USS Phoenix
Logo
USS Phoenix forum / Treknologia / Ciemna materia i ciemna energia
 Strona:  1  2  3  »» 
Autor Wiadomość
Elaan
Użytkownik
#1 - Wysłana: 16 Lut 2011 15:04:54 - Edytowany przez: Elaan
Odpowiedz 
Chciałabym , aby w tym temacie spróbować zgadnąć , czym są owe dwie ciemne siły Wszechświata i jak mogłyby być wykorzystane technologicznie w czasach Star Treka lub ogólnie w przyszłości .


Ciemna materia – materia nieemitująca i nieodbijająca światła, której istnienie zdradzają jedynie wywierane przez nią efekty grawitacyjne. Według współczesnej wiedzy stanowi ok. 22–23% masy Wszechświata, obok materii zwykłej (widzialnej) i dominującej ciemnej energii.

Istnienie ciemnej materii zostało pośrednio potwierdzone obserwacyjnie w 2006, ale jej dokładna natura (z czego się składa) do tej pory nie została wyjaśniona. Jest to obecnie jedna z największych zagadek w kosmologii i fizyce cząstek elementarnych.


Ciemna energia – w kosmologii jest hipotetyczną formą energii, która wypełnia całą przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie, wywołując rozszerzanie się Wszechświata. Jest to jedno z pojęć wprowadzone w celu wyjaśnienia przyspieszania ekspansji kosmosu oraz problemu brakującej masy we Wszechświecie.

Pomysłodawcą tego terminu jest Michael Turner.
Szacowany udział ciemnej energii i ciemnej materii w energii Wszechświata: 72,6% (± 1,5%) to ciemna energia, 22,8% (± 1,3%) to ciemna materia, 4,56% (± 0,15%) to międzygalaktyczny gaz oraz gwiazdy

Ciemna energia różni się istotnie od ciemnej materii – jej oddziaływanie grawitacyjne musi mieć charakter odpychający, gdyż inaczej, wciągnięta w obręb galaktyk i gromad galaktyk, wpływałaby dynamicznie na widoczną materię. Żadnego takiego wpływu jednak nie zaobserwowano. Ponadto grawitacja odpychająca rozwiązuje problem przyspieszonej ucieczki galaktyk. Wszystkie obecne pomiary stwierdzają, że z niewiadomego powodu Wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Z pomiarów obecnego tempa ekspansji, przy założeniu że ulega ona spowolnieniu, wynikałoby, że wiek Wszechświata wynosi mniej niż 13,7 mld lat. Przyspieszające tempo ekspansji Wszechświata, pozwala pogodzić obliczony wiek Wszechświata z obserwowanym wiekiem ciał niebieskich.


Skoro więc ciemnej energii jest we Wszechświecie tak wiele , to czy umielibyśmy okiełznać ją np . jako źródło napędu warp ?
RaulC
Użytkownik
#2 - Wysłana: 16 Lut 2011 19:16:14
Odpowiedz 
Elaan

Bardzo ciekawy temat. Widzę, że założyłas go chyba pod wpływem poniedziałkowego odcinka "Tajemnic wszechświata z Morganem Freemanem".

Wracając jednak do pytania.
Nie sądzę by dało się ciemną energię wykorzystać, bowiem wszystkie spekulacje na jej temat sa jedynie czysto teoretyczne. Nie da się jej zmierzyć. Przynajmniej na razie i pewnie przez długo jeszcze się nie da. Poza tym gdyby udało się ją w jakiś sposób wykorzystać do napędu statków kosmicznych to faktycznie byłoby to niemal niewyczerpalne źródło zasilania. Jednak istnieje także teoria, że ciemna energia działa przede wszystkim w przestrzeni międzygalaktycznej więc mogłoby to być trudne, ale kto wie. Z drugiej strony napęd warp działa na zasadzie wytwarzania bąbla podprzestrzennego powodującego zakrzywienie przestrzeni na odległość odpowiedającą odległości sekundy świetlnej razy teoretyczna prędkość. Zgodnie z tym nie da się dokonywać zakrzywienia na odległość większą niż 10-krotność sekundy świetlnej. Kończy się to przyspieszoną mutacją (patrz VOY). Chociaż wydaje się, że w ostatnich odcinkach TNG i z tym sobie poradzono. Najważniejsze jest to, że stworzenie bąbla wymaga ogromnych ilości energii a jedynym sposobem na jej uzyskanie bez strat jest reakcja materii i antymaterii.
Elaan
Użytkownik
#3 - Wysłana: 16 Lut 2011 21:18:38
Odpowiedz 
RaulC:
Bardzo ciekawy temat. Widzę, że założyłas go chyba pod wpływem poniedziałkowego odcinka "Tajemnic wszechświata z Morganem Freemanem".

Dziękuję !

Temat założyłam będąc pod wrażeniem dokumentu National Geografic , poświęconego teleskopowi Hubble`a . To dzięki niemu naukowcy po raz pierwszy niejako " zobaczyli " ciemną materię . Choćby tutaj :

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:CL0 024%2B17.jpg&filetimestamp=20090719133320
Sh1eldeR
Użytkownik
#4 - Wysłana: 21 Lut 2011 02:39:51
Odpowiedz 
Obie te "ciemne" rzeczy pokazują, że wciąż bardzo mało wiemy o Wszechświecie, kosmologii, czy prawach fizyki działających w ogromnej skali. Szkopuł w tym, że wszystkie dane uzyskujemy pośrednio i/lub teoretyzujemy. Naukowcy brzmią tak, jakbyśmy wiedzieli bardzo dużo, ale w rzeczywistości możemy się mylić nawet odnośnie stosunkowo fundamentalnych rzeczy.

Np. wszystkie dystanse w skali międzygwiezdnej możemy mieć zupełnie źle zmierzone. Wystarczyłoby, żeby Układ Słoneczny znajdował się w obszarze np. wyjątkowo pustym lub wyjątkowo gęstym jeśli chodzi o materię międzygwiezdną. Nasz punkt widzenia byłby wtedy wypaczony, a efekty takie jak soczewkowanie grawitacyjne pogłębiałyby tylko sprawę.

Nie wylecieliśmy jeszcze z naszego systemu, nie dolecieliśmy do innej gwiazdy. Nie dokonaliśmy "bezpośrednich" pomiarów. Nawet anomalie Pioneera czy Voyagera mogą pokazywać istotne niedokładności w naszych teoriach fizycznych, np. dotyczących grawitacji (z drugiej strony sondy mogły mieć jakieś mikrowycieki, czy coś).

"Ciemna" materia, czy szczególnie ciemna energia to po prostu byty, których nie potrafimy specjalnie opisać i których zupełnie nie rozumiemy.

Ciemna materia może zresztą być czymś stosunkowo zwykłym. Ot, może to jakiegoś rodzaju czarne karły? Niby nie powinno ich jeszcze być, nie aż tyle, ale może na ich powstanie potrzeba mniej czasu lub Wszechświat jest starszy niż myślimy.

Może pyłu międzygwiezdnego jest więcej. Może istnieją typy obiektów gwiazdopodobnych, których jeszcze nie znamy, ale które w sumie nie są niczym super specjalnym. A może we Wszechświecie jest np. mnóstwo czarnych dziur -- choćby pierwotnych czarnych dziur.

Co do ciemnej energii to fajnie by było, gdyby przyczyniła się ona jakoś do rozwoju ludzkości. Może się okazać, że nasze równania są złe i że grawitacja działa odpychająco na wielkie odległości. To by nam za wiele nie dało. Ale może się okazać, że faktycznie istnieją jakieś cząstki albo typy promieniowania, które działają przeciwnie do znanej nam grawitacji i które uwidaczniają się zwykle w dużych skalach i na dużych dystansach, ale mogą też występować i działać w małych skalach -- choćby nawet trzeba było stworzyć syntetyczne warunki.

Wszystko co wiąże się z grawitacją, ale taką "ujemną", robi mi nadzieje na przyszłość. Obecnie to właśnie jest dla nas największa przeszkoda jeśli chodzi o podbój Układu Słonecznego -- i być może najbliższych gwiazd. Nie potrafimy efektywnie uciec z głębi studni grawitacyjnej, np. z powierzchni Ziemi. Z grawitacją walczymy metodą brutalnej siły. Jakby tego było mało, nie korzystamy z naszych najsilniejszych technologii (nuklearny napęd pulsacyjny -- patrz projekt Orion), tylko z prymitywnych rakiet chemicznych. Uwielbiam rakiety, ale trzeba przyznać, że są fatalne i strasznie nieefektywne. Wyniesienie czegokolwiek na orbitę jest bardzo drogie.

Gdybyśmy mogli wynosić elementy o masie nie paru czy parunastu ton, tylko chociaż tysięcy, a najlepiej dziesiątek czy setek tysięcy ton... I gdyby nie istniały przeciwwskazania do w miarę efektywnego wyniesienia elementów po miliony ton... Wtedy gadalibyśmy inaczej.

Obecnie, wyniesienie kilograma na orbitę kosztuje jakieś 10 tys. dolarów. Wyniesienie tony żelastwa kosztuje 10 milionów dolarów. 1000 ton -- dziesięć miliardów.

Dużo, a mowa tylko o kosztach wyniesienia na orbitę. Rzeczy, które wynosimy, same w sobie są szalenie drogie. M.in. dlatego, że muszą być nie tylko opierać się działaniu przestrzeni kosmicznej, ale też muszą być... jak najlżejsze. Właśnie z powodu wysokich kosztów wynoszenia żelastwa na orbitę. Główne silniki wahadłowca musiały mieć wysoki ciąg, musiały mieć regulowany ciąg, a przy tym niską masę, żeby wahadłowiec mógł zabierać na pokład więcej ładunku (z samych silników pożytku po starcie nie ma). Żeby sprostać tym wymaganiom, silniki muszą być szalenie skomplikowane, a przez to stosunkowo "delikatne" (o ile można to tak nazwać) i wrażliwe na usterki. To krytyczny element wahadłowca, więc przed każdym startem muszą przechodzić niemal kapitalny remont/przegląd. To cholernie drogie. Podobnie -- osłona termiczna. Płytki ceramiczne są skuteczne i nie zużywają się jak osłona ablacyjna, ale NASA pewnie wybrałaby co innego, gdyby tylko mogła. Tyle że płytki były najlżejszą opcją, która zapewniała wystarczającą ochronę, więc to właśnie je wybrano. Wadą płytek jest jednak kruchość. No i fakt, że cała osłona termiczna jest skomplikowana, a jej naprawa i utrzymanie są bardzo drogie. Z powodu kruchości płytek straciliśmy już kilku bardzo dobrych astronautów.

Gdyby nie było ograniczeń masowych, statki kosmiczne mogłyby być po prostu odlewane tak trochę na pałę z jakichś wytrzymałych stopów, czy też kompozytów. Wzmocniony kompozyt węglowy chroni przed ciepłem lepiej niż płytki ceramiczne promu. Na promie został użyty w krytycznych miejscach: jako osłona dziobu i krawędzi natarcia skrzydeł. Kompozyt jest -- w przeciwieństwie do płytek -- bardzo wytrzymały, ale 10x cięższy.

