Что вижу - о том пою (aragont) wrote,
Что вижу - о том пою
aragont

Тёмная материя

Недавно мне попалась интересная статья "Спросите Итана №100: почему тёмная материя не образует чёрные дыры?" из которой мне вдруг неожиданно стало понятно, как ученые представляют "тёмную материю". В самой статье, правда, слишком много невнятностей, так что попытаюсь пересказать своими словами.

Главное: тёмная материя не взаимодействует с электромагнитной энергией в любом её виде, но взаимодействует с гравитацией.

Вспомогательное: в современной квантовой физике есть ещё сильное и слабое взаимодействия. Как они влияют на тёмную материю никто не знает, но все эксперименты по поиску тёмной материи на земле рассчитаны именно на них.

Ещё несколько вводных:

  • электромагнетизм может отталкиваться и притягиваться, а гравитация только притягиваться;
  • свет в любой форме от гамма квантов до теплового излучения - это электромагнитные волны;
  • сила гравитации (как ни странно) очень мала - мы можем притянуть пятиграммовым китайским магнитом килограмм железа, но в домашних условиях совершенно невозможно измерить притяжение десятитонного дорожного катка к стотонной девятиэтажке;
  • закон сохранения энергии работает (по крайней мере в малых объёмах пространства).

Итак, фокус номер раз: камни, астероиды, планеты и, в конце концов, звёзды образуются благодаря электромагнетизму.

Конечно, когда в единый неподвижный объём собралась планета, то она удерживает гравитацией саму себя. Но, предположим, что планеты ещё нет. Пусть в космосе навстречу летят две пылинки из обычной материи. Если они столкнутся, то слипнутся, а их кинетическая энергия превратится в тепло. Что такое тепло? Это либо скорость отскакивающих друг от друга молекул, либо тепловое излучение. Тёмная материя не может стукаться об себя как молекулы в газе - у неё нет силы отталкивания, и она не может излучать тепло - по определению она не может излучать электромагнитные волны. Вывод: пылинки тёмной материи не могут слипнуться - им некуда девать свою кинетическую энергию. Как вариант, они могли бы излучать гравитационные волны, но сила гравитационного взаимодействия настолько мала, что заметить это излучение почти невозможно. Условно говоря, если взять облако тёмной материи, то оно начнёт разгоняться под действием силы тяжести к своему центру, разгонится и пролетит сквозь себя раздувшись до начального размера.

Фокус номер два: возможно мы живём в облаке тёмной материи и, возможно, её здесь тонна на кубометр, но, поскольку она не слипается в комки, то сила тяжести по отношению к ней одинакова во всех направлениях, а потому в сумме (с точностью наших лучших приборов) равна нулю. Столкновения с тёмной материей мы тоже ощутить не можем, потому что столкновение тел - это электромагнитное отталкивание, а для тёмной материи оно недоступно.

Фокус номер три: обычная материя не может собрать вокруг себя тёмную, а тёмная обычную может. Это следует из отсутствия слипания. Два комка тёмной материи падая на планету (или на галактику) не смогут отдать свою энергию в излучение и пролетят сквозь планету и сквозь друг друга. Два камня из обычной материи, притянутые гравитационным полем тёмной материи, столкнутся, нагреются, излучат тепло в виде инфракрасных лучей и успокоятся в центре тяжести.

И, наконец, что приводят в доказательство существования тёмной материи.

Якобы, где-то во вселенной удалось сфотографировать две столкнувшиеся галактики. Их звёзды за счёт столкновений и электромагнитных сил остановились посередине, а их тёмная материя, которой на столкновения пофиг, полетела дальше. Со столкнувшимися звёздами всё понятно - их видно, а вот улетевшую вдаль тёмную материю отслеживают по искривлению лучей света от более далеких звёзд и здесь астрономов надо бы ещё перепроверить.
Tags: физика
Subscribe

  • Повербанка и поверчайник

    После того, как в Китае начали массово производить емкие переносные аккумуляторы — powerbank'и (повербанки), на рынке стали появляться разные гаджеты…

  • Мокрые слова

    Похоже, что нашёл в иероглифах еще одну легко узнаваемую деталь. У знакомых мне иероглифов, обозначающих жидкости, слева три характерные черточки,…

  • Условный рефлекс

    После 10 лет вождения стал замечать за собой определённый автоматизм при посадке в машину и высадке из нее. Сел, завел двигатель, пристегнулся,…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments