Skyn lys på skyggen din. Hvis det ikke var for den iranske sikkerhetsoffiseren... Hvordan hendelser som ikke skjedde kan kaste lys over arrangørene av "århundrets terrorangrep"

Kanskje et sted i universet eksisterer det en helt annen verden, i motsetning til vår. Andre fysikklover fungerer i det, andre partikler samhandler. En gruppe russiske forskere har sammen med kolleger fra andre land kommet nærmere å oppdage en mystisk partikkel – et mørkt foton. Han kan vise seg å være en mellommann mellom vår verden og den skjulte delen av universet. Eksperimentet, kalt NA64, ble utført ved en av CERN-akseleratorene. Hvis prosjektet lykkes, vil det være en reell revolusjon innen fysikk, og faktisk i våre ideer om verden.

Mystisk masse

Verden er veldig urettferdig. Materie vi forstår utgjør omtrent 5 % av universet. Alt annet er noe merkelig og mørkt.

På 20–30-tallet av det 20. århundre la forskerne merke til at det i noen galakser var et ondsinnet brudd på lovene til himmelmekanikk. For eksempel målte den sveitsisk-amerikanske astronomen Fritz Zwicky radialhastighetene til åtte galakser i stjernebildet Coma Berenices i 1933. Beregninger har vist at det er titalls ganger mindre synlig materie der enn det som trengs for at gravitasjonskraften skal holde galaksene sammen. Dette betyr at det er noe annet, usynlig, men som påvirker massen. Dette er hvordan begrepet "mørk materie" dukket opp.

Det uventede resultatet kan tilskrives målefeil eller en feil i formlene. Men videre forskning overbeviste forskerne enda mer: det er noe mystisk, tungt, utilgjengelig for observasjon i verdensrommet. Og i veldig store mengder.

Et annet bevis på eksistensen av mørk materie kom fra gravitasjonslinsemetoden. Massive objekter som galakser og deres klynger bøyer lysstrålene som kommer fra stjernene bak dem – takket være Albert Einsteins relativitetsteori. Men tyngdekraften er synlig kosmiske kropper det er ikke nok at lyset bøyer seg slik observasjoner viser.

Et annet argument er oppdagelsen av enorme mengder varm gass i galaksehoper. Beregninger har vist at massen av vanlig materie er for liten til å holde denne gassen - den burde for lenge siden ha fløyet bort i rommets tomrom. Men den flyr ikke unna!

Derfor er det et eller annet stoff i universet som viser enorm masse, men som unngår enhver annen observasjon. Denne saken sender ikke ut synlig lys eller andre bølger. Interagerer ikke med vanlige stoffer. Den kan ikke ses, berøres, luktes eller til og med settes inn i en gasspedal.

"Til tross for dens usynlighet og uhåndgripelighet, spilte mørk materie nøkkelrolle i dannelsen av universets struktur. Mørk materie kan sammenlignes med undervurderte vanlige medlemmer av samfunnet. Selv om de ikke er synlige for skjebneskaperne, uten en hær av arbeidere som bygger pyramider, legger motorveier, setter sammen elektronisk utstyr, er utviklingen av sivilisasjonen umulig. Som andre usynlige grupper av mennesker i samfunnet vårt, er mørk materie grunnleggende viktig for vår verden.", skriver teoretisk fysiker Lisa Randall i boken «Dark Matter and Dinosaurs», som ble utgitt på russisk i år av Alpina Non-Fiction-forlaget.

Jeg vil utvide denne metaforen litt. Tenk deg at du er en designer som bor i Moskva, en slags femte generasjons kreativ intellektuell. Og et sted i Sibir er det en oljebrønnarbeider. Du går ikke inn i de vanlige formene for samhandling med ham: ikke gå på besøk, ikke kommuniser i i sosiale nettverk, ikke sitt til om morgenen med en kopp te. Men man bor i samme land og opplever hverandre indirekte. For eksempel takket være utvunnet olje statsbudsjettet blir massiv og påvirker designeren. Jeg kom på denne metaforen spesifikt for ikke å skremme engstelige humanister med fysikk. Det vil fortsette å dukke opp – fysikere og viljesterke tekstforfattere kan savne det.

Hva er verden laget av?

Gjennom Looking Glass-universet

Den delen av verden vi kjenner til har lenge vært lagt ut i hyllene til Standard fysisk modell: kvarker her, elektroner der, elektromagnetisk interaksjon på siden, og så videre. Inntil nylig var det uklarheter med én celle - Higgs-bosonet. Imidlertid håndterte de ham også. Men, jeg gjentar, dette er bare en tjuendedel av universet. Det er mange ganger mer mørk materie, men ingenting er egentlig kjent om det.

Til tross for intensive søk ved Large Hadron Collider og i rom- og underjordiske laboratorier, vet vi fortsatt svært lite om opprinnelsen, sammensetningen og dynamikken til mørk materie. Vi vet bare at den beveger seg relativt sakte, er "kald" og interagerer med oss ​​gravitasjonsmessig. Mangelen på fremgang på dette spørsmålet har endret forståelsen av mørk materie. Utvidede versjoner har dukket opp Standard modell, som antyder at mørk materie er en del av den såkalte skjulte sektoren. Det, som universet, består av en familie av partikler og krefter, men det kan ikke oppdages, og det er derfor det er "gjemt", sier fysiker Sergei Gninenko.

Hvor kom mørk materie fra? Det er ikke helt kjent. Kanskje dukket det opp i øyeblikket av Big Bang samtidig med stoffet vi er kjent med. Kanskje skjedde noe som fysikere kaller en "romdefekt", og den ene delen av verden viste seg å være praktisk talt uten forbindelse med den andre, selv om begge er lokalisert i de samme galaksene.

Eller det skjedde for eksempel noe annet Det store smellet, som fødte den skjulte sektoren, legger Gninenko til.

Det er dusinvis av hypoteser som forklarer hva mørk materie er: ukjente elementærpartikler, klynger spesielle typer nøytrino, hilsen fra den femte dimensjonen...

En av de første teoriene ble foreslått i 1966 sovjetiske fysikere Kobzarev, Okun og Pomeranchuk (fysikere blant dem kaller det KOP - etter navnene på skaperne). På den tiden var Vesten lite interessert i mørk materie, men nå er det nesten blitt problemet nummer én.

Forfatterne var tydelig inspirert av Lewis Carroll med hans "Alice Through the Looking Glass." I sammendraget til den berømte artikkelen publisert i tidsskriftet Nuclear Physics, skrev de: "...muligheten for eksistensen, sammen med vanlige partikler (L), av "speil"-partikler (R), hvis introduksjon gjenoppretter ekvivalensen mellom venstre og høyre, diskuteres. Det har vist seg at «speil»-partikler ikke kan samhandle med vanlige, verken sterkt, halvsterkt eller elektromagnetisk... Spørsmålet om eksistensen av makroskopiske legemer (stjerner) fra R-materie og muligheten for deteksjon av dem diskuteres. ”.

Faktisk snakker vi om muligheten for et parallelt univers. Og her vil jeg gjerne gå tilbake til metaforen om designeren og oljemannen. Selv en veldig kreativ muskovitt vil ikke benekte eksistensen av den sibirske hardarbeideren og hans bidrag til landets bruttoprodukt. Men han er usannsynlig å være klar til å innrømme at en så fjern sosialt det er en kompleks type indre verden: tvil, lengsel, inspirasjon, kjærlighet, drømmer. Det ukjente virker ofte enklere enn det faktisk er.

Ja, det er hypoteser om at mørk materie består av bare én type partikler som bare er i stand til å gi masse, ikke noe mer. Det er nok å legge til en celle til standardmodellen, og problemet vil bli løst. Men det er andre teorier som viser at den mørke verden kan være veldig kompleks.

