργασία τους με τίτλο: A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter.

https://arxiv.org/pdf/1710.11196.pdf

Αν το σενάριο αυτό αληθεύει τότε το πεδίο Higgs δεν είναι μόνο υπεύθυνο για τις μάζες των στοιχειωδών σωματιδίων, αλλά και για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν. Επιπλέον ο περιγραφόμενος μηχανισμός δημιουργίας των αρχέγονων μαύρων τρυπών θα μπορούσε να εξηγήσει την απαιτούμενη ποσότητα της σκοτεινής ύλης για την δημιουργία των παρατηρούμενων δομών στο σύμπαν.

Και ίσως το πιο σημαντικό: δεν χρειαζόμαστε φυσική πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου για να εξηγήσουμε την δομή της σκοτεινής ύλης.

http://physicsgg.me/2017/11/02/%ce%b1%cf%81%cf%87%ce%ad%ce%b3%ce%bf%ce%bd%ce%b5%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b5%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8d%cf%80%ce%b5%cf%82-%cf%89%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d/

ceb1cf81cf87ceadceb3cebfcebdceb5cf82-cebcceb1cf8dcf81ceb5cf82-cf84cf81cf8dcf80ceb5cf82.png.b3a51a0b97147d08d4d8a8f71c2b4490.png

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Άκαρπες και οι νέες έρευνες για τα σωματίδια σκοτεινής ύλης. :cheesy:

Άκαρπη για μια ακόμη φορά, η αναζήτηση των υποθετικών σωματιδίων της σκοτεινής ύλης καθώς τα τελευταία αποτελέσματα του πειράματος ΧΕΝΟΝ1Τ στο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο της Ιταλίας, που διαθέτει τον πιο ευαίσθητο ανιχνευτή σκοτεινής ύλης παγκοσμίως, δεν εντόπισαν τίποτα.

Εξίσου με άδεια χέρια κατέληξαν και οι κινέζοι επιστήμονες του πειράματος PandaX, οι οποίοι παράλληλα έκαναν τη δική τους ανακοίνωση.

Εδώ και 30 χρόνια, οι επιστήμονες ψάχνουν τα σωματίδια σκοτεινής ύλης που προβλέπουν μερικές θεωρίες, αλλά σωματίδια δεν βρίσκονται. Έτσι, οι φυσικοί σιγά-σιγά συνειδητοποιούν ότι μάλλον πρέπει να στραφούν σε εναλλακτικές εξηγήσεις πέρα από τα σωματίδια για να ερμηνεύσουν τη φύση της σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί περίπου το 85% της μάζας του υλικού σύμπαντος και σχεδόν το 27% της συμπαντικής μάζας-ενέργειας (το υπόλοιπο 5% είναι η κανονική ύλη και το 68% η σκοτεινή ενέργεια).

Περισσότερες από δέκα επιστημονικές ομάδες σε διάφορα μέρη του κόσμου έχουν αποτύχει να ανιχνεύσουν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Ούτε οι επίγειοι ούτε οι διαστημικοί ανιχνευτές, ούτε οι επιταχυντές του CERN έχουν βρει το παραμικρό σωματίδιο που να είναι «φορέας» της σκοτεινής ύλης. Η ύπαρξη της οποίας τεκμαίρεται έμμεσα, μέσω των βαρυτικών επιδράσεων που ασκεί στις κινήσεις των γαλαξιών.

Από τη δεκαετία του 1980 η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης έχει γίνει ευρέως αποδεκτή ως η βασική εξήγηση για την αιτία που οι γαλαξίες παραμένουν συγκροτημένοι και δεν «φυλλοροούν» στα εξ ων συνετέθησαν. Πιστεύεται ότι μία αόρατη «άλως» σκοτεινής ύλης περιβάλλει τους γαλαξίες και τους συγκρατεί σε σταθεροποιημένη κατάσταση.

Πώς «ενσαρκώνεται» η σκοτεινή ύλη

Οι φυσικοί έχουν εδώ και δεκαετίες προτείνει την ύπαρξη των «ασθενώς αλληλεπιδρώντων σωματιδίων με μάζα» (WIMPs) ως φορέων της εν λόγω ύλης. Το πρόβλημα είναι ότι κανείς δεν φαίνεται ικανός να βρει αυτά τα WIMPS -και έτσι αυξάνονται όσοι λένε ότι απλούστατα τέτοια σωματίδια δεν υπάρχουν.

«Οι περισσότεροι από εμάς δεν θέλουμε να παραδεχθούμε ότι δεν κατανοούμε πώς δουλεύει το σύμπαν σε βαθύτερο και πιο θεμελιακό επίπεδο», δήλωσε η αστροφυσικός Στέισι ΜακΓκόου του Πανεπιστημίου Case Western Reserve του Κλίβελαντ των ΗΠΑ, σύμφωνα με το Nature.

Οι φυσικοί δεν θέλουν όμως να πετάξουν το μωρό μαζί με τα απόνερα της μπανιέρας. Με άλλα λόγια, ακόμη κι αν αφήσουν στην άκρη τέτοια «σκοτεινά» σωματίδια ως ανύπαρκτα, δεν θέλουν να θεωρήσουν ως ανύπαρκτη και την ίδια τη σκοτεινή ύλη - απλώς χρειάζονται μια πιο πειστική εξήγηση γι' αυτήν.

Προς το παρόν, πάντως, μετά και τα τελευταία άκαρπα αποτελέσματα, φαίνεται να καταρρίπτονται οι απλούστερες θεωρίες της υπερ-συμμετρίας, σύμφωνα με τις οποίες τα -επίσης μη ανιχνεύσιμα έως τώρα- θεωρητικά υποατομικά σωματίδιά της, δεν είναι παρά τα WIMPs.

«Αυτά τα πειράματα δεν έχουν τελείως κλείσει το παράθυρο, όμως χρειαζόμαστε να εξετάσουμε και άλλες μορφές σκοτεινής ύλης και νέα πειράματα», δήλωσε ο θεωρητικός αστροφυσικός Ντέηβιντ Σπέργκελ του Πανεπιστημίου Πρίνστον του Νιου Τζέρσι.

Κάποιοι δεν αποκλείουν πλέον ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να μην αλληλεπιδρά καθόλου με τα σωματίδια της κανονικής ύλης.

Ενώ μερικοί τολμούν να ισχυρισθούν ότι τελικά η ίδια η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχει.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500173669

web_p1190369_fc-xenon.jpg.735aaba3ad6bbb4d6f40383213c10ca9.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Μπορεί να ψυχθεί η σκοτεινή ύλη; :cheesy:

Ένα νέο θεωρητικό μοντέλο «σκοτεινού ηλεκτρομαγνητισμού» εισάγει ένα φορτίο για την σκοτεινή ύλη, το οποίο θα της επέτρεπε να εκπέμπει ενέργεια και να καταρρέει βαρυτικά σε συμπαγή αντικείμενα, όπως σκοτεινά άστρα ή σκοτεινοί γαλαξίες

Μια αρκετά διαδεδομένη άποψη είναι ότι η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να ψυχθεί εκπέμποντας ενέργεια. Αν μπορούσε, τότε θα μπορούσε να συσσωρεύεται σχηματίζοντας συμπαγή αντικείμενα με τον ίδιο τρόπο που η γνωστή μας βαρυονική ύλη σχηματίζει πλανήτες, άστρα και γαλαξίες. Οι παρατηρήσεις μέχρι σήμερα δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη δεν κάνει κάτι τέτοιο, αλλά μια αόρατη «άλως» σκοτεινής ύλης περιβάλλει τους γαλαξίες και τους συγκρατεί σε μια σταθερή κατάσταση.

Αλλά τι θα συνέβαινε αν οι γαλαξίες περιέχουν συμπυκνώματα σκοτεινής ύλης, που απλά δεν τα εντοπίσαμε ακόμα; Οι Matthew Buckley και Anthony DiFranzo, από το Πανεπιστήμιο του Rutgers, προτείνουν ένα νέο μοντέλο για τη σκοτεινή ύλη σύμφωνα με το οποίο μπορεί να ψύχεται. Ενώ το μοντέλο τους επιτρέπει το μεγαλύτερο μέρος της σκοτεινής ύλης να κατανέμεται στην γαλαξιακή άλω, προβλέπει επίσης χιλιάδες υποδομές της σκοτεινής ύλης να κατανέμονται σε όλο τον γαλαξία.

Η ψύξη της βαρυονικής ύλης που οδήγησε στον σχηματισμό των κοσμικών δομών οφειλόταν κυρίως σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων. Αν η σκοτεινή ύλη συνίσταται από σωματίδια που διαθέτουν ανάλογο φορτίο, πιθανόν να μπορούσε να ψυχθεί. Οι Buckley και DiFranzo δημιούργησαν ένα μοντέλο σύμφωνα με το οποίο η σκοτεινή ύλη συνίσταται από δυο τύπους φορτισμένων σωματιδίων – το αντίστοιχο των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων – και δείχνουν ότι τα σωματίδια αυτά μπορούν να ακτινοβολήσουν ενέργεια. Κι άλλοι ερευνητές υπέθεσαν ότι η σκοτεινή ύλη ψύχεται, αλλά δεν ήταν σε θέση να εξηγήσουν γιατί η γαλαξιακή άλως δεν καταρρέει. Το νέο μοντέλο παρακάμπτει αυτό το πρόβλημα: πάνω από μια κρίσιμη μάζα της σκοτεινής ύλης που περιέχεται σε έναν γαλαξία, η ψύξη παρεμποδίζεται και η σκοτεινή ύλη παραμένει στην άλω. Για τιμές μικρότερες της κρίσιμης μάζας, μια αρκετά πυκνή ποσότητα της σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να καταρρεύσει βαρυτικά σχηματίζοντας ένα συμπαγές αντικείμενο.

