18 οκτ. 2023
https://naked-science.ru/article/physics/kitai-postroit
φωτο--Το Tropical Deep Sea Neutrino Telescope της Κίνας θα αποτελείται από 1.200 σειρές αισθητήρων αγκυρωμένων στον βυθό της θάλασσας 3,5 χιλιόμετρα (2,2 μίλια) κάτω από τη Θάλασσα της Νότιας Κίνας. Εικονογράφηση: Πανεπιστήμιο Jiao Tong της Σαγκάης
φωτο--Το Tropical Deep Sea Neutrino Telescope της Κίνας θα αποτελείται από 1.200 σειρές αισθητήρων αγκυρωμένων στον βυθό της θάλασσας 3,5 χιλιόμετρα (2,2 μίλια) κάτω από τη Θάλασσα της Νότιας Κίνας. Εικονογράφηση: Πανεπιστήμιο Jiao Tong της Σαγκάης
Το νέο τηλεσκόπιο νετρίνων βαθέων υδάτων θα είναι 10 χιλιάδες φορές πιο ευαίσθητο από το μεγαλύτερο σημερινό παρατηρητήριο νετρίνων, το IceCube, που βρίσκεται στην Ανταρκτική στον σταθμό Amundsen-Scott Οι κοσμικές ακτίνες είναι ρέματα φορτισμένων σωματιδίων, μερικά από τα οποία είναι με πολύ υψηλές ταχύτητες και ενέργειες. Προέρχονται από το διάστημα και βομβαρδίζουν συνεχώς την ατμόσφαιρα της Γης από όλες τις πλευρές. Περισσότερα από 100 χρόνια μετά την ανακάλυψή τους από τον Αυστριακό φυσικό Victor Hess (για τον οποίο έλαβε το βραβείο Νόμπελ το 1936), οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να εξηγήσουν οριστικά τη φύση τους. Είναι άγνωστο πώς και πού τα πιο υψηλής ενέργειας από αυτά τα σωματίδια λαμβάνουν τέτοιες τεράστιες ενέργειες.
Αλλά οι φυσικοί είναι βέβαιοι ότι οι κοσμικές ακτίνες μεταφέρουν νετρίνα υψηλής ενέργειας (που μεταφράζονται από τα ιταλικά ως «νετρόνιο») - μικροσκοπικά στοιχειώδη σωματίδια που δεν αλλάζουν την κατεύθυνση της κίνησής τους, δεν διασπώνται και δεν απορροφώνται από το διαστρικό μέσο. Μπορούν να περάσουν από την ατμόσφαιρα της γης και τη Γη και δεν ανταποκρίνονται στο μαγνητικό πεδίο.
Οι κοσμικές ακτίνες αποτελούνται κυρίως από πρωτόνια. Όταν τα πρωτόνια συγκρούονται με ατομικούς πυρήνες, για παράδειγμα κατά την αλληλεπίδραση ακτίνων με ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες, γεννιούνται κοντά μαύρες τρύπες, πάλσαρ, μεσόνια. Ως αποτέλεσμα της διάσπασης των μεσονίων, εμφανίζονται κοσμικά νετρίνα υψηλής ενέργειας. Επιπλέον, ένας άλλος τύπος νετρίνου μπορεί να εμφανιστεί όταν οι κοσμικές ακτίνες εισέρχονται στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας. Οι συγκρούσεις πρωτονίων με άτομα αέρα παράγουν φορτισμένα πιόνια, τα οποία διασπώνται, μεταξύ άλλων, σε νετρίνα μιονίων υψηλής ενέργειας.
Τα νετρίνα δεν έχουν φορτίο, αλλά έχουν μικρή μάζα που δεν ξεπερνά τα 0,8 ηλεκτρον βολτ. Για σύγκριση, η μάζα ενός ηλεκτρονίου είναι 511 χιλιάδες ηλεκτρον βολτ. Είναι σαν να μην υπάρχουν εμπόδια για τα «νετρόνια»: διαπερνούν εύκολα αντικείμενα, ανθρώπους και τον πλανήτη. Επιπλέον, τα νετρίνα πρακτικά δεν αλληλεπιδρούν με την ύλη, πράγμα που σημαίνει ότι τέτοια σωματίδια είναι αρκετά δύσκολο να «πιαστούν». Γι' αυτό ονομάζονται «φαντάσματα».
Πριν από αρκετές δεκαετίες, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρίνα περνούν από τη Γη, μπορούν ασθενώς να αλληλεπιδράσουν με τα μόρια του νερού και, σε μεγάλα βάθη, να δημιουργήσουν «υποπροϊόντα» - ρεύματα μιονίων που εκπέμπουν ακτινοβολία Cherenkov με τη μορφή μπλε λάμψης σε επακριβώς καθορισμένη γωνία. Μελετώντας αυτές τις «εκλάμψεις», οι φυσικοί μπορούν να προσδιορίσουν την κατεύθυνση του μιονίου και της ενέργειάς του, και επομένως την πηγή του νετρίνου.
Για τους σκοπούς αυτούς οι ερευνητές κατασκευάζουν τηλεσκόπια είτε υποβρύχια είτε υπόγεια, αλλά με τεράστιες δεξαμενές νερού. Ο μεγάλος όγκος νερού αυξάνει τον χώρο μέσω του οποίου μπορούν να ταξιδέψουν τα νετρίνα. Πρέπει να είναι καθαρό για να αποκλείονται ακαθαρσίες που μπορούν να επηρεάσουν τη διαδικασία πτήσης νετρίνων και την καταχώρισή του. Τυπικά, τέτοια συστήματα είναι ανιχνευτές — χωρικές συστοιχίες φωτοπολλαπλασιαστών που καθιστούν δυνατή την καταγραφή του φωτός Cherenkov.
Σημειώστε ότι τα νετρίνα μπορούν να γεννηθούν όχι μόνο κοντά σε ογκώδεις μαύρες τρύπες, κατά τη διάρκεια εκρήξεων σουπερνόβα, σε ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες, αλλά και στα βάθη του Ήλιου, της Γης, στην ατμόσφαιρα, ακόμη και σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται συχνά για τα κοσμικά νετρίνα, δηλαδή τα νετρίνα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας, επειδή μεταφέρουν πληροφορίες για μακρινά αστρονομικά αντικείμενα.
Για να απομονωθούν τα κοσμικά νετρίνα από αυτά τα ρεύματα μικροσκοπικών στοιχειωδών σωματιδίων, χρειάζονται τεράστιοι ανιχνευτές, στους οποίους μεγάλοι όγκοι νερού ή πάγου λειτουργούν ως «υλικό εργασίας». Το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο νετρίνων σήμερα είναι το IceCube, μια σειρά οπτικών ανιχνευτών που είναι ενσωματωμένοι στον πάγο της Ανταρκτικής. Ξεκίνησε το 2010, ο χώρος εργασίας είναι ένα κυβικό χιλιόμετρο. Κατά τη λειτουργία του, το IceCube ανακάλυψε νετρίνα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας (πιθανότατα προήλθαν έξω από το Ηλιακό Σύστημα) και κατέστησε επίσης δυνατή τη δημιουργία του πρώτου χάρτη νετρίνων του Γαλαξία μας.
Μια άλλη μεγάλη εγκατάσταση βρίσκεται στη Ρωσία, στη λίμνη Baikal - Baikal-GVD. Άρχισε να λειτουργεί το 2021 και, σε αντίθεση με το IceCube, βρίσκεται σε βάθος, αλλά η περιοχή εργασίας είναι ελαφρώς μικρότερη.
Πρόσφατα έγινε γνωστό ότι η Κίνα πρόκειται να κατασκευάσει το δικό της τηλεσκόπιο νετρίνων βαθέων υδάτων νέας γενιάς. Κινέζοι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Σαγκάης Jiao Tong μίλησαν για αυτό. Μια εργασία που περιγράφει το τηλεσκόπιο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Astronomy.
Για την εγκατάσταση, την οποία ονόμασαν Trident, έχει ήδη επιλεγεί μια τοποθεσία - η Θάλασσα της Νότιας Κίνας, όχι πολύ μακριά από τον ισημερινό (540 χιλιόμετρα νότια του Χονγκ Κονγκ). Το τηλεσκόπιο θα τοποθετηθεί σε επίπεδο βυθό σε βάθος 3,5 χιλιομέτρων.
«Δεδομένου ότι το σύστημά μας θα βρίσκεται κοντά στον ισημερινό, καθώς η Γη περιστρέφεται, θα μπορεί να συλλαμβάνει νετρίνα από όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό θα μας επιτρέψει να διεξάγουμε παρατηρήσεις χωρίς κανένα τυφλό σημείο», εξήγησε ο επικεφαλής του έργου Jing Yipeng.
Η κινεζική εγκατάσταση θα αποτελείται από περισσότερους από 24 χιλιάδες οπτικούς αισθητήρες (το IceCube έχει περίπου πέντε χιλιάδες), που βρίσκονται σε 1211 κάθετες «χορδές», μήκους 700 μέτρων ο καθένας. Αυτοί οι αισθητήρες θα ανιχνεύσουν το φως Cherenkov που εκπέμπεται από μιόνια που παράγονται όταν τα νετρίνα συγκρούονται με άτομα υδρογόνου ή οξυγόνου στα μόρια του νερού.
Το Trident θα τοποθετηθεί σε ένα μωσαϊκό Penrose, επιτρέποντάς του να σαρώσει περίπου 7,5 κυβικά χιλιόμετρα θαλασσινού νερού για ίχνη αλληλεπιδράσεων νετρίνων εξαιρετικά υψηλής ενέργειας. Το τηλεσκόπιο θα είναι 10 χιλιάδες φορές πιο ευαίσθητο από το σύστημα IceCube. Η διάρκεια ζωής της εγκατάστασης έχει σχεδιαστεί για 20 χρόνια και θα κατασκευαστεί έως το 2030. Παρεμπιπτόντως, οι εργασίες για την κατασκευή ενός τηλεσκοπίου νετρίνων βαθέων υδάτων έχουν ήδη ξεκινήσει.
https://www.nature.com/articles/s41550-023-02087-6
Σύμφωνα με τους συγγραφείς του έργου, το Trident θα βοηθήσει στην επίλυση του αιωνόβιου μυστηρίου της προέλευσης των κοσμικών ακτίνων, θα δοκιμάσει τις χωροχρονικές συμμετρίες,* θα βρει την κβαντική βαρύτητα και θα ανιχνεύσει έμμεσα τη σκοτεινή ύλη.