Mye senere, i 2007, skrev Lev Okun i magasinet "Uspekhi fysiske vitenskaper»: «Den skjulte speilsektoren må ha sine egne styrker, svakheter og elektromagnetiske interaksjoner. Og dette betydde at usynlige speilpartikler, som vanlige, skulle danne speilatomer, molekyler, usynlige stjerner, planeter og til og med speilliv. Dessuten er dette usynlig speilverden kan sameksistere med vår verden i samme rom. Jeg husker hvordan Igor Kobzarev og jeg gikk gjennom skogen nær Moskva på en fridag (fra Firsanovka-stasjonen i Leningrad-retningen til Nakhabino-stasjonen i Riga-retningen). Og plutselig «så» jeg veldig tydelig et usynlig og uhørbart tog som løp over lysningen på usynlige skinner.».

I følge de siste beregningene, i solsystemet mer enn tre hundre kvadrillioner tonn mørk materie. I forhold til massene til planetene er dette ubetydelig. Men hva om det er noe komplekst og organisert - romskip, forskningssonde, Levende skapning? Så kan du fantasere om mørke menn som sitter under lamper med mørkt lys og forgjeves prøver å utlede en formel som forklarer eksistensen av Jorden og Solen, som åpenbart er i strid med den mørke fysikkens lover...

Og hva? Det er mange ganger mer mørk materie enn synlig materie. Vi vet ennå ikke hvilken fysikk som er mer gunstig for fremveksten av liv og intelligens - vår eller den i den skjulte sektoren. Vi vil anta at sjansene er like, noe som betyr at sannsynligheten for eksistensen av " mørkt sinn"fem ganger mer enn "vanlige" romvesener.

Håper på en tilfeldig kollisjon

Du kan bygge teorier og studieprosesser i dyp plass. Men hovedbeviset i fysikk er fortsatt et kontrollert eksperiment. Og det er en mulighet for at mørk materie kan fanges under terrestriske forhold.

Metafor igjen. En designer fra Moskva kan selvfølgelig lese en artikkel om oljeproduksjon i et forretningsmagasin. Men la oss si at han kom på forretningsreise til Surgut. Det er en ikke-null sjanse for at en designer støter på en oljearbeider på gata, de vil bli kjent, gå og drikke kaffe og snakke om meningen med livet. Enig, på denne måten kan dere få mye mer informasjon om hverandre. Og hvis dette skjer, vil en muskovitt sannsynligvis skrive et notat om det på Facebook eller legge ut et bilde på Instagram. Og så vil hans kreative venner lære mye nytt om sibirske arbeidere.

La oss gå tilbake til fysikken.

En av kandidatene til rollen som mørk materieelement er den såkalte WIMP (fra WIMP, Svakt samvirkende massiv partikkel). Disse hypotetiske partikler kan ha en masse titalls ganger større enn en protons masse. Det antas at de flyr i nærheten av jorden. Det er vanskelig å fange dem: mørk materie samhandler med vårt svært motvillig. Regnestykket er at hvis en så stor partikkel treffer kjernen av vanlig materie, vil det merkes.

Det er flere detektorer rundt om i verden som prøver å oppdage mørk materiepartikler. For eksempel PICASSO-installasjonen i Canada. Det følsomme stoffet - fluorkarbon (C 4 F 10) - er i en tilstand av overopphetet væske (når temperaturen har oversteget kokepunktet). Det minste ytre påvirkning, og dråpen vil bli til damp. Det forventes at hvis en partikkel av mørk materie treffer et fluoratom, vil væsken rundt den begynne å bli til gass - en mikroskopisk eksplosjon vil oppstå, hvis lyd kan fanges opp av en spesiell sensor.

Jeg hadde en gang en sjanse til å besøke et laboratorium Novosibirsk-instituttet kjernefysikk oppkalt etter. G.I. Budker, hvor de også utvikler en installasjon for å fange mørk materie. Hoveddelen av enheten ligner en heftig metalltønne som flytende væske pumpes inn i inert gass: xenon og argon. Hvis en mørk materiepartikkel treffer kjernen av et gassmolekyl, kan den oppdages.

Det er viktig å kalibrere installasjonen veldig nøyaktig og isolere den fra andre partikler - ellers vil det være umulig å forstå om det er mørk materie eller noe annet. De planlegger å plassere detektoren i det italienske nasjonale laboratoriet Gran Sasso, som ligger inne i Mount L'Aquila. Fra verden utenfor Laboratoriet er atskilt med nesten halvannen kilometer steiner, som nesten fullstendig eliminerer inntrenging av fremmede partikler.

"Det usynlige forfallet til en usynlig partikkel"

Installasjonene som jeg snakket om i forrige kapittel er designet for å søke primært etter WIMP-er - massive partikler som ikke er tilbøyelige til å inngå andre interaksjoner enn gravitasjonelle.

Men det er en hypotese om at mørk materie ikke er så enkel, og at dens forhold til vår verden er mye mer mangfoldig. La oss si at den metaforiske designeren og arbeideren allerede har møttes og blitt kjent. Men forestill deg at designeren er en vakker jente, og oljearbeideren er en brutal mann, og det oppsto en følelse mellom dem. Kjærlighet, forhold, ekteskap, barn, barnebarn... De to verdenene kan blandes.

Teoretikere hadde grunn til å tro at mørk materie avslører sin tilstedeværelse ikke bare gjennom tyngdekraft. Spesielt hypotesen om en lys mørk partikkel, noen ganger oppstått i elektromagnetiske prosesser, ble fremsatt på begynnelsen av 80-tallet av Lev Okun. I I det siste i forbindelse med «lukkingen» av Standardmodellen har interessen for slike eksotiske partikler økt betydelig, forklarer Renat Dusaev, en vitenskapsmann fra Tomsk. Han er en av deltakerne i et eksperiment for å søke etter en partikkel kalt et mørkt foton.

Dette begrepet ble foreslått i 2008 av amerikanske astrofysikere Lottie Ackerman, Matthew Buckley, Sean Carroll og Mark Kamionkowski. "La oss forestille oss at det er absolutt den nye typen fotoner, som er knyttet til mørk snarere enn vanlig materie. Så det kan være mørkt elektriske felt, mørkt magnetiske felt, mørk stråling og så videre», skrev de.

"Jeg liker navnet på denne partikkelen. Det er et vakkert paradoks i dette. Et foton er et kvantum av lys. Og her er det mørkt. Det viser seg å være en oksymoron, som "varm kald" eller "levende lik". Så langt har få mennesker hørt om mørke fotoner - denne publikasjonen er nesten den første i russisk presse. Men jeg er sikker på at med et slikt navn vil partikkelen raskt bli populær.»

Bare i tilfelle, la meg minne deg på hva et vanlig foton er. dette - elementær partikkel, lyskvante eller annen elektromagnetisk stråling. Det var han som ringte på skolen den kognitive dissonansen: "Hvordan er det mulig - både en partikkel og en bølge på samme tid?!" Å få et foton er veldig enkelt: bare slå på lyspæren og rommet vil fylles med fotoner. Eller ring på telefon. Og radiosignalet, og lyset, og Røntgenstråler, og mange andre ting overføres ved hjelp av denne partikkelen. Den har ingen masse, ingen ladning, men den har energi, takket være hvilken de fleste prosessene rundt den skjer.

I analogi med vår elektromagnetisme, hvor et masseløst foton er en bærer av krefter mellom ladede partikler, kan mørk elektromagnetisme også eksistere, båret av et massivt skjult, eller mørkt, foton. Etter min mening høres "skjult foton" bedre ut enn "mørk": det er mindre forvirring," forklarer Sergei Gninenko.

I motsetning til et vanlig foton, kan et mørkt foton ha masse. Det er umulig å si nøyaktig hvilken. Det antas også at det kan forfalle til andre partikler. Og viktigst av alt, det er en mulighet for at et mørkt foton er i stand til å samhandle med partikler av vanlig materie. En sensasjon er under oppsikt. Det kan skje som en del av et eksperiment med det ikke-så-romantiske navnet NA64.

Hvem er involvert i NA64-eksperimentet

Dette prosjektet ble utviklet av forskere fra Institutt for kjernefysikk ved det russiske vitenskapsakademiet (Moskva) og Institutt for høyenergifysikk (Protvino). Den ble godkjent i mars 2016 Europeisk organisasjon for kjernefysisk forskning - CERN (ja, den samme som bygde Large Hadron Collider). Det er pent sjeldent tilfelle når CERN inkluderer i sin forskningsprogram eksperiment foreslått av russiske forskere; Dette har bare skjedd noen få ganger gjennom historien. SPS-akseleratoren ble gitt for søket etter mørke foton.

