.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Беларусь
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.118575.html

статья Космический деконструктивизм

Максим Борисов, 26.02.2007
Реклама

12 миллиардов лет назад Вселенная была гораздо компактнее, чем сейчас, все ее вещество содержалось в области размером 2,6 миллиона световых лет. С тех пор в космосе стало гораздо просторнее, но некоторая часть невидимой материи сохранилась в столь же концентрированном виде и сформировала обширный ореол Млечного пути. Иллюстрация: J Diemand/M Kuhlen/P Madau/UCSC с сайта New Scientist

Американским физикам-теоретикам удалось выявить еще одну опасность, которая грозит всему миру в отдаленном будущем. Весьма уязвимой объявлена на сей раз сама структура Млечного пути и всех прочих галактик. Оказывается, каждая галактика во Вселенной со временем должна распасться на отдельные элементы, а затем и вовсе рассеяться подобно утреннему туману. И все это случится по мере того, как будет самоуничтожаться темная материя из гало (ореолов), составляющая "костяк" любой достаточно крупномасштабной окружающей нас структуры - от карликовых спутников галактик до галактических скоплений - и цементирующая все это с помощью гравитационных сил.

Столь неутешительный вывод делают в своей новой работе профессор физики и астрономии Лоренс Кросс (Lawrence Krauss) и Гленн Старкман (Glenn Starkman) из Университета западного резервного района (Case Western Reserve University) в Кливленде (штат Огайо) и Университета Вандербилта (Vanderbilt University, Нэшвилл, штат Теннеси), которые изучили взаимодействия между частицами WIMPs (то есть слабовзаимодействующими массивными частицами (weakly interacting massive particles), считающимися ныне основными кандидатами на роль "темного вещества"). Соответствующая статья называется "Cosmic Deconstructionism" ("Космический деконструктивизм" или, если угодно, "Космическое разрушение") и опубликована она на сайте электронных препринтов arXiv.org. Имеет ли подобное название что-то общее с весьма популярными в среде американских интеллектуалов литературно-философскими или художественно-архитектурными течениями "деконструктивизма", с ходу понять не удается. Возможно, имеется в виду какая-то простая аналогия: ведь деконструктивизм тоже "обнажает структуру" слова, а скорее всего такой заголовок статья получила просто для пущей "эффектности" и "эсхатологической многозначительности" своего звучания (кстати говоря, Лоренс Кросс известен в основном как пропагандист теории струн, автор нескольких нашумевших научно-популярных книг а также эссе, посвященных проблемам взаимоотношения науки и религии, борьбой с креационизмом).

Уже известно, что практически каждая галактика окружена "шубой" из таинственного темного вещества, однако присутствие этой материи может быть выявлено только косвенными методами - путем изучения эффектов, вызванных гравитационным взаимодействием с обычным (барионным) веществом или с излучением. Истинная природа темного вещества все еще остается тайной, хотя и известно, что на его долю приходится примерно 82 процента всей материи Вселенной. Возможно, астрономы в будущем смогут выявить скопления темного вещества в пределах ореола Млечного пути с помощью гамма-телескопов, но это произойдет лишь в том случае, если темное вещество хотя бы частично состоит из частиц, способных порождать гамма-излучение (например, если это окажутся гипотетические пока нейтралино (neutralino) - частицы, предсказанные в соответствии с теорией суперсимметрии - нейтралино могут взаимоуничтожаться при столкновениях с испусканием гамма-квантов).

Одна из особенностей WIMPs (резко отличающих их от обычного вещества) состоит в том, что эти слабовзаимодействующие невидимые (необнаружимые с помощью современного оборудования) частицы включают как частицы, так и до сих пор не провзаимодействовавшие с ними античастицы, дошедшие до нас со времен очень ранней Вселенной (а тогда эти частицы активно взаимодействовали друг с другом, поскольку температура и концентрация вещества были несравненно выше нынешних). Вселенная за миллиарды лет своего существования очень сильно охладилась и расширилась, частицы "темной материи" при этом рассеялись, и взаимодействия между ними в настоящую эпоху случаются очень и очень редко. Однако в ядрах галактик, где концентрация темной материи многократно возрастает, встречи "антиподов" из числа WIMPs происходят достаточно часто (правда, "сигнатуры" подобных аннигиляционных процессов на сегодняшний день обнаружить еще не удается...). В результате подобных "столкновений" запасы темного вещества должны постепенно уменьшаться (эта материя обращается, например, в гамма-кванты), ну а объятья гравитации, связывающие галактики воедино, при этом постепенно слабеют. Обычная барионная материя (в виде отдельных атомов), конечно, сохранится и после распада галактик, но она, по мнению авторов статьи, станет чрезвычайно рассеянной, и жить в таком мире станет совершенно невозможно...

К счастью, это всё процессы достаточно длительные: по оценкам Кросса и Старкмана выходит, что всерьез беспокоиться надо будет тогда, когда возраст Вселенной в 1010 раз превысит ее нынешний возраст (т.е. 13,7 миллиарда лет).

В дальнейшем американские физики намерены провести более точное численное моделирование предсказанного ими "рассасывания" темного вещества, а также детально исследовать определенным образом противодействующие такой спонтанной аннигиляции WIMPs процессы "испарения" реликтовых черных дыр и случаи протонных распадов (распады протонов экспериментально пока тоже не обнаружены, они лишь предсказаны теоретически, вопрос о реликтовых черных дырах также весьма и весьма неоднозначен...).

Источники:
Cosmic Deconstructionism - arXiv.org - astro-ph
Dark matter may be the death of Milky Way - New Scientist

Ссылки:
Что беспокоит физиков? Беседа Клаудии Дрейфус с Лоренсом Кроссом - "В мире науки"
Носители скрытой массы в Галактике и в галактических окрестностях - "Астронет"
За пределами теории Эйнштейна - суперсимметрия и супергравитация - Владилен Барашенков, "Знание - сила, # 7/1987
Природа невидимой (скрытой) массы (материи) - Юрий Гнедин
Философские проблемы физики элементарных частиц - под ред. Ю.Б.Молчанова

Максим Борисов, 26.02.2007


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей