Ми не знаємо, чим відрізняється темна матерія від темної енергії

Що дозволяє звичайній матерії утворювати "агрегати самої себе"? І якщо ви подумали, що гравітація, то ви помиляєтеся. Дві частинки наближаються одна до одної з великої відстані, падаючи назустріч одна одній. У міру наближення вони прискорюються.

Якщо розібратися, вони обидві рухаються по гіперболічних орбітах навколо їхнього спільного центру мас. Після зближення вони відлітають назад у нескінченність.

Ніякої структури не утворюється. Це просто закони Кеплера в дії: кінетична енергія не зникає, тому вони вилітають з тією самою енергією, з якою увійшли в систему.

Така картина справедлива не тільки для двох частинок, а й для двох тисяч, двох мільйонів і більше.

Якщо тільки вони не взаємодіють! Тобто, якщо вони не взаємодіють за допомогою інших сил, крім гравітації!

Ми не знаємо, чим відрізняється темна матерія від темної енергіїТоді вони можуть відскакувати один від одного. Вони можуть навіть поглинути частину кінетичної енергії і перетворити її на іншу форму внутрішньої енергії. Якщо "частинкою" є, скажімо, м'яч для гольфу, він нагрівається в процесі - енергія при цьому, звісно, зберігається.

Частинки, що взаємодіють по-різному, можуть "злипатися", ставати зв'язаними. Надлишок енергії випромінюється у вигляді тепла.

Так чи інакше, якийсь дисипативний процес дозволяє системі скинути цю енергію, а її частинкам - об'єднатися.

Гіпотетична темна матерія не має подібних взаємодій. Частинки темної матерії не взаємодіють зі звичайною матерією, але вони теоретично не взаємодіють одна з одною. Якщо немає інших засобів, крім гравітації.

Тому немає жодних дисипативних процесів, щоб скинути надлишкову кінетичну енергію. Коли хмара частинок ТМ руйнується, частинки прискорюються і, врешті-решт, знову розлітаються в сторони. Ніщо не сповільнює їхній рух, ніщо не утримує їх пов'язаними одна з одною.

Власне кажучи, темна матерія в сучасній космологічній теорії відіграє вирішальну роль саме тому, що поводиться подібним чином, що відрізняє її від звичайної "баріонної" матерії.

Що ж до того, чи існує темна матерія насправді, чи, можливо, спостережувана поведінка зумовлена якоюсь іншою фізикою, зокрема, зміненою теорією гравітації... ми не знаємо.

На жаль, вчені ще не визначилися з цим питанням, особливо з огляду на те, що досі жоден експеримент, спрямований на виявлення ТМ, не увінчався успіхом.

А, можливо, в цьому випадку йдеться про темну енергію. Ми також не знаємо, чим на практиці відрізняється темна матерія від темної енергії. І чи існують вони взагалі.

Теги:
Поділитися:

Написати коментар