139

Тёмная материя и тёмная энергия

(Текст в соавторстве с А. А. Соловьёвым.)

Я обещала написать о тёмной материи и вот, выполняю обещание, но этот пост вполне себе дискуссионный... И тёмная материя, и тёмная энергия - понятия теоретические. Правда, если не вводить их в уравнения космологии - то модели развития Вселенной не работают, то есть не совпадают с тем, что мы наблюдаем.


ТЁМНАЯ МАТЕРИЯ

Астрономы давно поняли, что масса Вселенной должна быть много (примерно раз в 5) больше, чем суммарная масса всех светящихся (то есть наблюдаемых во всех ЭМ диапазонах) в ней объектов. Неизвестное по своей природе вещество, которое никак не светится, не поглощает электромагнитное излучение — вообще никак не взаимодействует с обычным барионным веществом (из которого состоят все известные нам объекты) условно назвали тёмной материей. Именно потому, что эта материя ни с чем не взаимодействует, её «не за что ухватить», нечем зарегистрировать; она проявляет единственное свойство — подчиняется закону Всемирного тяготения. Астрофизики не смогли бы понять механизмы формирования галактик, закономерности и особенности их вращения, если бы не допустили, что «тёмная», неизвестная, но гравитирующая материя действительно существует.

Возможно, некоторую, пусть малую, часть этой тёмной материи могли бы составить так называемые коричневые (или бурые) карлики, «неудавшиеся звёзды». Бурые карлики малы, они очень слабо светятся, их чрезвычайно трудно обнаружить, но всё-таки астрономы их нашли… Так вот, частично на них можно было бы списать загадку тёмной материи — такие попытки были — но на сегодняшний день уже ясно, что эта гипотеза несостоятельна.


Бурые карлики не подошли на роль тёмной материи...

Тёмная материя и тёмная энергия Темная материя, Темная энергия, Вселенная, Загадки мира, Физика, Расширение вселенной, Длиннопост, Космос

ТЁМНАЯ ЭНЕРГИЯ

Есть в космологии и куда большая загадка — тёмная энергия. В самом конце ХХ в. выяснилось, что вся энергия-масса Вселенной распределяется следующим образом:

4–5 % — это обычное, привычное и более-менее понятное нам, исходя из стандартной модели элементарных частиц, барионное вещество. Это те атомы и молекулы, из которых состоит и Солнце, и планеты, и мы сами, излучение которых мы можем регистрировать и даже довольно успешно объяснять;

25–26 % составляет непонятная тёмная материя;

70 % остаются на долю того, что астрофизики назвали тёмной энергией.

Это та энергия, которая не только не подчиняется всепроникающей силе гравитации, но и противостоит ей. В больших космологических масштабах (на миллиардах световых лет) она настолько превышает всемирное тяготение, что вызывает ускоренное расширение нашей Вселенной.

В конце 1920-х годов Эдвин Хаббл сформулировал закон расширения Вселенной. Он обнаружил, что она непрерывно расширяется после Большого Взрыва. Все галактики удаляются друг от друга, и скорость их разлёта тем больше, чем больше их взаимное расстояние.

(Уравнение Хаббла: v= Hr, где Н - постоянная Хаббла, r - расстояние до галактики, v - скорость галактики, удаляющейся от нас, то есть от наблюдателей. Часто вместо v пишут cz, где с - скорость света, а z - красное смещение, величина, которая характеризует «увеличение» длины волны ЭМ излучения улетающей галактики. Реального увеличения длин волн, которые испускает галактика, при этом нет: эффект связан именно с тем, что она от нас удаляется).

И всё же у астрофизиков была уверенность, что сила всемирного тяготения притормаживает

разлёт галактик. Насколько сильно? Это зависело от определения средней плотности вещества во Вселенной. Если бы она оказалась достаточно велика, то расширение могло бы смениться сжатием, и тогда наш мир через много миллиардов лет схлопнулся бы обратно в точку — возможно, примерно такую же, из которой когда-то и появился в результате Большого Взрыва.

