Apakah materi gelap itu?

Tech
Ilmu
Diposting 25 Juli 2019

By Bulan Belajar Imogen

London, UK

0 energi + Tambahkan Energi

komentar 0

Tinjauan singkat tentang salah satu misteri terbesar alam semesta.

Kilatan berita: Anda, segala sesuatu di sekitar Anda, dan segala sesuatu yang dapat Anda lihat atau sentuh – semua 'materi' yang dapat diamati – dibuat-buat hanya 5% dari alam semesta.

Yup, benar, 5%. 95% lainnya? Itu terdiri dari materi gelap dan energi gelap. Apa yang kamu tanyakan? Nah, kebenaran yang tak terduga adalah bahwa tidak ada yang benar-benar tahu. Sementara 5% dari alam semesta berinteraksi dengan cahaya dan dengan partikel yang membentuk kita (artinya kita dapat menyentuh dan melihatnya) 95% terbuat dari materi yang tidak terlihat dan kekuatan yang tidak dapat kita lihat, sentuh, cium, atau berinteraksi dengan – itu terbuat dari kegelapan.

Jelas, kesenjangan besar dalam pengetahuan perbatasan ini tidak cocok dengan para ilmuwan, jadi mereka menghabiskan banyak waktu mencoba mencari cara untuk mengklasifikasikan kegelapan ini. Mengingat bahwa fenomena ini bertanggung jawab atas susunan alam semesta, kami pikir akan relevan untuk memandu Anda melalui apa yang telah mereka temukan sejauh ini. Kita masih belum tahu pasti apa itu materi gelap atau energi, tapi kita bisa menebak…

Dark Matter

Setelah Albert Einstein menemukan karyanya teori gravitasi, satu hal menjadi pasti tentang alam semesta. Itu tidak masuk akal.

Setelah dia menemukan cara menghitung gravitasi benda apa pun, dia mampu menghitung kira-kira berapa banyak gravitasi yang seharusnya ada di alam semesta agar terlihat seperti itu. Anehnya, menurut perhitungannya, tidak ada 'barang' yang cukup untuk menyatukan galaksi dan struktur kompleks. Jika kita hanya bekerja dengan gravitasi yang dipancarkan oleh benda-benda yang dapat kita lihat, bintang-bintang hanya akan melakukan tarikan yang tidak seimbang dan samar-samar satu sama lain, kemungkinan hanyut satu sama lain dan tersebar di alam semesta.

Karena itu, ada gravitasi yang cukup di alam semesta untuk mengelompokkan bintang dan planet dalam berbagai formasi. Oleh karena itu, sesuatu yang tidak dapat kita lihat adalah memberikan gravitasi ekstra. Para ilmuwan menyebut zat yang tidak diketahui ini 'materi gelap'.

Selain bisa menghitung secara matematis keberadaan materi gelap, kita juga bisa melihatnya… semacam. Meskipun tidak berinteraksi langsung dengan cahaya itu sendiri, tempat-tempat dengan konsentrasi materi gelap yang tinggi membelokkan cahaya yang lewat di dekatnya karena mereka memiliki medan gravitasi yang kuat.

Dengan kata lain, meski tidak tahu apa-apa tentang materi gelap, kita bisa yakin itu ada.

Ada banyak teori tentang apa itu materi gelap, tetapi pengamatan yang lebih konkret berkisar pada apa yang kita ketahui bukan. Kita tahu bahwa materi gelap bukan hanya awan materi normal yang terdiri dari partikel pemantul cahaya yang disebut baryon. Kami mengetahui hal ini karena kami dapat mendeteksi awan baryon dengan penyerapan radiasi yang melewatinya.

Kita juga tahu bahwa materi gelap bukanlah antimateri, karena kita tidak melihat sinar gamma unik yang dihasilkan ketika antimateri bereaksi dengan materi normal. Terakhir, kita tahu materi gelap tidak terdiri dari lubang hitam (benda padat yang dengan keras mempengaruhi sekelilingnya melalui gravitasi) karena kita akan melihat lebih banyak lensa gravitasi (pembengkokan cahaya yang aneh di sekitar cakrawala peristiwa lubang hitam) jika ini terjadi. jadi.

Pada dasarnya, tiga hal yang kita ketahui dengan pasti tentang materi gelap adalah:

Itu ada
Ini berinteraksi dengan gravitasi
Ini sangat berlimpah

Energi Gelap

Para ilmuwan memperkirakan bahwa materi gelap membentuk sekitar 27% dari alam semesta. Untuk semua jagoan matematika Anda di luar sana, jika planet dan bintang dan kita mencapai 5%, ini berarti masih ada 68% yang belum ditemukan.

Masukkan energi gelap.

Pada tahun 1929, Edward Hubble (dari ketenaran teleskop) meneliti bagaimana panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh galaksi jauh bergeser ke arah ujung merah spektrum. Dia menemukan bahwa galaksi yang lebih redup dan lebih jauh menunjukkan lebih banyak pergeseran merah (peregangan gelombang cahaya melalui gerakan, membuat objek tampak merah) daripada yang lebih dekat. Hubble menyadari bahwa matriks pergeseran merah ini hanya bisa terjadi jika alam semesta secara aktif mengembang.

Pikiran orang-orang cukup terguncang oleh hal ini – kemungkinan besar efek big bang masih terasa, saat alam semesta terus berkembang (atau 'meledak'). Secara luas diasumsikan bahwa ekspansi ini pada akhirnya akan melambat karena efek gravitasi. Lain Pengamatan Hubble membalikkan teori ini, namun, ketika pengamatan supernova jauh di tahun 90-an menunjukkan bahwa alam semesta dulu berkembang pada tingkat yang lebih lambat daripada sekarang. Ekspansi alam semesta tidak melambat, itu mempercepat.

Sekarang, seperti yang diketahui oleh siapa pun yang menghadiri kelas sains kelas 9, materi tidak dapat diciptakan dari ketiadaan. Dan di mana pun ada ruang kosong di alam semesta, semakin banyak yang terbentuk setiap detik. Jika alam semesta berkembang, pasti ada sesuatu yang memicunya. Beberapahal harus mengisi ruang itu.

Ruang tidak mengubah propertinya saat mengembang, hanya ada lebih dari itu. Oleh karena itu, energi gelap tampaknya menjadi semacam energi yang melekat pada ruang, yang lebih kuat daripada energi lain yang kita ketahui, dan yang bekerja di dalam dan di ruang kosong untuk menciptakan lebih banyak energi. Dan itu semakin kuat seiring waktu. Bagaimanapun, ruang kosong memiliki lebih banyak energi daripada gabungan semua hal lain di alam semesta (68%).

Jadi, bagaimana ruang memperoleh energi ini? pikir Einstein bahwa energi gelap itu bisa menjadi properti ruang kosong itu sendiri, bukan kekuatan yang bekerja padanya. Dia berteori itu bisa menjadi medan gaya yang mirip dengan gravitasi, yang hanya bekerja dengan cara yang berlawanan – mendorong keluar bukannya masuk. Dia menamakannya 'konstanta kosmologis'. Sayangnya, tidak ada yang datang untuk penjelasan yang baik mengapa konstanta kosmologis harus ada, apalagi mengapa itu akan memiliki nilai yang tepat untuk menyebabkan percepatan yang diamati.

Teori lain meminjam dari fisika kuantum, menunjukkan bahwa ruang kosong sebenarnya tidak kosong sama sekali, tetapi penuh dengan partikel kecil yang terus-menerus muncul dan keluar dari keberadaan. Tetapi ketika fisikawan mencoba menghitung berapa banyak energi yang akan diberikan ruang kosong ini, mereka menemukan bahwa perhitungan itu tidak mungkin.

Teori terakhir yang agak aneh adalah bahwa teori gravitasi Einstein sama sekali salah. Tetapi belum ada teori alternatif yang mampu menghitung sifat-sifat benda yang berinteraksi sesempurna Einstein.

Jadi, sungguh, sama seperti materi gelap, kita tidak berada di jurang untuk mencari tahu apa sebenarnya energi gelap itu. Bisa dibilang kita masih… dalam kegelapan.

Akankah kita tahu?

Sangat tidak nyaman dan menggembirakan bahwa pada dasarnya kita tidak tahu 95% dari alam semesta kita terdiri dari apa. Teori kami tentang materi gelap dan energi masih sebatas itu: teori.

Saya, misalnya, sangat yakin bahwa kita akan membuat lompatan besar untuk mencari tahu apa yang mengelilingi kita selama masa hidup Gen Z. Kita mungkin tidak menemukan semua jawaban, tetapi sekali lagi, di mana kesenangannya?

Bulan Belajar Imogen

Berangkat London, UK

Kepentingan saya meliputi keadilan sosial dan iklim, isu-isu perempuan, dan hak asasi manusia. Jika Anda tertarik pada urusan terkini dan perubahan sosial, lihat profil saya! Ikuti saya di Twitter dan berikan saya beberapa ide/umpan balik melalui e-mail.

Lebih banyak dari utas.

Mesin perekam vinil bertenaga surya pertama yang dibuat di AS

Kredit: Benang

Teknologi

Mesin perekam vinil bertenaga surya pertama yang dibuat di AS

Dave Newell, seorang musisi dan kolektor rekaman yang tinggal di Florida, bersama istrinya yang pecinta lingkungan, Betsy Bemis, telah menciptakan mesin rekaman vinil bertenaga surya pertama di AS. Mereka menyebutnya 'Audiodrom'. Mesin cetak piringan hitam ramah lingkungan pertama telah dibuka di AS untuk memperingati Hari Bumi, dan hal ini tidak ada hubungannya dengan Billie Eilish, Chris Martin, atau artis vokal sadar lingkungan lainnya. Dave Newell, seorang musisi sederhana dan kolektor rekaman yang berasal dari Gainesville,...

By Jamie Watts London, UK

Teknologi tanpa sentuhan adalah peningkatan aksesibilitas game yang sangat besar

Kredit: BBC

judi

Teknologi tanpa sentuhan adalah peningkatan aksesibilitas game yang sangat besar

Aksesibilitas terhadap permainan bagi penyandang disabilitas biasanya memerlukan peralatan khusus yang mahal. Kini, aplikasi canggih – dan gratis – seperti MotionInput membantu menjadikan hobi ini lebih adil. Memilih pengontrol atau mouse adalah kebiasaan sebagian besar penggemar game, namun sayangnya ada komunitas besar yang tidak memiliki opsi tersebut. Di Inggris, 66% gamer dengan disabilitas atau kondisi mengatakan mereka...

By Jamie Watts London, UK

Kredit: Unsplash

Ilmu

Ilmu pengetahuan menegaskan bahwa sentuhan dapat meredakan kecemasan di tengah lonjakan tingkat kecemasan secara global

Ketika dunia sedang bergulat dengan krisis kesehatan mental pascapandemi dan mengingat temuan bahwa jumlah orang yang menderita kecemasan kini mencapai rekor besar, para ilmuwan telah mencari cara baru untuk mengatasi kondisi tersebut. Menurut penelitian terbaru, pelukan adalah salah satu solusinya. Dunia sedang bergulat dengan a krisis kesehatan mental. Di Eropa, konsumsi antidepresan telah meningkat lebih dari dua kali lipat dalam...

By Sofia Philips London, UK

Membuat pornografi deepfake akan menjadi ilegal

Kredit: Benang

Berita

Membuat pornografi deepfake akan menjadi ilegal

Undang-undang baru ini akan melindungi sebagian besar perempuan di Inggris yang percaya bahwa teknologi deepfake merupakan ancaman serius terhadap keselamatan mereka. Seiring dengan kemajuan kemampuan Kecerdasan Buatan (AI), orang-orang di mana pun menyuarakan keprihatinan tentang bagaimana teknologi ini akan berdampak pada keamanan kerja, pendidikan, dan kehidupan kita sehari-hari. Namun, perempuan menjadi sangat khawatir tentang bagaimana konten yang dibuat oleh AI dapat berdampak pada keselamatan mereka. Sebuah survei yang dilakukan oleh Glamour bekerja sama dengan...