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暗黒物質とは何ですか?

宇宙の最大の謎のXNUMXつの簡単な概要。

ニュース速報:あなた、あなたの周りのすべて、そしてあなたが見たり触れたりできるすべてのもの-すべての観察可能な「問題」-が構成されています のみ5% 宇宙の。

うん、そうだね、5%。 他の95%? それは暗黒物質と暗黒エネルギーで構成されています。 あなたは何を尋ねますか? まあ、計り知れない真実は誰も本当に知らないということです。 宇宙の5%は光と私たちを構成する粒子と相互作用しますが(つまり、私たちはそれらに触れて見ることができます)、95%は目に見えない物質と力でできており、私たちが見る、触れる、嗅ぐ、または相互作用することはできません。闇でできています。

明らかに、フロンティアの知識におけるこの巨大なギャップは科学者にとってうまくいっていないので、彼らはこの暗闇を分類する方法を理解しようと多くの時間を費やしてきました。 これらの現象が宇宙の構成の原因であることを考えると、私たちは、彼らがこれまでに見つけたものをあなたに説明することが適切であると考えました。 暗黒物質やエネルギーが何であるかはまだわかりませんが、推測することはできます…


ダークマター

アルバートアインシュタインが彼を発見した後 重力の理論、宇宙について一つ確かになったことがあります。 それは意味がありませんでした。

彼は、物体の重力を計算する方法を理解した後、宇宙が実際のように見えるようにするために、宇宙に存在するはずの重力を概算することができました。 驚いたことに、彼の計算によれば、銀河と複雑な構造を一緒に保持するのに十分な「もの」は存在していませんでした。 私たちが見ることができる物体によって放出される重力を処理しているだけの場合、星は互いに不平等で漠然とした引っ張りを及ぼすだけであり、おそらく互いに離れて漂流し、宇宙の周りに散らばっています。

現状では、宇宙には十分な重力があり、星や惑星をさまざまな形でグループ化しています。 したがって、私たちが見ることができないものは、余分な重力を提供することです。 科学者たちはこの未知の物質を「暗黒物質」と呼んでいます。

暗黒物質の存在を数学的に計算できるだけでなく、それを見ることができます…ある種。 光自体とは直接相互作用しませんが、暗黒物質が集中している場所は、強い重力場があるため、近くを通過する光を曲げます。

言い換えれば、暗黒物質について何も知らなくても、それが存在することは確かです。

暗黒物質が何であるかについては複数の理論が存在しますが、より具体的な観察は、そうではないと私たちが知っていることを中心に展開しています。 暗黒物質は、バリオンと呼ばれる光を反射する粒子で構成された通常の物質の雲だけではないことを私たちは知っています。 バリオン雲を通過する放射線を吸収することでバリオン雲を検出できるので、これを知っています。

また、反物質が通常の物質と反応するときに生成される固有のガンマ線が見られないため、暗黒物質は反物質ではないこともわかっています。 最後に、暗黒物質がブラックホール(重力によって周囲に激しく影響を与えるコンパクトな物体)で構成されていないことはわかっています。それで。

基本的に、暗黒物質について私たちが確かに知っているXNUMXつのことは次のとおりです。

  • それが存在します
  • それは重力と相互作用します
  • 非常に豊富です


暗黒エネルギー

科学者たちは、暗黒物質が宇宙の約27%を占めていると概算しています。 そこにあるすべての数学の気まぐれについて、惑星と星と私たちが5%を占める場合、これは、68%がまだ説明されていないことを意味します。

ダークエネルギーを入力してください。

1929年、(望遠鏡で有名な)エドワードハッブルは、遠方の銀河から放出された光の波長がスペクトルの赤い端に向かってどのようにシフトしたかを調べました。 彼は、より暗く、より遠い銀河が、より近い銀河よりも多くの赤方偏移(動きによる光波の伸び、物体を赤く見せること)を示したことを発見しました。 ハッブルは、この赤方偏移行列は、宇宙が活発に拡大している場合にのみ発生する可能性があることに気づきました。

人々の心はこれによってかなり吹き飛ばされました-宇宙が成長し続けた(または「爆発」した)ので、ビッグバンの影響がまだ感じられていた可能性がありました。 この膨張は重力の影響により最終的に遅くなると広く考えられていました。 別 ハッブル観測 しかし、90年代の遠方の超新星の観測が、宇宙が現在よりも遅い速度で拡大していたことを示したとき、この理論を真っ向から変えました。 宇宙の膨張は減速していませんでした、それは 加速している.

さて、9年生の理科の授業に参加した人なら誰でも知っているように、物質は何もないところから作ることはできません。 そして、宇宙に空きスペースがあるところはどこでも、毎秒より多くが形成されています。 宇宙が成長しているなら、何かがそれを刺激しているに違いありません。 いくつかもの そのスペースを埋めている必要があります。

スペースは、拡張してもプロパティが変更されることはなく、さらに多くのプロパティがあります。 したがって、ダークエネルギーは、私たちが知っている他のどのエネルギーよりも強力で、空の空間に作用してより多くのエネルギーを作り出す、宇宙に固有のある種のエネルギーのようです。 そして、それは時間とともに強くなっています。 結局のところ、空のスペースは、宇宙の他のすべてを合わせたものよりも多くのエネルギーを持っています(68%)。

では、宇宙はどのようにしてこのエネルギーを獲得するのでしょうか? アインシュタインは考えました その暗黒エネルギーは、それに作用する力ではなく、空の空間自体の特性である可能性があること。 彼は、それが重力に似た力の場であり、単に反対の方法で機能する可能性があると理論付けました。つまり、内側ではなく押し出すことです。彼はこれを「宇宙定数」と名付けました。 残念ながら、なぜ宇宙定数がそこにあるべきなのか、ましてや観測された加速を引き起こすのに正確に正しい値を持っているのかについての良い説明を誰も思いつきませんでした。

別の理論は量子物理学から借用しており、空の空間は実際にはまったく空ではなく、絶えず存在の内外に飛び出している小さな粒子でいっぱいであることを示唆しています。 しかし、物理学者がこれがどれだけのエネルギーを空のスペースに与えるかを計算しようとしたとき、彼らは計算が不可能であることに気づきました。

最後の、少し風変わりな理論は、アインシュタインの重力理論が完全に間違っているというものです。 しかし、アインシュタインのように完全に相互作用する物体の特性を計算することができた代替理論はまだありません。

ですから、実際には、ダークマターと同じように、私たちはダークエネルギーが実際に何であるかを正確に知ることの危機に瀕しているわけではありません。 あなたは私たちがまだ…暗闇の中にいると言うことができます。


私たちは今までに知っていますか?

宇宙の95%が何で構成されているのか、本質的にわからないのは不快で爽快です。 暗黒物質とエネルギーについての私たちの理論はまだそれだけです:理論。

私は、Z世代の生涯の間に私たちを取り巻くものを理解することに向けて飛躍することを確信しています。すべての答えを理解することはできないかもしれませんが、それでも、その楽しみはどこにあるでしょうか。

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