Но в 1998 г., анализируя вспышки очень далёких сверхновых, наблюдаемые телескопом Хаббла, астрофизики обнаружили, что скорость разлёта галактик во Вселенной не только не уменьшается со временем, но даже возрастает. Какая-то сила «раздувает» пространство всё больше и больше. Эту силу и назвали тёмной энергией.

(Природа её, возможно, кроется в необычных свойствах физического вакуума, который, по представлениям квантовой механики, вовсе не является бессмысленной пустотой. Он полон энергии непрерывно возникающих и тут же исчезающих в нём виртуальных частиц.

Похоже, уравнение его состояния (состояния физического вакуума) имеет странный вид:

e = - p , где е - плотность энергии , а р — давление. То есть плотность энергии физического вакуума равна отрицательному давлению... которое, быть может, и раздувает пространство нашей Вселенной).


Точных ответов наука пока не дала.

Тёмная энергия оказывается ещё темнее для понимания, чем тёмная материя.

Кстати, постоянная Хаббла удивительна ещё и тем, что она меняется во времени...


Не будучи узким специалистов в вопросах космологии, прошу писать тех, кто знает больше и глубже.

Лучшие посты за сегодня
6124

СВО и Бойцы

Показать полностью
5873

Давно пора

5114

Ответ Brent1 в «Путивизор сказал...»

Ответ Brent1 в «Путивизор сказал...» Политика, Когнитивный диссонанс, Скриншот, Ответ на пост, Длиннопост, Мат, Украина, Комментарии на Пикабу
4589

В Симпсонах это уже было

В Симпсонах это уже было
4534

Вариант

Вариант Юмор, Картинка с текстом, Мемы, Кот, Собака
Показать полностью 1
4518

Как ты смеешь!

Как ты смеешь! Юмор, Грета Тунберг, Картинка с текстом, Netflix, Браззерс
Показать полностью 1
4401

Большой обман от CDEK теперь и на Пикабу!

Большой обман от CDEK теперь и на Пикабу! СДЭК, Обман клиентов, Ложь, Маркетинг, Реклама на Пикабу, Мат, Длиннопост
Большой обман от CDEK теперь и на Пикабу! СДЭК, Обман клиентов, Ложь, Маркетинг, Реклама на Пикабу, Мат, Длиннопост
Большой обман от CDEK теперь и на Пикабу! СДЭК, Обман клиентов, Ложь, Маркетинг, Реклама на Пикабу, Мат, Длиннопост
Показать полностью 3
4396

Ещё не факт, что человек выбирает себе кота, а не наоборот

Ещё не факт, что человек выбирает себе кота, а не наоборот
4277

Выиграй бесплатный пивас остановив таймер ровно на 10 сек

3958

"Девочки любят Барби, а у нас мужиков свои игрушки!"

"Девочки любят Барби, а у нас мужиков свои игрушки!" Виктор Бычков, Кузьмич, Егерь, Особенности национальной охоты, Генерал, Особенности национальной рыбалки, Куклы ручной работы
3871

Как получить смертный приговор в Японии

3738

Случайный ренессанс. Подборка №25

Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Случайный ренессанс. Подборка №25 Фотография, Подборка, Случайный ренессанс, Длиннопост
Показать полностью 8
3361

Тыжстроитель

3296

Отец года без кавычек)

Отец года без кавычек) Зубы, Дети, Гифка
3161

Ответ на пост «О телефонных звонках»

Ответ на пост «О телефонных звонках» Телефон, Ошиблись номером, Текст, Ответ на пост
3144

Мы ваши друзья

Мы ваши друзья
3037

Эталон лени

3004

Ответ на пост «Соседское»

Ответ на пост «Соседское» Соседи, Дорога, Строительство, Текст, Загородный дом, Ответ на пост, Длиннопост
Ответ на пост «Соседское» Соседи, Дорога, Строительство, Текст, Загородный дом, Ответ на пост, Длиннопост
Ответ на пост «Соседское» Соседи, Дорога, Строительство, Текст, Загородный дом, Ответ на пост, Длиннопост
Показать полностью 3
2791

Защита родины

Защита родины Украина, Джо Байден, Родина, Защита, Скриншот, Комментарии на Пикабу, Политика
2690

Наконец

Наконец Комментарии на Пикабу, Скриншот, Адмодеры, Сообщества Пикабу
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: