Эксперимент LUX пока не обнаружил частицы темной материи

Общая схема новой установки по поиску частиц темной материи LUX
Рис. 1. Общая схема новой установки по поиску частиц темной материи LUX. Центральный бак содержит 370 кг жидкого ксенона, который является чувствительным веществом в этих поисках. Изображение с сайта lux.brown.edu

30 октября были объявлены первые результаты LUX — нового эксперимента по поиску частиц темной материи. Статистика, накопленная за три месяца работы, не дает никаких надежных указаний на частицы темной материи. Установленные LUX ограничения в несколько раз улучшают то, что было получено до сих пор.

Прямые поиски частиц темной материи

Астрофизические данные указывают на то, что во Вселенной помимо звезд, планет, газа и пыли есть много темной материи, которая исключительно слабо взаимодействует со «светлым» веществом. Она заполняет галактики и галактические скопления и состоит из частиц какого-то нового сорта, которым нет места в Стандартной модели. Ни массы, ни другие характеристики этих частиц достоверно не известны, хотя теорий на этот счет существует множество. Было бы здорово открыть эти новые частицы на Большом адронном коллайдере, но все попытки дают пока что отрицательные результаты.

В этой ситуации физикам остается лишь проводить эксперименты по поиску частиц темной материи в природе. Эти поиски бывают прямые и непрямые. Непрямые поиски — это попытки зарегистрировать какую-то необычную особенность в спектре фотонов большой энергии или космических лучей, приходящих к нам из глубокого космоса. Несмотря на некоторые интересные результаты, подтвержденных открытий здесь пока нет, и в этой новости мы непрямых поисков касаться не будем. Также темная материя в огромных количествах пролетает сквозь Землю. Если ее частицы могут как-то взаимодействовать с обычным веществом, то такие столкновения должны изредка происходить в земной толще. Прямые поиски частиц темной материи — это как раз попытки зарегистрировать хоть одно такое столкновение в лабораторных условиях, внутри специального подземного детектора.

Схема взаимодействия частиц темной материи и обычного вещества
Рис. 2. Частицы темной материи, пронзая детектор насквозь, изредка сталкиваются с ядрами рабочего вещества и передают им часть своей энергии. Чувствительные датчики могут уловить либо само энерговыделение, либо ионизацию атомов и вспышку света, к которым оно приводит. Рисунок из задачи Детектор частиц темной материи

Идея тут простая. Если частица темной материи сталкивается с ядром рабочего вещества детектора в каком-то атоме и упруго от него отскакивает, она передает ему некоторый импульс и энергию (рис. 2). С точки зрения детектора всё выглядит так, словно ядро резко толкнул кто-то невидимый. Это приводит к выделению небольшой энергии в детекторе, к ионизации атомов и к высвечиванию некоторой доли энергии в виде фотонов. Все эти проявления пытаются зарегистрировать датчики, установленные внутри емкости с рабочим веществом.

В отличие от детекторов в коллайдерных экспериментах, в которых события регистрируются многие тысячи раз в секунду, детекторы темной материи практически всё время «молчат» и только изредка срабатывают. И это совсем не потому, что частиц темной материи мало — их-то пролетает ежесекундно по несколько штук через каждый квадратный сантиметр земной поверхности. Просто Земля для частиц темной материи почти прозрачна. Поэтому столкновения частиц темной материи с веществом детектора должны происходить очень редко, и типичный эксперимент по их поиску заключается в том, чтобы сидеть и терпеливо ждать месяцы и годы, стараясь при этом свести на нет все посторонние шумы и ложные срабатывания детектора.

Три основных параметра детекторов частиц темной материи, которые можно улучшать, — это объем, радиационная чистота и чувствительность. С объемом всё ясно: чем больше в нем вещества, тем крупнее сам детектор, а значит, тем больше частиц темной материи могут сквозь него пролететь за год, а также тем с большим количеством атомов у них есть шанс столкнуться. Если первые эксперименты проводились с килограммовыми массами, то самые последние детекторы содержат уже сотни килограммов вещества, а через несколько лет будут запущены эксперименты тонных масштабов.

Однако с увеличением объема растет и количество фоновых событий, т.е. случаев срабатывания детектора, которые возникают по «земным» причинам и никак не связаны с пролетом частиц темной материи. Прежде всего, на работу детектора могут влиять частицы космических лучей, но от этого фона можно избавиться, если установить детектор глубоко под землей. Намного труднее устранить распад радиоактивных изотопов, которые в следовых количествах находятся внутри детектора. Его можно минимизировать только сверхвысокой очисткой вещества от нестабильных изотопов. При этом радиационно чистым должно быть не только рабочее тело детектора, но и все материалы, используемые в изолирующих стенках и в регистрирующей аппаратуре (см. некоторые подробности в новости Эксперимент DAMA по-прежнему «видит» частицы темной материи, «Элементы», 21.04.2008).

Наконец, от детекторов частиц темной материи требуется еще и высокая чувствительность и надежность разделения сигнала и фона. Это означает, что датчики должны уметь регистрировать очень небольшое энерговыделение где-то в толще рабочего вещества (т.е. порог срабатывания должен быть низким), а также уметь аккуратно измерять его характеристики, например ионизацию или слабенькую вспышку света. Это всё дополнительно поможет отделить фон от сигнала и, в случае регистрации нескольких событий, повысить надежность интерпретации этого сигнала как проявления темной материи.

Теоретические ожидания

Две главные характеристики, которые физики хотят узнать, зарегистрировав частицы темной материи, — это их масса и сечение взаимодействия с обычной материей. Обе величины помогут понять, откуда, из какой теории за пределами Стандартной модели эти частицы берутся. К сожалению, пока нет совершенно никаких экспериментальных указаний на то, в какой области лежат эти массы. Это могут быть и сверхлегкие частицы, даже легче нейтрино, это могут быть и умеренно легкие частицы, легче электрона, это могут быть тяжелые частицы с массами в десятки и сотни ГэВ, и даже сверхтяжелые, которые совершенно недоступны современным экспериментам. Столь же неопределенными являются оценки сечения взаимодействия; известно только, что оно маленькое, но вот насколько маленькое — непонятно.

Больше всего интереса вызывают здесь так называемые ВИМПы (WIMPs, weakly-interacting massive particles). Так называют гипотетические стабильные нейтральные частицы с массами в районе сотен ГэВ, которые чуть-чуть чувствуют слабое взаимодействие или связанные с ним явления и взаимодействуют с сечением порядка 10−40÷10−48 см2. Многие современные теории Новой физики как раз предсказывают существование таких частиц. В частности, во многих популярных суперсимметричных моделях тоже есть кандидаты в темную материю с сечениями рассеяния порядка 10−44÷10−47 см2. Конечно, это не железобетонное предсказание, его тоже можно избежать, но тогда суперсимметричные модели будут выглядеть не вполне естественно. Так или иначе, значения порядка 10−45 см2 (или 1 зептобарн) — это важный рубеж, за которым результаты поиска темной материи будут так же важны для суперсимметричных теорий, как и попытки напрямую родить эти частицы на коллайдере.

Краткая история поисков

Ситуация оживилась в 2000 году, когда эксперимент DAMA, размещенный в итальянской подземной лаборатории Gran Sasso, после обработки данных за несколько лет показал статистически значимое периодическое изменение количества событий. С течением времени статистика накапливалась, сигнал никуда не пропадал, а лишь становился всё отчетливее. Коллаборация настаивает на том, что ни на какие неучтенные погрешности ее списать нельзя, поэтому эта модуляция должна считаться первым указанием на регистрацию частиц темной материи. Ситуация по состоянию на 2008 год описана в новости Эксперимент DAMA по-прежнему «видит» частицы темной материи, «Элементы», 21.04.2008, и с тех пор она принципиально не изменилась (к 2013 году статистическая значимость сигнала уже превысила 9σ).

Текущие эксперименты по поиску частиц темной материи
Рис. 3. Текущие эксперименты по поиску частиц темной материи. Изображение из доклада Direct WIMP searches: an update (PDF, 47 МБ) на конференции SUSY 2013

За последние несколько лет некоторые другие эксперименты по поиску частиц темной материи тоже объявили о положительном результате: это CoGeNT в 2010 году, CRESST в 2011 году и, наконец, CDMS полгода назад. Те области масс частиц и сечений взаимодействия, на которые указывают эти положительные результаты, показаны на рис. 4 и 5.

Сводка результатов экспериментов по поиску частиц темной материи
Рис. 4. Сводка результатов экспериментов по поиску частиц темной материи на диаграмме масс частиц и сечений их взаимодействия. Цветными пятнами показаны положительные результаты нескольких экспериментов. Линии указывают на ограничения сверху, установленные экспериментами с отрицательными результатами; область выше этих линий считается закрытой. Пятно, попадающее выше какой-то линии, а также непересекающиеся друг с другом цветные пятна указывают на то, что результаты этих экспериментов не согласуются друг с другом. Изображение с сайта www.preposterousuniverse.com

Несмотря на такой, казалось бы, позитивный сигнал все эти потенциально сенсационные результаты научное сообщество восприняло довольно прохладно. Причин тут несколько. Во-первых, ни один из этих результатов не является «железобетонным». Во всех случаях положительный результат вовсе не бросается в глаза, а является следствием тщательного анализа данных, отсева фона, устранения разнообразных погрешностей. К сожалению, опыт в физике элементарных частиц показывает, что, несмотря на все старания ученых, иногда в данных остаются незамеченными какие-то источники фона или систематических погрешностей. Во-вторых, было бы замечательно, если бы эти результаты указывали на какую-то одну область масс и сечений. Однако, пока выходит так, что эти положительные результаты не вполне согласуются друг с другом (см. рис. 4 и 5). И, наконец, кроме этих экспериментов существуют и поиски частиц темной материи, которые дали отрицательные результаты. Самым главным «игроком» здесь, пожалуй, является эксперимент XENON100, работающий со 100 кг жидкого ксенона. Их последние результаты просты: никаких указаний на частицы темной материи не видно. Эти данные позволяют закрыть значительную область параметров на диаграмме на рис. 5, включая все те значения, на которые намекают четыре упомянутых выше «положительных» эксперимента. Таким образом, ситуация совершенно запутывается и становится непонятно, каким именно из этих результатов стоит доверять.

Сводка по состоянию на 2012 год результатов экспериментов по поиску частиц темной материи
Рис. 5. Сводка по состоянию на 2012 год результатов экспериментов по поиску частиц темной материи в области масс вплоть до 1 ТэВ. Обозначения те же, что и на рис. 4; цветные пятна внизу диаграммы показывают примерные области, в которых суперсимметричные модели предсказывают частицы темной материи. Изображение с сайта pdg.lbl.gov (PDF, 250 КБ)

Конечно, для теоретиков и это не является препятствием. Существуют модели темной материи, в которых взаимодействие существенно зависит от структуры ядра, с которым частицы сталкиваются. Эти модели позволяют ужиться друг с другом по крайней мере некоторым из результатов, но ценой, которую приходится за это платить, стовится некоторая неуклюжесть и даже противоестественность этих моделей. Так или иначе, никакого решения этой проблемы, удовлетворяющего большинство специалистов, пока не существует.

