Bab-bab sing saiki ora katon

Bab-bab sing diweruhi lan dideleng ngelmu iku mung sebagéyan cilik saka apa sing mbokmenawa ana. Mesthine, ilmu pengetahuan lan teknologi ora kudu njupuk "vision" kanthi harfiah. Sanajan mripat kita ora bisa ndeleng, ilmu pengetahuan wis suwe bisa "ndeleng" barang kayata hawa lan oksigen, gelombang radio, sinar ultraviolet, radiasi infra merah, lan atom.

Kita uga ndeleng ing pangertèn antimaterinalika violently sesambungan karo prakara biasa, lan ing umum iku masalah sing luwih angel, amarga sanajan kita weruh iki ing efek saka interaksi, ing pangertèn sing luwih holistik, minangka getaran, iku angel dipahami kanggo kita nganti 2015.

Nanging, kita isih ing pangertèn ora "ndeleng" gravitasi, amarga kita durung nemokake operator siji saka interaksi iki (ie, contone, partikel hipotetis disebut. graviton). Iku worth mentioning kene sing ana sawetara analogi antarane sajarah gravitasi lan.

Kita ndeleng tumindak sing terakhir, nanging kita ora langsung mirsani, kita ora ngerti apa iku kasusun saka. Nanging, ana prabédan dhasar antarane fenomena "ora katon" iki. Ora ana sing nate takon babagan gravitasi. Nanging karo materi peteng (1) iku beda.

Carane g energi petengkang diarani ngemot malah luwih saka materi peteng. Anane disimpulake minangka hipotesis adhedhasar prilaku alam semesta sacara sakabehe. "Ndeleng" bisa uga luwih angel tinimbang materi peteng, yen mung amarga pengalaman umum kita mulangake yen energi, kanthi sifate, tetep ora bisa diakses dening indra (lan instrumen pengamatan) tinimbang materi.

Miturut asumsi modern, loro sing peteng kudu nggawe 96% isine.

Dadi, ing kasunyatan, malah alam semesta dhewe umumé ora katon kanggo kita, ora kanggo sebutno sing nalika nerangake watesan, kita mung ngerti sing ditemtokake dening pengamatan manungsa, lan ora sing bakal extremes bener - yen padha ana. sakabehe.

Ana sing narik kita bebarengan karo kabeh galaksi

Kahuripan sapérangan barang ing antariksa bisa nggegirisi, kayata kasunyatan manawa 100 galaksi tetanggan terus-terusan pindhah menyang titik misterius ing alam semesta sing dikenal minangka Atraktor gedhe. Wilayah iki udakara udakara 220 yuta taun cahya lan para ilmuwan nyebutake anomali gravitasi. Dipercaya manawa Penarik Agung nduweni massa quadrillions srengenge.

Ayo dadi miwiti karo kasunyatan sing ngembangaken. Iki wis kedadeyan wiwit Big Bang, lan kacepetan proses iki saiki kira-kira 2,2 yuta kilometer per jam. Iki tegese galaksi kita lan galaksi Andromeda tetanggan uga kudu obah kanthi kacepetan, ta? Ora temenan.

Ing taun 70-an kita nggawe peta sing rinci babagan ruang angkasa. Latar mburi gelombang mikro (CMB) Semesta lan kita ngerteni manawa sisih siji Bima Sakti luwih anget tinimbang sisih liyane. Bentenipun kurang saka satus derajat Celcius, nanging cukup kanggo ngerti yen kita obah kanthi kacepetan 600 km per detik menyang rasi lintang Centaurus.

Sawetara taun sabanjure, kita nemokake manawa ora mung kita, nanging kabeh wong ing jarak satus yuta taun cahya saka kita padha obah ing arah sing padha. Mung ana siji bab sing bisa nolak ekspansi ing jarak sing amba, yaiku gravitasi.

Andromeda, contone, kudu pindhah saka kita, nanging ing 4 milyar taun kita kudu ... tabrakan karo. Massa sing cukup bisa nolak ekspansi. Ing wiwitan, para ilmuwan ngira yen kacepetan iki amarga lokasi kita ing pinggiran Supercluster Lokal.