*Οι χωροχρονικές συμμετρίες αναφέρονται στις ιδιότητες του χωροχρόνου που παραμένουν αμετάβλητες κάτω από ορισμένες μετασχηματίσεις, όπως περιστροφές και μετατοπίσεις. Στη φυσική, αυτές οι συμμετρίες είναι θεμελιώδεις για την κατανόηση των νόμων που διέπουν τις δυνάμεις και τις κινήσεις στο σύμπαν. Για παράδειγμα, η αρχή της σχετικότητας του Αϊνστάιν βασίζεται στην ιδέα ότι οι νόμοι της φυσικής είναι ίδιοι σε όλα τα αδρανειακά συστήματα, ανεξάρτητα από την ταχύτητα τους. Αυτό σημαίνει ότι ο χωροχρόνος πρέπει να είναι συμμετρικός σε αυτές τις μετατροπές, προσδίδοντας μια θεμελιώδη ομοιομορφία στο σύμπαν. Επιπλέον, οι χωροχρονικές συμμετρίες συνδέονται με τη διατήρηση της ενέργειας και της ορμής, καθώς και με τις θεμελιώδεις δυνάμεις όπως η βαρύτητα.
Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν αποκαλύπτει ότι η βαρύτητα δεν είναι μια δύναμη που δρα σε απόσταση, αλλά μια ιδιότητα του ίδιου του χωροχρόνου. Σύμφωνα με αυτήν, μαζικά αντικείμενα προκαλούν μια καμπύλωση στον χωροχρόνο, και αυτή η καμπύλωση είναι αυτό που εμείς αντιλαμβανόμαστε ως βαρύτητα. Οι κινήσεις των σωμάτων στο σύμπαν δεν είναι παρά η πορεία τους κατά μήκος των καμπυλωτών γεωμετριών του χωροχρόνου. Αυτή η επαναστατική ιδέα έχει επιβεβαιωθεί μέσω πολλαπλών πειραμάτων και παρατηρήσεων, ενισχύοντας την κατανόησή μας για το σύμπαν. Επιπλέον, η καμπύλωση του χωροχρόνου επηρεάζει τον χρόνο, κάνοντας τον να φαίνεται να κυλά πιο αργά κοντά σε μεγάλες μάζες, ένα φαινόμενο γνωστό ως βαρυτική διαστολή του χρόνου.
Η καμπυλωτή γεωμετρία του χωροχρόνου εκφράζεται μαθηματικά μέσω της μετρικής του. Αυτή η μετρική περιγράφει πώς αλλάζει η απόσταση μεταξύ δύο σημείων όταν κινούνται σε ένα καμπύλο χωροχρόνο. Για παράδειγμα, στη γενική σχετικότητα, η καμπυλότητα προκύπτει από την παρουσία μάζας και ενέργειας και εκφράζεται μέσω των εξισώσεων του Αϊνστάιν. Αυτές οι εξισώσεις συνδέουν την καμπυλότητα του χωροχρόνου με τις πηγές βαρύτητας, δηλαδή την κατανομή της μάζας και της ενέργειας.
Η καμπυλωτή γεωμετρία σε τέσσερις διαστάσεις μπορεί να εκφραστεί μέσω της έννοιας των πολυτόπων, όπως το τεσσεράκτιο, που είναι ένα ανάλογο του κύβου σε τέσσερις διαστάσεις. Στην γενική σχετικότητα, ο χωροχρόνος περιγράφεται ως τετραδιάστατος, με τις τρεις διαστάσεις του χώρου και την διάσταση του χρόνου να συνθέτουν τον χωροχρονικό ιστό. Μαθηματικά, αυτό εκφράζεται μέσω της μετρικής του χωροχρόνου, η οποία καθορίζει πώς μετράται η απόσταση και ο χρόνος σε αυτό το καμπύλο περιβάλλον.
------------------------
Επιστήμονες ανακαλύπτουν αδύνατα σωματίδια - φυσικοί στην Ανταρκτική
15 Ιανουαρίου 2020
πιθανή πηγή νετρίνων
Οι επιστήμονες στο Παρατηρητήριο νετρίνων IceCube, που βρίσκεται στο Νότιο Πόλο της Γης, ανακάλυψαν σωματίδια των οποίων η εμφάνιση δεν μπορεί να εξηγηθεί πιθανότατα, αυτό είναι ένα είδος νέας φυσικής που οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη.
Το τηλεσκόπιο νετρίνων IceCube δημιουργήθηκε το 2010 για να μελετήσει διάφορα νετρίνα - θεμελιώδη σωματίδια που πρακτικά δεν αλληλεπιδρούν με άλλες ουσίες στο σύμπαν και τα νετρίνα χαμηλής ενέργειας μπορούν να περάσουν από ολόκληρους πλανήτες, ακόμη και από αστέρια. Για πρώτη φορά, θεωρητικά, η υπόθεση για την ύπαρξη νετρίνων εκφράστηκε από τον Ελβετό φυσικό [Wolfgang Pauli ] Βόλφγκανγκ Πάουλι το 1933.
εργαστήριο
Το IceCube είναι εγκατεστημένο σε 5.160 τρύπες [πηγάδια] που έχουν ανοίξει στον πάγο της Αρκτικής. Το μήκος των πηγαδιών [φρεατίων] κυμαίνεται από 1400 - 2450 μέτρα. Ειδικοί αισθητήρες τοποθετούνται μέσα στα φρεάτια που ανιχνεύουν ασθενείς [αδύναμες] αλληλεπιδράσεις των νετρίνων με τον πάγο που προέρχονται από το βόρειο ημισφαίριο του ουρανού.