Детектор LUX

Пожалуй, единственный выход из этой ситуации — развитие технологий и дальнейшее усиление экспериментальных поисков темной материи разными методами. Самое многочисленное семейство здесь составляют детекторы, рабочим веществом которых являются сжиженные инертные газы, в основном аргон и ксенон. Массы рабочего тела достигают уже сотен килограммов и даже одной тонны; в ближайшие годы планируется поднять это значение до нескольких тонн. Некоторые из них уже начали набирать статистику, некоторые только заработают в 2014 году. Поэтому через пару лет стоит ожидать целого «урожая» новых результатов по поиску частиц темной материи.

С этим детекторами связаны большие надежды. Во-первых, они на один-два порядка улучшат ограничения эксперимента XENON100 и тем самым прояснят описанную выше запутанную ситуацию. Во-вторых, высокая чувствительность этих детекторов впервые позволит физикам спуститься ниже 10−45 см2. Это даст им полноценный шанс наконец-то почувствовать частицы темной материи, предсказываемые популярными суперсимметричными моделями (см. рис. 5). Как только детекторы темной материи выйдут в эту область, их результаты станут так же важны для суперсимметричных теорий, как и попытки напрямую родить эти частицы на коллайдере.

Первой ласточкой здесь стали результаты детектора LUX, обнародованные 30 октября. Название эксперимента расшифровывается просто: Large Underground Xenon, «Большой подземный ксеноновый» эксперимент. Этот детектор установлен на глубине полутора километров в шахте бывшего золотого рудника Хоумстейк, который сейчас является частью Подземного исследовательского центра в Санфорде в американском штате Южная Дакота. Рабочее тело эксперимента — емкость с 370 килограммами жидкого ксенона (см. рис. 1). Удобство использования ксенона связано не только с его химической инертностью, но и с тем, что он хорошо превращает «удар» по ядру в фотоны, а также с его естественной радиационной чистотой. Единственный нестабильный изотоп, ксенон-127, возникает в ксеноне при бомбардировке космическими лучами, но благодаря периоду полураспада в 32 дня его уровень сойдет на нет спустя год работы под землей. Кроме того, во время работы ксеноновых детекторов прошлого поколения был накоплен значительный опыт, который сейчас позволит уверенно разделять сигнальные и фоновые события и надежно калибровать детекторы.

Принцип работы двухфазного ксенонового детектора темной материи
Рис. 6. Принцип работы двухфазного ксенонового детектора темной материи. Первая вспышка света происходит сразу же при столкновении частицы темной материи с ядром ксенона в жидкой фазе, а вторая — позже, когда оставшиеся электроны достигают ее поверхности и выходят в газовую фазу. Соотношение яркости этих вспышек позволяет отделять сигнал от фона. Изображение с сайта en.wikipedia.org

Детектор LUX является типичным представителем двухфазных ксеноновых детекторов (рис. 6). Цилиндрический бак в нём заполнен жидким ксеноном не до самого верха, а только частично, над свободной поверхностью жидкого ксенона находится ксенон газообразный. Когда частица темной материи наносит удар по ядру внутри детектора, это приводит к ионизации. Некоторые электроны ионизации тут же порождают вспышку света (событие S1 на рис. 6), а некоторые дрейфуют в электрическом поле, доходят до границы раздела жидкость-газ, выходят в газовую фазу и порождают там вторую вспышку света (событие S2). Оба события можно хорошо измерить с помощью системы фотоумножителей, что позволяет определить трехмерные координаты исходного удара, а также отделить сигнал от фона. Цель коллаборации — достичь исключительно хорошего разделения сигнала и фона, которое позволит улучшить нынешние результаты эксперимента XENON100 как минимум на порядок. Таким образом, перед LUX стоит амбициозная задача — начать реально чувствовать те частицы темной материи, которые предсказываются многими вариантами суперсимметричных теорий.

Первые результаты LUX

30 октября на специальном семинаре были представлены первые результаты эксперимента LUX, полученные в рамках самого первого трехмесячного этапа работы установки с апреля по август 2013 года. Набор статистики возобновится в 2014 году и продлится примерно год. Сразу после семинара на сайте коллаборации появилась также сопровождающая статья.

Если считать все случаи срабатывания детектора, то таких событий за три месяца набралось почти 100 миллионов, но практически все они являются проявлениями фоновых процессов. После применения всех критериев отбора от этой статистики осталось всего 160 событий, зарегистрированных в центральной части детектора. Подавляющее большинство из них должно отвечать самому последнему неустранимому источнику фона, связанному с электронами. Детектор LUX умеет отделять настоящие события от этого фона, но только статистически. Поэтому ключевой вопрос звучит так: можно ли все события, прошедшие отбор, списать на остаточный фон или нет?

Оказывается, что да, можно. Были некоторые события, которые вроде как выбивались из колеи, но если интерпретировать их как сигнал, то его статистическая значимость не превышает 1 сигмы, что ни в коей мере не является указанием на обнаружение чего-то нового. Таким образом, первый результат коллаборации таков: после трех месяцев работы никаких свидетельств в пользу обнаружения частиц темной материи не получено.

Ограничения сверху на сечение взаимодействия, установленные детектором LUX
Рис. 7. Ограничения сверху на сечение взаимодействия, установленные детектором LUX после трех месяцев работы в области масс от 5 ГэВ до 5 ТэВ (слева) и от 5 до 15 ГэВ (справа). Результаты LUX существенно улучшают ограничения, полученные на XENON100, а также не подтверждают ни один из объявленных ранее положительных сигналов. Изображения из обсуждаемого доклада

Этот отрицательный результат можно использовать для установления ограничения сверху на сечение взаимодействия частиц темной материи. Эти ограничения показаны на рис. 7 в широкой области масс от 5 ГэВ до 5 ТэВ (слева) и в узкой области от 5 до 15 ГэВ (справа), где несколько экспериментов заявляют о наблюдении сигнала. Как видно, после трех месяцев работы LUX смог существенно улучшить все результаты эксперимента XENON100, бывшего до сих пор рекордным по чувствительности. Достигнуто улучшение примерно в 2 раза при больших массах и более чем на порядок при массах меньше 20 ГэВ. Это, в частности, означает, что все заявленные положительные результаты противоречат данным LUX.

Что нас ожидает в будущем? После обработки полной годовой статистики коллаборация LUX сможет улучшить эти ограничения еще раз в пять. Параллельно с этим через год-два начнут появляться результаты и других крупных экспериментов по поиску частиц темной материи. Если все эти поиски будут давать отрицательные результаты, ограничения на суперсимметричные модели и на Новую физику вообще станут еще более жесткими.

Однако, вместе с тем проблема поиска темной материи станет еще более острой. Тот факт, что частиц темной материи пока не видно в прямых поисках (но она видна в астрофизических наблюдениях!), означает, что либо они имеют совсем другие массы, которые трудно проверять экспериментально, либо их сечение взаимодействия такое низкое, что они не порождают никаких значимых сигналов в нынешних детекторах, либо, что их столкновения с веществом обладает какими-то совсем уж экзотическими характеристиками. Во всех случаях экспериментаторам придется ломать голову над тем, как попытаться такие частицы надежно обнаружить, а теоретикам — пытаться понять, не существует ли каких-то косвенных способов изучать частицы темной материи без их непосредственной регистрации. В любом случае, ситуация в ближайшее десятилетие будет лишь накаляться.

Источники:
1) D. McKinsey, R. Gaitskell, The first results of the LUX dark matter experiment, семинар 30 октября в лаборатории в Санфорде.
2) D.S. Akerib et al, First results from the LUX dark matter experiment at the Sanford Underground Research Facility, статья коллаборации LUX, направлена в журнал Physical Review Letters; доступна как е-принт arXiv:1310.8214.

См. также:
1) Пресс-релиз Подземной лаборатории в Санфорде.
2) В. А. Рябов, В. А. Царев, А. М. Цховребов, Поиски частиц темной материи // УФН 178, 1129 (2008).
3) Эксперимент DAMA по-прежнему «видит» частицы темной материи, «Элементы», 21.04.2008.
4) Детектор частиц темной материи, задача на «Элементах», поясняющая, откуда берется характерная «загогулина» в экспериментальных результатах, представленных на рис. 4 и 5.
5) L. Baudis, Direct dark matter detection: The next decade // Physics of the Dark Universe 1, 94 (2012); доступно как е-принт arXiv:1211.7222.
6) D.S. Akerib et al, The Large Underground Xenon (LUX) Experiment // NIMR 704, 111 (2013); доступно как е-принт arXiv:1211.3788.

Игорь Иванов


109
Показать комментарии (109)
Свернуть комментарии (109)

  • niki  | 31.10.2013 | 16:54 Ответить
    А почему темная материя должна двигаться с высокой скоростью? Ведь чтобы дать вспышку скорость должна быть приличной. Не может быть так что эта материя не быстро движется относительно Земли, либо вообще вместе с ней на орбите?
    Ответить
    • PavelS > niki | 31.10.2013 | 17:11 Ответить
      Есть некоторые факты. К примеру, что тёмная материя не концентрируется в пределах звёздных систем, а заполняет объём Галактики относительно равномерно - это наблюдаемый факт. Это наводит на мысль, что частицы движутся как минимум с "межзвёздными" скоростями, и скорость частиц тёмной материи как минимум того же порядка, что и хаотические скорости движения звёзд в диске Галактики. Это порядка 15км/с. Но это самый минимум. Реально стоит ожидать больше, порядка самОй скорости обращения звёзд вокруг центра Галактики - сотни км/с. Но даже если брать минимум (15), то добавь гравитационную яму, связанную с Солнцем, Землёй и т.д. - будут десятки км/с.

      А годовую модуляцию ожидают в связи с тем, что полгода земля летит в одном направлении, полгода в другом. Ожидают что будет где-то сложение, где-то - вычитание скоростей. Эксперимент Дама это годовое колебание обнаружил. В этой же статье говорится что где-то ошибки.
      Ответить
      • Ветер-с-гор > PavelS | 22.11.2013 | 22:46 Ответить
        1. "...тёмная материя не концентрируется в пределах звёздных систем, а заполняет объём Галактики относительно равномерно - это наблюдаемый факт..."! Стоп, никакой это не наблюдаемый факт, а всего лишь предположение, которое появилось после того, как никакой тёмной материи вблизи Земли и Солнца обнаружено не было (кстати, есть информация, что ТМ не обнаружили и в самом Млечном Пути!). Но я не об этом, а о вашей удивительной неспособности мыслить ну если не логически, то опираясь на здравый смысл! Перечитайте ещё раз эту свою высоконаучную мысль и вы сразу же найдёте возражение: даже если, как вы утверждаете, ТМ относительно равномерно заполняет весь объём галактики, то она, эта самая ТМ будет так же относительно равномерно заполнят и ... сами звёздные системы! Поскольку как... ну никак вам не удастся заставить её этого не делать!!
        2. Далее вы вы убеждены и это наводит вас на мысль, "что частицы движутся как минимум с "межзвёздными" скоростями, и скорость частиц тёмной материи как минимум того же порядка, что и хаотические скорости движения звёзд в диске Галактики". Прежде всего, коллега, звёзды в диске галактики не движутся хаотически, а вполне даже и не хаотически!!Далее. но надо бы знать, что межгалактический газ и прочие частицы материи (пыль, плазма...) имеют гораздо более высокие скорости, чем скорости звёзд и прочих галактических тел? Вот сказали бы вы, что скорость частиц ТМ порядка этих скоростей (а это - сотни и тысячи км/с) и...но...даже и в этом случае вы отстали от наблюдений и рассуждений самых-самых больших теоретиков: не найдя ТМ рядышком, они говорят, что по-настоящему ТМ сконцентрирована только ... в пространстве между ...скоплениями и особенно среди сверхскоплений галактик! А знаете, коллега, почему именно там, а не в галактиках и в звёздных системах? Да просто потому, что до этих скоплений и сверскопления такое громадное расстояние, что понятЬ, что там происходит в действительности очень и очень не просто! Потому как плохо видно в наши телескопы! Следовательно некоторое время можно на этой легенде и продержаться, а там, гляди, наши фантасты и подкинут ешё какую-нибудь очередную тёмную сущность...Тем более, что Примеров тому...достаточно!
        Ответить
    • spark > niki | 31.10.2013 | 17:30 Ответить
      Темной материи в галактике нет никакого резона вращаться вместе с обыным веществом. Никто вообще не утверждает, что она в виде диска распределена. И тем более, ей нет никакого резона увлекаться Землей.