Yagene angel banget kanggo ndeleng Penarik Agung sing misterius iki? Sayange, iki galaksi kita dhewe, sing ngalangi tampilan kita. Liwat sabuk Bima Sakti, kita ora bisa ndeleng udakara 20% jagad raya. Kedadeyan yen dheweke lunga persis ing ngendi Penarik Agung. Secara teoritis bisa nembus kudung iki kanthi sinar X lan pengamatan inframerah, nanging iki ora menehi gambaran sing jelas.

Senadyan kesulitan kasebut, ditemokake ing salah sawijining wilayah Penarik Agung, kanthi jarak 150 yuta taun cahya, ana galaksi. Kluster Norma. Ing mburine ana superkluster sing luwih gedhe, adohe 650 yuta taun cahya, kanthi massa 10. galaksi, salah sawijining obyek paling gedhe ing alam semesta sing kita kenal.

Dadi, para ilmuwan nyaranake manawa Penarik Agung pusat gravitasi akeh supercluster galaksi, kalebu kita - total 100 obyek, kayata Bima Sakti. Ana uga téyori yèn iki minangka kumpulan gedhé ènergi peteng utawa dhaérah kapadhetan dhuwur kanthi tarikan gravitasi sing gedhé.

Sawetara peneliti percaya yen iki mung minangka pratandha saka pungkasan ... pungkasan alam semesta. Depresi Agung tegese jagad bakal kenthel ing sawetara triliun taun, nalika ekspansi saya mudhun lan wiwit mbalikke. Sajrone wektu, iki bakal nyebabake supermassive sing bakal mangan kabeh, kalebu dhewe.

Nanging, kaya sing dicathet para ilmuwan, ekspansi Alam Semesta pungkasane bakal ngalahake kekuwatan Penarik Agung. Kacepetan kita mung siji-kalima kacepetan ing kang kabeh wis ngembangaken. Struktur lokal Laniakea (2) sing akeh banget, sing dadi bageane, bakal ilang, uga akeh entitas kosmik liyane.

Daya kaping lima alam

Soko sing ora bisa dideleng, nanging sing wis dicurigai akhir-akhir iki, yaiku pengaruh kaping lima.

Panemuan apa sing dilapurake ing media kalebu spekulasi babagan partikel anyar hipotetis kanthi jeneng sing nyenengake. X17bisa mbantu nerangake misteri materi peteng lan energi peteng.

Papat interaksi dikenal: gravitasi, elektromagnetisme, interaksi atom kuwat lan lemah. Dampak saka papat pasukan sing dikawruhi ing materi, saka alam mikro atom nganti skala kolosal galaksi, wis didokumentasikake kanthi apik lan umume bisa dingerteni. Nanging, yen sampeyan nganggep kira-kira 96% saka massa alam semesta kita kasusun saka barang-barang sing ora jelas lan ora bisa diterangake sing diarani materi peteng lan energi peteng, mula ora kaget yen para ilmuwan wis suwe curiga yen pasukan papat iki ora makili kabeh sing ana ing kosmos. . terus.

Usaha kanggo njlèntrèhaké pasukan anyar, penulis kang tim dipimpin déning Attila Krasnagorskaya (3), fisika ing Institut Riset Nuklir (ATOMKI) Akademi Ilmu Pengetahuan Hongaria sing dirungokake babagan musim gugur pungkasan ora minangka indikasi pisanan yen ana pasukan misterius.

Ilmuwan sing padha pisanan nulis babagan "gaya kalima" ing 2016, sawise nindakake eksperimen kanggo ngowahi proton dadi isotop, yaiku varian saka unsur kimia. Para panaliti mirsani nalika proton ngowahi isotop sing dikenal minangka lithium-7 dadi jinis atom sing ora stabil sing diarani beryllium-8.

