มุมมองมาโครทำให้ Dark Matter Look Even Stranger

Pin
Send
Share
Send

เรารู้ว่าสสารมืดมีอยู่จริง ยิ่งไปกว่านั้นนักวิทยาศาสตร์จะรู้สึกกดดันอย่างหนักเพื่ออธิบายว่าอะไรคือสาเหตุของผลกระทบแรงโน้มถ่วงที่พวกเขาเห็นในที่ทำงานเป็นประจำในจักรวาล

นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามพิสูจน์การมีอยู่ของมันด้วยการชนโปรตอนเข้าด้วยกันใน Large Hadron Collider น่าเสียดายที่ความพยายามเหล่านี้ไม่ได้ให้หลักฐานที่เป็นรูปธรรม

ดังนั้นอาจถึงเวลาทบทวนสสารมืด และนักฟิสิกส์ David M. Jacobs, Glenn D. Starkman และ Bryan Lynn จากมหาวิทยาลัย Case Western Reserve มีทฤษฎีที่ทำเช่นนั้นแม้ว่ามันจะฟังดูแปลก ๆ ก็ตาม

ในการศึกษาใหม่พวกเขายืนยันว่าสสารมืดประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานที่มองไม่เห็นและไม่ปล่อยหรือดูดซับแสงและการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามันใช้รูปแบบของก้อนของสสารที่แตกต่างกันในแง่ของมวลและขนาด

มีผู้สมัครมากมายในสิ่งที่สสารมืดอาจเป็นซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิกริยาต่อเนื่องที่อ่อนแอ (aka WIMPs) ถึง axions ผู้สมัครเหล่านี้มีความน่าสนใจโดยเฉพาะ WIMPs เนื่องจากการมีอยู่ของอนุภาคดังกล่าวอาจช่วยยืนยันทฤษฎีสมมาตรที่เหนือชั้นซึ่งจะช่วยนำไปสู่ทฤษฎีการทำงานของทุกสิ่ง

แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีหลักฐานที่พิสูจน์ได้ว่าเป็นการพิสูจน์การมีอยู่ของทั้งคู่ นอกเหนือจากความจำเป็นเพื่อให้สัมพัทธภาพทั่วไปทำงานมวลที่มองไม่เห็นนี้ดูเหมือนว่าเนื้อหาจะยังคงมองไม่เห็นการตรวจจับ

ตามที่จาคอบส์สตาร์กแมนและลินน์นี่อาจบ่งบอกว่าสสารมืดมีอยู่ในขอบเขตของสสารปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาพิจารณาความเป็นไปได้ที่สสารมืดประกอบด้วยวัตถุขนาดมหึมา - ซึ่งพวกเขาขนานนาม“ มาโคร” ซึ่งสามารถจำแนกได้เป็นหน่วยกรัมและตารางเซนติเมตรตามลำดับ

มาโครไม่เพียงมีขนาดใหญ่กว่า WIMPS และ axions อย่างมีนัยสำคัญเท่านั้น แต่ยังสามารถรวมตัวกันของอนุภาคในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคเช่นควาร์กและ leptons จากเอกภพยุคแรก ๆ - แทนที่จะต้องการฟิสิกส์ใหม่เพื่ออธิบายการมีอยู่ของมัน WIMPS และ axions ยังคงเป็นผู้สมัครที่เป็นไปได้สำหรับสสารมืด แต่ Jacobs และ Starkman ยืนยันว่ามีเหตุผลในการค้นหาที่อื่น

“ ความเป็นไปได้ที่สสารมืดอาจจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและแม้กระทั่งโผล่ออกมาจากแบบจำลองมาตรฐานเป็นสิ่งเก่า แต่น่าตื่นเต้น” สตาร์กแมนบอกนิตยสารอวกาศผ่านอีเมล “ มันเป็นความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจที่ประหยัดที่สุดและในการเผชิญกับความล้มเหลวของเราจนถึงขณะนี้เพื่อค้นหาผู้สมัครสสารมืดในเครื่องตรวจจับสสารมืดของเราหรือเพื่อให้พวกมันอยู่ในเครื่องเร่งความเร็วของเรามันเป็นสิ่งที่สมควรได้รับความสนใจ

หลังจากกำจัดเรื่องธรรมดาที่สุด - รวมถึงจูปิเตอร์ที่ล้มเหลวดาวแคระขาวดาวนิวตรอนหลุมดำที่เป็นดาวฤกษ์หลุมดำในใจกลางกาแลคซีและนิวตริโนที่มีมวลมาก - ผู้สมัครที่เป็นไปได้นักฟิสิกส์หันมาสนใจเรื่อง

อย่างไรก็ตามสสารที่อยู่ในระหว่างสามัญและแปลกใหม่ - ญาติของดาวนิวตรอนหรือนิวเคลียสขนาดใหญ่ - ถูกทิ้งไว้บนโต๊ะ Starkman กล่าว “ เราบอกว่าญาติเพราะพวกเขาอาจมีควาร์กแปลก ๆ จำนวนมากซึ่งถูกสร้างขึ้นจากคันเร่งและโดยทั่วไปจะมีชีวิตที่สั้นมาก” เขากล่าว

แม้ว่าควาร์กแปลกจะไม่เสถียรอย่างมากสตาร์กแมนชี้ให้เห็นว่านิวตรอนยังมีความไม่แน่นอนสูง แต่ในฮีเลียมนั้นมีพันธะกับโปรตอนที่เสถียรนิวตรอนยังคงมีเสถียรภาพ

“ นั่นเป็นการเปิดความเป็นไปได้ที่สสารนิวเคลียร์ที่เสถียรสร้างขึ้นในเอกภพยุคแรกและสสารมืดนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าชิ้นส่วนของวัตถุนิวเคลียร์แปลก ๆ หรือสถานะควาร์กอื่น ๆ หรือแบริออน

สสารมืดดังกล่าวจะเหมาะกับรุ่นมาตรฐาน

นี่อาจเป็นแง่มุมที่น่าสนใจที่สุดของทฤษฎีมาโคร: ความคิดที่ว่าสสารมืดซึ่งแบบจำลองจักรวาลของเราขึ้นอยู่กับจักรวาลสามารถพิสูจน์ได้โดยไม่จำเป็นต้องมีอนุภาคเพิ่มเติม

ความคิดที่ว่าจักรวาลเต็มไปด้วยมวลที่มองไม่เห็นเป็นก้อนแทนที่จะเป็นอนุภาคที่มองไม่เห็นนับไม่ถ้วนทำให้จักรวาลดูเหมือนเป็นคนแปลกหน้าใช่ไหม?

Pin
Send
Share
Send