      Оценочная скорость частиц темной материи порядка 200-300 км/сек. При массе, скажем, в 100 ГэВ, она при столкновении с тяжелым ядром дает энерговыделение порядка 10 кэВ. Часть их идет на ионизацию и вспышку, часть на тепло. Вот эти сущие кэВы и надо зарегистривать.
      Ответить
      • niki > spark | 31.10.2013 | 18:05 Ответить
        А если они легче нейтрино, то их можно так засечь?
        Ответить
        • spark > niki | 31.10.2013 | 18:34 Ответить
          А вот подождите недельку, я еще одну новость напишу, про поиск сверхлегких частиц :)
          Ответить
      • Ветер-с-гор > spark | 22.11.2013 | 22:57 Ответить
        Уважаемый Спарк, вы сказали: "..она при столкновении с тяжелым ядром..." Нельзя ли с этого момента чуть поподробнее? Что вы вкладываете в понятие "столкновение"? М.б надо сказать: "при взаимодействии с...ядром"? Кстати, а что значит "с тяжёлым"?
        Ответить
      • Ветер-с-гор > spark | 01.01.2014 | 16:25 Ответить
        "Темной материи в галактике нет никакого резона вращаться вместе с обыным веществом"...Это противоречит всем легендам о ТМ, т.к. ТМ взаимодействует с материей "белой" именно через гравитационное взаимодействие! "... ей нет никакого резона увлекаться Землей". Почему? Увлекается же ТМ галактическими кластерами!
        Ответить
  • PavelS  | 31.10.2013 | 17:00 Ответить
    Интересная статья. Но надо отметить что теоретически может быть и такой вариант, что никаких ЧАСТИЦ тёмной материи нет вовсе ни при какой массе, т.е. эта материя - барионная, а проблема в неверных космологических моделях. Т.е. допустим, образуется огромное количество планет массой с Юпитер или чуть большей в межзвёздном пространстве (не в звёздных системах). Сейчас то тут, то там обнаруживают коричневые карлики, а может есть звёзды-планеты ещё меньшей массы, и без звёзд-спутников.
    Ответить
    • spark > PavelS | 31.10.2013 | 17:22 Ответить
      Небарионная она, иначе бы всё рушилось в космологии ранней вселенной, в данных по микроволновому излучению и т.п. Слишком много разных аргументов в пользу небарионной темной материи.
      Ответить
      • Ветер-с-гор > spark | 01.01.2014 | 16:43 Ответить
        Браво, Спарк! Вот в этом-то и сабака зарыта, что "иначе бы всё рушилось в космологии ранней вселенной"! Я бы сказал ещё конкретне: слищком далеко зашли те, кто выпустил на волю эту темную (как та чёрная кошка в тёмной комнате) сущность, а теперь не в состоянии её загнать обратно в клетку Пандоры!
        Вот и серьёзные космологи о том же: "...на днях в журнал Astronomy & Astrophisics опубликовал статью с первыми промежуточными итогами проекта SNLS. Статья суммирует результаты, полученные за первый год осуществления проекта. Всего за это время была обнаружена и изучена 71 сверхновая звезда на расстояниях от 2 до 8 миллиардов световых лет. Главным и весьма неожиданным выводом этой работы является то, что, по всей видимости, ускорение расширения Вселенной на всем этом отрезке времени остается постоянным. Иными словами, полученные данные согласуются с представлением о фиксированном значении космологической постоянной в течение всего этого периода. Как говорится в пресс-релизе Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology), «эффект темной энергии, ускоряющей расширение Вселенной, с погрешностью не более 10% согласуется с представлением о знаменитой космологической постоянной Эйнштейна». Таким образом, новые результаты могут неожиданно закрыть вопрос о природе темной энергии, вернув космологов к вопросу об определении значения космологической постоянной". (конец цитаты)
        Ответить
  • awn-wgg  | 31.10.2013 | 18:25 Ответить
    А если окажется, что сечение нулевое? Есть ли теории, учитывающие такой вариант?
    Ответить
    • spark > awn-wgg | 31.10.2013 | 18:34 Ответить
      Да, конечно. Тогда это будет печально, кроме гравитационного взаимодействия их никак не засечь.
      Ответить
      • Вячеслав Рогожин > spark | 31.10.2013 | 19:34 Ответить
        Это легко сказать. Но сложно обосновать...
        Ответить
        • spark > Вячеслав Рогожин | 31.10.2013 | 19:47 Ответить
          Что сложно обосновать? Что при нулевом сечении никак не засечь, кроме гравитационнго взаимодействия?
          Ответить
          • Вячеслав Рогожин > spark | 01.11.2013 | 15:36 Ответить
            Отмечу, что внизу я как раз вкратце попытался обрисовать ситуацию, при которой сечение взаимодействия для реальной, массивной частицы может оказаться близким к нулю. Утверждение же о "полностью нулевом" (исключая гравитацию, правда) сечении взаимодействия означает то, что массивная частица и вовсе не участвует ни в каких известных взаимодействиях (кроме гравитационного) - электромагнитном, сильном, слабом. И если исключение всего двух из них (электромагнитного и слабого) вызвало у Вас такой спектр эмоций, то исключение теперь уже ВСЕХ должно было бы казаться и вовсе святотатством. Соответственно, надо обосновывать. Не так ли?
            Ответить
            • spark > Вячеслав Рогожин | 01.11.2013 | 19:08 Ответить
              Не надо собственное непонимание возводить в ранг смелых гипотез. Это всего лишь следствие непонимания некоторых вполне стандартных физических фактов.
              Ответить
      • dims > spark | 01.11.2013 | 01:05 Ответить
        А разве если есть гравитация, то сечение не будет хоть и очень маленьким, но всё равно ненулевым? Через обмен гравитоном разве не получится очень маленькое ненулевое сечение?
        Ответить
        • spark > dims | 01.11.2013 | 02:45 Ответить
          Если быть педантами, то понятно, что оно не строго нулевое. Но оно такое ничтожное, что его никакими способами от нулевого не отличить. Тут все же имелось в виду, я надеюсь, что нулевым является сечение за счет всех остальных возможных процессов, кроме чистой гравитации.
          Ответить
      • Anonymous > spark | 03.11.2013 | 17:08 Ответить
        А то, что тёмная материя сгущается вокруг галактик, разве никаких границ снизу на сечение не даёт?
        Ответить
        • spark > Anonymous | 04.11.2013 | 01:29 Ответить
          Насколько я понимаю, сгущение это вполне описывается чисто гравитационной динамикой остывающего газа частиц в расширяющейся вселенной, без необходимости вводить еще какое-то сечение при рассеянии между самими частицами. Т.е. чисто гравитационного сечения рассеяния на _общем потенциале_ хватает, и не требуется вводить ненулевое сечение на отдельной частице.
          Ответить
  • Вячеслав Рогожин  | 31.10.2013 | 19:49 Ответить
    Мне видится занятной концепция, где частица темной материи является "барионным нейтрино" - гипотетической частицей, несущей, в отличие от обычного нейтрино, отрицательный барионный заряд (а не лептонный), и уравновешивающей количество барионом и антибарионов во Вселенной. Соль этого предположения состоит в том, данная частица в сильном-то взаимодействии участвует и, вроде бы, должна замечательно взаимодействовать со всеми, состоящими из кварков по крайней мере, частицами (адронами). Но есть один занятный довесок. Все мы знаем, что при больших энергиях электромагнитное и слабое взаимодействия сливаются. Знаем так же, что обычное, лептонное нейтрино в электромагнитном взаимодействии не участвует, хоть и участвует в слабом. Так вот - барионное нейтрино "обломано" и на вторую часть электрослабого взаимодействия. На участие в обмене W и Z (плюс и минус) бозонами. Как результат, частица чрезвычайно стабильна. Но кроме этого из-за принципа сохранения всех зарядов просто не может изменить ни одну квантовомеханическую величину иных частиц, включая цветовые заряды кварков, электрические заряды, спин и т.д. А результат один: сечение взаимодействия с иными частицами вселенной - почти на нуле... Остается лишь гравитация.
    Ответить
    • spark > Вячеслав Рогожин | 01.11.2013 | 03:18 Ответить
      Перестаньте, пожалуйста, играть словами. Либо ограничьтесь изучением нормальной физике прежде, чем составлять какие-то суждения (а то вы не вполне понимаете смысл слов, которые используете), либо признайте, что эти фантазии - стандартная альтернативщина. В таком случае я этот комментарий сотру, поскольку я неоднократно подчеркивал, что здесь не предоставляется площадка для пропагандирования лженаучных измышлений.
      Ответить
    • Sergeir222 > Вячеслав Рогожин | 01.11.2013 | 11:55 Ответить
      Никак не могу понять почему вообще темная материя должна как то "сталкиваться" с обычной и порождать энерговыделение если предполагается, что темная материя участвует только в гравитационном взаимодействии.
      Ответить
      • spark > Sergeir222 | 01.11.2013 | 19:07 Ответить
        Вы поменяли местами причину и следствие.
        Слова «темная материя» относятся к наблюдательному факту, а не к теоретическому постулату. Есть некая масса, ее источника не видно, ни в виде свечения, ни в виде поглощения ни света, ниобычного вещества. Значит ли это, что ее частицы _вообще_ никак не взаимодействуют кроме гравитации? Нет, не значит. Это лишь значит, что взаимодействие, если и есть, обязано быть очень незначительным - и именно поэтому получается, что это взаимодействие не может быть ни сильным, ни ЭМ (это насчет комментария Вячеслава Рогожина). Но можно ли при таком незначительном взаимодействии засечь хоть какие-то проявления? Оказывается, да, через редкие столкновения частиц темной материи с большим объемом детектора. Так понятнее?
        Ответить
        • Вячеслав Рогожин > spark | 04.11.2013 | 17:42 Ответить
          Любезный, нехорошо удалять комментарии оппонента во вполне культурной беседе. Буду весьма признателен за их возвращение.
          Ответить
          • spark > Вячеслав Рогожин | 04.11.2013 | 18:02 Ответить
            В данном случае мои слова относятся не в вашему комменту, а к комментатору Sergeir222, а вы зачем-то начали с ними спорить. Культурность беседы не является единственный критерием, по которым здесь ведется модерация.
            Ответить
        • Sergeir220 > spark | 05.11.2013 | 08:43 Ответить
          То есть, есть надежда, что темная материя участвует в слабом взаимодействие и поэтому будет зарегистрирована, а если только в гравитационном, то обнаружить её описанными способами не представляется возможным?
          Ответить
          • spark > Sergeir220 | 05.11.2013 | 22:36 Ответить
            Да, именно так. С небольшим уточнением, что даже если она участвует не в обычном слабом взаимодействии, а в каком-то новом, но такого же масштаба, как например взаимодействуют собой суперсимметричные частицы, то тоже можно будет уловить.
            Ответить
        • bopa > spark | 11.11.2013 | 15:47 Ответить
          Очень правильная и четкая фиксация знания на данном этапе познания феномена. Всем участникам дискуссии ее нужно осознать и прекратить дальнейшие рассуждения. Решается обратная задача: по наблюдениям найти НЕИЗВЕСТНО ЧТО, ТЕМНУЮ МАТЕРИЮ!
          Ответить
        • Ветер-с-гор > spark | 20.11.2013 | 16:29 Ответить
          Нет, коллега, так непонятнее! Г-н Spark, ваше утверждение: "Слова «темная материя» относятся к наблюдательному факту, а не к теоретическому постулату" более чем странны! Мне кажется, вы поменяли местами теорию и практику! Вы утверждаете: "есть некая масса" и тут же продолжаете свою уверенность: но "...ее источника не видно, ни в виде свечения, ни в виде поглощения ни света, ниобычного вещества"! Только двух этих фраз достаточно, что бы открыть с вами серьёзную научную полемику, и вот вам мои для этого предпосылки:
          1. «Тёмная материя» была предложена, как теоретическая догадка, исключительно для «покрытия» дефицита обычной материи в галактиках с тем, что бы как-то объяснить разбежность в наблюдаемой и теоретической зависимости вращения звёзд и вещества рукавов галактик в зависимости от их расстояния от центра. Не понимая до конца механизм формирования галактик, структуру центрального тяготеющего образования (сегодня говорят, что это сверхмассивная чёрная дыра, но полного понимания нет и поныне), опираясь исключительно на имеющиеся в наличии на тот момент знания и особенно не утруждая себя открытыми поисками возможных альтернативных вариантов, теоретики выпустили из «тёмной комнаты» некую темную сущность – «тёмную материю», в надежде, что её открытие на практике не заставить себя ждать!
          2. О том, что космос буквально нашпигован «тёмной материей» и, что её там – не менее четверти, стали говорить как об общепризнанном факте… всё усиливая и усиливаю эту идею, видимо слепо следую совету Бора о том, что только достаточно безумная идея и может быть верной. И, вот парадокс, чем меньше надежд на нахождение на Земле пресловутых вимпов - носителей этой тёмной сущности, тем более уверенно теоретики утверждают о их присутствии в космосе! Побойтесь монаха Оккамы и господа Бога, нашего и не привлекайте новые сущности без крайней на то необходимости, люди!
          3. Получены надёжные данные из космоса о том, что в галактиках обитает в десятки раз больше материи в виде звёзд-карликов, ранее не наблюдаемых по техническим причинам в наземные телескопы, и это – весомый довесок к общей массе галактики. На днях прочитал, что доказано, что, например, наша Галактика – только по ширине в два раза шире, чем считалось, что громадная масса материи находится в около галактическом Гало, что окружает все звёздные системы… Но главное, я уверен, искать надо в механизме зарождения и формирования галактик, и ещё - в причине, которая и раскручивает, и формирует рукава галактик, т.е. в действительно «тёмной» сущности – чёрной дыре, которая по сути, будучи сердцем звёздной системы, и есть сама галактика!

          Уважаемый Spark, давайте уточним, когда вы говорите, что: «взаимодействие не может быть ни сильным, ни ЭМ…но …при таком незначительном взаимодействии засечь хоть какие-то проявления…оказывается …(можно, В-с-Г)… через редкие столкновения частиц темной материи с большим объемом детектора», что вы этим хотите сказать? Что вы имеете по понятием «редкие столкновения »? Так ТМ не взаимодействует с обычной или взаимодействует «незначительно»?
          Уважаемый коллега, у науки столько проблем, столько нерешённых задач и на Земле и в Космосе, зачем вам тратить материальные и интеллектуальный потенциал человечества на явно надуманные и несуществующие тёмные явища! Ну, нету в Природе никакой тёмной ни материи ни энергии! Нету! Понимаю, вы тут же спросите меня, а чем могу доказать? Могу! Следите за публикациями, как сказал один западный космолог…Продолжение следует!
          Ответить
  • mipep  | 31.10.2013 | 23:04 Ответить
    Игорь, а насколько реалистичным Вам представляется вариант, что темной материи (ТМ) нет вообще? Вы такую возможность допускаете? Или уже этот вариант исключен? Может, ищем чёрную кошку?
    Вот, например, появились же публикации о тёмной энергии (ТЭ), что ускоренное расширение может быть своего рода геометрическим, топологическим эффектом. Да и сами первичные данные по яркости вспышек сверхновых Ia сейчас чуть ли не под пересмотром, и вроде бы уже нет такой уверенности, что яркости всегда должны быть одинаковы (стандартные свечи оказались, возможно, не совсем "стандартными"). Результаты Планка по микроволновому фону слишком сильно, на мой взгляд, "уточнили" доли видимой, ТМ и ТЭ в балансе вселенной. Плюс/минус 5-7% - по-моему это похоже на катастрофу со всей этой концепцией, потому что речь идет о гигантских величинах перераспределения, сопоставимых с долей всей видимой вселенной. В каком-нибудь другом случае такие разбросы и "уточнения" вообще бы похоронили теорию. Также и с ТМ - возможно не понимаем чего-то фундаментального, важного.
    Впрочем, ситуация не уникальная. В лице Стандартной модели имеем проверенную-перепроверенную теорию, которую (справедливо) считают верной. Но в то же время всем понятно, что не видим чего-то действительно большого - за пределами СМ. Так же и с ТМ - действительно без неё рассыпаются многие астрофизические и др. данные, но не оставляет чувство, что, возможно, ошибаемся в главном. С этой точки зрения попытки взглянуть на ситуацию совсем с другой стороны (например, ускорение расширения объяснить топологическими эффектами, а не ТЭ) мне представляются полезными. Так можно нащупать какие-то интересные направления поиска. (Прим: не альтернативщик совсем, если что :) МОНД мне лично кажется еще худшей альтернативой, чем ТМ. Извините за длинный пост.)
    Ответить
    • spark > mipep | 01.11.2013 | 03:15 Ответить
      Если вы хотите ударяться в солиптические крайности, то надо признать, что никакой факт невозможно установить со 100% достоверностью. И что? Это же не мешает ранжировать утверждения по степени уверенности. Скажем, если уверенность отличается от 100% на величину 10^{-30}, вы всегда будете относиться к ней как к абсолютной истине и не принимать во внимание другой вариант. Иначе бы вы никогда не вышли из дому, потому что вас в любую секунду может прибить метеорит или кирпич с крышы.

      Если же в крайности не бросаться, то надо смотреть на две вещи. (1) на чем держатся эти утверждения, (2) есть ли жизнеспособные альтернативы, пусть хоть и уступающие этой, но не бессмысленно маловероятные.

      Почему-то многие интересующие думают, что вся уверенность в темной материи держится на одном-двух фактах. И что если эти факты опрвергнуть, то и уверенность пропадет. Вовсе нет! Я про это писал как-то в блоге: http://igorivanov.blogspot.com/2010/09/and-yet-again.html
      Есть очень много самых разных данных, в которые темная материя вписывается хорошо и количественно. Если окажется, что темной материи нет, то все эти данных вдруг станут необъясненными. А разумных, работающих альтернатив нет. Вся космологическая картина держится, дает предсказания, и эти предсказания пока что подтверждаются в новых наблюдениях только с учетом темной материи. Невозможно выкинуть темную материю одну и дальше жить спокойно - придется выкинуть ВСЮ современную космологию и пытаться всё строить заново. Вы это сможете?

      Конечно, возможно, что приода _на самом деле_ какая-то совсем другая, чем мы себе ее строим в математических моделях. Эту занятную мысль можно переэевывать время от времени. Но приведет ли она вас к чему-то полезному, конструктивному?

      Раз вы кое-каким материалом владеете, вы почитайте обзорные статьи самостоятельно. Честное слово, после того, как бы познакомитесь с сотнями друг с друга связанных фактов, явлений и наблюдений, вы более взвешенно будете делать предположения.
      Ответить
      • mipep > spark | 01.11.2013 | 10:09 Ответить
        >>Есть очень много самых разных данных, в которые темная материя вписывается хорошо и количественно.
        Современная наука в значительной степени забюрократизирована. Попробуйте объяснить какой-нибудь эксперимент как-нибудь не в мэйн-стриме, и не получите финансирования. Манипуляции наблюдениями, подгонка сырых данных под заготовленные выводы - вещь неисключительная. Требования пиара тоже вносят свою лепту, как в выбор исследований, так и в выводы и их подачу. Воспроизводимость некоторых результатов стремится к нулю. В биологии, медицине и фармацевтике (близкие мне области) ситуация катастрофическая, на самом деле. А вы говорите, "много самых разных данных". Грошь цена многим из них. В упомянутом Вами посте в блоге Вы и сами признаёте, что зачастую в этом участвуют и университеты. Качество рецензий в журналах низкое почти повсеместно. Лажу может пропустить вполне солидный журнал. А действительно ценную работу могут отвергнуть (пример с публикацией того же Хиггса показателен). Так что снобизм неуместен.
        Ну и упоминание вероятностей 10^{-30} наверное вам показалось очень удачной полемической находкой. Вот Вы и задали уровень дискуссии. Увы, до таких показателей достоверности, наверное, не дошла ни одна теория - даже система Коперника. О ТМ и говорить нечего.
        Ответить
        • niki > mipep | 01.11.2013 | 12:53 Ответить
          К вашему списку я добавлю еще теоретическую химию. Мы не просто утонули в лаже, а построена целая иерархия лажи в соответствии с которой требуется действовать и интерпретировать результаты. А отказ давать такую интерпретацию означает отказ в публикации.
          Делается вид, что есть некая огромная система, столь хорошо притертая, что отрицание любого элемента все разрушит. На самом деле ничего подобного, если убрать 99% глупостей, никакого вреда не будет.
          Исходя из такой ситуации я бы предположил что так везде. Вряд ли физика является исключением.
          Ответить
        • spark > mipep | 01.11.2013 | 19:14 Ответить
          Знаете, я не собираюсь пускаться в сравнение, какая наука круче, а какая нет. Но я скажу, что в том, что касается обработки данных и проверки статистических гипотез физика частиц и астрофизика находится на одному их передовых рубежах честности и аккуратности. Вы извините, но подавляющее большинство того, что в медикобиологических науках предъявляется как результат статистического анализа и проверки гипотез по критериям, принятым в физике частиц, является болтовней. Вспомите хотя бы, начиная с какого значения p-value биологи говорят о статистически подтвержденном факте. В физике частиц и астрофизике эта граница лежит ниже 10^(-6). Все, что ниже, не считается установленным фактом. Даже то, что выше - иногда тоже, если есть подозрения на систематические погрешностис сильно негауссовым хвостом. Поэтому не стоит опыт знакомства с биомедицинскими результатами (с их знаменитой невоспроизводимостью большинства сделанных в литературе заявлений) переносить на физику частиц и астрофизику.

          Остальное мне комментировать не хочется, вас в вашем мнении я вряд ли переубежду.
          Ответить
          • mipep > spark | 01.11.2013 | 20:05 Ответить
            Да, уровень достоверности в биологии совсем иной, если считать по сигмам. Это верно. Не говоря уже о воспроизводимости результатов - это тоже верно. Правда, эти два факта между собой иногда вообще не связаны.
            Но пятью или даже девятью (как вы в этой же заметке сами указали) сигмами порой никого не убедишь! Собственно, сам факт того, что вы сами для себя требуете такого уровня статистической значимости, говорит скорее о высокой вероятности прийти к ложным выводам при формально огромной статистической значимости. Как же так? Зачем вам 10^(-6), чтобы факт назвать фактом, если в вашей области всё так складно, честно и продвинуто? От чего перестраховываетесь?
            Хотя я вообще не понял, зачем этот разговор о статистической значимости завели. Это частности. Я бы по количеству сигм оппонента не оценивал. И к состоянию науки сигмы тоже отношения не имеют.
            Ответить
      • LyCo > spark | 01.11.2013 | 15:52 Ответить
        И все-таки такая ниточка, на которой держится большая часть космологии, есть - это гравитация, которую мы (экспериментально) знаем очень плохо.
        Пока мы не придумаем, как ее загнать в лабораторию, так и будем гоняться за всякими сущностями.
        Стандартная модель чем хороша? Мы знаем ее ограничения. А ОТО? Она работает везде и всегда. А так не бывает.
        Ответить
        • mipep > LyCo | 01.11.2013 | 18:24 Ответить
          Полностью согласен. А замечание Игоря, что указание на существование ТМ подкреплено якобы "сотнями друг с друга связанных фактов, явлений и наблюдений" - явное преувеличение. Если не передергивание. По большому счету, эта сущность (ТМ) призвана объяснить очень небольшое количество ключевых наблюдений. Хватит пальцев на одной руке. Так что ниточек не так уж и много.
          Ответить
          • spark > mipep | 01.11.2013 | 19:17 Ответить
            Ну я вам выше ответил. Если хотите так думать, не знакомясь по-настоящему с серьезным положение вещей, ваше право.
            Ответить
          • a_b > mipep | 02.11.2013 | 09:15 Ответить
            Давайте посчитаем:
            1.Скорости галактик в кластере превышают возможность их гравитационного удержания, оцененного по видимой материи (Цвикки)
            2.Распределение скорости вращения звезд в галактиках в зависимости от радиуса (плоская кривая)
            3.Распределение скорости вращения газа _за_ пределами видимой части галактик
            4.Гало невидимой материи превышает размеры галактики на порядок
            5.Гравитационное линзирование от областей, почти не содержащих видимой материи
            6.Плотность материи во Вселенной, рассчитанная по данным WMAP и Planck
            7.Совпадение массы ТМ, оцененной по скоростям галактик, межгалактического газа и линзирования в кластерах

            В общем, можно на одной руке уместить, полидактилия встречается у людей.

            Только обратите внимание, это уже не наблюдения, а обобщения. Самих наблюдений сотни, если не тысячи.
            Ответить
            • LyCo > a_b | 02.11.2013 | 22:31 Ответить
              Никто (в здравом уме) не ставит под вопрос существование феномена темной материи, вопросы вызывает возможная причина - это новые неизвестные частицы или что-то другое. Предположим, что дальнейшие эксперименты также не обнаружат новых частиц - что тогда? Обнаружат - так отлично, все кто сомневался посыпят голову пеплом.

              Я понимаю, что альтернативщики - может быть больная тема, но есть ведь еще просто люди, которым интересно думать и обсуждать космологию. И этот сайт вроде как для них (по крайней мере как я думал, если ошибаюсь - поправьте).
              Ответить
              • spark > LyCo | 04.11.2013 | 01:37 Ответить
                Всё верно, только (1) альтернативщиков на такие темы действительно набегает много и их приходится пропалывать, (2) поэтому стоит всё же разделять темы. Если в комментариях к каждой новости, которая хоть как-то касается гравитации и темной материи, обсуждать один-единственный вопрос про то, существует темная материя или нет и каковы тут варианты, то придется каждый раз пропалывать альтернативщиков, да и сама исходная новость теряется.
                Ответить
            • mipep > a_b | 03.11.2013 | 14:22 Ответить
              Читайте внимательнее мой пост, на который отвечаете. Я говорю про количество ключевых проблем, которые призвана объяснить ТМ, а не про количество индивидуальных наблюдений одного и того же феномена. Например, скорость вращения спиральных рукавов галактик можно замерить в 1000 различных экспериментах, а потом заявить, что тысяча измерений подтверждают наличие скрытой массы. На самом деле речь идет об одном феномене, требующем объяснения - "неправильная" скорость спиральных рукавов.
              Так что в вашем перечисленном списке почти все пункты (например 2-4) сливаются в один. Пункты 1, 5 и 6 наверное можно выделить в самостоятельные проблемы. П.7 является производным от п.1, 2-4, самостоятельным феноменом не является. Ну и т.п.
              Ответить
              • a_b > mipep | 03.11.2013 | 19:35 Ответить
                Игорь Иванов просил здесь ограничиться обсуждением конкретной статьи. Если желаете, можно обсудить эти вопросы в комментариях к лекции В.Рубакова, тем более, там они в тему (я перенес туда тезисы и возражения на них)
                http://elementy.ru/lib/25560
                Ответить
      • vepr > spark | 02.11.2013 | 12:43 Ответить
        "крышЫ" поправьте.
        Ответить
  • dims  | 01.11.2013 | 01:01 Ответить
    А почему детекторы частиц тёмной материи (ЧМТ) отличаются от детекторов нейтрино? Или, перефразируя, регистрируют ли данные детекторы (типа LUX) нейтрино или регистрируют ли детекторы нейтрино (типа IceCUBE) ЧМТ?

    Почему бы не искать удары по электронам, зачем бить по ядрам?
    Ответить
    • spark > dims | 01.11.2013 | 03:00 Ответить
      Здесь рассуждения опять же несложные. Все эти крупные детекторы нейтрино ловят расчитаны на нейтрино относительно высокой энергии, начиная от нескольких МэВ (если ловим солнечные) или от ГэВ и выше, еси ловим глубококосмические. Событие в таком детекторе - это всегда мощное энерговыделение и к тому же четко направленное. Какие-то фоны в виде распадов радиоактивных изотопов совершенно на это непохожи, поэтому можно не особо париться насчет очистки вещества от радиоизотопов.

      В случае детекторов темной материи энерговыделение при столкновении ВИМПа порядка 10 кэВ, а это уже вполне можно спутать с последствием радиоактивного распада ядра. К тому же искомые события очень редкие. Поэтому тут огромные объемы просто так не дадутся, поскольку там страшная радиоактивность от природных радиоизотопов, так что надо всё очищать.

      Насчет электронов вопрос чисто кинематический. Когда вы поглощаете нейтрино, вы поглощаете _энергию_, когда вы рассеиваетесь на вимпе, вы поглощаете _скорость_. Скорость вимпов порядка 200 км/сек, поэтому средняя скорость отскочившей частицы, будь то ядро или электрон — того же порядка. Но энерговыделение-то принпиаиально разное! Одно дело ядро со скоростью 200 км/сек, а другое дело электрон с той же скоростью. Такой удар по электрону и ионизовать-то атом толком его не сможет.

      Конечно, ситуация сильно меняется, если речь идет про легкие частицы темной материи, легче электрона. Вот тогда мы действительно поглощаем какую-то энергию, а не скорость. Правда, энергия это маленькая, поэтому надо смотреть, как вообще такой мизер можно уловить.

      Ну и вторая вещь: можно придумать модели темного вещества, которое не хочет взаимодействовать с нуклонами, а хочет только с электронами. Тогда у нас другого выхода нет кроме как измерять отклик отскок электронов. Такие эксперименты есть, но я уже подзабыл, какие там особенности.
      Ответить
  • dims  | 01.11.2013 | 01:02 Ответить
    P.S. Наверное окажется, что тёмная материя -- это гравитация гравитации (отклонение от суперпозиции), а тёмная энергия -- это антигравитация пустоты

    :D
    Ответить
    • Angl > dims | 01.11.2013 | 10:51 Ответить
      Если существует такое отклонение, оно, в принципе, должно проявляться в тройных и кратных звездных системах.
      Ответить
      • dims > Angl | 01.11.2013 | 11:58 Ответить
        Ну оно должно проявляться так, как проявляется, то есть, в тех системах, где наблюдаются эффекты тёмной материи.

        Ещё мне задача поиска ЧМТ напомнила поиск гравитационных волн и я подумал, что тёмная материя может состоять из невиртуальных гравитонов...

        Короче, много всякого бреда в голову лезет :)
        Ответить
  • bul-kathos  | 01.11.2013 | 15:15 Ответить
    Спасибо за интересную статью. Может ли темная материя влиять на измерение точного значения гравитационной постоянной?
    Ответить
    • spark > bul-kathos | 01.11.2013 | 19:20 Ответить
      Нет. Как она может влиять на численное значение, но не влиять на параметрические измерения? Я еще раз повторю: известно, что гравитационное взаимодействие очень стабильно, оно не меняется ли со временем, ни в пространстве. Это проверено с огромной точностью. Поэтому не может быть так, что G меняется от места к месту или от времени к времени.
      Ответить
      • mipep > spark | 01.11.2013 | 20:33 Ответить
        Что-то не понял про "огромную точность". G измерена с плохой точностью. Погрешности велики. Внутри этих погрешностей может сидеть всё что угодно, в том числе и изменение G во времени или пространстве. Другое дело, будет ли достаточно этих неопределенностей в G, чтобы списать на них весь тот вклад, который сейчас повесили на ТМ.
        Ответить
        • spark > mipep | 01.11.2013 | 20:43 Ответить
          Это в любом случае относится к другой новости.
          Численное значение G известно с плохой точностью порядка 10^(-4), но _стабильность_ G известна с точностью порядка 10^(-12) или что-то типа того. Потому что периоды спутников и их траектории по орбитам, которые зависят от произведения G*M, стабильны с такой точностью.
          Ответить
          • anothereugene-2 > spark | 03.11.2013 | 11:40 Ответить
            В ЛЛ2 в параграфе про красное смещение есть утверждение про то, что собственные импульсы тел во Вселенной переменной кривизны обратно попорциональны радиусу кривизны Вселенной. Всё же любопытно, как это согласуется с постоянством орбит?
            Ответить
            • spark > anothereugene-2 | 04.11.2013 | 01:25 Ответить
              Вы знаете стандартный вопрос, который задает добрая половина людей, которые впервые слышат и задумываются про расширение вселенной, про то, а почему это не расширяются атомы, молекулы, и мы с вами? Вот ваш вопрос (и связанная с ним необоснованная ссылка на ЛЛ2) - по сути тот же.
              Ответить
              • anothereugene-2 > spark | 04.11.2013 | 10:08 Ответить
                Знаете, я не боюсь задавать себе вопросы, которые "задает добрая половина людей, которые впервые слышат и задумываются про расширение вселенной". Вопрос сформулирован совершенно корректно, хоть и просто, и на него должен существовать корректный ответ. Корректный ответ я сейчас не знаю. А вы?

                Итак, классическая планета (не электрон и не молекула) летает милллиарды лет вокруг звезды по круговой орбите. Масштабный множитель медленно изменяется. Что происходит с радиусом орбиты планеты? Если подскажите, где можно быстро ознакомиться с корректным решением, из котрого следует использованное вами ранее в рассуждениях постоянство орбиты планеты - буду благодарен.
                Ответить
                • dims > anothereugene-2 | 04.11.2013 | 11:10 Ответить
                  Если взять масштабный множитель от Вселенной, расширяющейся с постоянной скоростью, то это никак не сказывается на орбите планеты, так как планета находится в связанной системе. Если масштабный множитель от Вселенной, расширяющейся ускоренно, то это означает, что на связанную систему действует антигравитация, пропорциональная её размеру. То есть, если система маленькая, типа планетной, то расширение Вселенной однократно увеличит радиус на небольшую величину. Если система большая, типа скопления галактик -- то разорвёт.
                  Ответить
                  • anothereugene-2 > dims | 04.11.2013 | 18:36 Ответить
                    Однократно? На некоторую величину? Антигравитация, пропорциональная размеру? Вы не помните, случайно, учебник или статью, где эта вроде бы простая и очевидная задача разбиралась бы подробно?

                    Совершенно верно, "маленькая величина" для радиуса орбиты Земли может оказаться совсем не маленькой величиной уже для галактики. Но величина этого эффекта - это вопрос второй. Если радиус круговой орбиты планеты хоть немного меняется при изменении масштабного множителя или от скорости его изменения, значит, что-то в параметрах данного движения планеты всё же непостоянно при изменении масштабного множителя Вселенной или его скорости изменения, уже в пределе ньютоновской гравитации и нерелятивистских скоростей. Или кинетическа энергия планеты изменяется, или гравитационная постоянная оказывается не совсем постоянная, или же закон обратных квадратов становится не совсем законом обратных квадратов. Что же?

                    Кинетическая энергия? Если газ при расширении пространстыва остывает, то почему кинетическая эрнергия летающей по орбите планеты должна оставаться постоянной? Но кинетическая энергия, как мне кажется, может зависеть скорее от самого масштабного множителя, а не от его производной.

                    Говорите, похоже на некую антигравитацию? Зависящую от масштаба и возрастающую при увеличении масштаба? То есть, закон обратных квадратов перестает действовать на каком-то масштабе, сменяясь антигравитацией? На каком же? И как тогда выглядит закон обратных квадратов с учетов изменения масштабного множителя?

                    Или еще что-нибудь?
                    Ответить
  • lesnik  | 02.11.2013 | 07:09 Ответить
    Почему не ставят под сомнение теорию гравитации на определённых масштабах, а ищут новые частицы?
    Ответить
    • a_b > lesnik | 02.11.2013 | 09:25 Ответить
      Как же не ставят?! А MOND, а TVS? Здесь же был обзор:
      http://elementy.ru/lib/432046
      Ответить
      • lesnik > a_b | 02.11.2013 | 20:08 Ответить
        Спасибо, посмотрю.

        Кстати, а сталкиваются неизвестные частицы с известными засчёт какого взаимодействия, гравитационного? Ведь вполне возможно они больше ни в каком другом взаимодействии не участвуют? Тогда вероятность зарегестрировать гравитационное столкновение двух частиц должна быть ничтожно мала?
        Ответить
  • spark  | 02.11.2013 | 11:45 Ответить
    ВНИМАНИЕ, маленькое пояснение. Это новость - про первые результаты нового эксперимента по поиску частиц темной материи, а не про обсуждение того, есть темная материя вообще или нет. Разумеется, это нормальный вопрос и его можно обсуждать и изучать нормально. Но это такая избитая тема, такая стандартная красная тряпка для лженаучных измышлений, которыми балуются тысячи людей, такой стандартный повод для разнообразный сапопровозглашенных галилеев рубануть «правду-матку» в глаза этим окостененым ученым, что разводить здесь эту бодягу в очередной раз не стоит. Эта бодяга только отвлекает от обсуждения самой новости. Обсуждайте ее, пожалуйста, на другой площадке.

    Дальнейшие обсуждения этого вопроса здесь будут удаляться. Спасибо за понимание.
    Ответить
  • rsaf  | 02.11.2013 | 23:08 Ответить
    А почему такие скромные объемы - 100, 350 литров?
    Ответить
    • PavelS > rsaf | 03.11.2013 | 22:37 Ответить
      Присоединяюсь к вопросу.
      Ответить
    • spark > rsaf | 04.11.2013 | 01:50 Ответить
      Ответ частично есть выше, в ответ на вопрос dims про то, чем отличаются эти детектиы от детекторов нейтрино.

      Главная проблема - в радиационной чистоте. Раз мы ловим очень редкие события, то нужно, чтобы не было фона, похожего на искомые события. Но в обычном веществе фон огромный, из-за распадов нестабильных изотопов самых разных элементов, которые есть везде. Поэтому рабочее тело, а также все используемые материалы, нужно очищать от радиоизотопов. Полностью очистить все равно нереально, поэтому некий фон все равно остается, и вот он растет с объемом (ну и сама очистка для больших объемов тоже более трудоемка, чем для малых).

      Но увеличивать объем надо, деваться некуда, поэтому совершенствуют технологии радиоочистки и объем постепенно увеличивают.
      Ответить
      • rsaf > spark | 05.11.2013 | 11:17 Ответить
        ксенон же - газ в нормальных условиях? может, поставить газовые центрифуги (как для разделения урана) и пусть работают на благо науки? )
        Ответить
        • spark > rsaf | 05.11.2013 | 14:36 Ответить
          В случае урана не требуется идеальная частота, там всего лишь обогащают материалы нужным изотопом. А тут нужно устранить радиопримеси с огромной точностью, цифр наизусть не помню, но их можно подсмотреть в статье или в докладе. Ну и потом, очистка должна идти не только от радиоизотопа ксенона (с этим-то проблемы почти нет), но и других газов. В докладе, в частности, подчеркивается, что очень важным и нетривиальным было подавление вклада от радиоизотопа криптона.
          Ответить
  • nicolaus  | 03.11.2013 | 08:21 Ответить
    Я также склоняюсь к мысли, что темной материи в виде частиц нет. Во первых, темная материя всегда сопровождает «светлое» вещество. В галактиках есть вполне заметные корреляции между массой светлой материи, ее плотностью и соответствующими параметрами темной материи. Во вторых, темная материя никогда не «кучкуется», например, в виде звезд, или в темных дырах. Все попытки найти темную материю вблизи Солнечной системы, в том числе по анализу движения планет Солнечной системы, по движению звезд в ближайшем окружении Солнца, потерпели неудачу. Неоднозначны данные в детекторах темной материи.

    Возможно, наблюдаемые проявления темной материи связаны с неточным пониманием физики гравитации. При этом наблюдается приблизительное совпадение конечных формул, в которых темная материя выражается как проявление частиц.

    Например, вполне возможно следующее объяснение. Можно предположить, что наше пространство устроено в виде 3D браны расположенной в четырехмерном пространстве. Предположить, что рядом (расстояние соразмерено галактике) существует еще одна брана. При этом гравитация нашей галактики может отражаться от второй браны. Поскольку "зеркало" находится относительно далеко, то "отраженный" гравитационный потенциал будет сильно рамазан по нашей бране и будет выглядеть как потенциал, обусловленный сильно рассредоточенным по галактике и вокруг нее "темным веществом" (в данном случае, уже в виде фигуры, похожей на шар).

    Приведенное объяснение не вступает в противоречие c п.1...7 сообщения a_b от 02.11.2013 09:15

    Не возражаю против удаления этого комментария. Это просто моя точка зрения. Прошу извинить, т.к. опоздал поучаствовать в дискуссии на эту тему.
    Ответить
  • PavelS  | 03.11.2013 | 22:44 Ответить
    Масса частиц привлекла моё внимание. В статье говорится, что частицы могут быть лёгкими, могут быть даже легче нейтрино (или я неверно понял)?? Но во-первых, разве это не могут быть просто медленные нейтрино? Если могут, то отрицательные результаты поиска не удивительны. Также мне доводилось слышать, что нейтрино в объёме галактики при такой массе будут вырождаться - т.е. не состыкуется, давление вырожденного нейтринного газа не позволит.
    Ответить
    • spark > PavelS | 04.11.2013 | 01:53 Ответить
      А вы видели задачку на элементах, как раз про этот вопрос?
      http://elementy.ru/problems/310
      Ответить
      • PavelS > spark | 04.11.2013 | 13:04 Ответить
        Ага, первоисточник забыл, так что не мог проверить. Сейчас смотрю по вашей ссылке, там вывод что "ни сами нейтрино, ни какие-либо другие фермионы легче них не могут давать существенный вклад в наблюдаемую темную материю".

        Я прозевал слово "фермион", т.к. привык что все частицы вещества - фермионы и фермион - это всегда и везде тип частицы по умолчанию.
        Ответить
  • akb  | 04.11.2013 | 00:49 Ответить
    Интересно было бы знать, что подразумевается под "темной материей": некие стабильные(живущие достаточно продолжительное время) частицы или это могут быть и резонансы, т.е. коротко живущие частицы, виртуальные частицы?
    От ответа на этот вопрос, я думаю, зависит то, какое количество при "известной" массе понадобится этих частиц, чтобы они гравитационно взаимодействовали с видимым веществом в галактиках в том виде, как мы это наблюдаем. Если это периодически возникающие - в результате взаимодействия с видимым веществом галактик - но короткоживущие частицы, существующие "в теле" время, составляющее мизерные доли от продолжительности одной фазы их циклических превращений - (когда в промежутках между своими "возникновениями" они превращаются в гамма-кванты), то количество этих частиц, существующих одновременно должно быть уму непостижимым, при условии, что их суммарное гравитационное взаимодействие превышает гравитационное взаимодействие видимого вещества галактики в n-ое количество раз. Ведь, в электромагнитно-квантовой фазе своих непрерывных превращений, частицы темной материи не могут обладать массой и взаимодействовать гравитационно с видимым веществом галактики.
    Если же это долгоживущие или стабильные частицы, то сомнительно, чтобы они не участвовали в других видах взаимодействий и не могли бы образовывать атомы "темной материи" (т.е. "темное вещество"). Тогда их экспериментальное обнаружение не составляло бы труда.
    Ответить
    • akb > akb | 04.11.2013 | 01:05 Ответить
      А поскольку гамма-кванты, в которые, теоретически, короткоживущие частицы ТМ могли бы превращаться, или которые могли бы излучать при своих превращениях, выдавали бы существование "темной"(здесь действительно в кавычках) материи, то в кандидаты в темную материю могут быть занесены только исключительно некие (чисто гипотетические) стабильные частиц. Но таковых в природе - только атомо-образующие протон и электрон. Любые коротко-живущие частицы просто не способны (не успевают) создавать атомоподобные структуры, но это не значит, что они в принципе не способны на сильные (близкие) взаимодействия с обычным веществом.
      И утверждение о том, что частицы ТМ не участвуют в сильных взаимодействиях, но при этом могут образовывать скрытую массу, т.е. являются стабильными (не превращаются в видимые нам гамма-кванты) - совершенно надуманное, утопическое. Таких частиц не бывает и в принципе быть не может - стабильных, с массой покоя, но при этом не образующих атомоподобные структуры.
      Ответить
    • spark > akb | 04.11.2013 | 01:44 Ответить
      Разумеется, долгоживущие или вообще стабильные частицы.

