![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Entry tags:
Негативната маса
Учени от Оксфорд са предложили интересно решение на един от най-големите въпроси в съвременната физика, представяйки хипотеза, която би обединила феномени като тъмната материя и тъмната енергия в едно-единствено явление. То представлява течнообразна субстанция, която притежава "отрицателна маса". Хипотетично, ако окажем натиск върху негативна маса, тя ще се ускори в наша посока. Тази теория би могла да потвърди едно предвиждане, направено от Айнщайн още преди век.
Съвременният модел на Вселената не споменава нищо за тъмната материя и тъмната енергия - единствено подозираме за съществуването им поради гравитационния им ефект върху обичайната материя. Според модела на оксфордските учени, космосът притежава позитивно-негативна симетрия по отношение на основните си свойства, включително гравитацията.
Досега съществуването на такава негативна материя е било отричано, тъй като се е предполагало, че с разширяването на Вселената, тя би се разсеяла. Само че в случая моделът прилага т.нар. "тензор на сътворението", който позволява непрестанното създаване на негативна материя "от нищото". Т.е. колкото повече продължава разширението на Вселената, толкова повече негативна маса се появява в нея, при това без нейната плътност да намалява. Това е същото като тъмната енергия.
Разбира се, всяка хипотеза трябва да прави и предвиждания, които да могат да се тестват. В случая моделът на оксфордските учени обяснява поведението на невидимия "ореол" от тъмна материя, който притежават всички галактики. Накратко, ако се отчиташе само количеството обичайна материя в галактиките, при наблюдаваната им скорост на въртене, те би следвало бързо да се разпаднат и разпръснат - но това очевидно не се случва. Което е наложило извода, че предполагаем феномен, наречен "тъмна материя" ги държи здраво. Чрез компютърни симулации, новият модел обяснява в детайли как предлаганата негативна субстанция би могла да способства за образуването на такъв ореол около обичайната материя.
Айнщайн пръв намеква за такъв феномен преди цял век, когато прибавя един специален математически параметър към уравненията си за Вселената, наричайки го "космологична константа". По-късно той нарича това си решение "най-голямата грешка в живота ми". Но по-нататъшните наблюдения на разширението на Вселената потвърждават, че всъщност този параметър напълно съответства на свойството на празното пространство, известно като "негативно напрежение" или "тъмна енергия". В крайна сметка, дори без да иска, Айнщайн изглежда е предвидил една Вселена, изпълнена с негативна маса.
Досегашните опити да се съчетаят ефектите на тъмната енергия с тъмната материя са минавали през модифициране на теорията на Общата относителност на Айнщайн, но това се оказва изключително непосилна задача. Сега новият подход взаимства от две предходни идеи, които вече доказано съответстват на теорията на Айнщайн (негативната маса и създаването на материя от вакуума) и ги комбинира по много елегантен начин. В резултат, тъмната материя и тъмната енергия могат да бъдат разглеждани като две страни на един феномен - течнообразна субстанция, чиито ефекти най-общо могат да се опишат като известно количество положителна маса, която се носи върху море от непрестанно пръкваща се негативна маса.
И като всяка теория, и тази следва да бъде тествана на полето на приложния експеримент. С новия свръхмодерен радиотелескоп Square Kilometre Array (SKA), който ще бъде най-големият телескоп в света, предвижданията на този модел ще може да бъдат проверени. Естествено, все още има доста детайли за доизпипване и голям брой компютърни симулации за извършване, но на този етап новата хипотеза изглежда наистина обещаващо. Все пак моделът е доста елегантен, а опитът показва, че като такъв той наистина си заслужава вниманието. Ако се окаже на прав път, теорията ще предложи едно естетическо издържано обяснение за "липсващите" 95% от Вселената: изглежда просто сме забравили да включим един знак минус.
Допълнително четиво:
https://theconversation.com/bizarre-dark-fluid-with-negative-mass-could-dominate-the-universe-what-my-research-suggests-107922
Съвременният модел на Вселената не споменава нищо за тъмната материя и тъмната енергия - единствено подозираме за съществуването им поради гравитационния им ефект върху обичайната материя. Според модела на оксфордските учени, космосът притежава позитивно-негативна симетрия по отношение на основните си свойства, включително гравитацията.
Досега съществуването на такава негативна материя е било отричано, тъй като се е предполагало, че с разширяването на Вселената, тя би се разсеяла. Само че в случая моделът прилага т.нар. "тензор на сътворението", който позволява непрестанното създаване на негативна материя "от нищото". Т.е. колкото повече продължава разширението на Вселената, толкова повече негативна маса се появява в нея, при това без нейната плътност да намалява. Това е същото като тъмната енергия.
Разбира се, всяка хипотеза трябва да прави и предвиждания, които да могат да се тестват. В случая моделът на оксфордските учени обяснява поведението на невидимия "ореол" от тъмна материя, който притежават всички галактики. Накратко, ако се отчиташе само количеството обичайна материя в галактиките, при наблюдаваната им скорост на въртене, те би следвало бързо да се разпаднат и разпръснат - но това очевидно не се случва. Което е наложило извода, че предполагаем феномен, наречен "тъмна материя" ги държи здраво. Чрез компютърни симулации, новият модел обяснява в детайли как предлаганата негативна субстанция би могла да способства за образуването на такъв ореол около обичайната материя.
Айнщайн пръв намеква за такъв феномен преди цял век, когато прибавя един специален математически параметър към уравненията си за Вселената, наричайки го "космологична константа". По-късно той нарича това си решение "най-голямата грешка в живота ми". Но по-нататъшните наблюдения на разширението на Вселената потвърждават, че всъщност този параметър напълно съответства на свойството на празното пространство, известно като "негативно напрежение" или "тъмна енергия". В крайна сметка, дори без да иска, Айнщайн изглежда е предвидил една Вселена, изпълнена с негативна маса.
Досегашните опити да се съчетаят ефектите на тъмната енергия с тъмната материя са минавали през модифициране на теорията на Общата относителност на Айнщайн, но това се оказва изключително непосилна задача. Сега новият подход взаимства от две предходни идеи, които вече доказано съответстват на теорията на Айнщайн (негативната маса и създаването на материя от вакуума) и ги комбинира по много елегантен начин. В резултат, тъмната материя и тъмната енергия могат да бъдат разглеждани като две страни на един феномен - течнообразна субстанция, чиито ефекти най-общо могат да се опишат като известно количество положителна маса, която се носи върху море от непрестанно пръкваща се негативна маса.
И като всяка теория, и тази следва да бъде тествана на полето на приложния експеримент. С новия свръхмодерен радиотелескоп Square Kilometre Array (SKA), който ще бъде най-големият телескоп в света, предвижданията на този модел ще може да бъдат проверени. Естествено, все още има доста детайли за доизпипване и голям брой компютърни симулации за извършване, но на този етап новата хипотеза изглежда наистина обещаващо. Все пак моделът е доста елегантен, а опитът показва, че като такъв той наистина си заслужава вниманието. Ако се окаже на прав път, теорията ще предложи едно естетическо издържано обяснение за "липсващите" 95% от Вселената: изглежда просто сме забравили да включим един знак минус.
Допълнително четиво:
https://theconversation.com/bizarre-dark-fluid-with-negative-mass-could-dominate-the-universe-what-my-research-suggests-107922