Jeśli nie musielibyśmy uważać na masę, statki kosmiczne byłyby zarówno wytrzymalsze, jak i większe, a także... znacznie prostsze w konstrukcji. Nie trzeba byłoby ciąć gramów z każdego sprzętu. Jakby coś trzeba było wzmocnić, to po prostu dawano by kilkukrotnie grubszy pręt czy dźwigar.

Kadłuby mogłyby być odlewane z metalu przez... stocznie. I po kosmosie latałyby nie małe popierdółki, tylko potężne statki ważące dziesiątki tysięcy ton. Nic nie stałoby na przeszkodzie żebyśmy doścignęli Treka i budowali statki kosmiczne o masie liczonej w milionach ton -- nie musielibyśmy się przejmować falami czy rozmiarem portów.

Ludziom nie podoba się scena z ST XI, w której Enterprise jest budowany na Ziemi "na pałę", tak jak statki. Ludzie brzydzą się takiemu brakowi sterylności. Ale ja uważam, że tu akurat Abrams mógł być wizjonerem. Że to dobra droga. Pomyślcie o okrętach podwodnych, o supernowoczesnych Sea Wolfach, Virginiach czy Ohio. Z napędem atomowym, supercichym napędem, superczułymi sensorami i z centralą dowodzenia wypełnioną panelami LCD. Spójrzcie na zwykłą torpedownię na Virginii. Prymitywnie? Nie, nowocześnie i schludnie. Myślicie, że jak ten okręt był budowany? W sterylnym pomieszczeniu? Nie, w zwykłej, choć porządnej stoczni. Przez spawaczy. Pod dachem, bo nie kontrolujemy jeszcze pogody jak w Treku i nie chcemy, by pracownikom padało na głowy, a poza tym te okręty nie są aż tak duże, by nie opłacało się przykrywać stoczni. Ale nikt się z Virginią nie patyczkuje: w końcu ma przetrwać ciśnienie panujące na pięciuset metrach pod powierzchnią wody. Ma wytrzymać otarcie się o dno czy skały, ma przetrwać detonację torpedy w pewnej odległości.

Gdyby statki kosmiczne były budowane w ten sposób, to byłoby dobrze. Nie widzę na razie opcji, byśmy przy obecnych, superoszczędnych masowo i superdrogich technologiach budowali statki kosmiczne dużo większe czy wytrzymalsze niż te francuskie pieski, które mamy obecnie.

Co to ma wspólnego z ciemną energią?

Właśnie dużo. Ciemna energia to "ujemna grawitacja". Może to tylko błąd w naszych równaniach, może działa tylko na duże odległości. Ale jeśli okaże się prawdziwym oddziaływaniem, jeśli wykorzystamy ją do skonstruowania urządzeń "antygrawitacyjnych"... Wtedy coś się może u nas ruszy i zaczniemy naprawdę kolonizować kosmos. Bez wczepiania się w jakąś energię z innego wymiaru, bez napędu warp, ale za to z wielkimi, porządnymi statkami. Całkiem też szybkimi, skoro nie będziemy musieli oszczędzać na paliwie.
Elaan
Użytkownik
#5 - Wysłana: 21 Lut 2011 16:19:15 - Edytowany przez: Elaan
Odpowiedz 
Sh1eldeR:
A może we Wszechświecie jest np. mnóstwo czarnych dziur -- choćby pierwotnych czarnych dziur.

Wszystko wskazuje na to , że tak właśnie jest , że czarne dziury wewnątrz galaktyk są nie anomalią , lecz regułą w kosmosie . Są istotnym elementem nie tylko destrukcyjnym , ale i tworzącym Wszechświat . To w końcu tylko gwiazdy , prawda , że o niezwykłej masie i sile przyciągania . Jednak jak każda gwiazda , także i czarna dziura musi osiągać pewien punkt krytyczny i umierać .

Sh1eldeR:
Gdyby nie było ograniczeń masowych, statki kosmiczne mogłyby być po prostu odlewane tak trochę na pałę z jakichś wytrzymałych stopów, czy też kompozytów.

Myślę , że masz rację , zwłaszcza co do materiałów kompozytowych , które przecież łączą w sobie wytrzymałość , lekkość i pewną elastyczność . Nie ograniczałoby to konstruktorów do prostych form geometrycznych , lecz pozwoliło łączyć funkcjonalność z estetyką .

Sh1eldeR:
Ciemna energia to "ujemna grawitacja".

Sh1eldeR:
jeśli okaże się prawdziwym oddziaływaniem, jeśli wykorzystamy ją do skonstruowania urządzeń "antygrawitacyjnych"... Wtedy coś się może u nas ruszy i zaczniemy naprawdę kolonizować kosmos.

O okiełznaniu sił antygrawitacji od dawna marzą i piszą autorzy S -F , choćby wspomnieć generatory pól Holtzmanna opisane w " Diunie " Franka Herberta .

Poza tym zanalizowałeś ten temat naprawdę wielostronnie i ciekawie .
Sh1eldeR
Użytkownik
#6 - Wysłana: 21 Lut 2011 18:32:35
Odpowiedz 
Elaan:
Jednak jak każda gwiazda , także i czarna dziura musi osiągać pewien punkt krytyczny i umierać . [...] To w końcu tylko gwiazdy , prawda , że o niezwykłej masie i sile przyciągania

Czarna dziura wbrew pozorom nie musiała nawet być gwiazdą. Wystarczy, żeby odpowiednia masa była upakowana odpowiednio gęsto. Przy czym nie potrzeba ani ogromnej -- jak na skale kosmiczne -- masy, ani ogromnej gęstości. Mogłaby istnieć czarna dziura zaledwie o masie ziemskiej góry, a nawet o masie jednego kilograma. Wystarczy, że byłaby bardzo mała. Czarna dziura o masie Ziemi musiałaby mieć niecałe 9mm średnicy. Byłaby to pełnoprawna czarna dziura. Choć tak małe czarne dziury nie mogą powstać samoczynnie, w wyniku zapadania grawitacyjnego. Dopiero masy "gwiazdowe" są na tyle duże, by sama grawitacja ścisnęła materię w wystarczająco mały obiekt. Pierwotne Czarne Dziury, tj. te powstały bezpośrednio z supergęstej materii istniejącej na początku Wszechświata, nie powstały w wyniku procesu zapadania grawitacyjnego i dlatego mogą być zarówno bardzo duże, jak i bardzo małe. Nie mamy oczywiście pewności, że takie obiekty w ogóle istnieją, ale jeśli tak, to są czarnymi dziurami nie powstałymi z gwiazdy.

I wracając jeszcze do gęstości: jeśli istniałaby kula zwykłej wody o promieniu równym średniej odległości Ziemi od Słońca, to to też byłaby czarna dziura. Dla nas gęstość wody nie jest super duża, ale tak ogromny kawał przestrzeni wypełniony wodą byłby już czymś niezwykłym i oddziaływałby grawitacyjnie na tyle silnie, że powstałby horyzont zdarzeń.

Co do "osiągania punktu krytycznego i umierania" to obawiam się, że wrzucanie czegokolwiek do czarnej dziury nie spowodowałoby jej śmierci. Supermasywne czarne dziury zjadły już mnóstwo materii i mają się dobrze. Natomiast promieniowanie Hawkinga, jeśli istnieje (a obecnie tak uważamy), byłoby związane z procesem parowania czarnej dziury. Im czarna dziura lżejsza, tym parowałaby szybciej. Taka o masie ziemskiej góry zniknęłaby całkowicie w ułamku sekundy.

Elaan:
Nie ograniczałoby to konstruktorów do prostych form geometrycznych , lecz pozwoliło łączyć funkcjonalność z estetyką .

Brzmi to może trochę śmiesznie/dziwnie, bo np. jeśli chodzi o okręty to zdecydowanie największe znaczenie ma dla nich funkcjonalność, a nie estetyka (choć np. liniowce pasażerskie projektowane są tak, by i dobrze wyglądały). Ale nawet przy zastosowaniach wojskowych estetyka... czasami jakimś cudem zdaje się przebijać, nawet jeśli dzieje się to sztucznie i przypadkowo.

W lotnictwie amerykańskim wśród generałów panuje przekonanie -- bazujące nie na ich uprzedzeniach, tylko na doświadczeniu -- że dobre myśliwce po prostu wyglądają dobrze. A jak któryś wygląda źle, to na pewno coś z nim będzie nie tak i nie spełni wymagań.

Podczas ogłaszania konkursów na nowe maszyny, estetyka nie jest brana pod uwagę. Liczą się obiektywne parametry, a propozycje projektów są oceniane w skali punktowej w różnych obiektywnych, mierzalnych kategoriach. Obserwacje konkursów z kilkudziesięciu ostatnich lat pozwalają stwierdzić, że niemal zawsze wygrywały i wchodziły do służby ładniejsze maszyny, a te brzydsze przegrywały.

F-14 w "Top Gun" prezentowały się pięknie. F-15 są także eleganckie i zgrabne. Nawet F-16 ma całkiem spoko linię, a nowoczesny wygląd F-18 mogliśmy podziwiać w "Dniu Niepodległości".

A teraz przykład z ostatnich lat. Maszyny biorące udział w programie Joint Strike Fighter. Jak myślicie, która propozycja wygrała?

A) Propozycja Lockheed-Martina
B) Propozycja Boeinga

Bashir
Moderator
#7 - Wysłana: 21 Lut 2011 18:52:05
Odpowiedz 
Jakiś czas temu, gdzieś czytałem, że prawdopodobnie udało się "złapać" naukowcą cząstkę czarnej materii, tyle że musieli to jeszcze "zweryfikować"... Słyszeliście może o tym i czy coś z tego wyszło ?
Elaan
Użytkownik
#8 - Wysłana: 21 Lut 2011 20:47:06 - Edytowany przez: Elaan
Odpowiedz 
Sh1eldeR

Sądzę , że wygrał Lockheed-Martin .

Sh1eldeR:
dobre myśliwce po prostu wyglądają dobrze.

To przekonanie panuje w lotnictwie [ i to nie tylko amerykańskim ] od wielu dekad .
Gdy tuż przed wybuchem II wojny światowej firma De Havilland wypuściła pierwszy egzemplarz samolotu Mosquito , jeden z pilotów - oblatywaczy podsumował to tak : " Brzydki samolot może się czasem okazać konstrukcją udaną , ale piękny lata zawsze wspaniale . "
Mosquito okazał się jedną z najlepszych i najwszechstronniejszych maszyn tej wojny , w pewnych sytuacjach wręcz niezastąpioną .


Bashir

Złapano pierwsze cząstki ciemnej materii .
Magazyn "Science" publikuje wyniki eksperymentu, który może wstrząsnąć naszym obrazem Wszechświata. W sztolniach starej kopalni fizycy złapali pierwsze cząstki ciemnej materii, hipotetycznego tworzywa galaktyk. Jest jednak jedna szansa na cztery, że się pomylili .
Detektory ciemnej materii o średnicy 76 mm i grubości 10 mm są schłodzone prawie do temperatury zera bezwzględnego .

Już w grudniu gruchnęły plotki o tym, że w sztolniach kopalni Soudan w stanie Minnesota fizycy odkryli coś ważnego. W XIX wieku poszukiwacze złota znaleźli w tym miejscu bogate pokłady rudy żelaza. Wydobywano je aż do lat 60. zeszłego wieku, a w latach 80. Uniwersytet Minnesoty ulokował w kopalni swoje laboratorium. Gruba warstwa skał nad stropem osłania je przed deszczem promieniowania kosmicznego i cząsteczek rozproszonych w ziemskiej atmosferze. Fizycy badali tam trwałość protonów - cząstek, które stanowią składniki jąder atomowych i według obecnej wiedzy nigdy się nie rozpadają.

Siedem lat temu rozpoczęli zaś eksperyment CDMS, czyli polowanie na cząstki tajemniczej ciemnej materii.
Nie mamy pojęcia czym ona jest, nie widziano jej na Ziemi, ale - jak wynika z obserwacji astronomicznych - musi ona wypełniać cały kosmos. Ba, według oszacowań jest jej sześć razy więcej niż tej normalnej materii złożonej z protonów, neutronów i elektronów, która buduje zarówno nasze ciała, jak i wszystkie otaczające nas rzeczy.

Ciemny Warkocz Bereniki

Na jej pierwszy ślad wpadł w roku 1933 r. astrofizyk Fritz Zwicky, który mierzył prędkości poruszania się galaktyk w gromadzie Coma w konstelacji Warkocza Bereniki.

Każdy, kto kręcił się na karuzeli w wesołym miasteczku, wie, że gdyby siodełko urwało się z łańcucha, to zamiast kręcić się w koło, poleciałoby w siną dal. W gromadzie galaktyk takim łańcuchem jest siła grawitacji. Z pomiarów Zwicky'ego wynikało jednak, że galaktyki obracają się tak szybko, że już dawno powinny się urwać z uwięzi grawitacji, a cała gromada rozlecieć. Chyba że ich masa - a więc i wiążąca je siła grawitacji - są dużo większe, niż to widać w teleskopach.

Przez teleskopy widać tylko gwiazdy, które świecą. Hipotetyczna, dodatkowa masa w galaktykach była niewidoczna. Nazwano ją więc ciemną materią. Nie traktowano jej jednak poważnie, była ledwie astronomiczną ciekawostką.

Po raz kolejny dała ona o sobie znać w roku 1950. Wtedy swoje wyniki pomiarów ruchu gwiazd ogłosiła Vera Rubin, 22-letnia studentka Cornell University w Kalifornii (zrazu próbowała dostać się do Princeton, ale jej nie przyjęto, bo ta uczelnia nie przyjmowała wtedy do swego astrofizycznego programu kobiet).

Młoda studentka obserwowała gwiazdy poruszające się wokół Wielkiej Mgławicy Andromedy, dużej sąsiedniej galaktyki. Spodziewała się, że podobnie jak planety w Układzie Słonecznym - gwiazdy bardziej oddalone od środka galaktyki poruszają się wolniej, niż te dalsze. Ze zdziwieniem jednak odkryła, że prędkość tych bliższych i tych dalszych gwiazd jest taka sama. W innych galaktykach podobnie. Wszystko wskazywało na to, że ruchem gwiazd nie rządzi widoczna, świecąca materia, lecz dużo masywniejszy obłok nieznanej, ciemnej materii, w którym galaktyki są zanurzone.

Aż do lat 60. ustalenia Very Rubin pozostawały niezauważone. Dzisiaj 82-letnia astrofizyk ma wielkie szanse doczekać Nagrody Nobla, bo jeśli w kopalni Soudan rzeczywiście znaleziono pierwsze cząstki ciemnej materii, byłoby to pięknym zwieńczeniem pracy, którą właśnie ona rozpoczęła.

Cząstki duchy

Teraz, już w większości modeli ewolucji Wszechświata ciemna materia odgrywa kluczową rolę - to ona miała najpierw tworzyć potężne włókna i grona, które ułatwiły świecącej materii sformowanie galaktyk i gromad. Słowem, wszystko to, co przez teleskopy widzimy w kosmosie, można porównać do świecidełek rozwieszonych na rozległym rusztowaniu z ciemnej materii.

Ale z czego jest złożona ta substancja? Jak jej dotknąć? To jedna z największych zagadek astrofizyki, która od lat nie może doczekać się rozwiązania. Niektórzy nawet twierdzą, że nie ma żadnej nieznanej materii, a wszystkie obserwacje ruchu galaktyk i gwiazd będą do siebie pasować, jeśli tylko odpowiednio zmodyfikujemy prawo ciążenia.

W wielu eksperymentach na całym świecie szuka się jednak cząstek, które byłyby składnikiem ciemnej masy. Bo jeśli wszystkie galaktyki są zanurzone w tej nieznanej materii, to także Droga Mleczna wraz z naszą planetą. Skoro zaś do tej pory tych cząstek nie znaleźliśmy, to znaczy, że przenikają przez nas i nasze przyrządy niczym duchy. To dlatego ochrzczono je mianem WIMP, co jest angielskim skrótem od "słabo oddziałujące masywne cząstki", co znakomicie oddaje naszą skąpą o nich wiedzę.

Ponieważ są to obiekty materialne, od czasu do czasu powinno dochodzić do ich zderzeń ze znanymi nam atomami. Fizycy umieszczają więc detektory gdzieś pod grubą warstwą ziemi - żeby odsiać zwykłe promieniowanie z atmosfery i kosmosu - i wypatrują takich rzadkich kolizji.

Mają nadzieję, że powtórzy się historia z neutrinem (elementarną cząstką materii), które wpierw wymyślił słynny fizyk Wolfgang Pauli po to, żeby ratować prawo zachowania energii w rozpadach promieniotwórczych beta. Hipotetyczne neutrino miało zabierać część energii, której brakowało w bilansie tej jądrowej reakcji. Nikt go jeszcze nie odkrył, bo - sugerował Pauli - nie ma ładunku elektrycznego oraz bardzo słabo oddziałuje z materią. Przez ponad ćwierć wieku szukano tej cząstki i dopiero w 1956 r. dostrzeżono jej ślad w detektorach.

Przez jakiś czas wydawało się, że to neutrina mogą zwiększać masę galaktyk i wyjaśnić zagadkę ciemnej materii. Kilkanaście lat temu ustalono jednak, że mają one na to zbyt małą masę.

W mroku kosmosu musi się więc kryć coś więcej.

Dlatego taką sensacją w świecie fizyków były grudniowe plotki, że to coś udało się złapać w kopalni Soudan. Mieści się tam 30 niewielkich detektorów - 11 z kryształów krzemu, a 19 z germanu. Mają kształt krążka o średnicy 76 mm i grubości 10 mm, schłodzone są do temperatury bliskiej zera bezwzględnego. Przed naturalnym promieniowaniem ziemskich skał chronią je osłony z ołowiu, a przed promieniami z kosmosu - blisko 800-metrowa warstwa ziemi nad stropem sztolni.

WIMP-y powinny bez problemu przenikać przez te wszystkie osłony i od czasu do czasu - jak kule bilardowe - zderzać się z jądrami atomów germanu lub krzemu. Minimalnie wzrośnie wtedy temperatura kryształu i uwolnią się ładunki elektryczne, a precyzyjne czujniki to zarejestrują.

Pierwsza faza eksperymentu trwała od lipca 2007 r. do września 2008 r., potem przystąpiono do analizy wskazań czujników, mozolnie eliminując fałszywe sygnały i zakłócenia. Przypominało to trochę szukanie igły w stogu siana. W grudniu zeszłego roku kilku członków zespołu niemal równocześnie zapowiedziało seminaria w największych ośrodkach badań jądrowych świata - w Fermilabie pod Chicago, w akceleratorze SLAC w Stanfordzie, w ośrodku CERN pod Genewą. W internetowych blogach znanych fizyków pojawiły się śmiałe spekulacje, a magazyn "Discovery" pisał, że "w powietrzu czuć było podniecenie".

Jak się okazało, były powody do całego zamieszania. Detektory w Soudan zarejestrowały bowiem dwa zderzenia, które z dużym prawdopodobieństwem można przypisać cząstkom ciemnej materii. Sensacja? Sukces? Nie do końca. Analiza błędów pokazała, że jest 23-proc. prawdopodobieństwo, iż te wskazania są jednak fałszywe (a więc było to zderzenie ze zwykłym elektronem czy fotonem promieniowania gamma, które jakoś przedarły się przez zapory).

Z drugiej strony są aż trzy na cztery szanse na to, że w sieci fizyków wpadły pierwsze cząstki ciemnej materii. Z naukowego punktu widzenia, to jednak za mało, by ogłosić odkrycie i za wcześnie, by otwierać korki od szampana.

Ale eksperyment trwa, do polowania włączają się też inne zespoły na świecie.
Bashir
Moderator
#9 - Wysłana: 21 Lut 2011 21:32:55
Odpowiedz 
Elaan

Ooooo, właśnie ten artykuł kiedyś czytałem... Dzięki za przypomnienie. A nie wiesz czy w końcu potwierdzili to, czy nie ?
The_D
Użytkownik
#10 - Wysłana: 21 Lut 2011 21:40:56
Odpowiedz 
Sh1eldeR:
I wracając jeszcze do gęstości: jeśli istniałaby kula zwykłej wody o promieniu równym średniej odległości Ziemi od Słońca, to to też byłaby czarna dziura. Dla nas gęstość wody nie jest super duża, ale tak ogromny kawał przestrzeni wypełniony wodą byłby już czymś niezwykłym i oddziaływałby grawitacyjnie na tyle silnie, że powstałby horyzont zdarzeń.

To jest pewien paradoks "chłopskiego rozumu", bo ogólnie im większa czarna dziura tym rzadsza - wraz ze wzrostem masy czarne dziury bardzo puchną. Największe są nawet "lżejsze od powietrza".
Elaan
Użytkownik
#11 - Wysłana: 21 Lut 2011 23:01:54
Odpowiedz 
Bashir:
A nie wiesz czy w końcu potwierdzili to, czy nie ?