Οι ερευνητές δεν προβλέπουν τι είδους αντικείμενα θα μπορούσαν να είναι αυτά ή πως θα μπορούσαν να τα εντοπίσουν οι αστρονόμοι. Εκτιμούν ότι ανάλογα με συγκεκριμένες τιμές των παραμέτρων του μοντέλου αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσαν να συγκριθούν ως προς την μάζα τους με υπερμεγέθη άστρα έως και γαλαξίες νάνους.

https://physicsgg.me/2018/02/01/%ce%bc%cf%80%ce%bf%cf%81%ce%b5%ce%af-%ce%bd%ce%b1-%cf%88%cf%85%cf%87%ce%b8%ce%b5%ce%af-%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7/

cf83cebacebfcf84ceb5ceb9cebdceae-cf8dcebbceb7.png.23fbf651cf101cf1d2344553c2a9e807.png

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

O LHC δεν ανίχνευσε σκοτεινά φωτόνια. :cheesy:

Μπορεί ο LHC (Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων) να μην εντόπισε τα σκοτεινά φωτόνια, έθεσε όμως νέα όρια όσον αφορά την αλληλεπίδραση των υποθετικών σωματιδίων με τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία.

Η σκοτεινή ύλη, όπως λέει και το όνομά της, δεν εκπέμπει φως και αλληλεπιδρά με την ορατή ύλη μόνο μέσω της βαρύτητας. Όμως, υπάρχουν θεωρίες που έχουν προταθεί για τη φύση και τη συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης που υποστηρίζουν πως η βαρύτητα δεν είναι ο μοναδικός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με τον εαυτό της ή και με τη συμβατική ύλη. Σύμφωνα με τις θεωρίες αυτές υπάρχει μία ακόμη «σκοτεινή» δύναμη, άγνωστη έως σήμερα, διαμέσου της οποίας αλληλεπιδρούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Φορέας αυτής της δύναμης είναι τα σκοτεινά φωτόνια, όπως η τα γνωστά μας φωτόνια αποτελούν τον φορέα της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, με την διαφορά ότι τα σκοτεινά φωτόνια διαθέτουν μάζα.

Oι συγκρούσεις των πρωτονίων είναι ένας πιθανός τρόπος δημιουργίας σκοτεινών φωτονίων (Α’), τα οποία στη συνέχεια διασπώνται είτε αμέσως είτε μετά από κάποιο χρονικό διάστημα σε μιόνια και αντιμιόνια (Α’→μ++μ−). Η ανάλυση των δεδομένων από τις συγκρούσεις πρωτονίων – πρωτονίων που συγκεντρώθηκαν το 2016, δεν ανέδειξε κάποια περίσσεια ζευγών μιονίων – αντιμιονίων, κάτι που θα αποτελούσε την έμμεση ένδειξη παραγωγής σκοτεινών φωτονίων. Ωστόσο, οι ερευνητές έθεσαν νέα όρια στην ηλεκτρομαγνητική σύζευξη για την άμεση διάσπαση των σκοτεινών φωτονίων σε ένα εύρος μαζών 10,6 έως 70 GeV/c2, παρέχοντας τους πρώτους περιορισμούς για τα σκοτεινά φωτόνια με μεγαλύτερο χρόνο ζωής στο εύρος μαζών 214–350 MeV/c2, που είναι συγκρίσιμα με τα βέλτιστα υπάρχοντα όρια για μάζες σκοτεινών φωτονίων μικρότερες από 0.5 GeV/c2.

Θα ακολουθήσει η ανάλυση των δεδομένων του 2017, η οποία επικεντρώνεται στην εύρεση προϊόντων διάσπασης σκοτεινών φωτονίων σε χαμηλότερη περιοχή μαζών. Οι φυσικοί περιμένουν ότι μέχρι το 2021, τα πειράματα θα είναι πολύ πιο ευαίσθητα στις διασπάσεις των σκοτεινών φωτονίων, κατά έναν παράγοντα μερικών εκατοντάδων.

https://physicsgg.me/2018/02/08/o-lhc-%ce%b4%ce%b5%ce%bd-%ce%b1%ce%bd%ce%af%cf%87%ce%bd%ce%b5%cf%85%cf%83%ce%b5-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ac-%cf%86%cf%89%cf%84%cf%8c%ce%bd%ce%b9%ce%b1/

dark-photons.png.95320d455aa23e54507c67064621733a.png

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

«Αναζητώντας την Σκοτεινή Ύλη» στο Πλανητάριο του Ιδρύματος Ευγενίδου. :cheesy:

Την νέα ψηφιακή πλανηταριακή παράσταση με τίτλο: «Αναζητώντας την Σκοτεινή Ύλη» παρουσιάζει στο κοινό το Νέο Ψηφιακό Πλανητάριο την Δευτέρα 19 Μαρτίου.