Εκτός από την ανίχνευση νετρίνων στον πάγο, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια παλμική κεραία μετάβασης, [παλμική παροδική κεραία] η οποία ανυψώνεται στον ουρανό χρησιμοποιώντας ένα ειδικό μπαλόνι (έργο ANITA). Αυτή η κεραία ανιχνεύει αδύναμα ραδιοφωνικά σήματα που εμφανίζονται όταν νετρίνα υψηλής ενέργειας πέφτουν [συντρίβονται] στον πάγο.
φωτο--ανίχνευση νετρίνων σε τρύπες πάγου
Ήταν η κεραία ANITA που εντόπισε σήματα νετρίνων υψηλής ενέργειας, τα οποία δεν μπορούν να υπάρχουν στη φύση. Ή η τυπική φυσική δεν είναι σε θέση να εξηγήσει τη φύση αυτών των σωματιδίων.
Η πηγή των νετρίνων υψηλής ενέργειας μπορεί να είναι τεράστια αστέρια, στη γη μια τέτοια πηγή είναι ο Ήλιος. Η πηγή των νετρίνων χαμηλής ενέργειας είναι ραδιενεργές ουσίες στον φλοιό της Γης, τεχνητοί πυρηνικοί αντιδραστήρες, καθώς και κοσμικά νετρίνα από αστέρια άλλων γαλαξιών.
φωτο--ανιχνευτής νετρίνων
Τα ανιχνευμένα ασυνήθιστα νετρίνα έχουν κατεύθυνση κίνησης αντίθετη από την τυπική κατεύθυνση. Για να το δοκιμάσουν αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα από αισθητήρες κάτω από τον πάγο, καθώς και επαναλαμβανόμενες μετρήσεις. Όλοι οι έλεγχοι επιβεβαίωσαν την παρουσία νετρίνων υψηλής ενέργειας που δεν προέρχονται από τον Ήλιο.
Οι επιστήμονες έχουν πολλές υποθέσεις σχετικά με τα ανιχνευμένα σωματίδια, είτε πρόκειται για ηλιακά νετρίνα, τα οποία δεν αντιστοιχούν στο τυπικό φυσικό μοντέλο, είτε είναι νετρίνα από μακρινά αστέρια, αλλά τότε αυτά τα σωματίδια έρχονται σε αντίθεση με τους νόμους της φυσικής, ίσως έχει εμφανιστεί μια νέα πηγή τέτοιων σωματιδίων.
φωτο--IceCube Neutrino Telescope
Οι θεωρητικοί συνωμοσίας υποθέτουν την ύπαρξη μιας μαύρης τρύπας μέσα στη Γη και ότι αυτή είναι η πηγή τέτοιων νετρίνων. Έχει επίσης προταθεί ότι τα πειράματα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων μπορούν να δημιουργήσουν τέτοια σωματίδια, αλλά αυτό είναι απλώς εικασία.
Δεν υπάρχει ακόμα επιστημονική εξήγηση.
Επιστήμονες ανακαλύπτουν αδύνατα σωματίδια - φυσικοί στην Ανταρκτική
15 Ιανουαρίου 2020
πιθανή πηγή νετρίνων
Οι επιστήμονες στο Παρατηρητήριο νετρίνων IceCube, που βρίσκεται στο Νότιο Πόλο της Γης, ανακάλυψαν σωματίδια των οποίων η εμφάνιση δεν μπορεί να εξηγηθεί πιθανότατα, αυτό είναι ένα είδος νέας φυσικής που οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη.
Το τηλεσκόπιο νετρίνων IceCube δημιουργήθηκε το 2010 για να μελετήσει διάφορα νετρίνα - θεμελιώδη σωματίδια που πρακτικά δεν αλληλεπιδρούν με άλλες ουσίες στο σύμπαν και τα νετρίνα χαμηλής ενέργειας μπορούν να περάσουν από ολόκληρους πλανήτες, ακόμη και από αστέρια. Για πρώτη φορά, θεωρητικά, η υπόθεση για την ύπαρξη νετρίνων εκφράστηκε από τον Ελβετό φυσικό [Wolfgang Pauli ] Βόλφγκανγκ Πάουλι το 1933.
εργαστήριο
Το IceCube είναι εγκατεστημένο σε 5.160 τρύπες [πηγάδια] που έχουν ανοίξει στον πάγο της Αρκτικής. Το μήκος των πηγαδιών [φρεατίων] κυμαίνεται από 1400 - 2450 μέτρα. Ειδικοί αισθητήρες τοποθετούνται μέσα στα φρεάτια που ανιχνεύουν ασθενείς [αδύναμες] αλληλεπιδράσεις των νετρίνων με τον πάγο που προέρχονται από το βόρειο ημισφαίριο του ουρανού.
Εκτός από την ανίχνευση νετρίνων στον πάγο, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια παλμική κεραία μετάβασης, [παλμική παροδική κεραία] η οποία ανυψώνεται στον ουρανό χρησιμοποιώντας ένα ειδικό μπαλόνι (έργο ANITA). Αυτή η κεραία ανιχνεύει αδύναμα ραδιοφωνικά σήματα που εμφανίζονται όταν νετρίνα υψηλής ενέργειας πέφτουν [συντρίβονται] στον πάγο.
φωτο--ανίχνευση νετρίνων σε τρύπες πάγου
Ήταν η κεραία ANITA που εντόπισε σήματα νετρίνων υψηλής ενέργειας, τα οποία δεν μπορούν να υπάρχουν στη φύση. Ή η τυπική φυσική δεν είναι σε θέση να εξηγήσει τη φύση αυτών των σωματιδίων.
Η πηγή των νετρίνων υψηλής ενέργειας μπορεί να είναι τεράστια αστέρια, στη γη μια τέτοια πηγή είναι ο Ήλιος. Η πηγή των νετρίνων χαμηλής ενέργειας είναι ραδιενεργές ουσίες στον φλοιό της Γης, τεχνητοί πυρηνικοί αντιδραστήρες, καθώς και κοσμικά νετρίνα από αστέρια άλλων γαλαξιών.
φωτο--ανιχνευτής νετρίνων
Τα ανιχνευμένα ασυνήθιστα νετρίνα έχουν κατεύθυνση κίνησης αντίθετη από την τυπική κατεύθυνση. Για να το δοκιμάσουν αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα από αισθητήρες κάτω από τον πάγο, καθώς και επαναλαμβανόμενες μετρήσεις. Όλοι οι έλεγχοι επιβεβαίωσαν την παρουσία νετρίνων υψηλής ενέργειας που δεν προέρχονται από τον Ήλιο.
Οι επιστήμονες έχουν πολλές υποθέσεις σχετικά με τα ανιχνευμένα σωματίδια, είτε πρόκειται για ηλιακά νετρίνα, τα οποία δεν αντιστοιχούν στο τυπικό φυσικό μοντέλο, είτε είναι νετρίνα από μακρινά αστέρια, αλλά τότε αυτά τα σωματίδια έρχονται σε αντίθεση με τους νόμους της φυσικής, ίσως έχει εμφανιστεί μια νέα πηγή τέτοιων σωματιδίων.
φωτο--IceCube Neutrino Telescope
Οι θεωρητικοί συνωμοσίας υποθέτουν την ύπαρξη μιας μαύρης τρύπας μέσα στη Γη και ότι αυτή είναι η πηγή τέτοιων νετρίνων. Έχει επίσης προταθεί ότι τα πειράματα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων μπορούν να δημιουργήσουν τέτοια σωματίδια, αλλά αυτό είναι απλώς εικασία.
Δεν υπάρχει ακόμα επιστημονική εξήγηση.
========
Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης και ανακάλυψαν ότι είναι ζωντανή
4 Οκτωβρίου 2023
Η πιθανότητα ύπαρξης της σκοτεινής ύλης προτάθηκε από τον Fritz Zwicky το 1931. Μέτρησε όλους τους γαλαξίες σε ένα σμήνος με βάση τη φωτεινότητα και αποκάλυψε την τάση ότι όσο πιο φωτεινοί είναι, τόσο πιο πυκνοί είναι κατοικημένοι με αστέρια, και επομένως βαρύτεροι. Ο Zwicky προσδιόρισε επίσης τον ρυθμό εξάπλωσης [την ταχύτητα της διάχυσης] του γαλαξία με τη μετατόπιση των κόκκινων φασματικών γραμμών. Η ύλη που βρέθηκε από τη φωτεινότητα έλειπε εκεί όπου η ταχύτητα ήταν υψηλή. Εδώ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι γαλαξίες συγκρατούνται σε συχνά σμήνη από αόρατη μάζα (σκοτεινή ύλη). Ο Jan Oort, τότε ένας νεαρός Δανός επιστήμονας, υποστήριξε αυτή την υπόθεση. Επιπλέον, στη βάση της, το 1932 απέδειξε πώς κινούνται τα αστέρια του γαλαξία μας.
Σωματίδια Fibonacci
Σήμερα, το γεγονός ότι υπάρχει σκοτεινή ύλη είναι αποδεδειγμένο. Υπάρχει όμως πρόβλημα αναγνώρισης της φυσικής της φύσης. Άλλωστε, οι αστρονόμοι παρατηρούν δομές που αποτελούνται από μια ουσία εντελώς άγνωστη στους φυσικούς. Όλες οι προσπάθειες προσδιορισμού της με φυσικά όργανα δεν δίνουν κανένα αποτέλεσμα. Εδώ έρχονται στο προσκήνιο οι μαθηματικοί υπολογισμοί. Με τη βοήθειά τους κατέστη δυνατό να αποδειχθεί ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια και δεν υπάρχει απλώς. Είναι επίσης ζωντανή.
Η σκοτεινή ύλη αποδείχθηκε ότι είναι ζωντανή γιατί στην πραγματικότητα το Σύμπαν δεν [επεκτείνεται] διαστέλλεται, αλλά πολλαπλασιάζεται. Γενικά, αυτή η ιδέα προέκυψε στους φυσικούς όταν μόλις ξεκινούσε η συζήτηση για τη σκοτεινή ύλη. Ωστόσο, μόλις το 2013-2014 δημοσιεύτηκε σε έγκριτο αμερικανικό επιστημονικό περιοδικό ένας μαθηματικός τύπος που επιβεβαιώνει τη συγκεκριμένη έκδοση.
Το σύμπαν, σαν ένα ζωντανό λουλούδι που ξεδιπλώνει τα πέταλά του, αυξάνεται [μεγαλώνει] σε μέγεθος. Όλη η ευθύνη για αυτή τη διαδικασία βαρύνει τα απίστευτα μικρά σωματίδια. Ο συγγραφέας του τύπου τα ονόμασε από το μαθηματικό πρόβλημα της αναπαραγωγής κουνελιών από σωματίδια Fibonacci.
Υπάρχει επίσης ένας νόμος που εκφράζει την αύξηση του αριθμού των στοιχειωδών σωματιδίων της σκοτεινής ύλης. Ανακαλύφθηκε κατά την ανάλυση του πιο συνηθισμένου χημικού στοιχείου στο Σύμπαν - του ατόμου του υδρογόνου.
Κβαντική ανίχνευση
Χρησιμοποιώντας τον προτεινόμενο μαθηματικό τύπο, η σχετική ατομική μάζα του υδρογόνου μπορεί να υπολογιστεί με απίστευτη ακρίβεια. Και η «χρυσή αναλογία» είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τους αριθμούς Fibonacci, οι οποίοι εμφανίζονται με πολλούς τρόπους στη ζωντανή φύση. Σύμφωνα με τη θεωρία των πιθανοτήτων, μια τυχαία σύμπτωση αποκλείεται. Μόνο σε μία περίπτωση στα πολλά εκατομμύρια μπορεί αυτός ο τύπος, εντελώς τυχαία, να περιγράψει το άτομο του υδρογόνου με τέτοια ακρίβεια, γι' αυτό και ακολουθεί το στρογγυλό [στρογγυλεμένο] του σχήμα.
Καθώς τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης πολλαπλασιάζονται, το άτομο υδρογόνου εξελίσσεται αργά. Αυτό διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια, στα οποία η ανθρώπινη ζωή είναι μόνο μια στιγμή. Τα άτομα υδρογόνου διασκορπίζουν μικροσκοπικά σωματίδια Fibonacci γύρω τους, σχηματίζοντας ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης. Έτσι, παρ' όλη την εμφάνιση χάους, δεν υπάρχει κανένα [χάος] στο Σύμπαν. Και η ανάπτυξη της εντροπίας, ως μέρος της, είναι απολύτως φυσική.
Δεδομένου ότι τα σωματίδια Fibonacci δεν μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας φυσικά όργανα (ακόμη και σύγχρονα), οι κβαντικοί υπολογιστές θα βοηθήσουν στην εύρεση τους στο μέλλον. Η παραγωγικότητά τους αυξάνεται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι αυξάνονται οι αριθμοί Fibonacci. Δεν είναι μόνο μια υπολογιστική συσκευή, αλλά και μια φυσική συσκευή. Εάν μοντελοποιηθούν τα σωματίδια Fibonacci, τότε θα καταστεί δυνατός ο προσδιορισμός των φυσικών παραμέτρων της σκοτεινής ύλης.
Γρίφοι βαρύτητας
Υπάρχουν και άλλες αρκετά δημοφιλείς υποθέσεις σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης στην επιστημονική κοινότητα. Και μερικά είναι αρκετά εξωτικά. Για παράδειγμα, εάν η σκοτεινή μητρική ύλη δεν είναι ορατή από μόνη της, αλλά μόνο η βαρυτική της επίδραση είναι αισθητή, τότε θα μπορούσε να είναι μαύρες τρύπες. Θεωρητικά, θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί στα πολύ πρώιμα στάδια της ανάπτυξης του Σύμπαντος λόγω της κατάρρευσης της υπερπυκνής και θερμής ύλης. Στην πράξη, δεν έχει βρεθεί ακόμη μια τέτοια αρχέγονη [πρωταρχική] μαύρη τρύπα.
Μέχρι στιγμής, το συμβολόμετρο LIGO το 2015 μπόρεσε να ανιχνεύσει 11 βαρυτικά κύματα, δέκα από τα οποία σχηματίστηκαν από συγχωνεύσεις ζευγών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα αστέρια που κάποτε τα σχημάτισαν έχασαν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας τους, το αρχικό τους μέγεθος ήταν απλά απίστευτο. Τέτοια αστέρια δεν γεννιούνται πλέον στο σημερινό Σύμπαν. Αυτά λοιπόν τα αντικείμενα, των οποίων τα βαρυτικά κύματα εντοπίστηκαν από το LIGO, αποτελούν από μόνα τους ένα μυστήριο.
Άπειρες μαύρες τρύπες
Το 2018, οι αστροφυσικοί Nikolai Gorkavy [Νικολάι Γκόρκαβι] και John Mather [Τζον Μάθερ] επέστησαν την προσοχή τους. Κρίνοντας από τους υπολογισμούς τους, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες θα μπορούσαν κάλλιστα να σχηματίσουν ένα γαλαξιακό φωτοστέφανο αόρατο στις παρατηρήσεις και να δημιουργήσουν όλες αυτές τις συγκεκριμένες ανωμαλίες στην κίνηση και τη δομή των γαλαξιών. Και οι δύο ερευνητές πιστεύουν ότι αυτές οι τρύπες άρχισαν να υπάρχουν μαζί με το Σύμπαν, ως απομεινάρια ενός προηγούμενου κύκλου σε μια ατελείωτη σειρά διαστολών και συστολών του κόσμου.