Hvis massen til det mørke fotonet er liten - fra én til tusen elektronvolt eller enda mindre, kan det oppstå svingninger mellom fotonet vårt og det mørke, som ligner på nøytrinoscillasjoner. Med en masse, for eksempel større enn 1 MeV, kan den forfalle til vanlige partikler, for eksempel elektron-positron-par. Slike forfall kan registreres. Det er selvfølgelig en mulighet for at et mørkt foton foretrekker å forfalle til "sine" partikler fra den skjulte sektoren, som er nettopp grunnlaget for mørk materie. Og her oppstår en ikke-triviell oppgave - å eksperimentelt oppdage det usynlige forfallet til en usynlig partikkel. Det høres sprøtt ut, men det er sant," innrømmer Gninenko.

Astrofysikere er flinke til å stille gåter og markere grenser, men de må mest sannsynlig forstå forviklingene ved akseleratorer. Ideen om NA64, med all sin elegante enkelhet, er ikke ny, men med oppdagelsen gjort av LIGO-interferometre, er det først nylig at teknologien har tillatt slike presise eksperimenter. CERN er selvfølgelig en av de beste stedene. Vi tror at et mørkt foton er en kortvarig massiv partikkel som kan forfalle til andre hypotetiske partikler. Og det er mulig at disse sekundære partiklene manifesterer seg i samspill med vanlig materie. Påvisning av slike hendelser er også inkludert i forskningsprogrammet vårt, sier Renat Dusaev.

Eksperimentet er basert på loven om bevaring av energi:

Hvis skjulte fotoner eksisterer, kan de bli skapt i en elektronspredningsreaksjon høy energi i et aktivt mål for total absorpsjon. Og dette ville skje takket være kvanteeffekt blanding med et vanlig foton av bremsstrahlung som sendes ut av elektroner i feltet til kjernen. Siden mørke fotoner samhandler svært svakt med vanlig materie, ville de trenge gjennom målet og frakte bort en betydelig del av stråleenergien fra detektoren. En indikasjon på eksistensen av mørke fotoner vil være påvisning av hendelser med stor, mer enn 50 %, manglende energi. Slike hendelser er ekstremt sjeldne. Deres andel er mindre enn 1:100 000 000 000 per standard interaksjon av et elektron i et mål, forklarer Sergei Gninenko.

Grovt sett, hvis en del av energien forsvinner fra et lukket system, betyr det at den ble stjålet av et mørkt foton.

Det kalles stråledump- forseglet eksperiment. Den første strålen av partikler kastes inn i installasjonen, hvor all energien som registreres av detektoren absorberes. Dannelsen av mørke partikler etterlater et ganske spesifikt spor, som vi kan fastslå at vi står overfor fysikk utenfor standardmodellen, avslutter Renat Dusaev.

NA64-eksperimentet foregår i flere stadier. Den første ble fullført i vår.

Faktisk har vi nettopp begynt søket etter et mørkt foton og andre kandidater til rollen som elementer av mørk materie, forklarer Sergei Gninenko.

Resultatene som ble oppnådd gjorde det mulig å utelukke partikkelmasser der et mørkt foton ikke skulle søkes. Søkeområdet har blitt innsnevret med ca. 25 %. Det er ikke dårlig.

Neste fase av forsøket starter i september. Russiske forskere planlegger å jobbe ved CERN i fem uker - mer er ikke mulig ennå: akseleratoren er lastet med andre prosjekter. Forhandlingene pågår imidlertid nå, og hvis de lykkes, vil jakten på mørk materie være uten stopp – året rundt.

Dette er ikke det eneste eksperimentet av denne typen - flere lignende blir utført rundt om i verden. For eksempel er det internasjonalt prosjekt BaBar, som involverer rundt fire hundre fysikere fra forskjellige land, inkludert Russland. Eksperimenter for å søke etter mørke fotoner utføres ved SLAC National Accelerator Laboratory (USA).

Men vi har en utmerket sjanse til å være de første til å finne et mørkt foton,” er Renat Dusaev sikker.

"Mørkt Internett, mørke byer, mørke energikilder..."

Jakten på mørke fotoner minner litt om nøytrinohistorien. Det har vært snakk om en viss manglende partikkel siden begynnelsen av 1900-tallet. Begrepet "nøytrino" dukket opp på 1930-tallet (oversatt fra italiensk som "nøytron"). Men det var mulig å eksperimentelt oppdage partikkelen først i midten av århundret.

Dette var selvfølgelig en stor begivenhet. Men det kan ikke sammenlignes med potensiell deteksjon av mørke fotoner. For det første går ikke nøytrinoer utover standardmodellen og tilhører fortsatt de samme 5% av observerbar materie. For det andre er de ekstremt motvillige til å samhandle - alt de gjør er å fly: milliarder av nøytrinoer passerer gjennom oss hvert sekund. Per definisjon kan det ikke komme noe alvorlig ut av disse uforsiktig autistiske partiklene.

Eller kanskje det er et mørkt foton som fungerer som en bærer av en slags interaksjon... Dette er en vei til en helt annen verden, kompleks og fascinerende.

Oppdagelsen av et nytt samspill mellom vår materie og mørk materie vil være en revolusjon innen fysikk. Ligner på oppdagelsen av radiobølger. Det vil være mulig å kontakte skjult univers. Legg til det mørke Internett, mørke byer, mørke energikilder», oppsummerer Sergei Gninenko.

Isaac Pomeranchuk(1913–1966) - teoretisk fysiker. Deltok i opprettelsen av Sovjet atomreaktorer. Gjorde mange funn innen elementærpartikkelfysikk. To ganger prisvinner Stalin-prisen. En hypotetisk partikkel, pomeron, er navngitt til hans ære.

Parallelt univers i nærheten

Alesya Kondrashova

Lisa Randall: "Ja, mørkt liv er ganske ekte, men jeg vil ikke vedde på at det definitivt eksisterer.»

Selv om mørk materie har blitt snakket om i mer enn et halvt århundre, er det ikke mye litteratur på russisk viet dette mystiske stoffet. Derfor anbefaler vi å lese Lisa Randalls bok "Dark Matter and Dinosaurs", oversatt av Alpina Non-Fiction Publishing House. Det er litt provoserende: faktisk erklærer forfatteren mørk materie nøkkelfaktor utvikling av verdensrommet - fra dannelsen av galakser til utryddelsen av dinosaurer. "Hvis det ikke fantes mørk materie i det tidlige universet, ville det ikke vært noen nå til å spekulere i hva som skjedde, enn si å skape et sammenhengende bilde av universets utvikling. Uten mørk materie ville det ikke vært tid for strukturen vi observerer å danne. Blokker av mørk materie ble til embryoer Melkeveien, samt andre galakser og galaksehoper. Hvis galakser ikke hadde dannet seg, ville det ikke vært noen stjerner, ikke noe solsystem, ikke noe liv slik vi kjenner det."– forsikrer hun. KSH-journalisten stilte Lisa Randall flere spørsmål.

-Etter din mening, hva er mørk materie og hvor kan den finnes?

Generelt forstår vi veldig godt hva mørk materie er. Og det skjer først og fremst i stjernehoper- hvor galaksene er. Konsentrert nær sentrum av disse romobjekter. I tillegg, hvis våre siste beregninger stemmer, kan mørk materie manifestere seg i små skalaer. For eksempel i form av disker som de vi allerede har oppdaget i Melkeveien.

– Finnes det teorier om mørk materie som kanskje ikke er helt vitenskapelige, men som du personlig liker?

Selv har jeg ganske mange kandidater til rollen som mørk materie. Men alle teoriene mine er vitenskapelige og kan testes eksperimentelt. Folk sender meg ofte brev der de presenterer veldig originale hypoteser. Dessverre, så langt er de alle usikre. Det er en grunn til at vi holder oss vitenskapelig tilnærming: Det vil mest sannsynlig fungere.

– I boka skriver du om tre mulige måter universets fødsel. For det første: det har alltid vært der. For det andre: hun ble født som et resultat av Big Bang. For det tredje: Det er mange universer, og vårt er bare ett av dem. Du sier også at det kanskje finnes universer i nærheten av oss, men i andre dimensjoner. Kanskje kommer mørk materie derfra?

Mørk materie kan faktisk eksistere i en annen dimensjon. Imidlertid bør eksotiske ideer bare utforskes når alt kommer til alt klassiske teorier. Det er mange forhold som mørk materie kan eksistere under uten involvering av parallelle universer - vi starter med dem.

– Men likevel, er det mulig at det finnes andre verdener et sted i nærheten? Andre livsformer, kanskje andre mennesker eller skapninger? Kan våre hjem og byer stå ved siden av mørk materie byer?

Ja, dette er mulig. Men disse andre samhandler dessverre med oss ​​for svakt, bare gjennom tyngdekraften, så vi kan ikke oppdage dem. Ulike verdener kan eksistere samtidig og ikke legge merke til hverandre. Ja, det mørke livet er veldig ekte, men jeg vil ikke satse på at det definitivt eksisterer.

– Vil det være mulig å oppdage mørk materie under terrestriske forhold?

Kommer an på hva det viser seg å være. Hvor tett vil det samhandle med oss, i det minste ved hjelp av enheter; vil vi kunne oppdage det? Hvem vet...

– Når folk så på stjernene eller fant opp det første optiske instrumenter, da tenkte du ikke på romskip og GPS. Kan du forestille deg litt og forestille deg hvordan livet vil bli når vi studerer mørk materie og begynner å bruke den i hverdagens praksis?

Det er for komplisert. Så langt har vi bare et svakt håp om å oppdage det - daglig bruk i hverdagen er fortsatt så langt unna!

Illustrasjoner: Georgy Muryshkin; foto: Wikipedia / commons, CERN, NASA/ESA/HUBBLE.

BELYSE for hva. Å SKAPE LYS for hva. Bok Uttrykke Å gjøre noe klart, å forklare noe. Anya var bare interessert i materialet til henne vitenskapelig arbeid, som forfulgte målet om å kaste lys over de gamle religiøse ritualene til "jordfolket", eller Chumylkup(V. Matov. Tamburin).

  • - ro deg ned. ons. "Hei, Proshka, vodka!" – Dette utropet kastet en beroligende balsam på hjertet mitt. Saltykov. Provinsielle essays. 2. Bedratt sekondløytnant...

    Mikhelson Explanatory and Phraseological Dictionary (orig. orf.)

  • - 1. som ofrer sitt liv, helse. Dette innebærer en væpnet konfrontasjon med en sterk fiende...

    Parlør russisk språk

  • - UTGILT BLOD for hvem, for hva. UTGILT BLOD for hvem, for hva. Høy 1. Å dø for å forsvare noen eller noe. Jeg vil gjerne utgyte blod for vårt Moskva. 2...
  • - SPILL SVETTE. FELL SVETTE. Razg. Uttrykke Jobb hardt, jobb hardt. Selv vet jeg at jeg gjør litt ved å skrive om; Ja, jeg er fortsatt stolt av det: Jeg jobber, jeg svetter. Folk samlet steiner fra åkrene...

    Russisk fraseologisk ordbok litterært språk

  • - Razg. Uttrykke Jobb hardt, intenst. Etter å ha kastet syv svette, hoppet de i frontlinjen på et vaklende fly og falt ned på bakken, og brakk ofte landingsutstyret eller vingen ...

    Fraseologisk ordbok for det russiske litterære språket

  • - B/C kap. se _Vedlegg II sølt og sølt 235 personer se _Vedlegg II sølt sølt og sølt sølt 242 cm.

    Ordbok med russiske aksenter

  • - se søl...

    Ordbok Dahl

  • - Se SANNHET -...

    I OG. Dahl. Ordspråk fra det russiske folket

  • - Se: Hell ut en bøtte med tårer...
  • - Psk. Vær veldig opprørt, fell mange tårer. POS 3, 59, 61...

    Stor ordbok Russiske ordtak

  • - Razg. 1. for hvem, for hva. Dø for å forsvare noen eller noe. 2. Kjemp, vær i krig. BMS 1998, 317; WWTP, 153; Versh. 4, 365...

    Stor ordbok med russiske ordtak

  • - for hva. Razg. Gjør det klart, forståelig, forklar, avslør essensen av noe. FSRY, 363; ZS 1996, 521...

    Stor ordbok med russiske ordtak

  • - Enkelt. Bli trøtt, trøtt, overspent i prosessen hardt arbeid. SPP 2001, 62; F 2, 99, 179...

    Stor ordbok med russiske ordtak

  • - Zharg. hjørne. Tatt på fersk gjerning. Trachtenberg, 55; SRVS 1, 147; SRVS 2, 73, 81, 128, 204, 211; SRVS 3, 115; 121, TSUZH, 147, 164...

    Stor ordbok med russiske ordtak

  • - Zharg. rusmisbruker, arrestasjon Bli fanget mens du injiserer narkotika. TSUZH, 147...

    Stor ordbok med russiske ordtak

  • - Volg. Krangel med noen Glukhov 1988, 135...

    Stor ordbok med russiske ordtak

"Shedding Light" i bøker

forfatter

Hvilke deler av verden er det ikke tatt hensyn til når man deler jordens land i den gamle og den nye verden?

Fra bok Nyeste bok fakta. Bind 1. Astronomi og astrofysikk. Geografi og andre geovitenskaper. Biologi og medisin forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Hvilke deler av verden er det ikke tatt hensyn til ved deling jordens landgammelt lys Og Ny verden? Den gamle verden er vanlig navn tre deler av verden kjent for gamle mennesker: Europa, Asia og Afrika. Dette navnet oppsto etter oppdagelsen av Amerika, som ble kalt den nye verden.

Fra boken Queen forfatter Smith Sally Bedell

Kapittel ni Kaste lys over mysteriet På 1960-tallet ble dronningen friere, og hun viet allerede mer tid til det yngre barneparet enn til de eldre. "For en glede det viser seg å være når en baby dukker opp i huset igjen!" (1) - utbrøt hun etter at Edward ble født i 1964. Mary

Kapittel ni kaster lys over nadverden

Fra boken Queen forfatter Smith Sally Bedell

Kapittel ni kaster lys over nadverden 1 «For en glede det viser seg å være...» - Bradford. S. 325.2 ... "har det travelt med å bade barna." - Intervju med Mary Wilson.3 Misfornøyd med å bli behandlet for hardt... - Dimbleby. S. 39.4 Elizabeth II var ikke redd foran seg... - Ibid. C. 40,5 ..."arbeid,

Fra boken Mysteries of the Sixth Continent forfatter Kovalev Sergey Alekseevich

Del tre. GAMLE VERDEN - NY VERDEN. HVEM VIL VINNE?

Agvan Tadevosyan: "Mattah – utgyt blod"

Fra boken 100 av de mest effektive ritualene for å oppfylle ønsker fra de mest kjente synske forfatter Lobkov Denis

Agvan Tadevosyan: "Mattah - utgyt blod" Agvan Gaikovich Tadevosyan er en arvelig klarsynt, synsk, parapsykolog, numerolog, tarotleser, medlem av International Association of Parapsychology and Healing, som har valgt den lyse veien å hjelpe sine kjære ved å bruke sin gave og alt

Kapittel 2 "Å utøse blodet til noen og redde nesten, sannsynligvis, alt"

Fra boken Military Petersburg in the epoke of Nicholas I forfatter Malyshev Stanislav Anatolievich

Kapittel 2 «Å utgyte noens blod og redde nesten, sannsynligvis, alt» Tidlig morgen den 14. desember 1825 sverget regimentssjefene og hele hovedstadens generaler personlig troskap til den nye keiseren Vinterpalasset og gikk til vaktenhetene som var betrodd dem for å sverge inn soldatene og

"Det er bedre å utgyte blod..."

