Hal-hal anu ayeuna teu katingali

Hal-hal anu dipikanyaho sareng katingali ku élmu ngan ukur sabagian leutik tina anu sigana aya. Tangtosna, sains sareng téknologi henteu kedah nyandak "visi" sacara harfiah. Sanajan panon urang teu bisa ningali, sains geus lila bisa "ningali" hal kawas hawa jeung oksigén nu ngandung, gelombang radio, sinar ultraviolét, radiasi infra red, sarta atom.

Urang ogé ningali dina rasa antimateriNalika éta telenges berinteraksi sareng masalah biasa, sareng sacara umum mangrupikeun masalah anu langkung hese, sabab sanaos urang ningali ieu dina pangaruh interaksi, dina rasa anu langkung holistik, salaku geter, éta hese dihartikeun pikeun urang dugi ka 2015.

Najan kitu, urang masih dina rasa teu "ningali" gravitasi, sabab urang teu acan manggihan hiji pamawa tunggal interaksi ieu (ie, contona, hiji partikel hypothetical disebut. graviton). Perlu disebatkeun di dieu yén aya sababaraha analogi antara sajarah gravitasi sareng .

Kami ningali tindakan anu terakhir, tapi kami henteu langsung niténan éta, kami henteu terang naon eusina. Nanging, aya bédana dasar antara fenomena "kawih" ieu. Teu aya anu kantos naroskeun gravitasi. Tapi kalawan zat poék (1) éta béda.

Kumaha g énergi poéknu cenah ngandung malah leuwih ti zat poék. Ayana disimpulkeun salaku hipotésis dumasar kana paripolah alam semesta sacara gembleng. "Ningali" sigana bakal langkung hese tibatan masalah poék, upami ngan kusabab pangalaman umum urang ngajarkeun yén énergi, dumasar kana sifatna, tetep aya anu henteu tiasa diaksés ku panca indera (sareng instrumen observasi) tibatan materi.

Numutkeun asumsi modéren, duanana poék kedah ngadamel 96% tina eusina.

Janten, kanyataanna, bahkan jagat raya sorangan sabagéan ageung teu katingali ku urang, teu kedah disebatkeun yén nalika dugi ka watesna, urang ngan ukur terang anu ditangtukeun ku pangamatan manusa, sareng sanés anu leres-leres ekstrim - upami aya. pisan.

Aya anu narik urang sareng sakumna galaksi

Halimunan sababaraha hal di luar angkasa tiasa pikasieuneun, sapertos kanyataan yén 100 galaksi tatangga terus-terusan nuju ka titik misterius di jagat raya anu katelah. Atraktor hébat. Wewengkon ieu jarakna kira-kira 220 juta taun cahaya sareng para ilmuwan nyebatna anomali gravitasi. Hal ieu dipercaya yén Great Attractor ngabogaan massa quadrillions panonpoé.

Hayu urang mimitian ku kanyataan yén éta ngembang. Ieu lumangsung saprak Big Bang, sarta laju ayeuna prosés ieu diperkirakeun 2,2 juta kilométer per jam. Ieu hartosna galaksi urang sareng galaksi Andromeda tatanggana ogé kedah gerak dina laju éta, sanés? Henteu ogé.

Dina taun 70-an urang nyieun peta lengkep ngeunaan luar angkasa. Latar gelombang mikro (CMB) Semesta sareng urang perhatikeun yén hiji sisi Bima Sakti langkung haneut tibatan anu sanés. Bédana kirang ti saratus darajat Celsius, tapi éta cekap pikeun urang ngartos yén urang gerak dina laju 600 km per detik nuju rasi Centaurus.

Sababaraha taun ti harita, urang manggihan yén teu ngan urang, tapi dulur dina saratus juta lampu-taun urang anu gerak dina arah nu sarua. Aya ngan hiji hal anu bisa nolak ékspansi ngaliwatan jarak vast misalna, sarta éta gravitasi.

Andromeda, contona, kedah ngajauhan urang, tapi dina 4 milyar taun urang kedah ... tabrakan sareng éta. Massa anu cekap tiasa nolak ékspansi. Mimitina, para ilmuwan ngira yén laju ieu kusabab lokasi urang di pinggiran anu disebut Supercluster Lokal.

Naha hésé pisan pikeun urang ningali Penarik Agung anu misterius ieu? Hanjakalna, ieu galaksi urang sorangan, anu ngahalangan pandangan urang. Ngaliwatan sabuk Bima Sakti, urang teu bisa ningali ngeunaan 20% tina jagat raya. Ieu ngan jadi kajadian yén manéhna mana persis dimana Great Attractor. Téoritis mungkin pikeun nembus jilbab ieu ku sinar-X sareng observasi infra red, tapi ieu henteu masihan gambaran anu jelas.

Sanajan kasusah ieu, kapanggih yén di hiji wewengkon Great Attractor, dina jarak 150 juta taun cahaya, aya galaksi. Kluster Norma. Di tukangeunana aya supercluster anu leuwih masif, 650 juta taun cahaya jauhna, ngandung massa 10. galaksi, salah sahiji objék pangbadagna di jagat raya dipikawanoh ku urang.

Janten, para ilmuwan nyarankeun yén Penarik Agung puseur gravitasi loba supercluster galaksi, kaasup urang - total ngeunaan 100 objék, kayaning Bima Sakti. Aya ogé téori yén éta téh kumpulan badag énergi poék atawa wewengkon dénsitas luhur kalawan tarikan gravitasi badag.

Sababaraha peneliti yakin yén ieu téh ngan hiji foretaste tina ahir ... tungtung jagat raya. Depresi Agung bakal hartosna jagat raya bakal kandel dina sababaraha triliun taun, nalika ékspansi ngalambatkeun sareng mimiti ngabalikeun. Kana waktu, ieu bakal ngakibatkeun hiji supermassive nu bakal ngahakan sagalana, kaasup sorangan.

Tapi, sakumaha catetan para ilmuwan, perluasan Alam Semesta antukna bakal ngelehkeun kakuatan Penarik Agung. Laju urang ka arah éta ngan ukur saperlima laju anu sadayana ngembang. Struktur lokal anu lega tina Laniakea (2) anu kami janten bagian hiji dinten kedah dissipate, sareng seueur éntitas kosmis anu sanés.

Gaya kalima alam

Hal anu teu tiasa urang tingali, tapi anu parantos disangka serius telat, nyaéta anu disebut dampak kalima.

Kapanggihna naon anu dilaporkeun dina média ngalibatkeun spekulasi ngeunaan partikel anyar hypothetical kalawan ngaran intriguing. X17bisa mantuan ngajelaskeun misteri zat poék jeung énergi poék.

Opat interaksi dipikanyaho: gravitasi, éléktromagnétik, interaksi atom kuat jeung lemah. Dampak tina opat gaya dipikawanoh dina materi, ti mikro-realm atom nepi ka skala kolosal galaksi, ieu documented ogé sarta di hal nu ilahar kaharti. Nanging, nalika anjeun nganggap yén kira-kira 96% tina jisim jagat raya urang diwangun ku hal-hal anu teu jelas, teu tiasa dijelaskeun anu disebut materi poék sareng énergi poék, éta henteu heran yén para ilmuwan parantos lami nyangka yén opat kakuatan ieu henteu ngagambarkeun sadayana di kosmos. . terus.

Usaha pikeun ngajelaskeun kakuatan anyar, panulis anu tim anu dipimpin ku Attila Krasnagorskaya (3), fisika di Institute for Nuklir Research (ATOMKI) tina Akademi Élmu Hungaria nu urang uninga ngeunaan ragrag panungtungan teu indikasi mimitina aya kakuatan misterius.

Élmuwan anu sami mimiti nyerat ngeunaan "gaya kalima" dina 2016, saatos ngalaksanakeun ékspérimén pikeun ngarobah proton kana isotop, anu mangrupikeun varian unsur kimia. Para panalungtik ningali nalika proton ngarobah isotop anu katelah litium-7 janten jinis atom anu teu stabil anu disebut beryllium-8.

3. Prof. Attila Krasnahorkay (kanan)

Nalika beryllium-8 buruk, pasang éléktron sareng positron kabentuk, anu silih tolak, nyababkeun partikel ngalayang kaluar dina hiji sudut. Tim éta diperkirakeun ningali korelasi antara énergi cahaya anu dipancarkeun nalika prosés buruk sareng sudut dimana partikel ngapung. Gantina, éléktron jeung positron anu deflected 140 derajat ampir tujuh kali leuwih sering ti model maranéhanana diprediksi, hasilna teu kaduga.

"Sadaya pangaweruh urang ngeunaan dunya katempo bisa digambarkeun ngagunakeun disebut Modél Standar fisika partikel," nyerat Krasnagorkay. Tapi, éta henteu nyayogikeun partikel anu langkung beurat tibatan éléktron sareng langkung hampang tibatan muon, anu 207 kali langkung beurat tibatan éléktron. Upami urang mendakan partikel anyar dina jandela massa di luhur, ieu bakal nunjukkeun sababaraha interaksi anyar anu henteu kalebet dina Modél Standar.

Objék misterius ieu dingaranan X17 kusabab perkiraan massana 17 megaelectronvolts (MeV), kira-kira 34 kali éléktron. Para panalungtik diawaskeun buruk tina tritium kana hélium-4 sarta sakali deui observasi hiji ngurangan diagonal aneh, nunjukkeun partikel nu massana ngeunaan 17 MeV.

"Foton mediates gaya éléktromagnétik, gluon mediates gaya kuat, sarta boson W jeung Z nyapih gaya lemah," jelas Krasnahorkai.

"Partikel kami X17 kedah nyapih interaksi anyar, anu kalima. Hasil anyar ngirangan kamungkinan yén percobaan munggaran ngan kabeneran, atanapi hasilna nyababkeun kasalahan sistem.

Materi poék handapeun suku

Ti Alam Semesta anu agung, ti alam teka-teki anu samar sareng misteri fisika anu hébat, hayu urang uih deui ka Bumi. Urang Nyanghareupan masalah rada héran dieu ... kalawan ningali tur akurat ngagambarkeun sagalana nu aya di jero (4).

Sababaraha taun ka pengker kami wrote di MT ngeunaan misteri inti bumiyén paradoks aya hubunganana sareng nyiptakeunana sareng henteu dipikanyaho persis naon sifat sareng strukturna. Kami ngagaduhan metode sapertos nguji sareng gelombang seismik, ogé junun ngamekarkeun model struktur internal Bumi, nu aya perjangjian ilmiah.

kumaha oge dibandingkeun jeung béntang jauh jeung galaksi, contona, pamahaman urang ngeunaan naon perenahna handapeun suku urang lemah. Objék angkasa, bahkan anu jauh pisan, urang ngan ukur ningali. Sami teu tiasa nyarios ngeunaan inti, lapisan mantel, atawa malah lapisan jero tina kulit bumi..

Ngan panalungtikan anu paling langsung sayogi. lebak gunung ngalaan batu nepi ka sababaraha kilométer jero. Sumur éksplorasi pangjerona ngalegaan nepi ka jerona ngan leuwih 12 km.

Émbaran ngeunaan batu jeung mineral nu ngawangun leuwih jero disadiakeun ku xenoliths, i.e. fragmen batu torn kaluar sarta dibawa jauh ti bowels Bumi salaku hasil tina prosés vulkanik. Dina dasar maranéhanana, petrologists bisa nangtukeun komposisi mineral ka jero sababaraha ratus kilométer.

Radius Bumi nyaéta 6371 km, anu sanés jalan anu gampang pikeun sadaya "infiltrator" urang. Kusabab tekanan sareng suhu anu ageung ngahontal sakitar 5 darajat Celsius, hese nyangka yén interior anu paling jero bakal tiasa diaksés pikeun observasi langsung dina mangsa nu bakal datang.

Janten kumaha urang terang naon anu urang terang ngeunaan struktur interior Bumi? Inpormasi sapertos kitu disayogikeun ku gelombang seismik anu dibangkitkeun ku gempa, nyaéta. gelombang elastis rambatan dina médium elastis.

Aranjeunna ngagaduhan namina tina kanyataan yén aranjeunna dihasilkeun ku blows. Dua jinis gelombang élastis (seismik) tiasa rambat dina médium elastis (pagunungan): langkung gancang - longitudinal sareng langkung laun - transversal. Urut nyaéta osilasi médium anu lumangsung sapanjang arah rambatan gelombang, sedengkeun dina osilasi transversal médium éta lumangsung jejeg arah rambatan gelombang.

Gelombang longitudinal dirékam kahiji (lat. primae), sarta gelombang transversal dirékam kadua (lat. secundae), ku kituna ciri tradisional maranéhanana dina séismologi - longitudinal gelombang p jeung transversal s. Gelombang P kira-kira 1,73 kali leuwih gancang batan s.

Inpormasi anu disayogikeun ku gelombang seismik ngamungkinkeun pikeun ngawangun modél interior bumi dumasar kana sipat elastis. Urang bisa nangtukeun sipat fisik séjén dumasar kana médan gravitasi (dénsitas, tekanan), observasi arus magnetoteluric dihasilkeun dina mantel Bumi (distribusi konduktivitas listrik) atawa dékomposisi aliran panas Bumi.

Komposisi petrologis tiasa ditangtukeun dumasar kana ngabandingkeun sareng studi laboratorium ngeunaan sipat mineral sareng batu dina kaayaan tekanan sareng suhu anu luhur.

Bumi radiates panas, sarta eta teu dipikawanoh ti mana asalna. Anyar-anyar ieu, muncul téori énggal anu aya hubunganana sareng partikel dasar anu paling hese dihartikeun. Hal ieu dipercaya yén clues penting pikeun misteri panas radiated ti jeroeun planét urang bisa disadiakeun ku alam. neutrino - partikel massa pisan leutik - dipancarkeun ku prosés radioaktif lumangsung dina bowels Bumi.

Sumber utama radioaktivitas anu dipikanyaho nyaéta torium sareng kalium anu teu stabil, sapertos anu urang terang tina conto batu dugi ka 200 km di handapeun permukaan bumi. Naon perenahna deeper geus kanyahoan.

Urang terang eta geoneutrino nu dipancarkeun salila buruk uranium boga leuwih énergi ti nu dipancarkeun salila buruk kalium. Ku kituna, ku ngukur énergi geoneutrinos, urang bisa manggihan naon bahan radioaktif asalna.

Hanjakal, geoneutrinos hésé pisan dideteksi. Ku alatan éta, observasi kahiji maranéhanana di 2003 merlukeun detektor jero taneuh badag ngeusi approx. ton cair. Detéktor ieu ngukur neutrino ku cara ngadeteksi tabrakan sareng atom dina cairan.

Saprak harita, geoneutrinos ngan kungsi dititénan dina hiji percobaan ngagunakeun téhnologi ieu (5). Duanana pangukuran nunjukkeun éta Kira-kira satengah panas Bumi tina radioaktivitas (20 terawatts) bisa dijelaskeun ku buruk uranium jeung thorium. Sumberna sesa 50%... teu acan terang naon.

5. Peta modél inténsitas émisi geoneutrino di Bumi - ramalan

Dina Juli 2017, konstruksi dimimitian dina wangunan, ogé katelah DUNEdijadwalkeun réngsé kira-kira 2024. fasilitas bakal lokasina ampir 1,5 km jero taneuh di urut Homestack, South Dakota.

Élmuwan ngarencanakeun ngagunakeun DUNE pikeun ngajawab patarosan anu paling penting dina fisika modéren ku cara ngulik neutrino sacara saksama, salah sahiji partikel dasar anu paling henteu kahartos.

Dina Agustus 2017, hiji tim internasional élmuwan diterbitkeun artikel dina jurnal Physical Review D ngajukeun pamakéan cukup inovatif ngeunaan DUNE salaku scanner pikeun nalungtik interior Bumi. Pikeun gelombang seismik sareng boreholes, metode anyar pikeun diajar interior planét bakal ditambah, anu, sigana, bakal nunjukkeun ka urang gambaran anu énggal ngeunaan éta. Sanajan kitu, ieu ngan hiji gagasan pikeun ayeuna.

Tina zat poék kosmis, urang dugi ka jero planét urang, teu kurang poék pikeun urang. jeung impenetrability hal ieu disconcerting, tapi teu saloba kahariwang yén urang teu ningali sakabeh objék nu kawilang deukeut jeung Bumi, utamana maranéhanana anu aya dina jalur tabrakan jeung eta.

Nanging, ieu mangrupikeun topik anu rada béda, anu nembe urang bahas sacara rinci dina MT. Kahayang urang pikeun ngembangkeun métode observasi pinuh diyakinkeun dina sagala konteks.