Чизҳое, ки дар айни замон ноаёнанд

Он чизе, ки илм медонад ва мебинад, танҳо як қисми хурди он чизест, ки эҳтимол вуҷуд дорад. Албатта, илму техника бояд «биниш»-ро ба маънои айнан қабул накунад. Ҳарчанд чашмони мо онҳоро намебинанд, илм кайҳо боз қодир аст чизҳоеро, ки ҳаво ва оксигени дар он мавҷуд аст, мавҷҳои радио, нурҳои ултрабунафш, радиатсияи инфрасурх ва атомҳоро "бинад".

Мо низ ба маъное мебинем зидди моддавақте ки он бо материяи оддӣ ба таври хушунатомез ҳамкорӣ мекунад ва ин дар маҷмӯъ мушкили мушкилтар аст, зеро гарчанде ки мо инро дар таъсири мутақобила, ба маънои яктарафа, ҳамчун ларзиш дидем, то соли 2015 барои мо дастнорас буд.

Бо вуҷуди ин, мо то ҳол ба маънои ҷозиба "намебинем", зеро мо то ҳол як интиқолдиҳандаи ин мутақобиларо кашф накардаем (яъне, масалан, заррачаи гипотетикӣ номида мешавад. гравитон). Дар ин љо зикр кардан бамаврид аст, ки байни таърихи љозиба ва .

Мо амали охиринро мебинем, вале бевосита мушоњида намекунем, намедонем, ки он аз чї иборат аст. Аммо дар байни ин падидахои «ноаён» фарки куллй мавчуд аст. Ҳеҷ кас ҳеҷ гоҳ ба ҷозиба шубҳа накардааст. Аммо бо материяи торик (1) он дигар аст.

Чӣ тавр г энергияи сиёҳки гуфта мешавад, аз моддаи тира хам зиёдтар дорад. Мавҷудияти он ҳамчун гипотеза ба рафтори тамоми коинот асос ёфтааст. "Дидан" эҳтимол аз материяи торикӣ боз ҳам душвортар аст, агар танҳо аз он сабаб, ки таҷрибаи умумии мо ба мо таълим медиҳад, ки энергия аз рӯи табиати худ чизе барои ҳиссиёт (ва асбобҳои мушоҳида) нисбат ба материя камтар дастрас аст.

Тибқи тахминҳои муосир, ҳарду торик бояд 96% мундариҷаи онро ташкил кунанд.

Ҳамин тавр, дар асл, ҳатто худи коинот барои мо ба таври назаррас ноаён аст, ба истиснои он, ки вақте сухан дар бораи ҳудуди худ меравад, мо танҳо онҳоеро медонем, ки аз ҷониби мушоҳидаҳои инсон муайян карда мешаванд, на онҳое, ки ифроти ҳақиқии он хоҳанд буд - агар онҳо вуҷуд дошта бошанд. умуман.

Чизе моро ҳамроҳи тамоми галактика мекашад

Ноаён будани баъзе чизҳо дар фазо метавонад даҳшатовар бошад, ба монанди он, ки 100 галактикаи ҳамсоя пайваста ба сӯи як нуқтаи пурасрор дар коинот, ки маълум аст, ҳаракат мекунанд. Attractor бузург. Ин минтақа тақрибан 220 миллион соли рӯшноӣ дур аст ва олимон онро аномалияи гравитатсионӣ меноманд. Гумон меравад, ки Аттрактори Бузург массаи квадриллион офтоб дорад.

Биёед аз он оғоз кунем, ки он васеъ мешавад. Ин аз замони таркиши бузург рух медиҳад ва суръати феълии ин раванд дар як соат 2,2 миллион километрро ташкил медиҳад. Ин маънои онро дорад, ки галактикаи мо ва галактикаи ҳамсояи он Андромеда низ бояд бо ин суръат ҳаракат кунанд, дуруст? На дарвоқеъ.

Дар солхои 70-ум мо харитахои муфассали фазой кайхонро тартиб додем. Заминаи печи микроволновка (CMB) Коинот ва мо пай бурдем, ки як тарафи Роҳи Каҳкашон аз тарафи дигар гармтар аст. Тафовут камтар аз садяки дараљаи Цельсий буд, вале барои мо басанда буд, ки мо бо суръати 600 километр дар як сония ба сўи бурљи Сентавр њаракат карда истодаем.

Пас аз чанд сол, мо фаҳмидем, ки на танҳо мо, балки ҳама одамоне, ки дар масофаи сад миллион соли рӯшноӣ аз мо ҳастанд, дар як самт ҳаракат мекунанд. Танҳо як чиз вуҷуд дорад, ки ба васеъшавӣ дар чунин масофаҳои васеъ муқобилат карда метавонад ва он ҷозиба аст.

Масалан, Андромеда бояд аз мо дур шавад, аммо пас аз 4 миллиард сол мо маҷбур мешавем ... бо он бархӯрд. Массаи кофӣ метавонад ба васеъшавӣ муқобилат кунад. Дар аввал олимон фикр мекарданд, ки ин суръат ба он вобаста аст, ки мо дар канори суперкластери маҳаллӣ ном дорем.

Чаро дидани ин Аттрактори Бузурги пурасрор барои мо ин қадар душвор аст? Мутаассифона, ин галактикаи худи мост, ки назари моро бозмедорад. Тавассути камарбанди Роҳи Каҳкашон мо тақрибан 20% коинотро дида наметавонем. Ҳамин тавр мешавад, ки ӯ маҳз ба ҷое меравад, ки Аттрактори Бузург аст. Аз чихати назариявй бо мушохидахои рентгенй ва инфрасурх ба ин парда даромадан мумкин аст, аммо ин тасаввуроти равшан намедихад.

Ба ин душворихо нигох накарда, маълум шуд, ки дар як минтакаи Аттрактори Бузург дар масофаи 150 миллион соли рушнои галактикй мавчуд аст. Кластер Норма. Дар паси он суперкластери аз ин ҳам азимтар аст, ки аз 650 миллион соли рӯшноӣ дуртар аст, ки массаи он 10 XNUMX аст. галактика, яке аз калонтарин объектхои коинот, ки ба мо маълум аст.

Ҳамин тариқ, олимон пешниҳод мекунанд, ки Ҷолиби Бузург маркази вазнинӣ бисёр суперкластерҳои галактикаҳо, аз ҷумла галактикаҳои мо - дар маҷмӯъ тақрибан 100 объект, ба монанди Роҳи Каҳкашон. Инчунин назарияҳо мавҷуданд, ки он маҷмӯи бузурги энергияи торикӣ ё минтақаи зичии баланд бо ҷалби бузурги ҷозиба мебошад.

Бархе аз муҳаққиқон бар ин назаранд, ки ин танҳо як таъми пешгӯии анҷоми ... охири коинот аст. Депрессияи Бузург маънои онро дорад, ки коинот пас аз чанд триллион сол ғафс мешавад, вақте ки васеъшавӣ суст мешавад ва ба ақибнишинӣ шурӯъ мекунад. Бо мурури замон, ин ба як супермассив оварда мерасонад, ки ҳама чизро, аз ҷумла худи худро мехӯрад.

Аммо, чунон ки олимон қайд мекунанд, васеъшавии коинот дар ниҳоят қудрати Ҷолиби Бузургро мағлуб мекунад. Суръати мо ба суи он хамагй панч як хиссаи суръатест, ки хама чиз вусъат меёбад. Сохтори васеи маҳаллии Ланиакия (2), ки мо як қисми он ҳастем, рӯзе бояд мисли бисёр дигар мавҷудоти кайҳонӣ пароканда шавад.

Қувваи панҷуми табиат

Чизе, ки мо онро дида наметавонем, вале ба таври ҷиддӣ гумонбар шуда буд, таъсири ба истилоҳ панҷум аст.

Кашфи он чизе, ки дар расонаҳо гузориш мешавад, тахминҳоро дар бораи заррачаи нави фарзиявӣ бо номи ҷолиб дар бар мегирад. X17метавонад ба фаҳмонидани сирри материяи торик ва энергияи торик кӯмак расонад.

Чор таъсири мутақобила маълум аст: ҷозиба, электромагнетизм, мутақобилаи атомии қавӣ ва заиф. Таъсири чор қувваи маълум ба материя, аз микроалони атомҳо то миқёси азими галактикаҳо, хуб ҳуҷҷатгузорӣ шудааст ва дар аксари ҳолатҳо фаҳмо аст. Аммо, вақте ки шумо ба назар мегиред, ки тақрибан 96% массаи коиноти мо аз чизҳои норавшан ва нофаҳмо иборат аст, ки материяи торик ва энергияи торик номида мешаванд, тааҷҷубовар нест, ки олимон кайҳо гумон доштанд, ки ин чаҳор таъсири мутақобила ҳама чизро дар кайҳон ифода намекунанд. . давом дорад.

Кушиши тасвир кардани кувваи нав, ки муаллифи он дастае мебошад, ки ба он рохбарй мекунад Аттила Красногорская (3), физикаи Институти тадқиқоти ҳастаии (ATOMKI) Академияи илмҳои Венгрия, ки мо дар бораи тирамоҳи гузашта шунида будем, далели аввалини мавҷудияти қувваҳои пурасрор набуд.

Ҳамон олимон бори нахуст дар бораи "қувваи панҷум" дар соли 2016, пас аз анҷоми як таҷриба барои табдил додани протонҳо ба изотопҳо, ки вариантҳои элементҳои кимиёвӣ мебошанд, навишта буданд. Муҳаққиқон мушоҳида карданд, ки протонҳо изотопи литий-7-ро ба навъи ноустувори атом бо номи бериллий-8 табдил доданд.

3. Проф. Аттила Краснохоркай (аз рост)

Вақте ки бериллий-8 пӯсида шуд, ҷуфтҳои электронҳо ва позитронҳо ба вуҷуд омадаанд, ки якдигарро тела медоданд ва боиси он мешуданд, ки зарраҳо дар кунҷ парвоз мекунанд. Ин гурӯҳ интизор дошт, ки байни энергияи рӯшноӣ, ки дар ҷараёни таназзул ва кунҷҳое, ки дар он зарраҳо аз ҳам ҷудо мешаванд, иртибот пайдо кунанд. Ба ҷои ин, электронҳо ва позитронҳо назар ба моделҳои пешбиникардаи онҳо тақрибан ҳафт маротиба бештар 140 дараҷа каҷ шуданд, ки ин натиҷаи ғайричашмдошт буд.

«Тамоми дониши мо дар бораи олами намоёнро бо истифода аз модели стандартии физикаи заррачаҳо тавсиф кардан мумкин аст», менависад Красногоркай. «Аммо вай ягон заррачаеро, ки аз электрон вазнинтар ва аз муон сабуктар аст, таъмин намекунад, ки аз электрон 207 маротиба вазнинтар аст. Агар мо дар равзанаи массаи дар боло зикршуда заррачаи нав пайдо кунем, ин нишон медиҳад, ки баъзе мутақобилаи нав, ки ба модели стандартӣ дохил карда нашудаанд."

Ҷисми пурасрор X17 номида шудааст, зеро массаи тахминии он 17 мегаэлектронволт (MeV), тақрибан 34 маротиба аз як электрон аст. Тадкикотчиён пошидани тритий ба гелий-4-ро мушохида намуда, бори дигар разряди ачибеи диагоналиро мушохида карданд, ки хиссачаеро, ки массааш такрибан 17 МэВ мебошад, нишон медихад.

"Фотон ба қувваи электромагнитӣ миёнаравӣ мекунад, глюон ба қувваи қавӣ ва бозонҳои W ва Z ба қувваи заиф миёнаравӣ мекунанд" гуфт Краснахоркай.

"Заррачаи мо X17 бояд барои ҳамкории нав миёнаравӣ кунад, панҷум. Натиҷаи нав эҳтимолияти онро коҳиш медиҳад, ки таҷрибаи аввал танҳо як тасодуф буд ё натиҷаҳо боиси хатогии система шуда бошанд."

Материяи сиёҳ дар зери по

Аз олами бузург, аз олами норавшани муаммоҳо ва асрори физикаи бузург биёед ба Замин баргардем. Мо дар ин ҷо бо як мушкили аҷибе рӯ ба рӯ мешавем... бо дидан ва дуруст тасвир кардани ҳама чизе, ки дар дохили он аст (4).

Чанд сол пеш мо дар МТ дар бораи навишта будем сирри ядрои заминки парадокс бо офариниши он алокаманд аст ва маълум нест, ки табиат ва сохти он чй гуна аст. Мо усулҳое дорем, ба монанди санҷиш бо мавчхои сейсмикй, инчунин муяссар гардид, ки модели сохти дохилии Заминро кор карда барояд, ки барои он созишномаи илмй мавчуд аст.

Аммо дар муқоиса бо ситораҳо ва галактикаҳои дур, масалан, фаҳмиши мо дар бораи он чизе, ки дар зери пои мост, заиф аст. Объектҳои кайҳонӣ, ҳатто объектҳои хеле дур, мо танҳо мебинем. Дар бораи ядро, кабатхои мантия ва хатто кабатхои чукуртари киш-ри замин хаминро гуфтан мумкин нест..

Танҳо тадқиқоти мустақимтарин дастрас аст. Водихои кухсор сангхоро то чукурии якчанд километр фош мекунанд. Чукуртарин чоххои чустучуй ба чукурии каме бештар аз 12 километр тул мекашанд.

Маълумот дар бораи сангҳо ва маъданҳое, ки чуқуртарро месозанд, аз ҷониби ксенолитҳо дода мешавад, яъне. порахои чинсхои дар натичаи процессхои вулканй кандашуда ва аз каъри Замин баровардашуда. Дар асоси онхо петрологхо таркиби маъданхоро то чукурии чандсад километр муайян карда метавонанд.

Радиуси Замин 6371 километр аст, ки ин барои хамаи «инфилтраторхои» мо рохи осон нест. Аз сабаби фишори азим ва ҳарорати ҳаво тақрибан ба 5 дараҷа мерасад, интизор шудан душвор аст, ки чуқуртарин дохили он дар ояндаи наздик барои мушоҳидаи мустақим дастрас хоҳад шуд.

Пас, мо аз куҷо медонем, ки дар бораи сохтори дохилии Замин чӣ медонем? Чунин маълумотро мавҷҳои сейсмикӣ, ки дар натиҷаи заминҷунбӣ ба вуҷуд меоянд, яъне. мавҷҳои чандирӣ, ки дар муҳити чандир паҳн мешаванд.

Онҳо номи худро аз он гирифтаанд, ки онҳо аз зарбаҳо тавлид мешаванд. Ду намуди мавҷҳои эластикӣ (сейсмикӣ) метавонанд дар муҳити эластикӣ (куҳӣ) паҳн шаванд: тезтар - тӯлонӣ ва сусттар - буриш. Аввалин ларзишҳои муҳити қад-қади самти паҳншавии мавҷҳо ба амал меоянд, дар ҳоле ки дар ларзишҳои гардиши муҳити атроф онҳо ба самти паҳншавии мавҷ перпендикуляр ба амал меоянд.

Аввал мавҷҳои тулонӣ (лат. primae), дуюмӣ (лат. secundae) ба қайд гирифта мешаванд, аз ин рӯ аломатгузории анъанавии онҳо дар сейсмология мавҷҳои тулӯӣ р ва s гардиш мебошанд. Мавҷҳои P нисбат ба s тақрибан 1,73 маротиба тезтаранд.

Маълумоте, ки мавчхои сейсмикй медихад, имкон медихад, ки модели дохилии Замин аз руи хосиятхои эластикй сохта шавад. Мо метавонем дигар хосиятҳои физикиро дар асоси он муайян кунем майдони ҷозиба (зичї, фишор), мушоњида ҷараёнҳои магнитотеллурӣ ки дар мантияи Замин хосил мешавад (тақсимоти гузаронии барқ) ё таҷзияи гардиши гармии Замин.

Таркиби петрологиро бо рохи мукоиса бо тадкикоти лаборатории хосиятхои маъданхо ва чинсхои кухй дар шароити фишору харорати баланд муайян кардан мумкин аст.

Замин гармӣ мепошад ва маълум нест, ки он аз куҷост. Дар вактхои охир назарияи наве ба вучуд омад, ки ба заррачахои дастнорастарини элементарй вобаста аст. Гумон меравад, ки далелҳои муҳими сирри гармии аз дохили сайёраи мо паҳншавандаро табиат дода метавонад. нейтрино — заррачахои массаашон нихоят хурд — дар натичаи процессхои радиоактивй, ки дар рудахои Замин ба амал меоянд, ба вучуд меоянд.

Манбаъҳои асосии маълуми радиоактивӣ торий ва калийи ноустувор мебошанд, зеро мо аз намунаҳои ҷинсҳои то 200 километр поёнтар аз сатҳи замин медонем. Он чизе ки амиқтар аст, аллакай маълум нест.

Мо медонем геонейтрино ки хангоми таназзули уран бароварда мешавад, назар ба энергияе, ки хангоми таназзули калий бароварда мешавад, зиёдтар аст. Хамин тавр, бо чен кардани энергияи геонейтрино мо метавонем фахмем, ки онхо аз кадом моддаи радиоактивй пайдо шудаанд.

Мутаассифона, ошкор кардани геонейтрино хеле душвор аст. Аз ин рӯ, аввалин мушоҳидаи онҳо дар соли 2003 як детектори азими зеризаминиро талаб мекард, ки тақрибан аз он пур карда мешуд. тонна моеъ. Ин детекторҳо нейтриноҳоро тавассути ошкор кардани бархӯрд бо атомҳои моеъ чен мекунанд.

Аз он вақт инҷониб, геонейтринҳо танҳо дар як таҷриба бо истифода аз ин технология мушоҳида карда шуданд (5). Ҳарду ченакҳо инро нишон медиҳанд Тақрибан нисфи гармии Заминро аз радиоактивӣ (20 тераватт) бо пӯсидаи уран ва торий шарҳ додан мумкин аст. Манбаи 50%-и боқимонда... ҳанӯз маълум нест, ки чӣ аст.

5. Харитаи намунавии шиддатнокии партовҳои геонейтрино дар рӯи Замин - пешгӯиҳо

Моҳи июли соли 2017 сохтмон дар ин бино, ки бо номи он низ маъруф аст, оғоз ёфт ДУНЕба нақша гирифта шудааст, ки тақрибан соли 2024 ба итмом расад. Ин иншоот тақрибан дар масофаи 1,5 км дар зери замин дар собиқ Хоумстак, Дакотаи Ҷанубӣ ҷойгир хоҳад шуд.

Олимон нақша доранд, ки DUNE-ро барои посух додан ба саволҳои муҳимтарини физикаи муосир тавассути омӯзиши бодиққат нейтрино, яке аз зарраҳои фундаменталии камтар даркшуда истифода баранд.

Моҳи августи соли 2017 як гурӯҳи байналмилалии олимон мақолаеро дар маҷаллаи Physical Review D нашр кард, ки дар он истифодаи хеле инноватсионии DUNE ҳамчун сканер барои омӯзиши дохилии Замин пешниҳод шудааст. Ба мавчхои сейсмикй ва чоххои чохй усули нави омузиши дохили сайёра илова карда мешуд, ки шояд манзараи тамоман нави онро ба мо нишон медод. Аммо, ин ҳоло танҳо як идея аст.

Аз материяи торикии кайҳонӣ мо ба дохили сайёраи худ расидем, ки барои мо камтар торик нест. ва ногузирии ин чизҳо ташвишовар аст, аммо на ба қадри изтироб, ки мо на ҳама объектҳоеро, ки ба Замин нисбатан наздиканд, махсусан объектҳоеро, ки дар роҳи бархӯрд бо он ҳастанд, намебинем.

Аммо, ин як мавзӯи каме дигар аст, ки мо ба наздикӣ дар МТ муфассал баррасӣ кардем. Хохиши мо дар бобати кор карда баромадани усулхои мушохида дар хамаи шароит комилан асоснок аст.