Fra boken Russia and Japan: Knots of Contradictions forfatter Koshkin Anatoly Arkadevich

«Det er bedre å utgyte blod...» Den 16. april 1941 sendte den japanske ambassadøren i Berlin, H. Oshima, en kryptert melding til Tokyo som sa: «I år vil Tyskland starte en krig mot USSR» (260). Tilsvarende informasjon ble mottatt fra japanske ambassadører og militærattachéer i andre europeiske land.

Hvilke deler av verden er det ikke tatt hensyn til når man deler jordens land i den gamle og den nye verden?

Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 1 [Astronomi og astrofysikk. Geografi og andre geovitenskaper. Biologi og medisin] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Hvilke deler av verden er det ikke tatt hensyn til når man deler jordens land i den gamle og den nye verden? Den gamle verden er det vanlige navnet på tre deler av verden kjent for gamle mennesker: Europa, Asia og Afrika. Dette navnet oppsto etter oppdagelsen av Amerika, som ble kalt den nye verden.

Hvilke deler av verden er det ikke tatt hensyn til når man deler jordens land i den gamle og den nye verden?

Fra boken 3333 vanskelige spørsmål og svar forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Hvilke deler av verden er det ikke tatt hensyn til når man deler jordens land i den gamle og den nye verden? Den gamle verden er det vanlige navnet på tre deler av verden kjent for gamle mennesker: Europa, Asia og Afrika. Dette navnet oppsto etter oppdagelsen av Amerika, som ble kalt den nye verden.

KAPITTEL SIX KATHMANDU: ET INNSPILL der et tilbakeblikk på noen av utskeielsene i tantrisk stil som en gang fant sted i Asias fremste hippieborg, hjelper til med å kaste lys over den merkelige soppepisoden på La Chorrera

Fra boken True Hallucinations forfatter McKenna Terence

Sett lys på problemet

Fra boken En varm kopp på en kald dag [Hvordan fysiske sensasjoner påvirke våre beslutninger] av Lobel Talma

Sett lys på problemet Har du noen gang slitt med å huske et ord mens du løste et kryssord? Og så plutselig - innsikt, og her er det klare svaret. Dette øyeblikket av plutselig forståelse kalles aha-effekten eller "eureka-effekten" og tilskrives den store greske matematikeren

Hvis det ikke var for den iranske sikkerhetsoffiseren... Hvordan hendelser som ikke skjedde kan kaste lys over arrangørene av "århundrets terrorangrep"

Fra boken Islam og politikk [Artikkelsamling] forfatter Ignatenko Alexander

Hvis ikke iransk offiser sikkerhet... Hvordan hendelser som aldri skjedde kan kaste lys over arrangørene av «århundrets terrorangrep» Terrorangrepene i New York og Washington (11. september 2001) oppfattes av det sjokkerte verdenssamfunnet som ideelle mht. organisasjon og

Hvorfor var Herkules redd for å utgyte bare en dråpe av blodet da han fanget den keryniske doeen?

Fra boken The Newest Book of Facts. Bind 2 [Mytologi. Religion] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Hvorfor var Hercules redd for å utgyte bare en dråpe av blodet hennes, da han fanget den kerynske doen? Cerynean-hinden, en stor, flåtefotet flekket hind med gylne horn og kobberhover, var det hellige dyret til Artemis. Som barn så gudinnen fem dåhjort som var større enn okser,

35 Da sa Jesus til dem: En liten stund er lyset hos dere; gå mens det er lys, så mørket ikke skal innhente deg; men den som vandrer i mørket, vet ikke hvor han går. 36. Så lenge lyset er hos dere, tro på lyset, så dere kan være lysets sønner. Etter å ha sagt dette, gikk Jesus bort og gjemte seg for dem.

Fra boken The Explanatory Bible. Bind 10 forfatter Lopukhin Alexander

35 Da sa Jesus til dem: En liten stund er lyset hos dere; gå mens det er lys, for at mørket ikke skal innhente deg, men den som vandrer i mørket, vet det ikke hvor skal han. 36. Så lenge lyset er hos dere, tro på lyset, så dere kan være lysets sønner. Etter å ha sagt dette, gikk Jesus bort og gjemte seg for dem. Herren møter igjen

Kanskje et sted i universet eksisterer det en helt annen verden, i motsetning til vår. Andre fysikklover fungerer i det, andre partikler samhandler. En gruppe russiske forskere har sammen med kolleger fra andre land kommet nærmere å oppdage en mystisk partikkel – et mørkt foton. Han kan vise seg å være en mellommann mellom vår verden og den skjulte delen av universet. Eksperimentet, kalt NA64, ble utført ved en av CERN-akseleratorene. Hvis prosjektet lykkes, vil det være en reell revolusjon innen fysikk, og faktisk i våre ideer om verden.

Mystisk masse

Verden er veldig urettferdig. Materie vi forstår utgjør omtrent 5 % av universet. Alt annet er noe merkelig og mørkt.

På 20–30-tallet av det 20. århundre la forskerne merke til at det i noen galakser var et ondsinnet brudd på lovene til himmelmekanikk. For eksempel målte den sveitsisk-amerikanske astronomen Fritz Zwicky radialhastighetene til åtte galakser i stjernebildet Coma Berenices i 1933. Beregninger har vist at det er titalls ganger mindre synlig materie der enn det som trengs for at gravitasjonskraften skal holde galaksene sammen. Dette betyr at det er noe annet, usynlig, men som påvirker massen. Dette er hvordan begrepet "mørk materie" dukket opp.

Det uventede resultatet kan tilskrives målefeil eller en feil i formlene. Men videre forskning overbeviste forskerne enda mer: det er noe mystisk, tungt, utilgjengelig for observasjon i verdensrommet. Og i veldig store mengder.

Et annet bevis på eksistensen av mørk materie kom fra gravitasjonslinsemetoden. Massive objekter som galakser og deres klynger bøyer lysstrålene som kommer fra stjernene bak dem – takket være Albert Einsteins relativitetsteori. Men tyngdekraften til synlige kosmiske kropper er ikke nok til å bøye lys slik observasjoner viser.

Et annet argument er oppdagelsen av enorme mengder varm gass i galaksehoper. Beregninger har vist at massen av vanlig materie er for liten til å holde denne gassen - den burde for lenge siden ha fløyet bort i rommets tomrom. Men den flyr ikke unna!

Derfor er det et eller annet stoff i universet som viser enorm masse, men som unngår enhver annen observasjon. Denne saken sender ikke ut synlig lys eller andre bølger. Interagerer ikke med vanlige stoffer. Den kan ikke ses, berøres, luktes eller til og med settes inn i en gasspedal.

"Til tross for dens usynlighet og uhåndgripelighet, spilte mørk materie en nøkkelrolle i utformingen av universets struktur. Mørk materie kan sammenlignes med undervurderte vanlige medlemmer av samfunnet. Selv om de ikke er synlige for skjebneskaperne, uten en hær av arbeidere som bygger pyramider, legger motorveier, setter sammen elektronisk utstyr, er utviklingen av sivilisasjonen umulig. Som andre usynlige grupper av mennesker i samfunnet vårt, er mørk materie grunnleggende viktig for vår verden.", skriver den teoretiske fysikeren Lisa Randall i boken «Dark Matter and Dinosaurs», som ble utgitt på russisk i år av Alpina Non-Fiction-forlaget.

Jeg vil utvide denne metaforen litt. Tenk deg at du er en designer som bor i Moskva, en slags femte generasjons kreativ intellektuell. Og et sted i Sibir er det en oljebrønnarbeider. Du går ikke inn i de vanlige formene for interaksjon med ham: ikke gå på besøk, ikke kommuniser på sosiale nettverk, ikke sitt til om morgenen med en kopp te. Men man bor i samme land og opplever hverandre indirekte. For eksempel, takket være utvunnet olje, blir statsbudsjettet massivt og påvirker designeren. Jeg kom på denne metaforen spesifikt for ikke å skremme engstelige humanister med fysikk. Det vil fortsette å dukke opp – fysikere og viljesterke tekstforfattere kan savne det.

Gjennom Looking Glass-universet

Den delen av verden som er kjent for oss har lenge vært lagt ut langs hyllene til Standard Physical Model: kvarker her, elektroner der, elektromagnetisk interaksjon på siden, og så videre. Inntil nylig var det uklarheter med én celle - Higgs-bosonet. Imidlertid håndterte de ham også. Men, jeg gjentar, dette er bare en tjuendedel av universet. Det er mange ganger mer mørk materie, men ingenting er egentlig kjent om det.

Sergei Gninenko- programleder Forsker Institutt for atomforskning ved det russiske vitenskapsakademiet, et av de hundre mest siterte i verden Russiske fysikere. En av lederne for eksperimentet for å søke etter mørke fotoner utført ved CERN.

Til tross for intensive søk ved Large Hadron Collider og i rom- og underjordiske laboratorier, vet vi fortsatt svært lite om opprinnelsen, sammensetningen og dynamikken til mørk materie. Vi vet bare at den beveger seg relativt sakte, er "kald" og interagerer med oss ​​gravitasjonsmessig. Mangelen på fremgang på dette spørsmålet har endret forståelsen av mørk materie. Det har dukket opp utvidede versjoner av standardmodellen som antyder at mørk materie er en del av den såkalte skjulte sektoren. Det, som universet, består av en familie av partikler og krefter, men det kan ikke oppdages, og det er derfor det er "gjemt", sier fysikeren Sergei Gninenko.

Hvor kom mørk materie fra? Det er ikke helt kjent. Kanskje dukket det opp i øyeblikket av Big Bang samtidig med stoffet vi er kjent med. Kanskje skjedde noe som fysikere kaller en "romdefekt", og den ene delen av verden viste seg å være praktisk talt uten forbindelse med den andre, selv om begge er lokalisert i de samme galaksene.

Eller for eksempel var det et annet Big Bang som fødte en skjult sektor, legger Gninenko til.

Det er dusinvis av hypoteser som forklarer hva mørk materie er: ukjente elementærpartikler, klynger av spesielle typer nøytrinoer, hilsener fra den femte dimensjonen ...

Igor Kobzarev(1932–1991) - teoretisk fysiker, spesialist i elementærpartikler og gravitasjonsteorien.

Lev Okun(1929–2015) - teoretisk fysiker. Det var han som i 1962 foreslo å kalle elementærpartikler underlagt sterk interaksjon(protoner, nøytroner osv.). Dette ordet brukes over hele verden, og takket være Large Hadron Collider vet selv de som er langt fra fysikk det.

En av de første teoriene ble foreslått i 1966 av de sovjetiske fysikerne Kobzarev, Okun og Pomeranchuk (fysikere iblant kaller det KOP - etter navnene på skaperne). På den tiden var Vesten lite interessert i mørk materie, men nå er det nesten blitt problemet nummer én.

Forfatterne var tydelig inspirert av Lewis Carroll med hans "Alice Through the Looking Glass." I sammendraget til den berømte artikkelen publisert i tidsskriftet Nuclear Physics, skrev de: "...muligheten for eksistensen, sammen med vanlige partikler (L), av "speil"-partikler (R), hvis introduksjon gjenoppretter ekvivalensen mellom venstre og høyre, diskuteres. Det har vist seg at «speil»-partikler ikke kan samhandle med vanlige, verken sterkt, halvsterkt eller elektromagnetisk... Spørsmålet om eksistensen av makroskopiske legemer (stjerner) fra R-materie og muligheten for deteksjon av dem diskuteres. ”.

Faktisk snakker vi om muligheten for et parallelt univers. Og her vil jeg gjerne gå tilbake til metaforen om designeren og oljemannen. Selv en veldig kreativ muskovitt vil ikke benekte eksistensen av den sibirske hardarbeideren og hans bidrag til landets bruttoprodukt. Men han er neppe klar til å innrømme at en så sosialt fjern type har en kompleks indre verden: tvil, melankoli, inspirasjon, kjærlighet, drømmer. Det ukjente virker ofte enklere enn det faktisk er.

Ja, det er hypoteser om at mørk materie består av bare én type partikler som bare er i stand til å gi masse, ikke noe mer. Det er nok å legge til en celle til standardmodellen, og problemet vil bli løst. Men det er andre teorier som viser at den mørke verden kan være veldig kompleks.

Mye senere, i 2007, skrev Lev Okun i tidsskriftet Uspekhi Fizicheskikh Nauk: «Den skjulte speilsektoren må ha sine egne sterke, svake og elektromagnetiske interaksjoner. Og dette betydde at usynlige speilpartikler, som vanlige, skulle danne speilatomer, molekyler, usynlige stjerner, planeter og til og med speilliv. Dessuten kan denne usynlige speilverdenen sameksistere med vår verden i samme rom. Jeg husker hvordan Igor Kobzarev og jeg gikk gjennom skogen nær Moskva på en fridag (fra Firsanovka-stasjonen i Leningrad-retningen til Nakhabino-stasjonen i Riga-retningen). Og plutselig «så» jeg veldig tydelig et usynlig og uhørbart tog som løp over lysningen på usynlige skinner.».

Isaac Pomeranchuk(1913–1966) - teoretisk fysiker. Deltok i opprettelsen av sovjetiske atomreaktorer. Gjorde mange funn innen elementærpartikkelfysikk. To ganger vinner av Stalinprisen. En hypotetisk partikkel, pomeron, er navngitt til hans ære.

I følge de siste beregningene er det mer enn tre hundre kvadrillioner tonn mørk materie i solsystemet. I forhold til massene til planetene er dette ubetydelig. Men hva om det er noe komplekst og organisert - et romskip, en forskningssonde, en levende skapning? Så kan du fantasere om mørke menn som sitter under lamper med mørkt lys og forgjeves prøver å utlede en formel som forklarer eksistensen av Jorden og Solen, som åpenbart er i strid med den mørke fysikkens lover...

Og hva? Det er mange ganger mer mørk materie enn synlig materie. Vi vet ennå ikke hvilken fysikk som er mer gunstig for fremveksten av liv og intelligens - vår eller den i den skjulte sektoren. La oss anta at sjansene er like, noe som betyr at sannsynligheten for eksistensen av "mørk intelligens" er fem ganger større enn for "vanlige" romvesener.

Håper på en tilfeldig kollisjon

Du kan bygge teorier og studere prosesser i deep space i lang tid. Men hovedbeviset i fysikk er fortsatt et kontrollert eksperiment. Og det er en mulighet for at mørk materie kan fanges under terrestriske forhold.

Metafor igjen. En designer fra Moskva kan selvfølgelig lese en artikkel om oljeproduksjon i et forretningsmagasin. Men la oss si at han kom på forretningsreise til Surgut. Det er en ikke-null sjanse for at en designer støter på en oljearbeider på gata, de vil bli kjent, gå og drikke kaffe og snakke om meningen med livet. Enig, på denne måten kan dere få mye mer informasjon om hverandre. Og hvis dette skjer, vil en muskovitt sannsynligvis skrive et notat om det på Facebook eller legge ut et bilde på Instagram. Og så vil hans kreative venner lære mye nytt om sibirske arbeidere.

La oss gå tilbake til fysikken.

En av kandidatene til rollen som et element av mørk materie er den såkalte WIMP (fra WIMP, Weakly Interacting Massive Particle). Disse hypotetiske partiklene kan ha en masse titalls ganger større enn massen til et proton. Det antas at de flyr i nærheten av jorden. Det er vanskelig å fange dem: mørk materie interagerer med vår veldig motvillig. Regnestykket er at hvis en så stor partikkel treffer kjernen av vanlig materie, vil det merkes.

Det er flere detektorer rundt om i verden som prøver å oppdage mørk materiepartikler. For eksempel PICASSO-installasjonen i Canada. Det følsomme stoffet - fluorkarbon (C 4 F 10) - er i en tilstand av overopphetet væske (når temperaturen har oversteget kokepunktet). Den minste ytre påvirkning, og dråpen vil bli til damp. Det forventes at hvis en partikkel av mørk materie treffer et fluoratom, vil væsken rundt den begynne å bli til gass - en mikroskopisk eksplosjon vil oppstå, hvis lyd kan fanges opp av en spesiell sensor.