3. Prof. Attila Krasnahorkay (kanan)

Nalika beryllium-8 bosok, pasangan elektron lan positron dibentuk, sing saling tolak, nyebabake partikel kasebut mabur metu kanthi sudut. Tim kasebut ngarepake bisa ndeleng korélasi antara energi cahya sing dipancarake sajrone proses bosok lan sudut ing ngendi partikel kasebut mabur. Nanging, elektron lan positron padha deflected 140 derajat meh kaping pitu luwih asring saka model sing mbadek, asil sing ora dikarepke.

"Kabeh kawruh kita babagan donya sing katon bisa diterangake kanthi nggunakake Model Standar fisika partikel," tulis Krasnagorkay. "Nanging, ora nyedhiyakake partikel sing luwih abot tinimbang elektron lan luwih entheng tinimbang muon, yaiku 207 kaping luwih abot tinimbang elektron. Yen kita nemokake partikel anyar ing jendhela massa ndhuwur, iki bakal nuduhake sawetara interaksi anyar sing ora kalebu ing Model Standar.

Obyek misterius kasebut dijenengi X17 amarga kira-kira massa 17 megaelectronvolts (MeV), kira-kira 34 kali massa elektron. Para panaliti mirsani bosok tritium dadi helium-4 lan sepisan maneh mirsani discharge diagonal aneh, nuduhake partikel kanthi massa watara 17 MeV.

"Foton mediasi gaya elektromagnetik, gluon mediasi pasukan kuwat, lan W lan Z boson mediasi pasukan lemah," Krasnahorkai nerangake.

"Partikel X17 kita kudu mediasi interaksi anyar, kaping lima. Asil anyar nyuda kemungkinan eksperimen pisanan mung kebetulan, utawa asil kasebut nyebabake kesalahan sistem.

Materi peteng ing ngisor sikil

Saka Semesta Agung, saka jagad teka-teki lan misteri fisika gedhe, ayo bali menyang Bumi. Kita ngadhepi masalah sing rada nggumunake ing kene ... kanthi ndeleng lan nggambarake kabeh sing ana ing njero (4).

A sawetara taun kepungkur kita wrote ing MT bab misteri inti bumimanawa paradoks digandhengake karo penciptaan lan ora dingerteni kanthi pasti apa sifat lan strukture. Kita duwe cara kayata testing karo ombak seismik, uga bisa ngembangake model struktur internal Bumi, sing ana persetujuan ilmiah.

Nanging dibandhingake karo lintang lan galaksi sing adoh, contone, pemahaman kita babagan apa sing ana ing sangisore sikil kita lemah. Obyek angkasa, malah sing adoh banget, kita mung bisa ndeleng. Bab sing padha ora bisa diucapake babagan inti, lapisan mantel, utawa malah lapisan sing luwih jero ing kerak bumi..

Mung riset paling langsung kasedhiya. Lembah gunung mbukak watu nganti pirang-pirang kilometer jero. Sumur eksplorasi paling jero nganti ambane mung luwih saka 12 km.

Informasi babagan watu lan mineral sing mbangun luwih jero diwenehake dening xenoliths, i.e. pecahan watu ambruk lan digawa metu saka weteng bumi minangka asil saka proses vulkanik. Ing basis, petrologists bisa nemtokake komposisi mineral kanggo ambane sawetara atus kilometer.

Radius bumi yaiku 6371 km, sing dudu dalan sing gampang kanggo kabeh "infiltrator" kita. Amarga tekanan lan suhu sing gedhe banget nganti udakara 5 derajat Celsius, angel nyana yen interior paling jero bakal bisa diakses kanggo pengamatan langsung ing mangsa ngarep.

Dadi, kepiye kita ngerti babagan struktur interior bumi? Informasi kasebut diwenehake dening gelombang seismik sing diasilake dening lindhu, yaiku. gelombang elastis nyebar ing medium elastis.

Dheweke entuk jenenge amarga digawe kanthi pukulan. Rong jinis gelombang elastis (seismik) bisa nyebar ing medium elastis (pagunungan): luwih cepet - longitudinal lan luwih alon - transversal. Sing pisanan yaiku osilasi saka medium sing kedadeyan ing arah panyebaran gelombang, nalika osilasi transversal saka medium kasebut tegak lurus karo arah panyebaran gelombang.

