Ученые ищут способы обнаружить темную материю
В настоящее время ученые находятся в неведении относительно темной материи, что означает, что еще слишком рано говорить о том, каким может быть её возможное использование. Но через несколько десятилетий мы, вероятно, также сможем создать стандартную модель частиц темной материи, говорит Амол Диге из Института фундаментальных исследований Таты.
Вещество, которое мы можем воспринимать нашими чувствами и которое мы видим в форме звезд, когда смотрим в небо, составляет всего пять процентов массы известной вселенной.
Вещество, которое ускользало от ученых в течение некоторого времени, просто называемое темнотой, составляет около 27 процентов массы известной вселенной. Темная материя не взаимодействует со светом, любой другой электромагнитной волной или видимым веществом, однако эффекты ее гравитации отчетливо видны в скорости вращения галактик, планет, звезд...
Но, несмотря на большое количество темной материи, мы все еще не знаем, что это такое, и это составляет почти 70 процентов от общей массы известной вселенной. Что это? Мы назвали это темной энергией, объяснил Диге в интервью MMC.
«Когда мы смотрим в небо, мы видим несоответствие между светом, который мы видим, и гравитацией, которую мы видим», - объяснил основной принцип восприятия темной материи.
Таким же неявным образом мы также знаем, что есть нечто, называемое темной энергией, которое способствует ускоренному расширению Вселенной.
«Но мы не можем смотреть на это, поскольку энергия фактически представляет массу пространства. Это просто то, что мы назвали, а не то, что мы могли бы обуздать и использовать для выполнения работы. Если бы это было не так, вселенная Скорее всего, гравитация взорвалась. Это говорит о том, что происходит нечто странное, чего мы не понимаем и которое ускоряет расширение Вселенной ", - пояснил он.
Пока что мы все еще в темноте
С темной материей все немного по-другому. Ученые предполагают, что его можно воссоздать даже в большом адронном коллайдере (LHC), поскольку известно, что частицы, называемые нейтрино, называются горячей темной материей.
«Но нейтрино составляют только 0,2 процента из этих 27. Это означает, что мы должны обнаружить другие частицы, которые составляют оставшиеся 26,8 процента темной материи», добавил Диг.
Лекторы, которые представляли последние результаты в этой области в Любляне на этой неделе, дали своим коллегам идеи о том, как и где искать темную материю.
При этом они постоянно сталкиваются с проблемами. Текущая проблема заключается в том, что они ищут новых кандидатов, которые могли бы представлять темную субстанцию. До сих пор исследователи предполагали, что это частицы с массой 100 ГэВ и более, и их можно наблюдать с помощью существующих технологий. Теперь они превращаются в частицы с массой где-то между 1 ГэВ и 10 ГэВ. И здесь возникает вопрос, как наблюдать такие легкие частицы, объяснил Диге. Вот почему в настоящее время ведется поиск идей по всему миру для поиска темной материи через эти более легкие частицы.
На данный момент, говорит Дигхе, еще слишком рано говорить о полезных аспектах темной материи. Тем не менее, он, безусловно, дополнит стандартную физическую модель, которая затем войдет в более широкие рамки стандартной модели частиц темной материи - так же, как атомная физика стала частью современной стандартной модели.
«Мы не знаем, для чего мы могли бы его использовать. Это похоже на открытие электронов в 19 веке. В то время Максвелл, конечно, не мог представить себе смартфоны, телевизоры, компьютеры и т. д. Когда мы определяем свойства темного вещества, люди уже будут знать, что с ним делать ».