Awọn nkan ti o jẹ alaihan lọwọlọwọ

Awọn nkan ti imọ-jinlẹ mọ ati rii jẹ apakan kekere ti ohun ti o ṣee ṣe. Nitoribẹẹ, imọ-jinlẹ ati imọ-ẹrọ ko yẹ ki o gba “iran” gangan. Bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé ojú wa kò lè rí wọn, ó ti pẹ́ tí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì ti lè “rí” àwọn nǹkan bí afẹ́fẹ́ àti afẹ́fẹ́ ọ́síjìn tí ó wà nínú rẹ̀, ìgbì rédíò, ìmọ́lẹ̀ ultraviolet, ìtànṣán infurarẹẹdi, àti àwọn ọ̀tọ̀mù.

A tun rii ni ọna kan antimaternigbati o ba ni ipa pẹlu awọn ọrọ lasan, ati pe ni gbogbogbo jẹ iṣoro ti o nira sii, nitori botilẹjẹpe a rii eyi ni awọn ipa ti ibaraenisepo, ni ọna pipe diẹ sii, bi awọn gbigbọn, o yọkuro fun wa titi di ọdun 2015.

Bibẹẹkọ, a tun, ni ọna kan, ko “ri” agbara walẹ, nitori a ko tii ṣe awari onijagidijagan kan ti ibaraenisepo yii (ie, fun apẹẹrẹ, patiku arosọ ti a pe ni graviton). O tọ lati darukọ nibi pe afiwe kan wa laarin itan-akọọlẹ ti walẹ ati .

A rii iṣe ti igbehin, ṣugbọn a ko ṣe akiyesi rẹ taara, a ko mọ kini o jẹ ninu. Sibẹsibẹ, iyatọ ipilẹ kan wa laarin awọn iṣẹlẹ “airi” wọnyi. Ko si eniti o ti beere nipa walẹ. Ṣugbọn pẹlu ọrọ dudu (1) o yatọ.

Bawo ni g dudu agbaraeyi ti a sọ pe o ni ani diẹ sii ju ọrọ dudu lọ. Wíwà rẹ̀ ni a sọ̀rọ̀ rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí ìrònú tí ó dá lórí ìhùwàsí àgbáálá ayé lápapọ̀. "Wiwo" o ṣee ṣe paapaa nira ju ọrọ dudu lọ, ti o ba jẹ pe nitori iriri ti o wọpọ wa kọ wa pe agbara, nipasẹ iseda rẹ, jẹ ohun ti o kere si wiwọle si awọn imọ-ara (ati awọn ohun elo ti akiyesi) ju ọrọ lọ.

Gẹgẹbi awọn arosinu ode oni, awọn dudu mejeeji yẹ ki o jẹ 96% ti akoonu rẹ.

Nitorinaa, ni otitọ, paapaa agbaye tikararẹ jẹ alaihan pupọ si wa, kii ṣe lati darukọ pe nigbati o ba de awọn opin rẹ, a mọ awọn ti o pinnu nipasẹ akiyesi eniyan, kii ṣe awọn ti yoo jẹ awọn iwọn tootọ rẹ - ti wọn ba wa tẹlẹ. rara.

Nkankan nfa wa pẹlu gbogbo galaxy

Àìrí àwọn nǹkan kan nínú òfuurufú lè jẹ́ ìbànújẹ́, gẹ́gẹ́ bí òtítọ́ náà pé ọgọ́rùn-ún ìṣùpọ̀ ìràwọ̀ tó wà ládùúgbò ti ń rìn lọ sí ibi àdámọ̀ kan ní gbogbo àgbáálá ayé tí a mọ̀ sí. Nla ifamọra. Agbegbe yii fẹrẹ to 220 milionu ọdun ina ati awọn onimo ijinlẹ sayensi pe o ni anomaly gravitational. A gbagbọ pe Olukọni Nla ni ọpọlọpọ awọn quadrillions ti awọn oorun.

Jẹ ká bẹrẹ pẹlu o daju wipe o ti wa ni jù. Eyi ti n ṣẹlẹ lati Big Bang, ati iyara lọwọlọwọ ti ilana yii ni ifoju ni awọn kilomita 2,2 fun wakati kan. Eyi tumọ si pe galaxy wa ati agbegbe Andromeda galaxy tun gbọdọ wa ni gbigbe ni iyara yẹn, abi? Be ko.

Ni awọn 70s a ṣẹda awọn maapu alaye ti aaye ita. Isalẹ makirowefu (CMB) Agbaye ati pe a ṣe akiyesi pe ẹgbẹ kan ti Ọna Milky jẹ igbona ju ekeji lọ. Iyatọ naa kere ju ọgọrun-un ti iwọn Celsius, ṣugbọn o to fun wa lati ni oye pe a nlọ ni iyara ti 600 km fun iṣẹju kan si ọna irawọ Centaurus.

Ni ọdun diẹ lẹhinna, a ṣe awari pe kii ṣe awa nikan, ṣugbọn gbogbo eniyan laarin ọgọrun ọdun ina-ọgọrun ti wa ti nlọ ni itọsọna kanna. Ohun kan ṣoṣo ni o le koju imugboroja lori iru awọn ijinna nla bẹ, ati pe o jẹ walẹ.

Andromeda, fun apẹẹrẹ, gbọdọ lọ kuro lọdọ wa, ṣugbọn ni 4 bilionu ọdun a yoo ni lati ... collide pẹlu rẹ. Ibi-to to le koju imugboroosi. Lákọ̀ọ́kọ́, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì rò pé ó jẹ́ nítorí pé a wà ní ẹ̀yìn ọ̀nà tí wọ́n ń pè ní Local Supercluster.

Kilode ti o fi ṣoro fun wa lati ri Olufamọra Nla aramada yii? Laanu, eyi ni galaxy tiwa, eyiti o dina wiwo wa. Nipasẹ igbanu ti Ọna Milky, a ko le rii nipa 20% ti agbaye. O kan ṣẹlẹ pe o lọ ni pato ibi ti Attractor Nla jẹ. O ṣee ṣe ni imọ-jinlẹ lati wọ ibori yii pẹlu X-ray ati awọn akiyesi infurarẹẹdi, ṣugbọn eyi ko fun aworan ti o yege.

Pelu awọn iṣoro wọnyi, a rii pe ni agbegbe kan ti Olufẹ Nla, ni ijinna ti awọn ọdun ina miliọnu 150, galactic kan wa. iṣupọ Norma. Lẹ́yìn rẹ̀ tún jẹ́ ìṣùpọ̀ àràádọ́ta ọ̀kẹ́ kan tí ó túbọ̀ pọ̀ síi, ní 650 mílíọ̀nù ìmọ́lẹ̀-ọdún tí ó jìnnà sí, tí ó ní ọpọ́ 10 nínú. galaxy, ọkan ninu awọn ohun ti o tobi julọ ni agbaye ti a mọ si wa.

Nitorina, awọn onimo ijinlẹ sayensi daba pe Oluyaworan Nla walẹ aarin ọpọlọpọ awọn iṣupọ ti awọn irawọ, pẹlu tiwa - bii awọn nkan 100 lapapọ, gẹgẹbi ọna Milky. Awọn imọ-jinlẹ tun wa pe o jẹ ikojọpọ nla ti agbara dudu tabi agbegbe iwuwo giga pẹlu fifa agbara nla kan.

Diẹ ninu awọn oniwadi gbagbọ pe eyi jẹ asọtẹlẹ ti ipari ... opin agbaye. Ibanujẹ Nla yoo tumọ si pe agbaye yoo nipọn ni ọdun diẹ aimọye, nigbati imugboroja naa fa fifalẹ ati bẹrẹ lati yi pada. Ni akoko pupọ, eyi yoo yorisi supermassive ti yoo jẹ ohun gbogbo, pẹlu funrararẹ.

Sibẹsibẹ, gẹgẹbi awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe akiyesi, imugboroja ti Agbaye yoo bajẹ ṣẹgun agbara ti Olukọni Nla. Iyara wa si ọna rẹ jẹ ọkan-karun iyara ni eyiti ohun gbogbo n pọ si. Ilana agbegbe ti Laniakea (2) eyiti a jẹ apakan yoo ni ọjọ kan lati tuka, gẹgẹ bi ọpọlọpọ awọn ohun elo aye miiran.

Agbara karun ti iseda

Nkankan ti a ko le rii, ṣugbọn eyiti a fura si ni pataki ti pẹ, jẹ eyiti a pe ni ipa karun.

Awari ohun ti a royin ninu awọn media ni pẹlu akiyesi nipa patiku tuntun ti o ni imọran pẹlu orukọ iyanilẹnu. X17le ṣe iranlọwọ ṣe alaye ohun ijinlẹ ti ọrọ dudu ati agbara dudu.

Awọn ibaraẹnisọrọ mẹrin ni a mọ: walẹ, electromagnetism, lagbara ati alailagbara awọn ibaraẹnisọrọ atomiki. Awọn ipa ti awọn ipa mẹrin ti a mọ lori ọrọ, lati micro-aaye ti awọn ọta si iwọn titobi ti awọn ajọọrawọ, jẹ akọsilẹ daradara ati ni ọpọlọpọ awọn ọran oye. Sibẹsibẹ, nigba ti o ba ro pe ni aijọju 96% ti ibi-aye ti agbaye wa jẹ ti awọn ohun ti ko boju mu, awọn ohun ti ko ṣe alaye ti a pe ni ọrọ dudu ati agbara dudu, kii ṣe iyalẹnu pe awọn onimo ijinlẹ sayensi ti fura pẹ pe awọn ibaraenisọrọ mẹrin wọnyi ko ṣe aṣoju ohun gbogbo ni agbaye. . tesiwaju.

Igbiyanju lati ṣapejuwe agbara tuntun kan, onkọwe eyiti o jẹ ẹgbẹ ti o ṣakoso nipasẹ Attila Krasnagorskaya (3), fisiksi ni Institute for Nuclear Research (ATOMKI) ti Hungarian Academy of Sciences, eyiti a gbọ nipa isubu to koja, kii ṣe itọkasi akọkọ ti aye ti awọn ibaraẹnisọrọ aramada.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi kanna kọkọ kọkọ nipa “agbara karun” ni ọdun 2016, lẹhin ṣiṣe idanwo lati tan awọn protons sinu isotopes, eyiti o jẹ awọn iyatọ ti awọn eroja kemikali. Awọn oniwadi naa wo bi awọn protons ṣe tan isotope kan ti a mọ si lithium-7 sinu iru atomu aiduroṣinṣin ti a pe ni beryllium-8.

3. Ojogbon. Attila Krasnohorkai (ọtun)

Nigba ti beryllium-8 ti bajẹ, awọn orisii elekitironi ati awọn positrons ni a ṣẹda, eyiti o kọ ara wọn pada, ti o fa ki awọn patikulu naa fò jade ni igun kan. Ẹgbẹ naa nireti lati rii ibaramu laarin agbara ina ti o jade lakoko ilana ibajẹ ati awọn igun eyiti awọn patikulu fo yato si. Dipo, awọn elekitironi ati awọn positrons ni a yipada ni iwọn 140 fere ni igba meje ni igbagbogbo ju awọn awoṣe wọn ti sọtẹlẹ, abajade airotẹlẹ.

"Gbogbo ìmọ wa nipa aye ti o han ni a le ṣe apejuwe nipa lilo ohun ti a npe ni Standard Model ti fisiksi patiku," kọ Krasnagorkay. Sibẹsibẹ, ko pese fun eyikeyi awọn patikulu ti o wuwo ju elekitironi ati fẹẹrẹ ju muon kan, eyiti o jẹ awọn akoko 207 wuwo ju itanna lọ. Ti a ba rii patikulu tuntun kan ninu ferese ọpọ eniyan loke, eyi yoo tọka diẹ ninu ibaraenisepo tuntun ti ko si ninu Awoṣe Standard.”

Ohun aramada naa ni orukọ X17 nitori iwọn rẹ ti o jẹ megaelectronvolts 17 (MeV), bii awọn akoko 34 ti itanna. Awọn oniwadi wo ibajẹ ti tritium sinu helium-4 ati lekan si ṣe akiyesi itusilẹ diagonal ajeji kan, ti o nfihan patiku kan pẹlu iwọn ti o to 17 MeV.

Krasnahorkai ṣàlàyé pé: “Fótónì máa ń sọ̀rọ̀ ẹ̀rọ alátagbà, gluon máa ń sọ̀rọ̀ nípa agbára tó lágbára, àwọn òṣìṣẹ́ W àti Z sì ń sọ̀rọ̀ nípa agbára tí kò lágbára,” Krasnahorkai ṣàlàyé.

“Patiku X17 wa gbọdọ ṣe laja ibaraenisepo tuntun, karun. Abajade tuntun dinku iṣeeṣe pe idanwo akọkọ jẹ lasan kan, tabi pe awọn abajade ti fa aṣiṣe eto kan.”

Ọrọ dudu labẹ ẹsẹ

Lati Agbaye nla, lati agbegbe aiduro ti awọn arosọ ati awọn ohun ijinlẹ ti fisiksi nla, jẹ ki a pada si Earth. A ti wa ni dojuko pẹlu kan dipo iyalenu isoro nibi ... pẹlu ri ati deede depicting ohun gbogbo ti o jẹ inu (4).

A diẹ odun seyin a kowe ni MT nipa ohun ijinlẹ ti awọn ile aye mojutope paradox kan ni asopọ pẹlu ẹda rẹ ati pe a ko mọ pato ohun ti iseda ati ọna rẹ jẹ. A ni awọn ọna bii idanwo pẹlu jigijigi igbi, tun ṣakoso lati ṣe agbekalẹ awoṣe ti inu inu ti Earth, eyiti o wa ni adehun ijinle sayensi.

sibẹsibẹ akawe si awọn irawọ ti o jina ati awọn irawọ, fun apẹẹrẹ, oye wa ti ohun ti o wa labẹ ẹsẹ wa jẹ alailera. Awọn nkan aaye, paapaa awọn ti o jinna pupọ, a kan rii. Ohun kan naa ni a ko le sọ nipa koko, awọn ipele ti ẹwu, tabi paapaa awọn ipele ti o jinlẹ ti erunrun ilẹ..

Nikan iwadi taara julọ wa. Àwọn àfonífojì òkè máa ń fi àpáta hàn ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ kìlómítà. Awọn kanga iwakiri ti o jinlẹ julọ fa si ijinle ti o kan ju 12 km.

Alaye nipa awọn apata ati awọn ohun alumọni ti o kọ awọn ti o jinlẹ ti pese nipasẹ xenoliths, i.e. awọn ajẹkù ti awọn apata ti a ya jade ti a si gbe lọ kuro ni ifun ti Earth nitori abajade awọn ilana folkano. Lori ipilẹ wọn, awọn onimọ-jinlẹ le pinnu akopọ ti awọn ohun alumọni si ijinle ti awọn ọgọọgọrun ibuso.

Rediosi ti Earth jẹ 6371 km, eyiti kii ṣe ọna ti o rọrun fun gbogbo awọn “infiltators” wa. Nitori titẹ nla ati iwọn otutu ti o sunmọ iwọn 5 Celsius, o nira lati nireti pe inu inu ti o jinlẹ yoo di iraye si akiyesi taara ni ọjọ iwaju ti a rii.

Nitorina bawo ni a ṣe mọ ohun ti a mọ nipa ọna ti inu inu Earth? Iru alaye bẹẹ ni a pese nipasẹ awọn igbi omi jigijigi ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn iwariri-ilẹ, i.e. rirọ igbi soju ni ohun rirọ alabọde.

Wọn ni orukọ wọn lati otitọ pe wọn ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn fifun. Awọn oriṣi meji ti rirọ (jigijigi) igbi le tan kaakiri ni alabọde rirọ (oke): yiyara - gigun ati losokepupo - ifapa. Awọn ogbologbo jẹ awọn oscillation ti alabọde ti o waye ni ọna itọsọna ti itankale igbi, lakoko ti o wa ni awọn oscillation ti o wa ni agbedemeji wọn waye ni papẹndikula si itọsọna ti itankale igbi.

Awọn igbi gigun ti wa ni igbasilẹ ni akọkọ (lat. primae), ati awọn igbi iṣipopada ti wa ni igbasilẹ keji (lat. secunde), nitorinaa isamisi aṣa wọn ni seismology - gigun igbi p ati transverse s. P-igbi jẹ nipa 1,73 igba yiyara ju s.

Alaye ti a pese nipasẹ awọn igbi omi jigijigi jẹ ki o ṣee ṣe lati kọ awoṣe ti inu inu Earth ti o da lori awọn ohun-ini rirọ. A le setumo miiran ti ara-ini da lori aaye gravitational (iwuwo, titẹ), akiyesi awọn ṣiṣan magnetotelluric ti ipilẹṣẹ ninu awọn Earth ká ẹwu (pinpin ti itanna elekitiriki) tabi jijera ti Earth ká ooru sisan.