Gelombang longitudinal dicathet pisanan (lat. primae), lan gelombang transversal dicathet kaloro (lat. secundae), mula tandha tradisional ing seismologi - gelombang longitudinal p lan transversal s. Gelombang P kira-kira 1,73 kaping luwih cepet tinimbang s.

Informasi sing diwenehake dening gelombang seismik ndadekake bisa mbangun model interior bumi adhedhasar sifat elastis. Kita bisa nemtokake sifat fisik liyane adhedhasar medan gravitasi (kepadatan, tekanan), pengamatan arus magnetotellurik diasilake ing mantel bumi (distribusi konduktivitas listrik) utawa dekomposisi aliran panas bumi.

Komposisi petrologi bisa ditemtokake adhedhasar perbandingan karo studi laboratorium babagan sifat mineral lan watu ing kahanan tekanan lan suhu sing dhuwur.

Bumi radi panas, lan ora dingerteni saka ngendi asale. Bubar, téyori anyar muncul sing gegayutan karo partikel dhasar sing paling angel dipahami. Dipercaya manawa pitunjuk penting babagan misteri panas sing dipancarake saka planet kita bisa diwenehake dening alam. neutrino - partikel kanthi massa sing cilik banget - dipancarake dening proses radioaktif sing kedadeyan ing usus Bumi.

Sumber utama radioaktivitas sing dikenal yaiku torium lan kalium sing ora stabil, kaya sing kita kenal saka conto watu nganti 200 km ing ngisor permukaan bumi. Apa sing luwih jero durung dingerteni.

Kita ngerti geoneutrino sing dipancarake nalika bosok uranium nduweni energi luwih akeh tinimbang sing dipancarake nalika bosok kalium. Mangkono, kanthi ngukur energi geoneutrino, kita bisa ngerteni apa bahan radioaktif asale.

Sayange, geoneutrino angel banget dideteksi. Mula, pengamatan sing sepisanan ing taun 2003 mbutuhake detektor lemah ageng sing diisi kira-kira. ton saka Cairan. Detektor iki ngukur neutrino kanthi ndeteksi tabrakan karo atom ing cairan.

Wiwit kuwi, geoneutrino mung diamati ing siji eksperimen nggunakake teknologi iki (5). Kaloro pangukuran kasebut nuduhake Kira-kira setengah saka panas bumi saka radioaktivitas (20 terawatt) bisa diterangake dening bosok uranium lan thorium. Sumbere sisa 50%... dereng dimangerteni apa.

5. Peta model intensitas emisi geoneutrino ing Bumi - ramalan

Ing Juli 2017, construction wiwit ing bangunan, uga dikenal minangka DUNESdijadwalake rampung sekitar 2024. Fasilitas kasebut bakal dumunung meh 1,5 km ing lemah ing tilas Homestack, South Dakota.

Para ilmuwan ngrancang nggunakake DUNE kanggo njawab pitakonan sing paling penting ing fisika modern kanthi nyinaoni neutrino kanthi teliti, salah sawijining partikel dhasar sing paling ora dimangerteni.

Ing wulan Agustus 2017, tim ilmuwan internasional nerbitake artikel ing jurnal Physical Review D sing ngusulake panggunaan DUNE sing cukup inovatif minangka pemindai kanggo nyinaoni interior Bumi. Kanggo gelombang seismik lan boreholes, cara anyar kanggo sinau interior planet bakal ditambahake, sing, mbok menawa, bakal nuduhake kita gambar anyar. Nanging, iki mung ide kanggo saiki.

Saka materi peteng kosmik, kita tekan njero planet kita, ora kurang peteng kanggo kita. lan impenetrability saka iku iki disconcerting, nanging ora kaya kuatir sing kita ora weruh kabeh obyek sing relatif cedhak karo Bumi, utamané sing ana ing dalan tabrakan karo.

Nanging, iki minangka topik sing rada beda, sing bubar dibahas kanthi rinci ing MT. Kepinginan kita kanggo ngembangake metode pengamatan kanthi bener ing kabeh konteks.