Jeg hadde en gang muligheten til å besøke laboratoriet til Novosibirsk Institute of Nuclear Physics. G.I. Budker, hvor de også utvikler en installasjon for å fange mørk materie. Hoveddelen av enheten ligner en heftig metallfat som flytende inertgass pumpes inn i: xenon og argon. Hvis en mørk materiepartikkel treffer kjernen av et gassmolekyl, kan den oppdages.

Det er viktig å kalibrere installasjonen veldig nøyaktig og isolere den fra andre partikler - ellers vil det være umulig å forstå om det er mørk materie eller noe annet. De planlegger å plassere detektoren i det italienske Gran Sasso National Laboratory, som ligger inne i Mount L'Aquila. Laboratoriet er atskilt fra omverdenen med nesten halvannen kilometer med bergarter, noe som nesten helt utelukker inntrengning av fremmede partikler.

"Det usynlige forfallet til en usynlig partikkel"

Installasjonene som jeg snakket om i forrige kapittel er designet for å søke primært etter WIMP-er - massive partikler som ikke er tilbøyelige til å inngå andre interaksjoner enn gravitasjonelle.

Men det er en hypotese om at mørk materie ikke er så enkel, og at dens forhold til vår verden er mye mer mangfoldig. La oss si at den metaforiske designeren og arbeideren allerede har møttes og blitt kjent. Men forestill deg at designeren er en vakker jente, og oljearbeideren er en brutal mann, og det oppsto en følelse mellom dem. Kjærlighet, forhold, ekteskap, barn, barnebarn... De to verdenene kan blandes.

Teoretikere hadde grunn til å tro at mørk materie avslører sin tilstedeværelse gjennom mer enn bare gravitasjonskraft. Spesielt hypotesen om en lys mørk partikkel, noen ganger oppstått i elektromagnetiske prosesser, ble fremsatt på begynnelsen av 80-tallet av Lev Okun. Nylig, på grunn av "lukkingen" av standardmodellen, har interessen for slike eksotiske partikler økt betydelig, forklarer Renat Dusaev, en vitenskapsmann fra Tomsk. Han er en av deltakerne i et eksperiment for å søke etter en partikkel kalt et mørkt foton.

Dette begrepet ble foreslått i 2008 av amerikanske astrofysikere Lottie Ackerman, Matthew Buckley, Sean Carroll og Mark Kamionkowski. «La oss forestille oss at det er en helt ny type foton som er knyttet til mørk materie, i stedet for vanlig materie. Dermed kan det være mørke elektriske felt, mørke magnetiske felt, mørk stråling og så videre», skrev de.

Bare i tilfelle, la meg minne deg på hva et vanlig foton er. Dette er en elementær partikkel, et lyskvantum eller annen elektromagnetisk stråling. Det var han som forårsaket kognitiv dissonans på skolen: "Hvordan er det mulig - både en partikkel og en bølge på samme tid?!" Å få et foton er veldig enkelt: bare slå på lyspæren og rommet vil fylles med fotoner. Eller ring på telefon. Og et radiosignal, og lys, og røntgenstråler, og mye mer overføres ved hjelp av denne partikkelen. Den har ingen masse, ingen ladning, men den har energi, takket være hvilken de fleste prosessene rundt den skjer.

I analogi med vår elektromagnetisme, hvor et masseløst foton er en bærer av krefter mellom ladede partikler, kan mørk elektromagnetisme også eksistere, båret av et massivt skjult, eller mørkt, foton. Etter min mening høres "skjult foton" bedre ut enn "mørk": det er mindre forvirring," forklarer Sergei Gninenko.

I motsetning til et vanlig foton, kan et mørkt foton ha masse. Det er umulig å si nøyaktig hvilken. Det antas også at det kan forfalle til andre partikler. Og viktigst av alt, det er en mulighet for at et mørkt foton er i stand til å samhandle med partikler av vanlig materie. En sensasjon er under oppsikt. Det kan skje som en del av et eksperiment med et ikke-så-romantisk navn NA64.

Dette prosjektet ble utviklet av forskere fra Institutt for kjernefysikk ved det russiske vitenskapsakademiet (Moskva) og Institutt for høyenergifysikk (Protvino). I mars 2016 ble den godkjent av European Organization for Nuclear Research – CERN (ja, den samme som bygde Large Hadron Collider). Dette er et ganske sjeldent tilfelle når CERN inkluderer i sitt forskningsprogram et eksperiment foreslått av russiske forskere; Dette har bare skjedd noen få ganger gjennom historien. SPS-akseleratoren ble gitt for søket etter mørke foton.

Hvis massen til det mørke fotonet er liten - fra én til tusen elektron-volt eller enda mindre, da kan det oppstå svingninger mellom fotonet vårt og det mørke, som ligner på nøytrinoscillasjoner. Med en masse, for eksempel større enn 1 MeV, kan den forfalle til vanlige partikler, for eksempel elektron-positron-par. Slike forfall kan registreres. Det er selvfølgelig en mulighet for at et mørkt foton foretrekker å forfalle til "sine" partikler fra den skjulte sektoren, som er nettopp grunnlaget for mørk materie. Og her oppstår en ikke-triviell oppgave - å eksperimentelt oppdage det usynlige forfallet til en usynlig partikkel. Det høres sprøtt ut, men det er sant," innrømmer Gninenko.

Elektronvolt (eV). Kjernefysikere foretrekker å måle massen av partikler gjennom energi - takk igjen til Einstein for E = mc 2. Dermed er massen til et elektron omtrent 0,5 MeV (en million elektronvolt), et proton er 0,9 GeV (det vil si nesten en milliard eV), og en nøytrino er mindre enn 0,28 eV.

Astrofysikere er flinke til å stille gåter og markere grenser, men de må mest sannsynlig forstå forviklingene ved akseleratorer. Ideen om NA64, med all sin elegante enkelhet, er ikke ny, men med oppdagelsen gjort av LIGO-interferometre, er det først nylig at teknologien har tillatt slike presise eksperimenter. CERN er selvfølgelig et av de beste stedene for dette. Vi tror at et mørkt foton er en kortvarig massiv partikkel som kan forfalle til andre hypotetiske partikler. Og det er mulig at disse sekundære partiklene manifesterer seg i samspill med vanlig materie. Påvisning av slike hendelser er også inkludert i forskningsprogrammet vårt, sier Renat Dusaev.

Eksperimentet er basert på loven om bevaring av energi:

Hvis skjulte fotoner eksisterer, kan de skapes i en spredningsreaksjon av høyenergielektroner i et aktivt totalt absorpsjonsmål. Og dette ville skje på grunn av kvanteeffekten av å blande med et vanlig foton bremsstrahlung-strålingen som sendes ut av elektroner i feltet til kjernen. Siden mørke fotoner samhandler svært svakt med vanlig materie, ville de trenge gjennom målet og frakte bort en betydelig del av stråleenergien fra detektoren. En indikasjon på eksistensen av mørke fotoner vil være påvisning av hendelser med stor, mer enn 50 %, manglende energi. Slike hendelser er ekstremt sjeldne. Deres andel er mindre enn 1:100 000 000 000 per standard interaksjon av et elektron i et mål, forklarer Sergei Gninenko.

Grovt sett, hvis en del av energien forsvinner fra et lukket system, betyr det at den ble stjålet av et mørkt foton.

Dette kalles beam-dump - et forseglet eksperiment. Den første strålen av partikler kastes inn i installasjonen, hvor all energien som registreres av detektoren absorberes. Dannelsen av mørke partikler etterlater et ganske spesifikt spor, som vi kan fastslå at vi står overfor fysikk utenfor standardmodellen, avslutter Renat Dusaev.

NA64-eksperimentet foregår i flere stadier. Den første ble fullført i vår.

Faktisk har vi nettopp begynt søket etter et mørkt foton og andre kandidater til rollen som elementer av mørk materie, forklarer Sergei Gninenko.

Resultatene som ble oppnådd gjorde det mulig å utelukke partikkelmasser der et mørkt foton ikke skulle søkes. Søkeområdet har blitt innsnevret med ca. 25 %. Det er ikke dårlig.

Neste fase av forsøket starter i september. Russiske forskere planlegger å jobbe ved CERN i fem uker - mer er ikke mulig ennå: akseleratoren er lastet med andre prosjekter. Forhandlingene pågår imidlertid nå, og hvis de lykkes, vil jakten på mørk materie være uten stopp – året rundt.

Dette er ikke det eneste eksperimentet av denne typen - flere lignende blir utført rundt om i verden. For eksempel er det et internasjonalt prosjekt BaBar, der rundt fire hundre fysikere fra forskjellige land, inkludert Russland, deltar. Eksperimenter for å søke etter mørke fotoner utføres ved SLAC National Accelerator Laboratory (USA).

Men vi har en utmerket sjanse til å være de første til å finne et mørkt foton,” er Renat Dusaev sikker.

"Mørkt Internett, mørke byer, mørke energikilder..."

Jakten på mørke fotoner minner litt om nøytrinohistorien. Det har vært snakk om en viss manglende partikkel siden begynnelsen av 1900-tallet. Begrepet "nøytrino" dukket opp på 1930-tallet (oversatt fra italiensk som "nøytron"). Men det var mulig å eksperimentelt oppdage partikkelen først i midten av århundret.

Dette var selvfølgelig en stor begivenhet. Men det kan ikke sammenlignes med potensiell deteksjon av mørke fotoner. For det første går ikke nøytrinoer utover standardmodellen og tilhører de samme 5% av observerbar materie. For det andre er de ekstremt motvillige til å samhandle - alt de gjør er å fly: milliarder av nøytrinoer passerer gjennom oss hvert sekund. Per definisjon kan det ikke komme noe alvorlig ut av disse uforsiktig autistiske partiklene.

Eller kanskje det er et mørkt foton som fungerer som en bærer av en slags interaksjon... Dette er en vei til en helt annen verden, kompleks og fascinerende.

Oppdagelsen av et nytt samspill mellom vår materie og mørk materie vil være en revolusjon innen fysikk. Ligner på oppdagelsen av radiobølger. Det vil være mulig å kommunisere med det skjulte universet. Legg til det mørke Internett, mørke byer, mørke energikilder», oppsummerer Sergei Gninenko.

på "Schrodinger's Cat"

for hva. Å SKAPE LYS for hva. Bok Uttrykke Å gjøre noe klart, å forklare noe. Anya var bare interessert i materialet for sitt vitenskapelige arbeid, som hadde som mål å kaste lys over de gamle religiøse ritualene til "jordfolket", eller Chumylkup.(V. Matov. Tamburin).

Fraseologisk ordbok for det russiske litterære språket. - M.: Astrel, AST. A. I. Fedorov. 2008.

Se hva «Shed light» er i andre ordbøker:

    å kaste lys- å forklare, å forklare, å avklare, å kaste lys, å forklare, å forklare, å avklare, å avklare Ordbok over russiske synonymer ... Synonymordbok

    å kaste lys– Kast (kast) lys på noe, gjør det klart, forståelig... Ordbok med mange uttrykk

    Kaster/lyser- for hva. Razg. Å gjøre klart, forståelig, å forklare, å avsløre essensen av noe. FSRY, 363; ZS 1996, 521 ...

    skur- lett handling...

    LYS- Hvitt lys. 1. Folkets poet. Omverdenen, jorden med alt som finnes på den. FSRY, 411; BTS, 71; BMS 1998, 517; Versh. 6, 180; FM 2002, 414; Mokienko 1986, 222. 2. Pribike. Om en stor, enorm plass. SNFP, 109. 3. til. Pribike. OM… … Stor ordbok med russiske ordtak

    lys- lyset blinket handling, motivet blinket lyset handling, motiv, lite kaste lyset handling se lyset persepsjon lyset er sett handling, motivet slå på lyset handling, årsakssammenheng slå på lyset handling, årsakssammenheng lyset skinte . .. ... Verbal kompatibilitet av ikke-objektive navn

    lys- I a (y), setning; i lyset/de, i lyset/; m. se også. lysende 1) Strålende energi ( elektromagnetiske vibrasjoner i et visst bølgelengdeområde), oppfattet av øyet og synliggjort verden. sollys. Dagslys. Månelys… Ordbok med mange uttrykk

    Lys– Dette begrepet har andre betydninger, se Lys (betydninger). Synlig lys en del av hele verden elektromagnetisk stråling, utgitt av en opphetet eller begeistret ... Wikipedia

    skur- Å utgyte (utgyte) blod 1) (sitt eget) for at noen eller noe (retor.) skal dø, lide, forsvare noen eller noe. Vi utøste blodet vårt for deg! 2) hvis (retor.) drepe noen n. Han utøste mye blod og drepte mennesker. Kaste (kaste) lys... ... Fraseologisk ordbok for det russiske språket

    SKUR- SPILL, I'll spill, you'll spill, led. søl, forbi vr. sølt, sølt, sølt, helt. (å søle). 1. hva. Søl, sprut. Spill eddik på duken. 2. uten tillegg Pass (omtrent regn). Det øsregnet. ❖ Utøse (utgyte) blod se blod.… … Ushakovs forklarende ordbok

Bøker

  • Tegneseriesett "Elektra, Daredevil, Finn, Jake og Starlight", . Bok 1 Starlight Forfatter: Mark Millar Oversetter: Evgeny Spitsyn Illustratør: Goran Parlov " Stjernelys. The Return of Duke McQueen" er en hyllest til den klassiske amerikanske... Kjøp for 874 RUR
  • Lys på den andre siden av livet. Forstå visdommen til lysplanene, Cindy Dale. Hva er den usynlige "verden" som vi kaller døden? Er det sant at døden er slutten på livet, slik vi er vant til å forstå det? Eller kanskje døden åpner portene for nye...

295 0

BELYSE for hva. Å SKAPE LYS for hva. Bok Uttrykke Å gjøre noe klart, å forklare noe. Anya var bare interessert i materialet for sitt vitenskapelige arbeid, som hadde som mål å kaste lys over de gamle religiøse ritualene til "jordfolket", eller Chumylkup.(V. Matov. Tamburin). Fraseologisk ordbok for det russiske litterære språket. - M.: Astrel, AST A. I. Fedorov 2008


Betydninger i andre ordbøker

Utøse blod

UTGILT BLOD for hvem, for hva. UTGILT BLOD for hvem, for hva. Høy 1. Å dø for å forsvare noen eller noe. Jeg vil gjerne utgyte blod for vårt Moskva (V. Azhaev. Langt fra Moskva). 2. hvem, hvis. Drep noen. Mange røvere utøste blodet av ærlige kristne (Nekrasov. Som bor godt i Rus'). Fraseologisk ordbok for det russiske litterære språket. - M.: Astrel, AST A. I. Fedorov...

Kast litt svette

FELL SVETTE. FELL SVETTE. Razg. Uttrykke Jobb hardt, jobb hardt. Selv vet jeg at jeg gjør litt ved å skrive om; Ja, jeg er tross alt stolt av det: Jeg jobber, jeg kaster svette (Dostojevskij. Stakkars mennesker). Folk samlet steiner fra åkrene. De kjempet mot den tusen år gamle isbrekatastrofen... Hvor mye arbeid! Hvor mye svette har blitt kastet!.. Og alt er allerede på den andre siden, alt er støv (Al. Ivanov. En dag med generalen). Fraseo...

Kaste syv svette

Razg. Uttrykke Jobb hardt, intenst. Etter å ha kastet syv svette, hoppet de over frontlinjen på et vinglete fly og ploppet ned på bakken, og brakk ofte landingsutstyret eller vingen (V. Rakov. Vinger over havet). Den siste late personen, hvis han ser Alexei Petrovich på jobb, vil skynde seg hjem, finne den rustne øksen sin, på en eller annen måte skjerpe den raskt og kaste syv svette, hogge et fjell med ved, prøve å få ...