Πρόκειται για μια παράσταση που μας εισάγει σε ένα πολύ ενδιαφέρον όσο και περίπλοκο θέμα. Περισσότερα από 80 χρόνια πέρασαν από τότε που ο αστρονόμος Fritz Zwicky ανακάλυψε τις πρώτες ενδείξεις για μία παράξενη μορφή ύλης που υπάρχει παντού και όμως είναι αόρατη: την σκοτεινή ύλη. Έκτοτε, οι ενδείξεις για την ύπαρξή της πολλαπλασιάστηκαν, αν και η φύση της εξακολουθεί να παραμένει «σκοτεινή» όσο ποτέ! Η ύπαρξή της αποτελεί ένα από τα σπουδαιότερα όσο και αναπάντητα ερωτήματα που σχετίζονται με την Φυσική του μακρόκοσμου και του μικρόκοσμου.

Η νέα παράσταση: «Αναζητώντας την Σκοτεινή Ύλη» παρακολουθεί την επιστημονική υπόθεση για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, και «επισκέπτεται» τα σπουδαιότερα εργαστήρια ανά τον κόσμο για να δούμε με ποιους τρόπους κορυφαίες επιστημονικές ομάδες επιχειρούν να ανιχνεύσουν την σκοτεινή ύλη και να αποκρυπτογραφήσουν την φύση. Από τον μεγαλύτερο σωματιδιακό επιταχυντή του κόσμου, στο CERN, μέχρι τους υπόγειους ανιχνευτές σκοτεινής ύλης που έχουν εγκατασταθεί στα βάθη εγκαταλειμμένων ορυχείων, το «κυνήγι» για την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης συνεχίζεται.

Αφηγητής της παράστασης είναι ο Γιώργος Πυρπασόπουλος. Η σκηνοθετική επιμέλεια είναι του Παναγιώτη Δ. Σιμόπουλου, η επιστημονική επιμέλεια και το κείμενο αφήγησης είναι του Δρ Αλέξη Δεληβοριά, ενώ την μουσική και το sound design έχει αναλάβει ο Αναστάσιος Κατσάρης.

Η πρεμιέρα της νέας παράστασης: «Αναζητώντας την Σκοτεινή Ύλη» θα πραγματοποιηθεί την Δευτέρα 19 Μαρτίου 2018. Την ημέρα αυτή θα πραγματοποιηθούν δύο παραστάσεις (ώρα 18:30 και 20:00) με ελεύθερη είσοδο για το κοινό. Απαραίτητα είναι τα δελτία εισόδου, η διανομή των οποίων θα πραγματοποιηθεί από το Ταμείο του Πλανηταρίου από τις 18:00 της ίδιας ημέρας. Κάθε άτομο θα μπορεί να προμηθευτεί έως 2 δελτία εισόδου. Θα διατεθούν 240 δελτία εισόδου για κάθε παράσταση. Προτείνεται για παιδιά 12 ετών και άνω.

Οι χώροι του Ιδρύματος Ευγενίδου είναι προσβάσιμοι και φιλικοί σε ανθρώπους με κινητική αναπηρία, ενώ έχει προβλεφθεί διερμηνεία στην Ελληνική Νοηματική Γλώσσα ή/και χειλεανάγνωση. Οι σκύλοι οδηγοί τυφλών είναι ευπρόσδεκτοι.

Λίγα λόγια για την Παράσταση «Αναζητώντας την Σκοτεινή Ύλη»

Όλα όσα έχουμε ανακαλύψει έως τώρα καταδεικνύουν ότι το μεγαλύτερο μέρος της ύλης των γαλαξιών του Σύμπαντος δεν αντιστοιχεί στα αναρίθμητα άστρα και στα αέρια νέφη που μπορούμε να ανιχνεύσουμε με τα τηλεσκόπιά μας, αλλά είναι «σκοτεινή», διότι δεν αλληλεπιδρά με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και κατά συνέπεια είναι «αόρατη». Αν και δεν έχουμε κατορθώσει, ακόμη, να ανιχνεύσουμε τα ίδια τα σωματίδια που την απαρτίζουν, εξάγουμε το συμπέρασμα ότι η σκοτεινή ύλη υπάρχει, παρατηρώντας το πώς επηρεάζει σε μεγάλες συγκεντρώσεις με την βαρύτητά της την φωτεινή ύλη. Οι έμμεσες αυτές αποδείξεις, ωστόσο, είναι τόσες πολλές και πειστικές και προέρχονται από τόσες διαφορετικές κατευθύνσεις, που η πλειονότητα των επιστημόνων θεωρεί την ύπαρξή της αναμφισβήτητη. Την ίδια στιγμή, όμως, κάποιοι θεωρητικοί φυσικοί επεξεργάζονται εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας, θεωρώντας ότι η αδυναμία μας να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη οφείλεται στο ότι αυτή δεν υπάρχει, καθώς είναι μία «ψευδαίσθηση» που προκαλείται από τις ελλιπείς γνώσεις μας για την βαρύτητα.

Πώς, όμως, κατέληξαν οι επιστήμονες να αποδεχθούν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης και ποια μπορεί να είναι η φύση της; Ιστορικά, οι πρώτες ενδείξεις για την σκοτεινή ύλη προέκυψαν από την μελέτη της κίνησης των γαλαξιών στα γαλαξιακά σμήνη, κατά την διάρκεια της δεκαετίας του '30. Τότε ο αστρονόμος Fritz Zwicky διαπίστωσε ότι οι ταχύτητες των γαλαξιών που απαρτίζουν το γαλαξιακό σμήνος Κόμη είναι ασύμβατες με τους νόμους του Νεύτωνα, εκτός και εάν εμπεριέχουν περισσότερη ύλη απ’ αυτήν που αντιστοιχεί στην φωτεινή τους ύλη. Στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξε περίπου 40 χρόνια αργότερα η αστρονόμος Vera Rubin, μελετώντας τις κινήσεις των άστρων, που βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις από τους γαλαξιακούς πυρήνες. Εξίσου σημαντικές, αλλά παρόλ’ αυτά, έμμεσες αποδείξεις για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης προκύπτουν και από κοσμολογικές μελέτες που εδράζονται στην Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Οι αποδείξεις αυτές προκύπτουν από μελέτες της αρχέγονης πυρηνοσύνθεσης, της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, των γαλαξιακών σμηνών και των συγκρούσεων μεταξύ τους, καθώς και από μελέτες που σχετίζονται με τον σχηματισμό και την εξέλιξη των δομών μεγάλης κλίμακας, οι οποίες είναι πολύ δύσκολο να αναπαραχθούν από εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας και χωρίς την «βοήθεια» της σκοτεινής ύλης. Με αυτά τα δεδομένα, οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι η σκοτεινή ύλη υπάρχει, αν και η φύση της εξακολουθεί να παραμένει «σκοτεινή» όσο ποτέ. Σύμφωνα, πάντως, με τις έρευνες που έχουν διεξαχθεί έως τώρα, τα σωματίδια που απαρτίζουν την σκοτεινή ύλη πρέπει να είναι εντελώς διαφορετικά από εκείνα που συνθέτουν την συνηθισμένη, βαρυονική όπως ονομάζεται, ύλη η οποία συγκροτεί όλα όσα βλέπουμε στο Σύμπαν. Αυτό σημαίνει ότι η σκοτεινή ύλη «πρέπει» να απαρτίζεται κυρίως από εξωτικά σωματίδια, όπως τα WIMPs και τα αξιόνια. Ποιο απ’ αυτά αποτελεί τον κύριο όγκο της σκοτεινής ύλης εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο ενδελεχούς έρευνας.

Οι προσπάθειες των επιστημόνων να απαντήσουν σ’ αυτό το ερώτημα τους έστρεψε από τα βάθη του ουρανού στα βάθη εγκαταλελειμμένων ορυχείων. Οι ανιχνευτές σκοτεινής ύλης κατασκευάζονται σε τέτοια βάθη, ώστε τα πετρώματα που τους περιβάλλουν να λειτουργούν ως «ασπίδα», περιορίζοντας στο ελάχιστο δυνατό τις «παρεμβολές» άλλων σωματιδίων, που θα τους «κατέκλυζαν». Ένας άλλος τρόπος να αποδείξουμε οριστικά την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι να την αναδημιουργήσουμε στο εργαστήριο, με χαρακτηριστικότερο ίσως παράδειγμα τις προσπάθειες των φυσικών να δημιουργήσουν σωματίδια σκοτεινής ύλης, μέσα από συγκρούσεις πρωτονίων στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή στο CERN, το σπουδαιότερο ερευνητικό κέντρο στην φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων.

Συμπερασματικά, η αποκρυπτογράφηση της φύσης της σκοτεινής ύλης παραμένει ένα από τα σπουδαιότερα και αναπάντητα ακόμη ερωτήματα που σχετίζονται με την φυσική του μικρόκοσμου και του μακρόκοσμου. Δεν χρειάζεται να πούμε ότι, εάν οι επιστήμονες κατορθώσουν να ανιχνεύσουν τα σωματίδια που απαρτίζουν την σκοτεινή ύλη, το γεγονός αυτό θα αποτελέσει ορόσημο στην εξέλιξη των φυσικών επιστημών και θα ανοίξει τον δρόμο σε νέα, ανεξερεύνητα ακόμη, πεδία έρευνας, πέρα από τα Καθιερωμένα Πρότυπα, που περιγράφουν τον μικρόκοσμο των στοιχειωδών σωματιδίων και τον μακρόκοσμο του Σύμπαντος.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500206217

30703015_ANAZHTWNTAS_THN_SKOTEINH_YLH_05_limghandler.jpg.5d27c2384db931bccefe9847b5da3e1d.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Ελληνας κυνηγός της σκοτεινής ύλης. :cheesy:

Έχετε σκεφθεί ποτέ πως το 99,99999% του ατόμου αποτελείται από κενό; Έχετε αναρωτηθεί τι κάνει τον Ήλιο και τα άλλα αστέρια να είναι τόσο φωτεινά; Γιατί παρά τη μεγάλη ταχύτητα με την οποία κινούνται τα ουράνια σώματα τελικά συγκροτούν ηλιακά συστήματα; Αυτά είναι ορισμένα από τα βασικά ερωτήματα για τη δημιουργία και οργάνωση της ύλης που προσπαθεί να απαντήσει η σύγχρονη φυσική. Ταυτόχρονα, τα ανοιχτά ερωτήματα γύρω από την άγνωστη φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, που αθροιστικά αποτελούν το 95% του σύμπαντος, μας καλούν να ψάξουμε βαθύτερα.

Βασικά εργαλεία σε αυτή την προσπάθεια είναι οι επιταχυντές σωματιδίων, όπως ο LHC στο CERN, που λειτουργούν ως πανίσχυρα μικροσκόπια που μας επιτρέπουν να μελετήσουμε την ύλη στις πολύ μικρές κλίμακες. Παράλληλα με τους επιταχυντές, πειράματα υψηλής ακριβείας που πραγματοποιούνται σε χαμηλότερες ενέργειες, λειτουργούν συμπληρωματικά στην αναζήτηση νέας φυσικής. Ιχνος νέας φυσικής θα μπορούσε να είναι μια μικρή απόκλιση στη συμπεριφορά ενός σωματιδίου από το καθιερωμένο πρότυπο.

Ένας από τους πρωτοπόρους παγκοσμίως σε αυτή την έρευνα είναι ο καθηγητής Γιάννης Σεμερτζίδης, διευθυντής του Κέντρου για την αναζήτηση Αξιονίων και Φυσικής Υψηλής Ακριβείας (Axions and Precision Physics Research) στην Daejeon της Νότιας Κορέας.

Από την Κατερίνη

Με καταγωγή από την Κατερίνη, πραγματοποίησε προπτυχιακές σπουδές στη Φυσική στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Στην τρίτη χρονιά των προπτυχιακών σπουδών του παρακολούθησε το εργαστήριο πυρηνικής φυσικής. «Εκεί γνώρισα έναν από τους επιστημονικούς συνεργάτες του τομέα, τον Κωνσταντίνο Ζιούτα, που υπήρξε από πολλές απόψεις ο μέντοράς μου. Ξεχώρισα αμέσως την εργατικότητά του και το πόσο προσιτός ήταν με τους φοιτητές. Εκείνος με έστρεψε προς την πυρηνική φυσική και μου έδωσε και την αυτοπεποίθηση που χρειάζεται κανείς για να προχωρήσει στη ζωή».

Στο πλαίσιο της διπλωματικής του, μελέτησε την αλληλεπίδραση των φορτισμένων σωματιδίων της κοσμικής ακτινοβολίας με την ατμόσφαιρα, ενώ συνέχισε την έρευνά του στο πείραμα CPLEAR στο CERN. Το 1985, θα φύγει για τη Νέα Υόρκη, για να πραγματοποιήσει το διδακτορικό του στο πανεπιστήμιο του Rochester υπό την επίβλεψη του Αδριανού Μελισσινού. Τότε ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή με τα «αξιόνια», υποθετικό σωματίδιο από το οποίο μπορεί να είναι φτιαγμένη η λεγόμενη σκοτεινή ύλη: είδος «αόρατης» ύλης, απαραίτητη για να εξηγήσει, μεταξύ άλλων, τη μεγάλη ταχύτητα περιστροφής του γαλαξία μας. «Ηδη από την αποφοίτησή μου, το μυστήριο της σκοτεινής ύλης με γοήτευε και κάπως έτσι αποφάσισα να ασχοληθώ με τα αξιόνια».

Στη συνέχεια, εργάστηκε για το πείραμα Muon g-2 στο Brook-haven National Lab (BNL) στο Λονγκ Αϊλαντ της Νέας Υόρκης, όπου αναδείχθηκε σε μόνιμο μέλος του τμήματος Φυσικής και τελικά να πάρει τον τίτλο του senior scientist with tenure. «Ηταν μια εποχή που προσπαθούσαμε να καταλάβουμε τα ανοιχτά ερωτήματα, τη σημασία τους στο πλαίσιο της φυσικής που γνωρίζαμε αλλά και τι θα μπορούσαμε να μετρήσουμε στα υπάρχοντα πειράματα».

Το 2013, του προτάθηκε από τον Kim Jihn-Ε, «πατέρα» της ιδέας του «αόρατου» αξιονίου, να αναλάβει την καθιέρωση εκ του μηδενός ενός νέου κέντρου στο ινστιτούτο Βασικής Φυσικής της Ν. Κορέας. «Ηταν μια συναρπαστική ευκαιρία να συνεχίσω την έρευνά μου στη σκοτεινή ύλη». Βέβαια, η μετάβαση στη Ν. Κορέα δεν ήταν τόσο εύκολη. «Οσο περίεργο και αν ακουστεί, συχνά μου θυμίζει την ελληνική κοινωνία πριν από 40 χρόνια. Αρκετό πάθος και πολύ συναίσθημα, κάτι που αναγνωρίζουν και οι ίδιοι στον εαυτό τους».

Ο ηγέτης και το πλάνο

Ωστόσο, μας εξηγεί πώς κατάφεραν να υπερβούν τις δυσκολίες και να πετύχουν αυτή την εντυπωσιακή ανάπτυξη μέσω του κουμφουκιανισμού με τον σεβασμό προς την ιεραρχία. «Η κοινωνία τους ακολουθεί έντονα μια προσέγγιση από τα πάνω προς τα κάτω, ο ηγέτης έχει ένα πλάνο το οποίο πρέπει να ακολουθήσει η κοινωνία. Η προσέγγιση αυτή δεν δίνει την ελευθερία που χρειάζεται για να δημιουργηθεί η επόμενη μηχανή αναζήτησης μετά την Google ή μια πλατφόρμα κοινωνικής δικτύωσης όπως το Facebook».

Η Κίνα και η Νότια Κορέα επιχειρούν ένα άνοιγμα προς τη Δύση προσκαλώντας νέους επιστήμονες, ερευνητές και επιχειρηματίες. «Εχουν καταλάβει πως η οποιαδήποτε αλλαγή κουλτούρας χρειάζεται χρόνια και έτσι προσελκύουν ανθρώπινο δυναμικό από το εξωτερικό που θα βοηθήσει να συντελεστεί μια αλλαγή στην κοινωνία πιο γρήγορα. Νομίζω, μάλιστα, πως ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματά μου στην Κορέα μέχρι σήμερα είναι πως οι φοιτητές μου έχουν το θάρρος να διαφωνήσουν μαζί μου και να υπερασπιστούν με επιχειρήματα την άποψή τους».

Βασικός τομέας έρευνας του CAPP είναι η πειραματική ανίχνευση αξιονίων, που θα έριχναν φως στο μυστήριο της σκοτεινής ύλης. «Διαθέτουμε σήμερα την καλύτερη πειραματική διάταξη στον κόσμο για την ανίχνευση αυτού του σωματιδίου. Παράλληλα, οι ερευνητές του εργαστηρίου αναπτύσσουν συστήματα πολύ υψηλής τεχνολογίας και για τη μελέτη μιας άλλης κβαντικής, της ηλεκτρικής διπολικής ροπής του πρωτονίου (proton EDM). Η ύπαρξή της θα αποτελούσε σαφή ένδειξη για την παραβίαση δύο θεμελιωδών συμμετριών της φύσης, η οποία πιθανότατα ευθύνεται για την επικράτηση της ύλης έναντι της αντιύλης λίγα κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Εκρηξη. Σήμερα, το CERN στην Ελβετία μελετά το ενδεχόμενο να συμπεριλάβει αυτό το πείραμα στο ερευνητικό του πρόγραμμα».

https://physicsgg.me/2018/05/20/%ce%b5%ce%bb%ce%bb%ce%b7%ce%bd%ce%b1%cf%82-%ce%ba%cf%85%ce%bd%ce%b7%ce%b3%cf%8c%cf%82-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae%cf%82-%cf%8d%ce%bb%ce%b7%cf%82/

dark-matter.png.e1b15c63038a1a0a1ea720f5c4037bd4.png

ceb3ceb9ceaccebdcebdceb7cf82-cf83ceb5cebcceb5cf81cf84ceb6ceafceb4ceb7cf82.thumb.jpg.bf3e92f0e58cb34a175598c34066b251.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Η σκοτεινή πλευρά της σύντηξης. :cheesy:

Μια υποθετική διαδικασία που ονομάζεται «σκοτεινή σύντηξη» θα μπορούσε να είναι πραγματική, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Η συνήθης σύντηξη συμβαίνει όταν δυο ατομικοί πυρήνες ενώνονται για να σχηματίσουν έναν νέο πυρήνα και ταυτόχρονα απελευθερώνεται ενέργεια.

Οι πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης είναι η αιτία που ο «ήλιος λάμπει».

Τις συνέπειες μιας παρόμοιας διαδικασίας με σωματίδια της σκοτεινής ύλης, εξετάζει το άρθρο του Samuel D. McDermott με τίτλο «Is Self-Interacting Dark Matter Undergoing Dark Fusion?», που δημοσιεύθηκε πριν από μερικές ημέρες.

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.221806

Αν η ιδέα αυτή είναι σωστή, τότε θα μπορούσε να επιλυθεί ένα πρόβλημα που σχετίζεται με την σκοτεινή ύλη – περίπου το 27% του σύμπαντος για το οποίο γνωρίζουμε ελάχιστα. Χωρίς την σκοτεινή ύλη οι φυσικοί δεν μπορούν να εξηγήσουν, π.χ. γιατί οι γαλαξίες δεν διαλύονται εξαιτίας της γρήγορης περιστροφής τους. Αλλά κάποιες από τις ιδιομορφίες της, όπως το πως κατανέμεται η σκοτεινή ύλη στα κέντρα των γαλαξιών, παραμένουν ένα μυστήριο.

Η σκοτεινή ύλη θεωρείται πως αποτελείται από απομονωμένα σωματίδια τα οποία αλληλεπιδρούν ελάχιστα με την συνηθισμένη ύλη. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο δεν έχουμε ανιχνεύσει μέχρι σήμερα κάποιο «σκοτεινό» σωματίδιο.

Όμως η σκοτεινή ύλη μπορεί να μην είναι τόσο αντικοινωνική. «Γιατί δεν αλληλεπιδρούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης μεταξύ τους; Δεν υπάρχει κάποιος συγκεκριμένος λόγος που να το αιτιολογεί», λέει ο φυσικός του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Manoj Kaplinghat.

Οι φυσικοί θεωρούν ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να συγκρούονται ελαστικά μεταξύ τους. Όμως η εργασία του McDermott πάει ένα βήμα παρακάτω. Προτείνει ότι ζεύγη σωματιδίων σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να συντηχθούν, σχηματίζοντας έτσι άλλα άγνωστα σωματίδια σκοτεινής ύλης.

Μια τέτοια σκοτεινή σύντηξη θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η σκοτεινή ύλη κοντά στα κέντρα των γαλαξιών είναι κατανεμημένη περισσότερο ομοιόμορφα από το αναμενόμενο. Οι προσομοιώσεις σχηματισμού γαλαξιών, δείχνουν ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αυξάνεται απότομα προς το κέντρο ενός γαλαξία. Αλλά στην πραγματικότητα οι γαλαξίες έχουν έναν πυρήνα με ομοιόμορφα κατανεμημένη σκοτεινή ύλη. Αυτές οι προσομοιώσεις υποθέτουν ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Η σκοτεινή σύντηξη θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο συμπεριφοράς των σωματιδίων, προσφέροντας την ενέργεια για να ξεφύγουν από το πυκνό άκρο, παράγοντας έτσι μια ομοιόμορφη κατανομή σκοτεινής ύλης στον πυρήνα.

Όμως η θεώρηση της σκοτεινής σύντηξης μπορεί να δημιουργήσει και κάποια μη αναμενόμενα προβλήματα. Θα έπρεπε να ωθεί τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης να διαφεύγουν προς τα έξω από την άλω της σκοτεινής ύλης που περιβάλλει κάθε γαλαξία.

Το βέβαιο είναι ότι μέχρι σήμερα έχουμε σχεδόν μαύρα μεσάνυχτα όσον αφορά την σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή σύντηξη δεν είναι τίποτε άλλο παρά μια ακόμα θεωρητική υπόθεση.

https://physicsgg.me/2018/06/07/%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%80%ce%bb%ce%b5%cf%85%cf%81%ce%ac-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%cf%8d%ce%bd%cf%84%ce%b7%ce%be%ce%b7%cf%82/

darkmatter5.jpeg.f865ac0efcc9490da3a079b8d0f3f9d1.jpeg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό ή συνδεθείτε για να σχολιάσετε

Πρέπει να είσαι μέλος για να αφήσεις ένα σχόλιο

Δημιουργία λογαριασμού

Εγγραφείτε για έναν νέο λογαριασμό στην κοινότητά μας. Είναι εύκολο!.

Εγγραφή νέου λογαριασμού

Συνδεθείτε

Έχετε ήδη λογαριασμό? Συνδεθείτε εδώ.

Συνδεθείτε τώρα

×
×
  • Δημιουργία νέου...

Σημαντικές πληροφορίες

Όροι χρήσης