Was ist dunkle Materie? Gibt es dunkle Materie?

Die Frage nach der Herkunft des Universums, dessen Vergangenheit und Zukunft beunruhigte die Menschen seit jeher. Im Laufe der Jahrhunderte der Theorie entstanden und widerlegt, indem das Bild der Welt, die sich auf die bekannten Daten. Gründliche Schock für die Welt der Wissenschaft hat sich die Theorie der Relativität. Sie leistete einen großen Beitrag zum Verständnis der Prozesse, die das Universum. Jedoch und Relativitätstheorie konnte nicht behaupten, die Wahrheit in letzter Instanz, nicht die irgendwelcher Ergänzungen. Verbessern die Technik erlaubt den Astronomen machen früher unvorstellbare Entdeckungen, die verlangten neuen theoretischen Basis oder die wesentliche Erweiterung der bereits bestehenden Bestimmungen. Eines dieser Phänomene war die dunkle Materie. Aber alles der Reihe nach.

Das ist so lange her

Für das Verständnis des Begriffs „dunkle Materie» zurück an den Anfang des letzten Jahrhunderts. Während главенствовало Vorstellung über das Universum als über stationäre Struktur. Inzwischen ist die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) angenommen, dass früher oder später die Kraft der Anziehung wird zu „kleben“ alle Objekte des Kosmos in einem einzigen Gewirr, passiert so genannte Gravitationswellen-Zusammenbruch. Zwischen den kosmischen Objekten nicht vorhanden abstoßungskräfte. Gegenseitige Anziehung kompensiert den zentrifugalen Kräften, die ständige Bewegung der Sterne, Planeten und andere Tel. dadurch wird das Gleichgewicht des Systems.

Um zu verhindern, dass der theoretische Zusammenbruch des Universums, Einstein führte die kosmologische Konstante - Wert, bei dem das System notwendige stationäre Zustand, eigentlich aber fiktive, ohne einen offensichtlichen Grund.

Expandierenden Universum

Die Berechnungen und die Entdeckung Friedman und Hubble zeigten keine Notwendigkeit zu verletzen schlank Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie mit Hilfe der neuen Konstanten. Es ist erwiesen, und heute ist diese Tatsache fast niemand in Zweifel, dass das Universum expandiert, Sie hatte einst den Anfang, und über die Eigenschaften der Rede kann nicht gehen. Die weitere Entwicklung führte zur Entstehung der kosmologie die Urknall-Theorie. Hauptsache die Bestätigung der neuen Hypothesen ä die beobachtete Zunahme im Laufe der Zeit die Abstände zwischen den Galaxien. Genau Geschwindigkeitsmessung Entfernung von einander benachbarten Raumfahrtsystemen und führte zur Bildung von Hypothesen darüber, dass es dunkle Materie und dunkle Energie.

Daten, die nicht im Einklang steht mit der Theorie

Fritz Цвикки im Jahr 1931, und dann Jan Оорт im Jahr 1932 und in den 1960er Jahren Beschäftigten sich die Auszählung der Masse der Materie von Galaxien im entfernten Cluster und Ihr Verhältnis mit einer Geschwindigkeit von Ihrer Entfernung voneinander. Von Zeit zu Zeit die Wissenschaftler kamen zu den gleichen Schlussfolgerungen: die Anzahl solcher Substanzen nicht ausreicht, um die Sie die Schwerkraft halten konnte Galaxie zusammen, die sich mit so großen Geschwindigkeiten. Цвикки und Оорт vermuten, dass es eine versteckte Masse, dunkle Materie des Universums, die es nicht erlaubt die kosmischen Objekte zu zerstreuen in verschiedene Richtungen.

Hypothese hat Jedoch die Anerkennung der wissenschaftlichen Welt nur in den siebziger Jahren, nach der Bekanntgabe der Ergebnisse der Arbeit von Vera Rubin. Sie baute eine Rotations-Kurven, zeigen die Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Bewegung des Stoffes der Galaxie von der Entfernung, die Sie trennt Sie vom Zentrum des Systems. Entgegen der theoretischen Annahmen stellte sich heraus, dass die Geschwindigkeit der Sterne mit wachsender Entfernung vom galaktischen Zentrum nicht reduziert, sondern erhöht. Erklären ein solches Verhalten von Licht konnte nur durch die Anwesenheit bei Halo der Galaxie, die dunkle Materie füllt. Astronomie, so konfrontiert mit einer völlig unerforschte Teil des Universums.

Eigenschaften und Zusammensetzung

Diese Art der Dunklen Materie genannt, weil Sie nicht sehen keine bestehenden Verfahren. Ihre Anwesenheit wird nach indirekten Zeichen: dunkle Materie erzeugt das Gravitationsfeld, nicht ausstrahlend ganz elektromagnetischen Wellen.

Die Wichtigste Aufgabe, die vor den Wissenschaftlern, war die erste Antwort auf die Frage, woraus diese Materie besteht. Astrophysiker haben versucht, „Stopfen“ Ihr vertrauter барионным Substanz (Materie Baryon besteht aus mehr oder weniger bekannten Protonen, Neutronen und Elektronen). Im dunklen Halo von Galaxien enthalten kompakte слабоизлучающие Star Typ der braunen Zwerge und riesige Masse nahe an den Planeten Jupiter. Aber solche Annahmen nicht aufrechterhalten überprüfen. Baryon Materie, vertraut und bekannt, so kann keine wesentliche Rolle spielen in einer versteckten Masse von Galaxien.

Heute ist die Suche nach unbekannten Komponentenbeschäftigt sich die Physik. Praktische Untersuchungen der Wissenschaftler basieren auf der Theorie der Supersymmetrie des Mikrokosmos, Wonach für jedes der bekannten Teilchen gibt es суперсимметричная paar. Hier sind Sie und bilden die dunkle Materie. Doch Beweise für die Existenz solcher Teilchen noch nicht zu bekommen, vielleicht ist es eine Sache der nahen Zukunft.

Dunkle Energie

Die Entdeckung einer neuen Art von Materie überraschungen nicht zu Ende, bereitete die Wissenschaftler das Universum. Im Jahr 1998 ein Astrophysiker stellte sich noch eine Chance Daten zuordnen Theorien mit Fakten. Dieses Jahr wurde die Explosion einer Supernova in einer Fernen Galaxie von uns. Astronomen Messen die Entfernung bis zu Ihr und sehr überrascht erhaltenen Daten: Stern brach viel weiter, als es hätte sein sollen nach der bestehenden Theorie. Es stellte sich heraus, dass die Geschwindigkeit der Expansion des Universums im Laufe der Zeit steigt: jetzt ist Sie viel höher war als 14 Milliarden Jahren, wenn vermutlich geschah der Urknall.

Wie Sie wissen, die Bewegung des Körpers zu beschleunigen, braucht er Energie übertragen. Die Kraft, die zwingt das Universum schneller expandieren, wurden als dunkle Energie. Es ist nicht weniger geheimnisvolle Teil des Kosmos, als dunkle Materie. Wir wissen nur, was für Sie charakteristisch ist die gleichmäßige Verteilung über das ganze Universum, und registrieren Ihrer Auswirkungen kann nur auf der riesigen kosmischen Entfernungen.

Kosmologische Konstante wieder

Dunkle Energie erschüttert die Theorie des Urknalls. Teil der wissenschaftlichen Welt skeptisch gegenüber den Möglichkeiten einer solchen Substanz und verursachten Ihr eine Beschleunigung des Ausbaus. Einige Astrophysiker versuchen, wieder zu beleben vergessene kosmologische Konstante von Einstein, die wieder aus der Kategorie der großen wissenschaftlichen Fehler, kann auf ein Anzahl von Hypothesen. Ihre Anwesenheit in den Gleichungen Anti-Schwerkraft erzeugt, was zu einer Beschleunigung der Expansion. Aber einige Folgen der Anwesenheit einer kosmologischen Konstante nicht im Einklang mit den Beobachtungen.

Heute ist die dunkle Materie und dunkle Energie bilden den größten Teil der Materie im Universum, ä Rätsel für die Wissenschaftler. Die eindeutige Antwort auf die Frage nach Ihrer Natur nicht. Außerdem, vielleicht ist es nicht das Letzte Geheimnis, dass wir den Raum zum schweigen. Dunkle Materie und Energie können der Auftakt zu neuen Entdeckungen, die drehen unsere Vorstellung über die Struktur des Universums.