Comments 50
Не понятно, почему автор утверждает, что частицы тёмной материи стабильны. У них там может быть собственный сектор частиц, внутри которого происходят свои собственные распады. К тому же не исключены распады между нашим и тёмным секторами с большими периодами, аналогично протону.
На самом деле, судя по всё более точным опытам, похоже, что тёмной материи нет. (Равно как и то, что протон — стабилен.) Это всё не точно, но сейчас больше шансов, что это так.
В принципе это не плохо. Искали новую физику — вот она.
Тёмная материя — гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества делает невозможным её прямое наблюдение.Её косвенно обнаружили, наблюдая за крупными объектами, типа галактик.
Итак, какие-такие «более точные опыты» показывают, что её нет?
А косвенно обнаружили не её, а отклонения скорости движения галактических объектов от рассчётных. Тёмная материя была лишь самым простым объяснением. Как в своё время эфир для света. Но с эфиром не сложилось. Похоже, с тёмной материей тоже не складывается.
Солнце наше — на периферии галактики, и на измеримые скорости разбегания отсуствие или присутствие около него тёмной материи не влияет никак.
Каким образом Вы, например, опровергнете гипотезу о нейтринных гало вокруг ядра галактики? Предположим, что существуют достаточно холодные нейтрино, которые находятся на стабильных орбитах вокруг массивных объектов. МНОГО нейтрино. Ну, вот есть такой (нам ещё неизвестный) мощный процесс, который создаёт пары холодных нейтрино-антинейтрино.
Как Вы измерениями за Земле опровергнете такую гипотезу?
А про чайник, ну вот есть теория о еще одном объекте в солнечной системе, за орбитой Плутона.
Может это и есть чайник?:)
1) нашли аномалию в движении галактики
2) не вводя новых сущностей проверили нельзя ли это объяснить более простыми методами, но каждый пофейлился, т.к. приводил к результатам противоречащим наблюдениям
3) темная материя объяснила наблюдения, поэтому стали ее искать. Проблема в том, что гравитационная сила очень слабая, а ищем мы частицы с непонятнымы свойствами и распределением по нашей солнечной системе, поэтому приходится делать некие предположения, предлагать эксперименты для их проверки и ждать. Т.е. темная материя все еще самый лучший теоретический претендент.
Чайник Рассела должен применяться каждый раз, когда кто-то думает, что он изобрёл новый способ доказать несуществование чего-нибудь. А именно это выше и утверждается.
Не обнаружили вполне конкретных частиц во вполне конкретном месте.
Только не конкретных частиц, а конкретный класс гипотетических частиц.
Каким образом Вы, например, опровергнете гипотезу о нейтринных гало вокруг ядра галактики?
Довольно легко. :) Нейтрино рождаются как правило имея релятивистские скорости, они не могут быть частью холодной тёмной материи. Кроме того на них приходится не так много энергии. Их вклад в массу вселенной оценивается порядка 0.1%.
Что же касается вашего неизвестного процесса, то он должен быть довольно мощным сам по себе, ведь загнал в нейтрино массу, превышающую массу барионной материи! Однако, никаких объектов, в которых могла бы крутиться подобная энергия мы не наблюдаем и не отмечаем следов подобных процессов в прошлом.
…
Эээ… а с чего, собссно, Вы взяли, что это ваше «как правило» — реальное правило?
Если мы можем предположить стабильный WIMP, почему мы не можем предположить нестабильные WIMP, распадающиеся в ультрахолодные нейтрино?
Впрочем, в чём-то Вы правы, неважно… можно ведь сразу спросить: а почему Вы думаете, что отсутствие WIMP у Земли означает отсутствия WIMP у ядра галактики? Ну такие вот холодные очень тяжёлые стабильные WIMP. Крутятся себе потихоньку, создают массу. Но не здесь, а — во-он там, ближе к ядру. Почему Вы решили, что их нет?
а с чего, собссно, Вы взяли, что это ваше «как правило» — реальное правило?
