pashap: (Default)
pashap ([personal profile] pashap) wrote2005-10-13 04:46 pm
Entry tags:

Темная материя

По заявкам в продолжение темы http://www.livejournal.com/users/pashap/26620.html

Темная материя и темная энергия - это то, что не видно, и вообще никак не регистрируется. Отсюда следует, что оно может взаимодействовать с прочими объектами только гравитационно.

Темная материя впервые была обнаружена в экспериментах с кривыми вращениями галактик. Если бы в галактике была только видимая материя - то скорости движения тел вокруг центра уменьшались бы при удалении от центра, как следует из законов Кеплера. Однако в экспериментах по измерению скоростей вращения галактик (они измеряются по допплеровскому смещению излучаемых звездами линий) было обнаружено, что скорости не только не уменьшаются - наоборот, они растут, что возможно только в том случае, когда видимые тела как бы вплавлены в некую жесткую невидимую структуру, которую и назвали темной материей. Подтверждение было получено при помощи эффекта линзирования: когда свет от видимого объекта идет к нам мимо какого-то массивного невидимого тела, его путь искривляется. Фактически, невидимое тело работает гравитационной линзой, и этот эффект можно наблюдать.

Что же касается темной энергии - то она не взаимодействует даже гравитационно. Наличие ее во Вселенной определили, измерив отдельно массы видимой материи (галактики, межзвездные облака), видимого излучения (свет, реликтовое излучение), темной материи (то, о чем я говорил выше, плюс черные дыры), и отдельно - массу всей Вселенной при помощи измерения постоянной Хаббла и ее производной. Оказалось, что масса Вселенной примерно в 4 раза больше, чем сумма перечисленных частей. Отсюда и следует, что на долю темной энергии приходится примерно 73% массы Вселенной. А из чего она состоит - пока что только предполагают на основе суперструнной теории, эксперименты для ее проверки требуют увеличения мощности ускорителей на несколько порядков.

[identity profile] pashap.livejournal.com 2005-10-14 01:06 am (UTC)(link)
Темная материя взаимодействует гравитационно. И это воздействие с ее стороны обнаружено. Собственно, то, что взаимодействует только гравитационно - это определение ТМ. Что, собственно, еще про нее хотелось бы знать?

Темная энергия не взаимодействует никак. Но она есть - иначе бы наша Вселенная вела себя совсем по-другому. Непонятно, что это, но это назвали ТЭ.

Гравитационное взаимодействие на несколько десятков порядков слабее всех других - поэтому ТМ обнаружена только сейчас. Иначе бы мы о ней знали давно.

ТМ и ТЭ могут оказаться проявлениями чего-то другого - только не все ли равно, как это называть? Вот их и назвали ТМ и ТЭ. Собственно, на том же принципе, на котором обычная материя и энергия обозвана этими словами.

Что касается теплорода, то ошибкой было не то, что он есть - а то, что ему приписывались свойства, которые давали ошибочные следствия. Обладай он всеми свойствами электромагнитного поля - нам бы не пришлось от него отказываться.

Резюме: есть совокупность экспериментальных данных, которые не описываются устаревшими теориями, однако описываются набором моделей, которые включают в себя понятия ТМ и ТЭ. И маловероятно, что в ближайшее время появится модель, не использующая этих понятий, но объясняющая экспериментальные данные.

[identity profile] osting.livejournal.com 2005-10-14 01:17 pm (UTC)(link)
А про то, что темная энергия ни с чем не взаимодействует, я, видимо, пропустила. Там про это было подробнее?

[identity profile] pashap.livejournal.com 2005-10-14 01:35 pm (UTC)(link)
Нет, я так понял на основании косвенных данных. Собственно, она взаимодействует каким-то странным суперсимметричным образом, причем создает отрицательное давление. "А есть еще энергия покоя - но я не знаю, что это такое."

[identity profile] osting.livejournal.com 2005-10-14 02:13 pm (UTC)(link)
"А еще есть энергия вращения, но это вообще извращение".

Да - а чем суперсимметрия отличается от обычной симметрии? Это я тоже пропустила.

[identity profile] pashap.livejournal.com 2005-10-14 10:39 pm (UTC)(link)
Я тоже не до конца понял. Симметрия определяется по отношению к каким-то преобразованиям. Грубо говоря, если есть какая-то симметрия - то возможно существование каких-то частиц. А тут, судя по всему, симметрия в каком-то не 4-хмерном пространстве обеспечивает возможность существования этих частиц, которые являтся суперсимметричными аналогами обычных частиц, и имеют при этом офигенную массу.