Αποδεικνύεται ότι στο νέο μοντέλο Big Bounce, [Μεγάλης αναπήδησης] οι μαύρες τρύπες έχουν καθοριστική σημασία, καθώς είναι τόσο σκοτεινή ύλη όσο και σκοτεινή ενέργεια, η οποία επιταχύνει αναπόφευκτα τη διαστολή του Σύμπαντος. Οι μαύρες τρύπες μπορούν να συσσωρεύσουν το μεγαλύτερο μέρος της συνολικής μάζας του Σύμπαντος καθώς συγχωνεύονται μεταξύ τους και καταναλώνουν [απορροφούν] την ύλη. Από την άλλη πλευρά, όταν συγχωνεύονται, χάνουν σημαντικό μέρος της μάζας τους λόγω της βαρύτητας. Η προκύπτουσα μαύρη τρύπα θα είναι ελαφρύτερη από τις δύο αρχικές .
Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης και ανακάλυψαν ότι είναι ζωντανή
4 Οκτωβρίου 2023
Η πιθανότητα ύπαρξης της σκοτεινής ύλης προτάθηκε από τον Fritz Zwicky το 1931. Μέτρησε όλους τους γαλαξίες σε ένα σμήνος με βάση τη φωτεινότητα και αποκάλυψε την τάση ότι όσο πιο φωτεινοί είναι, τόσο πιο πυκνοί είναι κατοικημένοι με αστέρια, και επομένως βαρύτεροι. Ο Zwicky προσδιόρισε επίσης τον ρυθμό εξάπλωσης [την ταχύτητα της διάχυσης] του γαλαξία με τη μετατόπιση των κόκκινων φασματικών γραμμών. Η ύλη που βρέθηκε από τη φωτεινότητα έλειπε εκεί όπου η ταχύτητα ήταν υψηλή. Εδώ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι γαλαξίες συγκρατούνται σε συχνά σμήνη από αόρατη μάζα (σκοτεινή ύλη). Ο Jan Oort, τότε ένας νεαρός Δανός επιστήμονας, υποστήριξε αυτή την υπόθεση. Επιπλέον, στη βάση της, το 1932 απέδειξε πώς κινούνται τα αστέρια του γαλαξία μας.
Σωματίδια Fibonacci
Σήμερα, το γεγονός ότι υπάρχει σκοτεινή ύλη είναι αποδεδειγμένο. Υπάρχει όμως πρόβλημα αναγνώρισης της φυσικής της φύσης. Άλλωστε, οι αστρονόμοι παρατηρούν δομές που αποτελούνται από μια ουσία εντελώς άγνωστη στους φυσικούς. Όλες οι προσπάθειες προσδιορισμού της με φυσικά όργανα δεν δίνουν κανένα αποτέλεσμα. Εδώ έρχονται στο προσκήνιο οι μαθηματικοί υπολογισμοί. Με τη βοήθειά τους κατέστη δυνατό να αποδειχθεί ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια και δεν υπάρχει απλώς. Είναι επίσης ζωντανή.
Η σκοτεινή ύλη αποδείχθηκε ότι είναι ζωντανή γιατί στην πραγματικότητα το Σύμπαν δεν [επεκτείνεται] διαστέλλεται, αλλά πολλαπλασιάζεται. Γενικά, αυτή η ιδέα προέκυψε στους φυσικούς όταν μόλις ξεκινούσε η συζήτηση για τη σκοτεινή ύλη. Ωστόσο, μόλις το 2013-2014 δημοσιεύτηκε σε έγκριτο αμερικανικό επιστημονικό περιοδικό ένας μαθηματικός τύπος που επιβεβαιώνει τη συγκεκριμένη έκδοση.
Το σύμπαν, σαν ένα ζωντανό λουλούδι που ξεδιπλώνει τα πέταλά του, αυξάνεται [μεγαλώνει] σε μέγεθος. Όλη η ευθύνη για αυτή τη διαδικασία βαρύνει τα απίστευτα μικρά σωματίδια. Ο συγγραφέας του τύπου τα ονόμασε από το μαθηματικό πρόβλημα της αναπαραγωγής κουνελιών από σωματίδια Fibonacci.
Υπάρχει επίσης ένας νόμος που εκφράζει την αύξηση του αριθμού των στοιχειωδών σωματιδίων της σκοτεινής ύλης. Ανακαλύφθηκε κατά την ανάλυση του πιο συνηθισμένου χημικού στοιχείου στο Σύμπαν - του ατόμου του υδρογόνου.
Κβαντική ανίχνευση
Χρησιμοποιώντας τον προτεινόμενο μαθηματικό τύπο, η σχετική ατομική μάζα του υδρογόνου μπορεί να υπολογιστεί με απίστευτη ακρίβεια. Και η «χρυσή αναλογία» είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τους αριθμούς Fibonacci, οι οποίοι εμφανίζονται με πολλούς τρόπους στη ζωντανή φύση. Σύμφωνα με τη θεωρία των πιθανοτήτων, μια τυχαία σύμπτωση αποκλείεται. Μόνο σε μία περίπτωση στα πολλά εκατομμύρια μπορεί αυτός ο τύπος, εντελώς τυχαία, να περιγράψει το άτομο του υδρογόνου με τέτοια ακρίβεια, γι' αυτό και ακολουθεί το στρογγυλό [στρογγυλεμένο] του σχήμα.