С того, что массы нейтрино очень малы и даже энергия, порядка десятков эВ может разогнать до скоростей сопоставимых по порядку со скоростью света. Я припоминаю расчёты, показавшие, что даже реликтовые нейтрино, оставшиеся со времён Большого Взрыва, всё ещё имеют скорости порядка 1000 км/с. Это слишком много для гравитационной связи с галактиками и формирования гало.
а почему Вы думаете, что отсутствие WIMP у Земли означает отсутствия WIMP у ядра галактики?
Потому что проблема галактик вовсе не в центре. Именно переферия вращается слишком быстро. А мы как раз ближе к краю галактики, чем к центру.
…
Проблема галактики — в избыточной массе, которую мы не видим. Из-за этого она и крутится слишком быстро, чем должна бы при таких размерах. Проще: орбитальные скорости периферии не соответствуют распределению видимой нами массы галактики. Откуда и предположение, что «должно быть что-то ещё». При чём тут масса на периферии?
Модель не обязывает эту скрытую массу находиться внутри Солнечной системы — таких чётких ограничений нет.
А вот с чего Вы взяли, что реликтовые нейтрино что-то там доказывают?
Ну, их в теории довольно много и торможение через расширение вселенной хоть какой-то адекватный механизм получить кучу холодных нейтрино.
У Вас есть способ надёжно зафиксировать энергию холодных нейтрино
Ни у кого пока нет. Их по этому пока не обнаружили и вообще лишь предполагают существование. Хотя это обоснованное предположение.
Проблема нейтрино в том, что они должны образовываться. Любой процесс связан с энергией. Часть её частицы уносят в виде кинетической. А поскольку нейтрино очень легки, существует проблема массового получения холодных (порядка десятков км/с и ниже) нейтрино. Вы конечно можете апеллировать к тому, что существует неизвестный процесс, порождающий кучу холодных нейтрино или как-то тормозящий их, но нечто, чего мы и не наблюдаем и не имеем в виде мат.модели настолько выходит за пределы как научной, так и околонаучной дискуссии, что я позволю себе откланяться.
Модель не обязывает эту скрытую массу находиться внутри Солнечной системы — таких чётких ограничений нет.
Модель какая? Текущая модель говорит о дискретных не слипающихся частицах. Распределены они должны быть везде, в том числе и за пределами галактики. И если в районе Земли их нет, то этому должно быть какое-то объяснение. Ну или модель на свалку.
Конечно, этот процесс («охлаждение» нейтрино или генерации ультрахолодных) нам неизвестен. Иначе б тысячи многомудрых мужей давно бы описали его, применили к проблеме темной материи, защитили бы свои дисеры, распилили бы нобелевку, выпили бы шампанского, и мы бы об этом тут вообще не говорили.
Но я не понимаю, как Вы получаете переход от «нам неизвестен А» к «А не существует». Кажется, первый шаг чтобы проверить существование А — предположить его существование.
…
Что-то Вас куда-то не туда уже понесло. Почему «дискретных и не слипающихся»? Это вот откуда?
Вообще, мы пока ничего не знаем о распределении тёмной материи в масштабах нескольких парсек. Может быть, всё тёмная масса сосредоточена в изолированных ЧД-«странниках» (а не наблюдаем мы их именно потому что всё ещё живы)? Может быть, высосанные мной из пальца только что ультрахолодные нейтрино (или те же WIMP) давно образовали вокруг солнца пояс (где-то там, за поясом астероидов) и/или попадали в недра планет и звезды?
Может быть, гало WIMPoв прям вот тут, на Земле, просто радиус этого гало сильно меньше радиуса Земли (ну, они же гравитирующие, тяжёлые, почему нет-то?)? может быть, нужно копнуть шахту всего на 100км вниз и разместить детекторы там?
Собссно, мне несложно дать логичное внутренне непротиворечивое объяснение «почему детектор на поверхности Земли не обнаружил конкретный класс частиц» (отдельно помяну, что сам способ детектирования основан на сильных предположениях об их природе).
Куда сложнее будет Вам объяснить свою уверенность в том, что такие частицы должны именно таким способом детектироваться именно на поверхности Земли, а если их нет — то нет вообще. :)
Что-то Вас куда-то не туда уже понесло. Почему «дискретных и не слипающихся»? Это вот откуда?
Из анализа ситуации. Причём, не мной проведённой. Это явление же давно изучают. Вы бы для начала почитали бы хоть статью на википедии. Там многие ответы даны. Не слипается тёмная материя, потому, что если бы слипалась — мы бы давно её увидели бы. Если посмотреть на диаграмму распределения массы и исключить тёмную энергию, то выходит, что 5.5% приходится на звёзды и планеты. 13.8 на межзвёздный газ. И более 80% на тёмную материю.
Столько сконцентрированной массы не заметить невозможно, даже если она прозрачна или сколлапсировала в чёрные дыры. Они бы искривляли движение звёзд. Разрывали бы их на куски. Мы бы постоянно видели бы такие явления. Вместо этого у нас равномерное отклонение. Т.е. единственное объяснение, что эффект, т.е. материя сильно распределена.
Куда сложнее будет Вам объяснить свою уверенность в том, что такие частицы должны именно таким способом детектироваться именно на поверхности Земли
И вот тут вы в корне ошибаетесь. Нет ничего легче! :)
Во первых тёмной материи надо прилететь и остаться на орбите вокруг (внутри) Земли. Причём, участвует она только в гравитационном взаимодействии. БЭЭЭЭП! Низя. Законы небесной механики запрещают гравитационный захват в плоском пространстве-времени. (Иначе бы нам не пришлось бы использовать двигатели, чтобы наши спутники выходили на орбиту вокруг Марса :)
Во вторых, если бы внутри Земли была бы спрятана тёмная материя, то это бы увеличило бы массу Земли (помните НАСКОЛЬКО тёмной материи больше?). Земля бы весила бы в десятки раз больше, а размеры бы имела с Луну.
Ну и в третьих, эффект заключается в том, что избыток массы как бы находится у краёв галактик. С чего это тёмная материя, которая «липнет» к барионной оказалась вся у краёв и не в центре?
Вообще, мы пока ничего не знаем о распределении тёмной материи в масштабах нескольких парсек.
Мы? Статей и препринтов о распределении гало тёмной материи, написанных на основе наблюдаемых данных уже столько, что мне надоело их смотреть.
Я не понимаю вот этой Вашей уверенности в том, что простой эксперимент в конкретном месте с предположениями об очень конкретных свойствах частиц, в котором получен отрицательный результат, закрывает гипотезу о частицах вообще.
…
Ну, в модели с «холодными» WIMP (теми же нейтрино) они самым естественным образом генерируют гало с концентрацией массы на периферии. Посмотрите на ансамбль орбит любых спутников вокруг центра масс: при некоей заданной минимальной скорости относительно центра масс и случайном векторе они формируют «гало» вокруг центра.
Идея о том, что материя может быть «нелипнущей» — сама по себе КРАЙНЕ экзотична: мы же ищем массу, верно? То есть, мы изначально, уже по условиям задачи предполагаем, что тёмная материя взаимодействует гравитационно (в том числе с обычной барионной материей, ибо изначально вопрос-то был как раз в неправильном поведении этой самой барионной, «видимой» материи).
Вы решили придумать некую штуку, которая будет притягиваться и притягивать, но не образовывать скопления ни самостоятельно, ни вокруг барионной материи? :) Серьёзно? :) Ну вот не прокатит.
Придётся искать выходы как-то ещё: либо в «нематериальной сущности» ТМ — какие-нить «реликтовые космические струны», экзотические ЧД или поправки к законам Ньютона. А оно надо?
Почему возникли WIMPы? Из-за той лёгкости, с которой они вписываются в общую схему без ломки самых основ. Тяжёлые нейтральные частицы легко создают любое требуемое распределение массы, исходя из масс и констант взаимодействия.
…
А о распределении тёмной материи именно на малых масштабах — неизвестно почти ничего. Есть лишь некоторые ограничения типа «это не может быть кучей ЧД более такой-то массы ближе к нам чем на столько-то». Но и только.
Я не понимаю вот этой Вашей уверенности
У меня нет железной уверенности. Но, как говорил чукча, тенденция, однако…
Идея о том, что материя может быть «нелипнущей» — сама по себе КРАЙНЕ экзотична
Причины экзотичности озвучке, пожалуйста? Материя липнет не потому что клеем момент намазана, а потому что у неё три взаимодействия кроме гравитационного работают. У тёмной материи их нет. Будете вводить новое неизвестное взаимодействие и делать вид, что это простое объяснение?
Вы решили придумать некую штуку, которая будет притягиваться и притягивать, но не образовывать скопления ни самостоятельно, ни вокруг барионной материи?
Да и я объяснил почему. Гравитация слишком слаба, чтобы связывать высокоскоростные частицы. Но ваш контраргумент:
Ну вот не прокатит.
Мощно. Я сражён и сдаюсь. :-|
Почему возникли WIMPы? Из-за той лёгкости, с которой они вписываются в общую схему без ломки самых основ.
Не забываем добавить слово «кажущейся». Потому что пока не подтверждено наблюдениями — х.з. действительно ли оно легко. Из-за похожей лёгкости возникли флогистон, теплород, эфир и после теории великого объединения — идея теории всего. Это потом оказалось, что первых трёх не существует, а гравитацию фиг поквантуешь.
даже реликтовые нейтрино, оставшиеся со времён Большого Взрыва, всё ещё имеют скорости порядка 1000 км/с.А остальные 299 000 км/с куда и как сбросили? Трением о небесную твердь?
Любая безмассовая частица может двигаться только со скоростью света
Лет так 50 назад нейтрино тоже «не существовало».
Группа специалистов, точно представляющая что они хотят найти и как, суммарно проводили наблюдения почти полный год. Результат — отрицательный. Это то, что можно только принять.
Или тёмная материя не совсем то, что мы думали. Или она совсем не то, что мы думали.
Ниже по ссылке Вы найдёте детали по поводу того, что тёмная материя это мысленный опыт(теория), которая "подтверждена" лишь косвенно. Что конечно не отвергает её, но и не доказывает существование тёмной материи в полной мере. Темная материя КОСВЕННО подтверждена, что не является фундаментальным явлением.
Измененная теория гравитации по-своему объясняет структуру Вселенной
Есть ещё кое что. Группа учёных вроде как нашла опровержение инфляционной модели. Там начался спор, мол эта группа слишком критично высказывается о своих идеях, но все спорщики решили вернуться к работе и подтвердить свои выводы, наработки.
Свежак — 33 ведущих физика выступили в защиту инфляционной модели Вселенной
Ну и венгры. Новая теория расширения вселенной обходится без темной энергии
Ну пусть есть группа тёмных частиц, из которых все — кроме самой лёгкой — нестабильны. Но в конце концов превращаются в самую легкую.
Если бы эта самая лёгкая из тёмных частиц была бы нестабильной, то она должна была бы распадаться исключительно на «нетёмные» частицы. В том числе, неизбежно, на фотоны, нейтрино, вот это всё. И мы бы этот фон так или иначе увидели бы.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B0%D0%B4_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0
А эксперименты пока только увеличивают время его гипотетической жизни.
Уже модель с SU(5) встречается только в очень некоторых учебниках по истории физики, а распад протона всё ищут и ищут, придумывая всё новые оправдания для него.