Awọn akojọpọ petroloji le ṣe ipinnu nipasẹ lafiwe pẹlu awọn iwadii yàrá ti awọn ohun-ini ti awọn ohun alumọni ati awọn apata labẹ awọn ipo ti awọn igara giga ati awọn iwọn otutu.

Ilẹ̀ ayé ń mú ooru jáde, a kò sì mọ ibi tí ó ti wá. Laipe yii, imọran tuntun ti farahan ti o ni ibatan si awọn patikulu alakọbẹrẹ ti o ga julọ. A gbagbọ pe awọn itọka pataki si ohun ijinlẹ ti ooru ti o tan lati inu aye wa le pese nipasẹ ẹda. neutrino - awọn patikulu ti iwọn kekere pupọ - ti o jade nipasẹ awọn ilana ipanilara ti o waye ninu awọn ifun ti Earth.

Awọn orisun akọkọ ti a mọ ti ipanilara jẹ thorium riru ati potasiomu, bi a ti mọ lati awọn apẹẹrẹ apata ti o to 200 km ni isalẹ ilẹ. Ohun ti o jinle jẹ aimọ tẹlẹ.

A mọ rẹ geoneutrino awọn ti o jade lakoko ibajẹ ti uranium ni agbara diẹ sii ju awọn ti o jade lakoko ibajẹ ti potasiomu. Nípa bẹ́ẹ̀, nípa dídiwọ̀n agbára geoneutrinos, a lè mọ ohun tí wọ́n ń ṣe ipanilara.

Laanu, geoneutrinos jẹ gidigidi soro lati ri. Nitorinaa, akiyesi akọkọ wọn ni ọdun 2003 nilo aṣawari ipamo nla kan ti o kun pẹlu isunmọ. toonu ti omi bibajẹ. Awọn aṣawari wọnyi wọn awọn neutrinos nipa wiwa ikọlu pẹlu awọn ọta inu omi kan.

Lati igbanna, geoneutrinos nikan ni a ti ṣe akiyesi ni idanwo kan nipa lilo imọ-ẹrọ yii (5). Awọn wiwọn mejeeji fihan iyẹn Nipa idaji ooru ti Earth lati ipanilara (20 terawatts) le ṣe alaye nipasẹ ibajẹ ti uranium ati thorium. Orisun ti 50% to ku… ko tii mọ kini.

5. Maapu awoṣe ti kikankikan ti awọn itujade geoneutrino lori Earth - awọn asọtẹlẹ

Ni Oṣu Keje ọdun 2017, ikole bẹrẹ lori ile, ti a tun mọ ni DUNEse eto fun ipari ni ayika 2024. Ohun elo naa yoo wa ni fere 1,5 km si ipamo ni Homestack iṣaaju, South Dakota.

Awọn onimo ijinlẹ sayensi gbero lati lo DUNE lati dahun awọn ibeere pataki julọ ni fisiksi ode oni nipa ṣiṣe iwadi ni pẹkipẹki neutrinos, ọkan ninu awọn patikulu ipilẹ ti o kere ju loye.

Ni Oṣu Kẹjọ ọdun 2017, ẹgbẹ kariaye ti awọn onimọ-jinlẹ ṣe atẹjade nkan kan ninu iwe akọọlẹ Atunwo Physical D ti n gbero kuku lilo imotuntun ti DUNE bi ọlọjẹ lati ṣe iwadi inu ti Earth. Si awọn igbi omi jigijigi ati awọn ihò, ọna tuntun ti ikẹkọ inu inu aye yoo ṣafikun, eyiti, boya, yoo fihan wa ni aworan tuntun patapata ti rẹ. Sibẹsibẹ, eyi jẹ imọran kan fun bayi.

Lati ọrọ dudu ti agba aye, a de awọn inu ti aye wa, ko din dudu fun wa. ati ailagbara ti awọn nkan wọnyi jẹ aibalẹ, ṣugbọn kii ṣe bii aibalẹ pe a ko rii gbogbo awọn nkan ti o wa ni ibatan si Earth, paapaa awọn ti o wa ni ọna ijamba pẹlu rẹ.

Sibẹsibẹ, eyi jẹ koko-ọrọ ti o yatọ diẹ, eyiti a sọrọ laipẹ ni awọn alaye ni MT. Ifẹ wa lati ṣe agbekalẹ awọn ọna ti akiyesi jẹ idalare ni kikun ni gbogbo awọn aaye.