Nie wiem , ale znając skrupulatność naukowców , zajmie im to jeszcze kilka lat .
mesje
Użytkownik
#12 - Wysłana: 28 Lut 2011 11:12:52
Odpowiedz 
szukałem i znalazłem czy o tym nie mówi heim w swojej teorii
http://kraggouneproject.webpark.pl/heimtheory.html
podany przepis na silnik podobno trwają prace nad tym projektem??
krzychu
Użytkownik
#13 - Wysłana: 28 Lut 2011 14:41:19 - Edytowany przez: krzychu
Odpowiedz 
zamiana masy w energie

mnie na fizyce uczono ze rozbijanie jader atomowych daje duze energie

jadro w calosci jest ciezsze niz protony/neutrony oddzielnie tzw ubytek masy

na razie tylko jadro uranu/plutonu rozpada sie samo sily miedzy protonami/neutronami sa 1000x wieksze niz oddzialywania grawitacyjne

jezeli zlaczymy 4 kg uranu tzw masa krytyczna to dojdze do reakcji lancuchowej gdyz duzo jader bedzie wybijac pozostale i bedziemy mieli duzo energi

teraz trzeba myslec jak rozwalac pozostala materie ktora jest dookola
Elaan
Użytkownik
#14 - Wysłana: 16 Lip 2011 15:33:47
Odpowiedz 
Oto dowód jak wiele jeszcze musimy się dowiedzieć o naturze Wszechświata .

http://www.polityka.pl/nauka/obserwatoriumpolityki /1517350,1,najdalsza-czarna-dziura.read
Q__
Moderator
#15 - Wysłana: 16 Lip 2011 16:24:25
Odpowiedz 
Eviva
Użytkownik
#16 - Wysłana: 16 Lip 2011 17:08:21
Odpowiedz 
Ja jestem chyba ciemna masa, bo nic z tego wszystkiego nie zrozumiałam.
Elaan
Użytkownik
#17 - Wysłana: 16 Lip 2011 17:09:29
Odpowiedz 
Q__:
Bardzo ciekawa informacja

Ta czarna dziura, powstała u zarania Wszechświata to dowód, że Bóg ma poczucie humoru .
Za każdym razem, gdy naukowcom wydaje się iż wiedzą już wszystko, On podrzuca im kolejny fragment kosmicznej układanki, burząc z trudem dotąd budowane teorie .
Szkoda, że teleskop Webba raczej nie powstanie - kto wie, co jeszcze dzięki niemu moglibyśmy odkryć .
jasiek1
Użytkownik
#18 - Wysłana: 16 Lip 2011 21:36:14
Odpowiedz 
Szczerze powiedziawszy ja coraz bardziej odchylam się od modelu inflacyjnego, natomiast przychylam się do cyklicznego. Dlaczego o tym mówię- ponieważ jest to bezpośrednio związane z tematem. W modelu wszechświata inflacyjnego na początku była osobliwość początkowa, później duże bum i wszechświat się rozszerza. Pic polega na dodaniu jeszcze energii inflacyjnej, która pozwala w 10^-35 sekundy powiększyć wszechświat bardzo dużo ( nie pamiętam konkretnie ile, ale to duża liczba z wieloma zerami). Następnie z zagęszczeń tej energii powstaje promieniowanie, z którego powstaje materia, później kontrolę ma przejąć ciemna energia, mająca doprowadzić na końcu do Wielkiego Rozdarcia. Pic polega na tym, że w pierwotnym modelu inflacyjnym, wielu z tych rzeczy nie było i były wpasowywane na siłę tak jak okrągły klocek w trójkątny otwór. Natomiast w modelu cyklicznym te rzeczy są wręcz niezbędne.

Te 2 modele póki co jako jedyne dają radę wytrzymać w rygorze nadawanym przez prawa fizyki, a zwłaszcza przez 2 zasadę termodynamiki. W układach izolowanych entropia nigdy nie maleje- w związku z tym nieuporządkowanie w wszechświecie nigdy nie powinno zmaleć. Model inflacyjny zakłada, że wszystko ma swój początek i koniec w związku z tym entropia nie ma szansy zmaleć, natomiast model cykliczny pokazuje, że entropia w każdym cyklu utrzymuje się na tym samym poziomie i aby do tego doszło konieczna jest właśnie ciemna energia, która, sprawia, że wszechświat się "wygładza". W związku z tym te 2 rzeczy są według modelu cyklicznego nieodłączną częścią naszego wszechświata.
Q__
Moderator
#19 - Wysłana: 16 Lip 2011 21:40:40
Odpowiedz 
jasiek1

Fred Hoyle podskoczyłby z radości w grobie widząc zwolennika swoich tez .
Elaan
Użytkownik
#20 - Wysłana: 18 Lip 2011 16:34:18
Odpowiedz 
Q__:
Fred Hoyle podskoczyłby z radości w grobie widząc zwolennika swoich tez

Wydaje się, iż tezy dotyczące cykliczności Wszechświata zyskują coraz mocniejsze podstawy naukowe . Skoro badania nad tą teorią prowadzi Roger Penrose być może niedługo będziemy musieli zweryfikować naszą wiedzę o powstaniu Kosmosu .


http://kosmoteorie.vgh.pl/viewpage.php?page_id=376
Q__
Moderator
#21 - Wysłana: 18 Lip 2011 17:08:43
Odpowiedz 
Elaan

Elaan:
Skoro badania nad tą teorią prowadzi Roger Penrose

Roger Penrose znany jest z głoszenia tez dość kontrowersyjnych, outsiderskich, więc nie przesadzałbym . (Choć owszem, jest to jeden z przedstawicieli obecnej intelektualnej czołówki, przynajmniej patrząc z współczesnej perspektywy - historia różnie jeszcze może to zweryfikować.)
Elaan
Użytkownik
#22 - Wysłana: 24 Lip 2011 20:38:04
Odpowiedz 
Oto korzyść z posiadania Bardzo Dużych Teleskopów .
Wiedzeni nieustanną ciekawością astronomowie zaobserwowali jak w kosmicznym żłobku Wielkiego Obłoku Magellana tworzą się młode gwiazdy .

http://wiadomosci.onet.pl/nauka/niezwykly-obiekt-w -kosmosie-to-superbanka,1,4798245,wiadomosc.html
krisbaum
Użytkownik
#23 - Wysłana: 25 Lip 2011 01:50:40
Odpowiedz 
Czytałem książkę
Paul J. Steinhardt, Neil Turok
Nieskończony wszechświat. Poza teorię wielkiego wybuchu
http://czytelnia.onet.pl/0,39173,0,0,0,0,nieskoncz ony_wszechswiat_poza_teorie_wielkiego_wybuchu,nowo sci.html
I do mnie też bardziej przemawia ta teoria, niźli lepiony na siłę model inflacyjny. Michio Kaku też zdaje się być jej umiarkowanym zwolennikiem, zwłaszcza za to, że jest ściśle oparta na niezwykle popularnej teorii strun, a niejako z niej nawet wynika. Nadal jednak wielu fizyków zgłasza zastrzeżenia co do tłumaczenia problemu entropii w modelu cyklicznym.
Podobno około 2020 roku (określa się tą datę rokiem dobrego wzroku) wszystko będzie jasne. Spodziewany jest wtedy napływ dużej liczby danych naukowych, dostarczonych przez obecne i planowane sondy kosmiczne, a także wyniki eksperymentów z LHC.
Ja tam jednak jestem sceptyczny, co też wyraziłem w swym opowiadaniu.

Q__:
Fred Hoyle podskoczyłby z radości w grobie widząc zwolennika swoich tez

Fred Hoyle był zwolennikiem teorii stanu stacjonarnego, to zupełnie odmienna idea. Model cykliczny nie podważa Wielkiego Wybuchu, nie uważa go jednak za początek czasu. Odsyłam do książki, którą podałem wyżej, tam dowiesz się więcej i lepiej niźli ja byłbym w stanie to wytłumaczyć.
krisbaum
Użytkownik
#24 - Wysłana: 25 Lip 2011 01:56:19
Odpowiedz 
A świetną lekturą o ciemnej materii i energii jest inna pozycja z cyklu "Na ścieżkach nauki":
Evelyn Gates.
Teleskop Einsteina. W poszukiwaniu ciemnej materii i ciemnej energii we wszechświecie.
http://www.sklep.gildia.pl/literatura/148272-evely n-gates-teleskop-einsteina-w-poszukiwaniu-ciemnej- materii-i-ciemnej-energii-we-wszechswiecie

Doskonała książka, gorąco polecam, zreszta jak całą "czarną serię" książek popularnonaukowych.
ortkaj
Użytkownik
#25 - Wysłana: 25 Lip 2011 18:03:45
Odpowiedz 
A jak Najwyższy się wkurzy, że odkrywamy to czego nie powinniśmy?

http://www.sfora.pl/Odkrylismy-czastke-Boga-Niewyj asnione-zjawisko-a34382
Eviva
Użytkownik
#26 - Wysłana: 25 Lip 2011 18:13:21
Odpowiedz 
ortkaj:
A jak Najwyższy się wkurzy, że odkrywamy to czego nie powinniśmy?

Bez przesady - skoro dał nam możliwość odkrycia tej szczegóły, znaczy przeszkadzać Mu to nie będzie.
ortkaj
Użytkownik
#27 - Wysłana: 25 Lip 2011 18:17:18
Odpowiedz 
A temu drugiemu co ma lepsze ogrzewanie ?
Elaan
Użytkownik
#28 - Wysłana: 25 Lip 2011 18:19:16
Odpowiedz 
ortkaj:
A jak Najwyższy się wkurzy, że odkrywamy to czego nie powinniśmy?

A jest coś , czego nie powinniśmy poznać ? Na cóż Bóg dałby nam ciekawość , gdyby nie chciał , abyśmy pytali i szukali odpowiedzi ?
Jak powiedział Spock Ciekawość jest naturalną, logiczną funkcją wyższego umysłu, a niejedną z emocji elementarnych.
ortkaj
Użytkownik
#29 - Wysłana: 25 Lip 2011 18:22:55
Odpowiedz 
Elaan
Elaan:
A jest coś , czego nie powinniśmy poznać ?

Tak, jak dla mnie przyszłości
Eviva
Użytkownik
#30 - Wysłana: 25 Lip 2011 18:33:45
Odpowiedz 
ortkaj:
A temu drugiemu co ma lepsze ogrzewanie ?

A tym co się przejmować? a niech go wszyscy anieli!

ortkaj:
Elaan
Elaan:
A jest coś , czego nie powinniśmy poznać ?

Tak, jak dla mnie przyszłości

Kiedyś i tak ją poznamy - gdy już się stanie.
 Strona:  1  2  3  »» 
USS Phoenix forum / Treknologia / Ciemna materia i ciemna energia

Twoja wypowiedź
Styl pogrubiony  Styl pochylony  Obraz Łącza  URL Łącza  :) ;) :-p :-( Więcej emotikon...  Wyłącz emotikony

» Login  » Hasło 
Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą tutaj pisać. Zaloguj się przed napisaniem wiadomości albo zarejstruj najpierw.
 
Wygenerowane przez miniBB®


© Copyright 2001-2009 by USS Phoenix Team.   Dołącz sidebar Mozilli.   Konfiguruj wygląd.
Część materiałów na tej stronie pochodzi z oryginalnego serwisu USS Solaris za wiedzą i zgodą autorów.
Star Trek, Star Trek The Next Generation, Deep Space Nine, Voyager oraz Enterprise to zastrzeżone znaki towarowe Paramount Pictures.

Pobierz Firefoksa!