      > Если же это долгоживущие или стабильные частицы, то сомнительно, чтобы они не участвовали в других видах взаимодействий и не могли бы образовывать атомы "темной материи".

      Это вам сомнительно, потому что вы судите на основании общих слов и образов, и не делали никаких вычислений. Могут и не участвовать, а также могут участновать, но без образования связанных состояний.
      Ответить
  • iziekile  | 04.11.2013 | 16:56 Ответить
    http://db.compulenta.ru/universe/astronomy/10007711/
    Ответить
    • spark > iziekile | 04.11.2013 | 17:03 Ответить
      Перестпаньте постить ссылки на СМИ, думая, что вы этим что-то доказываете. Это информационный шум, а шум тут чистится. Если хотите участвовать в обсуждении по-человечески, напишите аккуратное утверждене (а лучше задайте вопрос, так будет честнее от человека, который не разбирается в предмете) и приведите ссылку на научную статью. Но в любом случае это не относится к этой конкретной ссылке — я уже попросил прекратить обсуждение в этих конкретных комментариях вопроса о том, есть или нет темная материя.
      Ответить
      • prometey21 > spark | 04.11.2013 | 17:48 Ответить
        Уж очень сложна совр.физика. Эйнштейн создал мощную теорию. Она предсказывает даже для вращающихся массивных звездных систем потери на излучение. В результате возникают поправки, согласующиеся с теорией Эйнштейна. На дворе 21-й век, а теория, разработанная в 1915 году, все ещё работает, и никто не может из современных учёных её существенно изменить! Всё работает в рамках той же теории. Поражает гений Эйнштейна!!! Кто-то из современных ученых написал, что новая теория должна быть сложнее эйнштейновской. Насколько сложнее?!
        Ответить
      • PavelS > spark | 04.11.2013 | 18:19 Ответить
        Игорь, вы таки резковаты ИМХО.

        Всем остальным. Я так понял была проделана приличная научная работа по которой был получен результат, совершенно неверно понятый журналистом из Компьюленты или какого-либо другого желтого издания. Если восстановить первоисточник, то получается примерно вот что.

        Статья по ссылке мне лично показалась весьма интересной, т.к. я сам хотел спросить Игоря, не проделываются ли подобные исследования. В первоисточнике не ставится под сомнение есть или нет тёмная материя как феномен масштаба Галактики. Там лишь делается какое-то ограничение сверху на плотность тёмной материи в пределах Солнечной системы, т.к. тёмная материя, если она распределена сколь-либо равномерно, должна взаимодействовать с планетами гравитационно (должна быть, я так понимаю, "вязкость" движения планет в тёмной материи). Так вот такое ограничение на плотность - интересная информация, которая позволяет перепроверить тезис о том, где и как тёмная материя сконцентрирована, и сконцентрирована ли вообще.
        Ответить
        • spark > PavelS | 04.11.2013 | 19:02 Ответить
          Смотрите, я неоднократно формулировал в блоге и здесь, что я прошу ставить давать ссылки не на СМИ, а на оригинальные статьи. И задавать вопросы или цитировать утверждения не из СМИ, а из оригинальных статей. Как вы думаете, почему? Потому что я не умею или мне лень самому искать первоисточник?

          Нет, разумеется не поэтому. Это не какой-то барьер «от фонаря», это первый этап педагогического воздействия. Именно с этого этапа спрашивающий (если ему действительно интересно разобраться) начинает сам думать и искать ответ на свой вопрос. На этом этапе уже есть шанс, что он выяснит, например, что какое-то сообщение в СМИ не подкреплено никакой научной публикацией. Или что публикация есть, но утверждается в ней совершенно иное, чем в СМИ. И человек тогда попробует более взвешенно сформулировать свой вопрос.

          Понимаете, у меня есть определенное количество времени, энергии и желания рассказывать о физике. Если я буду послушно и подробно отвечать на все такие комментарии и исправлять ошибочные утверждения в ссылках на СМИ, то у меня меньше времени останется на написание самих новостей, например. Грубо говоря, десять подробных ответов на комментарии с типичными ошибками - это минус одна новость. Если эти вопросы осмысленные, связанные с конкретной работой, интересные и т.п. — это хорошо, ответы на них будут дополнять саму новость. Но если причина заключается лишь в том, что, условно говоря, журналист все перепутал, то особой ценности такой вопрос и ответ не представляет.
          Ответить
          • spark > spark | 04.11.2013 | 20:22 Ответить
            Вот для примера, смотрите: наверху обсуждения появился комментарий от 04.11.2013 20:16 | Burano.

            Риторика там совершенно стандартная для «альтертивного» мышления. Сначала идет утверждение, по сути, что современная наука запуталась в своих хитроумных сплетениях и оторвалась от реальности. И затем идет риторический вопрос: «Может стоит посмотреть с другой стороны?» Это, собственно, и не вопрос, а намек «ну спросите меня, что я имею в виду, и тогда я расскажу вам про свою теорию устройства мира.»

            Скажите, как вы предлагаете на него реагировать?
            Ответить
            • PavelS > spark | 04.11.2013 | 20:24 Ответить
              Не-не, это всё понятно. Проблема-то в _диаметрально_ обратном. Вы не спорите со СМИ и это правильно, но за каким-то лешием пытаетесь в этих комментариях наводить порядок, всем и каждому объясняя что "прекратите писать околонаучную отсебятину". Утопичное стремление к порядку. Также я считаю утопией попытки удалением комментариев отучить сюда писать "борцов за альтернативную правду" - ИМХО тут в попытках кого-либо образумить вы вовлекаетесь эмоционально, что уж совсем вредно. Было бы достаточно АБСОЛЮТНО ХОЛОДНОЙ в эмоциональном плане фразы "компьюлента - ненаучный желтый журнал, я такое не комментирую". И эта, для меня исключений делать не надо - не отвечайте так подробно как чуть выше, статьи действительно важнее. А то у меня такое ощущение, что вы весь вечер сидите тут в камментах. Положите "болт". :)
              Ответить
              • spark > PavelS | 04.11.2013 | 20:41 Ответить
                У меня это открыто параллельно с другой деятельностью.
                Увы, если пустить комментарии на самотек, то будет полное захламление обсуждений, и тогда смысла никакого не будет. Так раньше и было, пока я не попросил у администрации прав модерировать комментарии к собственным новостям. Я стараюсь не только писать новости, но и поддерживать обсуждения в приличном виде, так чтоб понимающим людям было бы не брезгливо сюда писать. Это так сказать «послепродажное сопровождение продукта» :).
                Ответить
                • PavelS > spark | 04.11.2013 | 20:58 Ответить
                  Вы не правы. Комментарии очень важны, но наводить порядок - не оправдано по соображениям "цена-выход". Давайте проясню как персонально я (как модельный представитель семейства читателей) читаю камменты, когда начинается такой флуд. Я читаю только то, что вы пишете и на что вы реагируете. Остальное пропускаю, т.к. "всякое на заборе пишут, но читать забор нет интереса". Так что вам не надо реагировать в негативном контексте, пишИте "это так" если где согласны и на чем лучше остановиться. Что было бы эффективной и правильной мерой - это сделать так, чтобы со-редакторы (люди, делающие тут публикации) писали камменты под своим именем. Не все же читают этот сайт так регулярно, чтобы помнить никнэйм каждого из со-редакторов. Ещё более идеально - выделить какие-либо особые "красивые" имена, не доступные для остальных (начиная с 4 тильд, к примеру). Не spark, а "~~~~ Игорь Иванов ~~~~". Возможно - кто-то другой читает камменты по-другому, ну... спросите кого-либо ещё. Но по мне так вы делаете много в чем лишнюю работу. Все ветряные мельницы не побороть.
                  Ответить
                  • a_b > PavelS | 05.11.2013 | 11:04 Ответить
                    Некоторые читают с мобильников, хорошие комментарии останутся незамеченными среди потоков "философского" сознания.
                    А еще, это можно обсуждать не здесь, а в блоге (или нельзя? :))
                    Ответить
                    • spark > a_b | 05.11.2013 | 14:42 Ответить
                      Блоги на элементов превратились вообще в болото, живущее своей жизнью, невидимой снаружи. Да и зачем это автоматически туда переносить? Если кому-то хочется это где-то обсуждать, так могут поставить ссылку, процитировать заметку и начать обсуждать.

                      А вообще, если и тут в комментах начнется болото, но лично я в него уже не полезу ни читать, ни отвечать.
                      Ответить
          • bopa > spark | 11.11.2013 | 15:56 Ответить
            Считаю образцом (примером) для ученого-популяризатора современной ФЭЧ. Огромное спасибо за творческий терпеливый искренний ТРУД. К сожалению, достойно еще не оцененный!
            Ответить
  • busmaster  | 05.11.2013 | 09:23 Ответить
    А какой-нибудь природный процесс может разгонять частицы темной материи, скажем, до околосветовых скоростей?
    Ответить
    • spark > busmaster | 05.11.2013 | 14:39 Ответить
      Если в «темном секторе» нет своих нетривиальных структур типа звезд, квазаров и т.п., то я не могу представить никакой такой процесс разгонки. Могу лишь предположить, что во вселенной могут изредка сталкиваться обычные космические лучи очень высоких энергий и порождать в процессе этого новые частицы темной материи, но с огромными энергиями. Но таких частиц будет, конечно, исключительно мало, да и разгоном это не назовешь.
      Ответить
      • niki > spark | 06.11.2013 | 13:10 Ответить
        А джеты нормальных черных дыр, нашего сектора, не подойдут?
        Ответить
        • spark > niki | 06.11.2013 | 15:36 Ответить
          А чем они могут помочь? Там же действуют обычные силы, типа магнитных полей, ударных волн в среде, давление излучения и т.п. На темную материю это эффекта не окажет, т.к. грав. влияние там ничтожное.
          Ответить
          • niki > spark | 06.11.2013 | 15:47 Ответить
            А в самой темной материи всего этого быть не может? Она в принципе не может кучковаться до нужной концентрации?
            Ответить
            • Игорь Иванов > niki | 06.11.2013 | 17:17 Ответить
              Если темный сектор достаточно богат и в нем могут быть нетривиальных структур типа звезд, квазаров и т.п., то да, возможно. Но я подозреваю, что тогда эти структуры мы бы заметили за счет их гравитации.
              Ответить
              • niki > Игорь Иванов | 06.11.2013 | 17:43 Ответить
                Я имел в виду не звезды, просто облака. Когда дыра/нейтронная звезда съедает облако газа образуются же джеты обычного вещества. Если обычная дыра проходить сквозь облако темного газа, наверное тоже должен образовываться джет? Уже чисто темный. Или для этого нужно нереально плотное облако?
                Ответить
                • PavelS > niki | 06.11.2013 | 19:22 Ответить
                  Джеты - штука мутная. Будучи любителем астрономии, много лет слежу за вопросом, как и почему они возникают. Вроде как тут дело во взаимодействии частиц с магнитным полем в условиях сильной гравитации. МАГНИТНЫМ. Т.е. аккреция тёмного вещества должна идти совершенно по-другому, т.к. электромагнитные эффекты практически отсутствуют.
                  Ответить
                  • Ветер-с-гор > PavelS | 19.11.2013 | 15:32 Ответить
                    PavelS, спасибо, дорогой! Пожалуй это первое заявление, что вижу на форумах о том, что "аккреция тёмного вещества должна идти совершенно по-другому, т.к. электромагнитные эффекты практически отсутствуют"! Но, уважаемый PavelS и уважаемые элементарные форумчане, я добавлю так же и ещё более острое возражение о взаимодействии частиц обычной, барионной материи, с магнитным полем в условиях сильной гравитации (о джетах чёрных дыр, квазаров и пульсаров): причиной таких грандиозных космических явлений, как выбросы обычной материи, «разобранной» до элементарных частиц в виде джетов (а в составе джетов – весь спектр таблицы элементарных частиц и на это надо обратить особое внимание при попытке понять причину того!) не могут быть механизмы связанные с электромагнитным взаимодействиtv материи в принципе! Вот вам мои простые аргументы (надеюсь, что уважаемый Спарк даст возможность мне на этот раз высказаться до конца):
                    1. Общепринят (кем? когда? как?) такой механизм возникновения джетов у ЧД – в результате аккреции вещества (материя звезды-донора, атомарный газ, частицы пыли и пр.) на центральный объект происходит его разогрев (в результате трения частиц) и превращение в состояние плазмы.
                    2. Далее теоретики утверждают: ток от заряженных частиц плазмы порождает магнитное поле (аналогия магнитного поля в соленоиде по обмоткам которого течёт электрический ток из электронов, которые разгоняются соответствующим потенциалом электрического поля батарейки).
                    3. Образовавшееся МП вышвыривает материю аккреционного диска в пространства, в направлении, перпендикулярном плоскости диска.
                    Но такой механизм не возможен, т.к.:
                    1. Плазма электрически нейтральна, т.к. суммарный электрический заряд всех частиц и ионов равен нулю, а потому и ток равен нулю, а потому – некому порождать и магнитное поле.
                    2. Даже если бы МП каким-то чудом и появилось бы у такой ЧД, то вещество было бы выброшено с одного полюса и вброшено в другой полюс! А наблюдаемый джет исключительно узконаправлен и …крайне стабилен, что говорит о стабильности фактора, его породившего!
                    3. Источником такого ускорения-разгона вещества в аккреационном диске является исключительно гравитационное поле от центрального объекта, т.к. никаких электрических полей поблизости нет и в помине. Т.е. тогда надо признать, что МП своей гигантской энергией обязано исключительно полю гравитационному, т.е. на практике мы наблюдаем взаимодействие мил электромагнитных и гравитационных, что пока даже теоретически не выходит за рамки гипотез и догадок!
                    4. Доказано и это не сложно умозреть на логическом уровне, что чёрная дыра не может участвовать ни в каких иных взаимодействиях, кроме гравитационных, а потому причину джетов надо искать исключительно в этой области физики.