Καθώς τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης πολλαπλασιάζονται, το άτομο υδρογόνου εξελίσσεται αργά. Αυτό διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια, στα οποία η ανθρώπινη ζωή είναι μόνο μια στιγμή. Τα άτομα υδρογόνου διασκορπίζουν μικροσκοπικά σωματίδια Fibonacci γύρω τους, σχηματίζοντας ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης. Έτσι, παρ' όλη την εμφάνιση χάους, δεν υπάρχει κανένα [χάος] στο Σύμπαν. Και η ανάπτυξη της εντροπίας, ως μέρος της, είναι απολύτως φυσική.
Δεδομένου ότι τα σωματίδια Fibonacci δεν μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας φυσικά όργανα (ακόμη και σύγχρονα), οι κβαντικοί υπολογιστές θα βοηθήσουν στην εύρεση τους στο μέλλον. Η παραγωγικότητά τους αυξάνεται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι αυξάνονται οι αριθμοί Fibonacci. Δεν είναι μόνο μια υπολογιστική συσκευή, αλλά και μια φυσική συσκευή. Εάν μοντελοποιηθούν τα σωματίδια Fibonacci, τότε θα καταστεί δυνατός ο προσδιορισμός των φυσικών παραμέτρων της σκοτεινής ύλης.
Γρίφοι βαρύτητας
Υπάρχουν και άλλες αρκετά δημοφιλείς υποθέσεις σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης στην επιστημονική κοινότητα. Και μερικά είναι αρκετά εξωτικά. Για παράδειγμα, εάν η σκοτεινή μητρική ύλη δεν είναι ορατή από μόνη της, αλλά μόνο η βαρυτική της επίδραση είναι αισθητή, τότε θα μπορούσε να είναι μαύρες τρύπες. Θεωρητικά, θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί στα πολύ πρώιμα στάδια της ανάπτυξης του Σύμπαντος λόγω της κατάρρευσης της υπερπυκνής και θερμής ύλης. Στην πράξη, δεν έχει βρεθεί ακόμη μια τέτοια αρχέγονη [πρωταρχική] μαύρη τρύπα.
Μέχρι στιγμής, το συμβολόμετρο LIGO το 2015 μπόρεσε να ανιχνεύσει 11 βαρυτικά κύματα, δέκα από τα οποία σχηματίστηκαν από συγχωνεύσεις ζευγών υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα αστέρια που κάποτε τα σχημάτισαν έχασαν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας τους, το αρχικό τους μέγεθος ήταν απλά απίστευτο. Τέτοια αστέρια δεν γεννιούνται πλέον στο σημερινό Σύμπαν. Αυτά λοιπόν τα αντικείμενα, των οποίων τα βαρυτικά κύματα εντοπίστηκαν από το LIGO, αποτελούν από μόνα τους ένα μυστήριο.
Άπειρες μαύρες τρύπες
Το 2018, οι αστροφυσικοί Nikolai Gorkavy [Νικολάι Γκόρκαβι] και John Mather [Τζον Μάθερ] επέστησαν την προσοχή τους. Κρίνοντας από τους υπολογισμούς τους, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες θα μπορούσαν κάλλιστα να σχηματίσουν ένα γαλαξιακό φωτοστέφανο αόρατο στις παρατηρήσεις και να δημιουργήσουν όλες αυτές τις συγκεκριμένες ανωμαλίες στην κίνηση και τη δομή των γαλαξιών. Και οι δύο ερευνητές πιστεύουν ότι αυτές οι τρύπες άρχισαν να υπάρχουν μαζί με το Σύμπαν, ως απομεινάρια ενός προηγούμενου κύκλου σε μια ατελείωτη σειρά διαστολών και συστολών του κόσμου.
Αποδεικνύεται ότι στο νέο μοντέλο Big Bounce, [Μεγάλης αναπήδησης] οι μαύρες τρύπες έχουν καθοριστική σημασία, καθώς είναι τόσο σκοτεινή ύλη όσο και σκοτεινή ενέργεια, η οποία επιταχύνει αναπόφευκτα τη διαστολή του Σύμπαντος. Οι μαύρες τρύπες μπορούν να συσσωρεύσουν το μεγαλύτερο μέρος της συνολικής μάζας του Σύμπαντος καθώς συγχωνεύονται μεταξύ τους και καταναλώνουν [απορροφούν] την ύλη. Από την άλλη πλευρά, όταν συγχωνεύονται, χάνουν σημαντικό μέρος της μάζας τους λόγω της βαρύτητας. Η προκύπτουσα μαύρη τρύπα θα είναι ελαφρύτερη από τις δύο αρχικές .
Με τον ίδιο τρόπο, το Σύμπαν μπορεί να χάσει μάζα σε αυτή τη σειρά συμπιέσεων [συστολών] και γεμίσματος [να γεμίσει] με ολοένα και μεγαλύτερες μαύρες τρύπες. Όταν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας «βγαίνει» σε βαρυτικά κύματα,["απελευθερωθεί" από τα βαρυτικά κύματα] το Σύμπαν θα διασπαστεί [θα διασκορπιστεί] προς όλες τις κατευθύνσεις. Και θα μοιάζει με τη Μεγάλη Έκρηξη. Ο προηγούμενος κόσμος δεν θα καταστραφεί εντελώς, όπως υποδηλώνει η θεωρία του Big Rebound. Σε αυτή την περίπτωση, το νέο Σύμπαν θα κληρονομήσει κάποια αντικείμενα. Πρώτα απ 'όλα, οι μαύρες τρύπες, που θα γίνουν και πάλι και σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου