`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Простая теория может объяснить темную материю

+33
голоса

 Большая часть материи во Вселенной может быть сделана из частиц, которые обладают необычным электромагнитным полем тороидальной формы, называемым анаполем (anapole).

Это предположение, которое наделяет частицы темной материи редкой формой электромагнетизма, было укреплено детальным анализом, выполненным двумя физиками-теоретиками из Университета Вандербилта - проф. Робертом Шеррером (Robert Scherrer) и научным сотрудником Чю Ман Хо (Chiu Man Ho).

«Существует много различных теорий о природе темной материи. Что мне нравится в данной теории, так это ее простота, однозначность и то, что она может быть проверена экспериментально», - сказал проф. Шеррер.

Физики предположили, что невидимая темная материя, составляющая 85 % всей материи Вселенной, может состоять из фермионов Майораны. Они были предсказаны в 1930-х, но до сих пор экспериментально не обнаружены.

Ряд физиков предполагали, что темная материя состоит из фермионов Майораны, но проф. Шеррер и Хо выполнили детальные вычисления, которые продемонстрировали, что эти частицы уникально подходят для того, чтобы иметь тороидальный тип электромагнитного поля – быть тороидальным диполем, или анаполем. Такой тип поля объясняет их невидимость.

«Большинство моделей темной материи предполагают, что она взаимодействует посредством экзотических сил, которые мы на можем встретить в повседневной жизни. Анаполь темной материи формируется из обычного электромагнитного поля, которое всем хорошо знакомо. Более того, модель делает очень специфические предсказания о частоте обнаружения анаполей во множестве детекторов, помещенных под землей. Эти предсказания показывают, что либо вскоре существование темной материи будет доказано, либо опровергнуто с помощью этих экспериментов», - сказал проф. Шеррер.

Фермионы, о которых идет речь, были предсказаны в 1938 г. итальянским физиком Этторе Майораной (Ettore Majorana) перед тем, как он бесследно исчез в море на своей яхте. Это частицы, которые являются одновременно и своими античастицами. Первыми кандидатами были нейтрино.

Существование темной материи было предсказано в 1930-х, чтобы объяснить несоответствие скорости вращения галактических кластеров кеплеровской модели. Было обнаружено, что скорости вращения звезд, удаленных от центра кластера, выше, чем определялось видимой материей. Чтобы объяснить это расхождение, была введена невидимая темная материя.

Ученые высказали гипотезу, что темная материя не может быть обнаружена в телескоп, поскольку она слабо взаимодействует со светом и другими типами излучения. Фактически, астрономические наблюдения показали, что частицы темной материи нейтральны. Правда, недавно несколько физиков исследовали частицы темной материи, которые не несут электрического заряда, но обладают электрическим или магнитным моментом. Однако такие сложные модели исключали фермионы Майораны. Это было одной из причин рассмотрения темной материи с анапольным магнитным моментом.

«Хотя фермионы Майораны электрически нейтральны, фундаментальные симметрии природы запрещают им иметь электромагнитные свойства, исключая анаполь», - сказал Хо. Существование магнитных анаполей было предсказано советским физиком Яковом Зельдовичем в 1958 г. Они наблюдались впоследствии в магнитных структурах ядер цезия-133 и иттербия-174.

Частицы с обычными магнитными и электрическими диполями взаимодействуют с электромагнитными полями даже в стационарном состоянии. Частицы-анаполи – нет. Для взаимодействия они обязательно должны быть в движении. При этом, чем выше их скорость, тем сильнее взаимодействие. Таким образом, анаполи испытывали сильное взаимодействие на ранних этапах развития Вселенной и становились все менее активными по мере расширения и охлаждения Вселенной. Поскольку темная материя сегодня движется более медленно, а ее взаимодействие зависит от скорости движения, то эти частицы до сих пор не обнаружены.

Простая теория может объяснить темную материю

Сравнение поля анаполя с полями обычных электрических и магнитных диполей. Поле анаполя, сверху, генерируется тороидальным электрическим током. В результате поле ограничено тором, а не распространяется в пространстве подобно полям электрических и магнитных диполей

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT