目前看不見的東西

科學所知道和看到的事物只是可能存在的事物的一小部分。 當然，科學技術不應該從字面上理解「視覺」。 儘管我們的眼睛看不到它們，但科學早已能夠「看到」諸如空氣及其所含氧氣、無線電波、紫外線、紅外線輻射和原子等事物。

我們也從某種意義上看到 反物質當它與普通物質劇烈相互作用時，這通常是一個更困難的問題，因為儘管我們在相互作用的影響中看到了它，但在更整體的意義上作為振動，我們直到 2015 年才發現它。

然而，從某種意義上說，我們仍然沒有「看到」引力，因為我們還沒有發現這種相互作用的單一載體（即，例如，一種稱為 引力子）。 這裡值得一提的是，引力的歷史與 之間存在著一些類比。

我們看到後者的行為，但我們沒有直接觀察它，我們不知道它是由什麼組成。 然而，這些「看不見」的現象卻有著本質上的差異。 沒有人質疑過重力。 但對於暗物質 (1) 來說情況就不同了。

怎麼樣？ 暗能量據說它所含的物質甚至比暗物質還要多。 它的存在是根據整個宇宙的行為來假設的。 它可能比暗物質更難“看到”，因為我們的共同經驗告訴我們，能量本質上仍然是比物質更難被感官（和觀察儀器）所接近的東西。

根據現代假設，這兩種黑暗應該佔其內容的 96%。

因此，事實上，即使是宇宙本身對我們來說在很大程度上也是不可見的，更不用說當談到它的極限時，我們只知道那些由人類觀察確定的極限，而不知道那些將是其真理極限的極限──如果它們存在的話根本不。

有某種東西在牽引著我們和整個銀河系

太空中有些東西的不可見性可能會令人痛苦，例如 100 個鄰近的星係正在不斷地向宇宙中一個神秘的點移動，該點被稱為 偉大的吸引力。 這個區域距離我們大約220億光年，科學家稱之為重力異常。 據信，巨引力子的質量相當於千萬億個太陽。

讓我們從它正在擴張的事實開始。 這種情況自大爆炸以來就一直在發生，目前這一過程的速度估計為每小時 2,2 萬公里。 這意味著我們的星系及其鄰近的仙女座星係也應該以這個速度移動，對吧？ 並不真地。

在 70 年代，我們繪製了詳細的外太空地圖。 微波背景 (CMB) 宇宙和我們注意到銀河系的一側比另一側溫暖。 差異不到百分之一攝氏度，但足以讓我們明白我們正在以每秒 600 公里的速度向半人馬座移動。

幾年後我們發現，不僅是我們，我們周圍一億光年範圍內的每個人都在朝著同一個方向前進。 只有一種東西可以抵抗如此遠距離的膨脹，那就是重力。

例如，仙女座星系應該遠離我們，但 4 億年後我們將不得不…與它發生碰撞。 足夠的質量可以抵抗膨脹。 起初，科學家認為這種速度是由於我們位於所謂的本地超星系團的郊區。

為什麼我們很難看到這個神祕的巨吸引子呢？ 不幸的是，我們自己的星系擋住了我們的視線。 我們無法透過銀河系看到大約 20% 的宇宙。 碰巧他正好去到了偉大吸引子所在的地方。 理論上可以透過X射線和紅色觀測來穿透這一面紗，但這並不能提供清晰的影像。

儘管有這些困難，人們還是確定，在巨吸引子的一個區域，距離 150 億光年的地方，存在著一個銀河系。 聚類範數。 它的背後是一個質量更大的超星系團，距離650億光年，質量達10萬光年。 星系，我們所知的宇宙中最大的天體之一。

因此，科學家認為，偉大的吸引力 重心 許多超級星系團，包括我們的星系團，總共大約有 100 個物體，例如銀河系。 也有理論認為它是暗能量的巨大堆積或具有巨大引力的高密度區域。

一些研究人員認為，這只是宇宙最終…終結的預兆。 大蕭條將意味著幾兆年後宇宙會變厚，屆時膨脹速度會減慢並開始逆轉。 隨著時間的推移，這將導致一個超大質量的物體吞噬一切，包括它自己。

然而，正如科學家指出的那樣，宇宙的膨脹最終將擊敗巨吸引力的力量。 我們朝向它的速度只是一切事物擴張速度的五分之一。 拉尼亞凱亞 (2) 巨大的局部結構（我們是其中的一部分）有一天將不得不消散，就像許多其他宇宙實體一樣。

第五自然力

我們看不見，但最近人們嚴重懷疑其存在的東西，就是所謂的第五次打擊。

據媒體報道，這一發現涉及對一種假設的新粒子的猜測，該粒子的名字很有趣。 X17可能有助於解釋暗物質和暗能量之謎。

有四種已知的相互作用：重力、電磁力、強原子相互作用和弱原子相互作用。 從原子的微觀王國到星系的巨大尺度，四種已知力對物質的影響都有詳細記錄，並且在大多數情況下是可以解釋的。 然而，當你考慮到我們宇宙大約96% 的質量是由暗物質和暗能量這些晦澀難懂的、無法解釋的東西組成時，科學家們長期以來一直懷疑這四種力並不代表宇宙中的一切，也就不足為奇了。宇宙。 繼續。

試圖描述一種新的力量，其作者是由以下人員領導的團隊 阿提拉·克拉斯納戈爾斯卡婭 （3），我們去年秋天聽說的匈牙利科學院核子研究所（ATOMKI）的物理學並不是神秘相互作用存在的第一個跡象。

2016 年，這些科學家在進行了將質子轉化為同位素（化學元素的變體）的實驗後首次撰寫了有關「第五力」的文章。 研究人員觀察了質子如何將一種名為「鋰-7」的同位素轉變為一種名為「鈹-8」的不穩定原子。

3. 教授阿提拉·克拉斯納霍爾凱（右）

當鈹 8 衰變時，它會產生相互排斥的電子和正電子對，導致粒子以一定角度飛出。 研究團隊希望看到衰變過程中發出的光能與粒子飛散角度之間的相關性。 相反，電子和正電子偏離 140 度的頻率幾乎是模型預測的七倍——這是一個意想不到的結果。

「我們對可見世界的所有知識都可以使用所謂的粒子物理學標準模型來描述，」克拉斯納戈爾凱寫道。 「然而，它沒有提供任何比電子重、比μ子輕的粒子，μ子比電子重207倍。 如果我們在上述質量視窗中檢測到一個新粒子，這將表明標準模型中未包含一些新的力。”

這個神秘物體被命名為 X17，因為它的估計質量為 17 兆電子伏特 (MeV)，大約是電子質量的 34 倍。 研究人員觀察到氚衰變成氦4，並再次觀察到奇怪的對角放電，顯示存在質量約17 MeV的粒子。

「光子介導電磁力，膠子介導強力，W 和 Z 玻色子介導弱力，」Krasznahorkai 解釋。

「我們的粒子 X17 必須介導一種新的相互作用，即第五種相互作用。 新結果降低了第一個實驗只是巧合或結果導致系統錯誤的可能性。”

腳下的暗物質

從偉大的宇宙，從偉大物理學的奧秘和奧秘的迷霧區域，讓我們回到地球。 我們在這裡面臨著一個相當令人驚訝的問題......看到並準確地描繪裡面的一切（4）。

幾年前我們在 MT 上寫過 地心之謎它的創造存在著一個悖論，並且不知道它的本質和結構到底是什麼。 我們有一些方法，例如測試 地震波，也成功地開發了地球內部結構的模型，該模型已得到科學共識。

然而 例如，與遙遠的恆星和星系相比，我們對腳下事物的了解很差。 我們只是看到太空物體，甚至是非常遙遠的物體。 對於地核、地函層，甚至地殼更深的層來說，情況就不同了。.

只有最直接的研究可用。 山谷中露出了深達數公里的岩石。 最深的探井深度僅超過12公里。

有關構建更深的岩石和礦物的資訊由捕虜體提供，即由於火山作用，岩石碎片被撕裂並從地球內部帶走。 根據它們，岩石學家可以確定數百公里深度的礦物成分。

地球的半徑是6371公里，這對我們所有的「穿透者」來說都是一條艱難的路。 由於巨大的壓力和達到約攝氏5度的溫度，很難期望在可預見的未來能夠直接觀測到最深處。

那我們是如何了解地球內部結構的呢？ 這些資訊是由地震產生的地震波提供的，即彈性波在彈性介質中傳播。

它們之所以得名，是因為它們是由撞擊產生的。 兩種類型的彈性（地震）波可以在彈性（岩石）介質中傳播：較快的縱向波和較慢的橫向波。 第一種是沿著波傳播方向發生的介質振動，而在介質的橫向振動中，它們垂直於波傳播方向發生。

首先記錄縱波（拉丁語 primae），然後記錄橫波（拉丁語 secundae），因此它們在地震學中的傳統標記是縱波 p 和橫波 s。 P波比s波快約1,73倍。

地震波提供的資訊使人們能夠根據彈性特性建立地球內部的模型。 我們可以根據以下條件確定其他物理特性 引力場 （密度、壓力）、觀察 大地電磁流 在地函產生（電導率分佈）或 地球熱流的分解.

岩石學成分可以透過與高壓和高溫條件下礦物和岩石性質的實驗室研究進行比較來確定。

地球輻射熱量，但不知道它從哪裡來。 最近，出現了一種與最難以捉摸的基本粒子有關的新理論。 人們相信，大自然可能提供了解開地球內部熱量輻射之謎的重要線索。 中微子 – 質量極低的粒子 – 地球內部發生的放射性過程所發射。

已知的主要放射性來源是不穩定的釷和鉀——正如我們從地表下 200 公里的岩石樣本中得知的那樣。 更深層的東西已經不為人所知。

我們知道這一點 地中微子 鈾衰變過程中釋放的能量比鉀衰變過程中釋放的能量更大。 因此，透過測量中微子的能量，我們可以找出它們來自哪些放射性物質。

不幸的是，正中微子很難被偵測到。 因此，他們在 2003 年的第一次觀測需要一個巨大的地下探測器，裡面裝滿了大約噸液體。 這些探測器透過探測液體中原子的碰撞來測量中微子。

從那時起，僅在一項使用類似技術的實驗中觀察到了中微子 (5)。 兩項測量均顯示 地球上大約一半的放射性熱量（20太瓦）可歸因於鈾和釷的衰變。 剩下的50%的來源…目前還不得而知.

5. 地球上中微子排放強度模型圖－預測

2017 年 XNUMX 月，該建築開始施工，也稱為 沙丘計劃於2024年左右完工。 該設施將位於南達科他州前 Homestack 地下近 1,5 公里處。

科學家計劃利用 DUNE 仔細研究中微子（最不為人所知的基本粒子之一）來回答現代物理學中最重要的問題。

2017 年 XNUMX 月，一個國際科學家團隊在《Physical Review D》雜誌上發表了一篇論文，提出了相當創新的使用 DUNE 作為掃描器來研究地球內部的方法。 除了地震波和井之外，還將增加一種研究地球內部的新方法，或許可以向我們展示一幅全新的地球圖景。 不過，目前這還只是一個想法。

我們從宇宙暗物質到達了地球的內部，那裡對我們來說同樣黑暗。 這些物體的不透明性令人不安，但不如擔心我們看不到所有距離地球較近的物體，尤其是那些與地球相撞的物體而擔心。

然而，這是一個稍微不同的主題，我們最近在 MT 中詳細討論了這個主題。 我們發展觀察方法的願望在所有情況下都是完全合理的。