Это работа, которой, кажется, можно заниматься вечно. :)
Ну и распад протона не был обнаружен. (Один из эмпирических законов, правда, ничем не обоснованный — сохранение барионного числа.) И, возможно, не будет обнаружен вопреки желанию многих физиков. Как не была обнаружена суперсимметрия — а ведь она прекрасно вписывалась в соверменные концепции.
На мой личный взгляд, автор оригинала пишет очень неряшливо, позволяя необоснованные заявления без оговорок. Сравните с Брайаном Грином и его книгами.
Вообще-то первые два правила — не только для элементарных частиц, а для распадов любых тел
Но. Разве они действительно неподвижны? Возможно, тут решение в относительности точки отсчёта, но мне почему-то кажется, что все тела на Земле привязаны к ней и под действием гравитационных сил движутся вокруг Солнца.
Если бы они двигались прямолинейно, возможно, этим движением можно было как-то пренебречь. Но они движутся по орбите, а значит, к ним каждый момент времени прикладывается сила, сдвигающая их по эллиптической орбите. А вся Солнечная система в свою очередь, подвергается другим гравитационным силам и тоже движется в каком-то не прямолинейном направлении.
Или я неправильно понимаю движение по орбите, или частицам вещества на Земле, даже самым холодным, каждое мгновение передаются кванты энергии, заставляя их двигаться вместе с Землёй.
Я пытаюсь рассуждать о том, как нечто неподвижное может быть перемещено в пространстве, при помощи какой-то энергии и что такое эта энергия, если она тратится, но никогда не исчерпывается, а только преобразовывается. Но получается, ничего неподвижного на Земле мы наблюдать не можем, всё «на самом деле» неподвижное будет относительно нас довольно быстро двигаться.
И, в этом вопросе движения я вижу несколько вариантов. Либо же всё, что движется, исчезает в одном месте пространства и тут же появляется в другом, соседнем с первоначальным, либо это просто количественная мера искажения пространства, которая передвигается по самому пространству в том или ином направлении, заданном в предыдущий момент времени.
Ведь что мы делаем, чтобы изучить частицы? Сталкиваем одни частицы с другими. По сути, берём одни искажения и накладываем их на другие. Хотел бы я разбираться в этом лучше, чем сейчас.
Если бы атом (и любой другой квантовый объект) полностью остановился в некоторой системе координат кроме своей собственной, то для него и Δx было бы равно нулю и одновременно Δp тоже было бы равно нулю. Так что даже при абсолютном нуле атомы всё равно немного дрожат.
Что касается влияния гравитации, то в эксперименте его можно полностью изолировать при помощи математики, т.к.гравитация работает строго по оси z (вниз). Можно рассматривать эффекты только в плоскости xy.
гравитация работает строго по оси z (вниз)
Почему это гравитация Солнца или Великого Аттрактора работает строго по оси z(вниз)?
Так что даже при абсолютном нуле атомы всё равно немного дрожат.
Погодите-ка, если дрожат, то и температура не абсолютный ноль…
Картинка с фазовой диаграммой прикреплена. Как можно видеть, при давлении меньше 2,5 МПа гелий твердым не может быть в принципе. Вот такая она, квантовая механика.

(Да, есть системы с отрицательной абсолютной температурой. Но это просто красивое математическое описание для совершенно другого эффекта в неравновесной системе. При контакте системы с отрицательной температурой и системой с температурой 0К первая будет охлаждаться, вторая — нагреваться).
Из фермионов лазер сделать нельзя. Пример фермиона – электрон.
Знающие, разъясните мне, пожалуйста, о чём тут речь. Есть же лазер на свободных элекронах, FEL. Или тут смысл, что нельзя сделать монохромный излучатель потока электронов? Но это будет не лазер по определению: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Я не очень сведущ в вопросе, если звучит бессмыслицей.=)
Измененная теория гравитации по-своему объясняет структуру Вселенной
https://geektimes.ru/post/282432/
Если мы не можем найти 80% отсутствующей массы, может её вообще не существует?
Большинство частиц распадается, а некоторые — нет