Saachen déi momentan onsichtbar sinn

D'Saachen déi d'Wëssenschaft weess a gesäit sinn nëmmen e klengen Deel vun deem wat wahrscheinlech existéiert. Natierlech sollten d'Wëssenschaft an d'Technologie net "Visioun" wuertwiertlech huelen. Och wann eis Ae se net kënne gesinn, ass d'Wëssenschaft laang fäeg Saache wéi d'Loft an de Sauerstoff ze gesinn, déi et enthält, Radiowellen, ultraviolet Liicht, Infraroutstrahlung an Atomer.

Mir gesinn och an engem Sënn antimatièrewann et gewalteg mat der gewéinlecher Matière interagéiert, an dat am Allgemengen e méi schwierege Problem ass, well obwuel mir dat an den Auswierkunge vun der Interaktioun, an engem méi holistesche Sënn, als Schwéngungen gesinn hunn, war et fir eis bis 2015 onkloer.

Wéi och ëmmer, mir "gesinn" nach ëmmer net d'Schwéierkraaft, well mir nach keen eenzegen Träger vun dëser Interaktioun entdeckt hunn (dh, zum Beispill, en hypotheteschen Partikel genannt graviton). Et ass derwäert hei ze ernimmen datt et eng Analogie tëscht der Geschicht vun der Schwéierkraaft an der .

Mir gesinn d'Aktioun vun der leschter, awer mir beobachten se net direkt, mir wëssen net aus wat et besteet. Wéi och ëmmer, et gëtt e fundamentalen Ënnerscheed tëscht dësen "onsichtbare" Phänomener. Keen huet jeemools d'Schwéierkraaft a Fro gestallt. Awer mat donkeler Matière (1) ass et anescht.

Wéi g donkel Energiedéi gesot gëtt nach méi wéi donkel Matière enthalen. Seng Existenz gouf als Hypothese ofgeleet op Basis vum Verhalen vum Universum als Ganzt. "Gesinn" ass et méiglecherweis nach méi schwéier wéi däischter Matière, wann nëmmen well eis gemeinsam Erfahrung eis léiert datt d'Energie duerch seng ganz Natur eppes manner zougänglech fir d'Sënner (an d'Observatiounsinstrumenter) bleift wéi d'Matière.

No modernen Viraussetzungen sollen déi zwee donkel 96% vu sengem Inhalt ausmaachen.

Also, tatsächlech, och den Universum selwer ass fir eis gréisstendeels onsichtbar, fir net ze soen datt wann et ëm seng Grenzen kënnt, mir nëmmen déi kennen, déi duerch mënschlech Observatioun bestëmmt ginn, an net déi, déi seng richteg Extremer wieren - wa se existéieren iwwerhaapt.

Eppes zitt eis mat der ganzer Galaxis mat

D'Onsiichtbarkeet vun e puer Saachen am Weltall kann schrecklech sinn, sou wéi d'Tatsaach, datt 100 Nopeschgalaxien sech stänneg op e mysteriéise Punkt am Universum bewegen, bekannt als Great Attraktioun. Dës Regioun ass ongeféier 220 Millioune Liichtjoer ewech a Wëssenschaftler nennen et eng gravitativ Anomalie. Et gëtt ugeholl datt de Great Attractor eng Mass vu Quadrilliounen Sonnen huet.

Fänke mer mat der Tatsaach un datt et sech ausdehnt. Dëst geschitt zënter dem Big Bang, an déi aktuell Geschwindegkeet vun dësem Prozess gëtt op 2,2 Millioune Kilometer pro Stonn geschat. Dëst bedeit datt eis Galaxis a seng Nopesch Andromeda Galaxis och mat där Geschwindegkeet musse beweegen, oder? Net wierklech.

An de 70er hunn mir detailléiert Kaarte vum Weltraum erstallt. Mikrowellen Hannergrond (CMB) Universum a mir hu gemierkt datt eng Säit vun der Mëllechstrooss méi waarm ass wéi déi aner. Den Ënnerscheed war manner wéi honnertstel Grad Celsius, awer et war genuch fir eis ze verstoen datt mir mat enger Geschwindegkeet vu 600 km pro Sekonn a Richtung Stärebild Centaurus beweegen.

E puer Joer méi spéit hu mir entdeckt datt net nëmme mir, mee jidderee bannent honnert Millioune Liichtjoer vun eis an déiselwecht Richtung beweegt. Et gëtt nëmmen eng Saach, déi Expansioun iwwer esou grouss Distanzen widderstoen kann, an dat ass d'Schwéierkraaft.

Andromeda, zum Beispill, muss vun eis ewech goen, mä a 4 Milliarde Joer musse mir ... mat hir kollidéieren. Genuch Mass kann Expansioun widderstoen. Fir d'éischt hunn d'Wëssenschaftler geduecht datt dës Geschwindegkeet un eiser Lag um Rand vum sougenannte Local Supercluster wier.

Firwat ass et sou schwéier fir eis dëse mysteriéise Great Attractor ze gesinn? Leider ass dat eis eege Galaxis, déi eis Vue blockéiert. Duerch de Gürtel vun der Mëllechstrooss kënne mir ongeféier 20% vum Universum net gesinn. Et geschitt just datt hie genee geet wou de Great Attractor ass. Et ass theoretesch méiglech dëst Schleier mat Röntgen- an Infraroutbeobachtungen duerchzeféieren, awer dëst gëtt kee kloert Bild.

Trotz dëse Schwieregkeeten gouf festgestallt datt an enger Regioun vum Great Attractor, op enger Distanz vu 150 Millioune Liichtjoer, eng Galaktik ass. Cluster Norma. Hannendrun ass en nach méi massive Superkoup, 650 Millioune Liichtjoer ewech, mat enger Mass vun 10. Galaxis, ee vun de gréissten Objeten am Universum, déi eis bekannt ass.

Also, d'Wëssenschaftler proposéiere datt de Great Attractor Schwéierpunkt Zentrum vill Supercluster vu Galaxien, dorënner eis - ongeféier 100 Objeten am Ganzen, wéi d'Mëllechstrooss. Et ginn och Theorien datt et eng rieseg Sammlung vun donkeler Energie ass oder e Beräich mat héijer Dicht mat engem risege Gravitatiounszuch.

E puer Fuerscher gleewen datt dëst just e Virgeschmaach vum leschte ... Enn vum Universum ass. D'Grouss Depressioun bedeit datt d'Universum an e puer Billioun Joer verdickt gëtt, wann d'Expansioun verlangsamt a ufänkt ëmgedréint ze ginn. Mat der Zäit géif dat zu engem Supermassiv féieren, deen alles ësst, och selwer.

Wéi d'Wëssenschaftler awer bemierken, wäert d'Expansioun vum Universum schlussendlech d'Kraaft vum Great Attractor besiegen. Eis Geschwindegkeet dohinner ass nëmmen ee Fënneftel vun der Geschwindegkeet mat där alles ausdehnt. Déi grouss lokal Struktur vu Laniakea (2), vun där mir en Deel sinn, muss enges Daags opléisen, wéi och vill aner kosmesch Entitéiten.

Déi fënneft Kraaft vun der Natur

Eppes, wat mir net gesinn, mä deen zënter kuerzem eescht verdächtegt gouf, ass de sougenannte fënneften Impakt.

D'Entdeckung vun deem wat an de Medien gemellt gëtt, implizéiert Spekulatiounen iwwer en hypotheteschen neie Partikel mat engem spannenden Numm. X17kann hëllefen d'Geheimnis vun donkel Matière an donkel Energie z'erklären.

Véier Interaktioune si bekannt: Schwéierkraaft, Elektromagnetismus, staark a schwaach atomar Interaktiounen. Den Impakt vun de véier bekannte Kräften op Matière, vum Mikro-Räich vun den Atomer bis op déi kolossal Skala vun de Galaxien, ass gutt dokumentéiert an am meeschte Fäll verständlech. Wéi och ëmmer, wann Dir bedenkt datt ongeféier 96% vun der Mass vun eisem Universum aus obskuren, onerklärbare Saachen, déi donkel Matière an donkel Energie genannt ginn, besteet, ass et keng Iwwerraschung datt d'Wëssenschaftler scho laang verdächtegt hunn datt dës véier Kräften net alles am Kosmos representéieren . geet weider.

E Versuch eng nei Kraaft ze beschreiwen, den Auteur vun deem ass eng Equipe gefouert vun Attila Krasnagorskaya (3), d'Physik am Institut fir Nuklearfuerschung (ATOMKI) vun der ungarescher Akademie vun de Wëssenschaften, déi mir am leschte Hierscht héieren hunn, war net déi éischt Indikatioun datt mysteriéis Kräfte existéieren.

Déi selwecht Wëssenschaftler hunn fir d'éischt iwwer déi "fënneft Kraaft" am Joer 2016 geschriwwen, nodeems se en Experiment gemaach hunn fir Protonen an Isotopen ze maachen, déi Varianten vu chemeschen Elementer sinn. D'Fuerscher hunn gekuckt wéi Protonen en Isotop bekannt als Lithium-7 an eng onbestänneg Aart vun Atom genannt Beryllium-8 ëmgewandelt hunn.

3. Prof. Attila Krasnahorkay (riets)

Wéi de Beryllium-8 ofgefall ass, goufen Elektronepaar a Positrone geformt, déi sech géigesäiteg ofgestouss hunn, sou datt d'Partikel an engem Wénkel eraus fléien. D'Team huet erwaart eng Korrelatioun tëscht der Liichtenergie ze gesinn, déi während dem Zerfallprozess emittéiert gëtt an de Winkelen, bei deenen d'Partikel ausenee fléien. Amplaz goufen Elektronen a Positrone 140 Grad bal siwe Mol méi dacks ofgeleet wéi hir Modeller virausgesot hunn, en onerwaart Resultat.

"All eis Wëssen iwwer déi sichtbar Welt ka beschriwwe ginn mat dem sougenannte Standardmodell vun der Partikelphysik", schreift Krasnagorkay. "Et bitt awer keng Partikele méi schwéier wéi en Elektron a méi hell wéi e Muon, deen 207 Mol méi schwéier ass wéi en Elektron. Wa mir en neie Partikel an der uewe genannter Massfenster fannen, géif dëst eng nei Interaktioun uginn, déi net am Standardmodell abegraff ass.

De mysteriéisen Objet gëtt X17 genannt wéinst senger geschätzter Mass vu 17 Megaelektronvolt (MeV), ongeféier 34 Mol déi vun engem Elektron. D'Fuerscher hunn den Zerfall vum Tritium an Helium-4 nogekuckt an hunn nach eng Kéier eng komesch diagonal Entladung observéiert, wat e Partikel mat enger Mass vu ronn 17 MeV bezeechent.

"De Photon vermëttelt d'elektromagnetesch Kraaft, de Gluon vermëttelt déi staark Kraaft, an d'W- an Z-Bosonen vermëttelen déi schwaach Kraaft", huet de Krasnahorkai erkläert.

"Eise Partikel X17 muss eng nei Interaktioun vermëttelen, de fënneften. Dat neit Resultat reduzéiert d'Wahrscheinlechkeet datt den éischten Experiment just en Zoufall war, oder datt d'Resultater e Systemfehler verursaacht hunn.

Däischter Matière ënner Féiss

Aus dem groussen Universum, aus dem vague Räich vu Rätselen a Geheimnisser vun der grousser Physik, loosst eis op d'Äerd zréckkommen. Mir sti mat engem zimlech iwwerraschende Problem hei... alles wat dobannen ass ze gesinn a genee duerzestellen (4).

E puer Joer geschriwwen mir am MT iwwer d'Geheimnis vum Kär vun der Äerddatt e Paradox mat senger Schafung verbonnen ass an net genee gewosst ass wat seng Natur a Struktur ass. Mir hunn Methoden wéi Testen mat seismesch Wellen, och et fäerdeg bruecht e Modell vun der interner Struktur vun der Äerd z'entwéckelen, fir déi et wëssenschaftlech Accord gëtt.

Ee am Verglach mat wäitem Stären a Galaxien, zum Beispill, eist Verständnis vun deem wat ënnert eise Féiss läit ass schwaach. Raumobjekter, och ganz wäit ewech, gesi mer einfach. Datselwecht kann net iwwer de Kär, d'Schichten vum Mantel oder souguer déi méi déif Schichten vun der Äerdkrust gesot ginn..

Nëmmen déi direkt Fuerschung ass verfügbar. Biergdäller beliicht Fielsen bis zu e puer Kilometer déif. Déi déifste Exploratiounsbrunnen erstrecken sech op eng Déift vu knapp 12 km.

Informatioun iwwer Fielsen a Mineralstoffer, déi méi déif bauen, gëtt vun Xenolithen, d.h. Fragmenter vu Fielsen erausgerappt an aus dem Darm vun der Äerd als Resultat vu vulkanesche Prozesser ewechgeholl. Op hirer Basis kënnen d'Petrologen d'Zesummesetzung vu Mineralstoffer op eng Déift vun e puer honnert Kilometer bestëmmen.

De Radius vun der Äerd ass 6371 km, wat fir all eis "Infiltrateuren" keen einfache Wee ass. Wéinst dem enormen Drock an Temperaturen déi ronn 5 Grad Celsius erreechen, ass et schwéier ze erwaarden datt déi déifste Bannen an absehbarer Zukunft fir direkt Observatioun zougänglech ginn.

Also wéi wësse mir wat mir wëssen iwwer d'Struktur vum Interieur vun der Äerd? Esou Informatioun gëtt duerch seismesch Wellen, déi duerch Äerdbiewen generéiert ginn, d.h. elastesch Wellen, déi an engem elastesche Medium propagéieren.

Si hunn hiren Numm vun der Tatsaach, datt se duerch Schlag generéiert ginn. Zwou Zorte vun elastesche (seismesch) Wellen kënnen an engem elastesche (Bierg) Medium propagéieren: méi séier - Längs a méi lues - transversal. Déi fréier sinn Schwéngunge vum Medium, déi laanscht d'Richtung vun der Welleverbreedung optrieden, wärend a transversale Schwéngunge vum Medium se senkrecht op d'Richtung vun der Welleverbreedung optrieden.

Längswellen ginn als éischt opgeholl (lat. Primae), a transversal Wellen ginn zweet (lat. secundae) opgeholl, dofir hir traditionell Markéierung an der Seismologie - Längswellen p a transversal s. P-Wellen sinn ongeféier 1,73 Mol méi séier wéi s.

D'Informatioun, déi duerch seismesch Wellen zur Verfügung gestallt gëtt, mécht et méiglech, e Modell vum Äerdbannen op Basis vun elastesche Properties ze bauen. Mir kënnen aner kierperlech Eegeschafte definéieren baséiert op Gravitatiounsfeld (Dicht, Drock), Observatioun magnetotelluresch Stréim am Äerdmantel generéiert (Verdeelung vun der elektrescher Konduktivitéit) bzw Zersetzung vun der Äerd Hëtzt Flux.

D'petrologesch Zesummesetzung kann op Basis vu Verglach mat Laborstudien iwwer d'Eegeschafte vu Mineralstoffer a Fielsen ënner Bedéngungen vun héijen Drock an Temperaturen bestëmmt ginn.

D'Äerd straalt Hëtzt aus, an et ass net gewosst wou se hierkënnt. Viru kuerzem ass eng nei Theorie entstanen am Zesummenhang mat den eelste elementar Partikelen. Et gëtt ugeholl datt wichteg Hiweiser zum Geheimnis vun der Hëtzt, déi aus eisem Planéit gestrahlt gëtt, vun der Natur geliwwert ginn. neutrino - Partikele vun extrem klenger Mass - Emittéiert duerch radioaktive Prozesser, déi am Darm vun der Äerd optrieden.

Déi Haaptbekannte Quelle vun der Radioaktivitéit sinn onbestänneg Thorium a Kalium, wéi mir aus Fielsprouwen bis zu 200 km ënner der Äerduewerfläch wëssen. Wat méi déif läit ass schonn onbekannt.

Mir wëssen et geoneutrino déi, déi während dem Zerfall vum Uran emittéiert sinn, hu méi Energie wéi déi, déi während dem Zerfall vum Kalium emittéiert ginn. Sou kënne mir duerch d'Miessung vun der Energie vun de Geoneutrinos erausfannen, vu wéi engem radioaktive Material se kommen.

Leider si Geoneutrinos ganz schwéier z'entdecken. Dofir huet hir éischt Observatioun 2003 e risegen ënnerierdesche Detektor gefëllt mat ca. Tonnen Flëssegkeet. Dës Detektoren moossen Neutrinoen andeems se Kollisiounen mat Atomer an enger Flëssegkeet erkennen.

Zënterhier sinn Geoneutrinos nëmmen an engem Experiment mat dëser Technologie observéiert ginn (5). Béid Miessunge weisen dat Ongeféier d'Halschent vun der Hëtzt vun der Äerd duerch Radioaktivitéit (20 Terawatt) kann duerch den Zerfall vun Uran an Thorium erkläert ginn. D'Quell vun de reschtlechen 50% ... et ass nach net gewosst wat.

5. Modell Kaart vun der Intensitéit vun geoneutrino Emissiounen op der Äerd - Prognosen

Am Juli 2017 huet de Bau vum Gebai ugefaang, och bekannt als DUNESgeplangt fir fäerdeg ëm 2024. D'Facilitéit wäert bal 1,5 km ënnerierdesch an der fréierer Homestack, South Dakota sinn.

Wëssenschaftler plangen DUNE ze benotzen fir déi wichtegst Froen an der moderner Physik ze beäntweren andeems se Neutrinoen suergfälteg studéieren, ee vun de mannst verständleche fundamentale Partikelen.

Am August 2017 huet eng international Team vu Wëssenschaftler en Artikel an der Zäitschrëft Physical Review D publizéiert, déi eng zimlech innovativ Notzung vun DUNE als Scanner proposéiert fir den Interieur vun der Äerd ze studéieren. Zu seismesch Wellen a Boreholes géif eng nei Method fir d'Innere vum Planéit ze studéieren bäigefüügt ginn, déi eis vläicht e komplett neit Bild dovunner géif weisen. Allerdéngs ass dëst just eng Iddi fir de Moment.

Vun der kosmescher donkeler Matière si mir op d'Innere vun eisem Planéit komm, net manner däischter fir eis. an d'Onduerchgänglechkeet vun dëse Saachen ass beonrouegend, awer net sou vill wéi d'Besuergnëss datt mir net all d'Objete gesinn, déi relativ no bei der Äerd sinn, besonnesch déi, déi am Wee vun der Kollisioun sinn.

Wéi och ëmmer, dëst ass e bëssen anescht Thema, dat mir viru kuerzem am Detail am MT diskutéiert hunn. Eise Wonsch fir Observatiounsmethoden z'entwéckelen ass an alle Kontexter voll gerechtfäerdegt.