                    И, главный вывод: нет никакого прямого доказательства существования частиц «тёмной» материи в космосе! Есть пока необъясненный дефицит вещества у галактик и их скоплений, но так это иная проблема, проблема не найденной материи! Но зачем же «без надобности множить сущности», как требует принцип Оккама. Не проще ли поискать эту недостачу! Например, есть работы, которые утверждают, что малых звёзд во Вселенной (карликов и пр.) в сотни раз больше, чем предполагалось до последнего времени, да и сама наша Галактика - вдвое шире, чем считалось! Кроме того надо поработать над моделью Вселенной, над её топологией, м.б. и там что-то найдётся такое, что сделает тёмные сущности вообще непотребными ни в космосе, ни на Земле!
                    И не потому ли все попытки найти гипотетическое вещество на земле заканчиваются всегда с одним и тем же отрицательным результатом? Да и намёка нет даже на то, что что-то изменится в будущем!
                    Поэтому лично я результатами эксперимента LUX более чем удовлетворён, так получил ещё одно подтверждение моей уверенности в отсутствии в природе тёмных сущностей – материи и энергии!
                    Ответить
                    • Валя Гриневич > Ветер-с-гор | 20.11.2013 | 17:48 Ответить
                      Вы пишете: "Но такой механизм не возможен, т.к.: 1. Плазма электрически нейтральна, т.к. суммарный электрический заряд всех частиц и ионов равен нулю, а потому и ток равен нулю, а потому – некому порождать и магнитное поле."
                      Могу привести два примера реально работающих похожих механизмов: 1) асинхронный электрический генератор, 2) планета Земля и ее магнитное поле. Поэтому и "общепринятый" механизм возникновения джетов вполне может работать.
                      Ответить
                      • Ветер-с-гор > Валя Гриневич | 20.11.2013 | 18:21 Ответить
                        Добрый день, коллега Валя Гриневич! Нет, Валя Гриневич, "по аналогии с магнитным полем Земли механизм возникновения джетов вполне может работать"такой механизм работать ...не сможет! У Земли МП уже есть изначально, а заряженные частицы плазмы, что падают на это МП в виде солнечного ветра, разлетаются по соответствующим магнитным полюсам: которые девочки - налево, которые мальчики - направо! Если вы хотя бы в общих чертах знакомы с господствующей (т.е. общепризнанной!)теорией возникновения джетов, то большая к вам просьба: начертайте мне схемку (простенькую, от руки) возникновения этих тонких выбросов-джетов именно в космос (а не к полюсам ЧД или пульсара), да не забудьте о том, что ЧД не участвует ни в каких иных взаимодействиях, кроме гравитационных! Подскажу: материю джетов выстреливает в космическое пр-во так же гравитация, вернее её антипод, который так и называется - антигравитация! Это вам - домашнее задание! Выучите от сих и до сих! Приеду на встречу (надеюсь, хозяева Форума на наших любимых Элементах когда-нибудь нам такую возможность предоставят!) проверю! Пасть рвать и моргала выкалывать, естественно, не стану: не хорошо это да и больно, наверное!
                        Ответить
                        • Валя Гриневич > Ветер-с-гор | 20.11.2013 | 18:52 Ответить
                          Если у Земли с ее вращающимся электропроводящим ядром на каком-то этапе возникло МП, то почему у ЧД с ее электропроводящим вращающимся плазменным окружением не может возникнуть МП? И если на Земле на ее полюсах возникают "полярные сияния", то почему на полюсах ЧД не возникнут джеты? Так что под"сказки" про антигравитацию ни к чему.
                          Ответить
                          • Ветер-с-гор > Валя Гриневич | 20.11.2013 | 19:11 Ответить
                            Полярные сияния на полюсах Земли, уважаемый Валя Гриневич, это - фотоны, рерультат торможения заряженных частиц в магнитном поле Земли, а джеты ЧД состоят из вещества, в том числе и элементарных частиц, а светятся эти струи (от радиодиапазона и выше!) даже на расстоянии в миллионы световых лет от самой ЧД, что их выбросила! Кстати, а вы знаете, что не всега наблюдают два ждета: северный и южный? Чаще на фото виден только один! А как же в этом случае быть с исходным материалом - электро-нейтральной плазмой?
                            А что до МП Земли и ЧД, так я уже вам разжевал выще: у Земли МП есть априори (это - свойство устройства ядра планеты Земля), т.е. до-то-го как на неё падают от Солнца заряженные частицы, а у ЧД это МП (по общепринятой теории!) возникает именно только тогда, когда возникает аккреция материи на ЧД! А это две дольшие разницы, уважаемый коллега! А электропроводящее вращающееся плазменное окружение ЧД существует только за счёт гравитационного ускорения материи, а вы, что, знаете механизм передачи энергии от гравитационного поля полю магнитному? Если так, то поздравляю вас, вы - кандидат в нобелевские лауреаты по физике за 2013 год, ибо знаете, как объединить эти два последних не объединённых взаимодействия! Кричали физики У-р-а! и в воздух что-то там бросали!
                            Ответить
                            • Валя Гриневич > Ветер-с-гор | 22.11.2013 | 17:57 Ответить
                              "...а вы, что, знаете механизм передачи энергии от гравитационного поля полю магнитному?"
                              Этот механизм знают многие - он используется, например, в гидроэлектростанциях, где энергия воды, падающей под действием гравитационного поля Замли, передается вращающемуся магнитному полю ротора электрогенератора.
                              Ответить
                              • Ветер-с-гор > Валя Гриневич | 22.11.2013 | 22:11 Ответить
                                Была такая классная детская песенка, там главный герой рефреном повторял одни и теже слова: ...папа у Васи силён в математике... Это про Вас, Валя Гриневич! Ротору генератора на ГЭС-ах передаётся не энергия гравитационного поля Земли, а потенциальная энерги падающё воды! А МП в соленоиде, например, получает энергию напрямую от электрического поля, питающего его обмотки! А электромагнитная волна потому и электромагнитная, что энергия одного поля переходит в энергию другого! Улавливаете две разницы! Валя Гринвич, не торопитесь убивать аргумами противника в споре! Сначала убедите себя и только потом выносите спор из избы, т.е. из своей головы! Но я не обижаюсь...на слова! С уважением!
                                Ответить
  • int  | 05.11.2013 | 14:43 Ответить
    красные карлики
    Ответить
    • editor > int | 06.11.2013 | 19:31 Ответить
      Пользователь Int забанен на 1 месяц за регулярное игнорирование замечаний модератора и нарушения элементарного сетевого этикета.
      Ответить
  • Ветер-с-гор  | 01.01.2014 | 17:00 Ответить
    С Новым Годом, уважаемые форумчане! Вот вам в качестве Новогоднего подарка самое простое, самое научное и самое убедительное опровержение "темной материи", введение которой не только не прояснило ситуацию с потерей массы во Вселенной, но и крайне запутало и физику элементарных частиц, и физику космическую…
    ...Поскольку ТМ взаимодействует с обычной, светлой материей только гравитационно, а так же учитывая тот «несомненный общепринятый факт», что "такой" материи в шесть (!!!) раз больше, чем материи "белой", то...как вы думаете, господа форумчане:...разве физик Ньютон не учёл уже в своей простой, а потому и гениальной формуле всемирного тяготения этот "темный" вклад в общую силу взаимодействия материальных тел при их притяжении? Конечно же учёл! Т.е. в формуле Ньютона - сила притяжения F=F(б)+F(т)! Здесь, как думаю все поняли: б-белая, т-темная сила! Т.е. в результирующей силе притяжения есть обе силы и белая и тёмная! Всё учтено гением великого учёного! Ну, согласитесь, что иначе не может и быть! Тем более, что силы гравитации подчиняются принципу суперпозиции! И, именно по этой причине (даже если предположить, что эта чёрная кошка всё же существует в тёмной комнате) мы никогда её не найдем, т.к. её там просто нет!
    Ответить
  • M-8  | 19.01.2016 | 19:32 Ответить
    Обоснованы ли названия "Темная материя" и "Темная энергия"?
    Ну не излучают света, не видим мы их, так это не повод из них страшилки делать. Отсутствие света совсем не обязательно тьма. Может быть, можно назвать корректнее, исходя из свойств? Прозрачные, например.
    Ответить
    • Игорь Иванов > M-8 | 20.01.2016 | 03:04 Ответить
      Это просто общепринятые термины, и никакой психологической окраски они не имеют.
      Ответить
      • M-8 > Игорь Иванов | 21.01.2016 | 12:07 Ответить
        Еще как имеют! Впрочем, дело не в психологической окраске, а в корректности номинологического отражения сути явлений. Материя ведь по факту нифига не темная.
        А общепринятые термины во все времена были и остаются весьма скользкой субстанцией.
        Ответить
Написать комментарий

Другие новости


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»