Είναι γνωστό πως μόνο το 5% της ύλης-ενέργειας του Σύμπαντος αποτελείται
από την συνηθισμένη γνωστή ύλη - την ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι
και αντιλαμβανόμαστε γύρω μας. Το υπόλοιπο 95% μας είναι εντελώς άγνωστο
και «σκοτεινό». Αποδεικνύεται πως το 27% του Σύμπαντος συνίσταται από την
αποκαλούμενη σκοτεινή ύλη και το 68% από την σκοτεινή ενέργεια.
Η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται πως είναι 5 φορές περισσότερη από την γνωστή
ύλη.
Αφού δεν την βλέπουμε και δεν την αισθανόμαστε πως ξέρουμε ότι υπάρχει;
Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που αποδεικνύουν την αναγκαιότητα ύπαρξής της. Αν δεν υπήρχε αυτό που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφό-
μενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ένας γαλαξίας
τόσο περισσότερη μάζα χρειάζεται για να συγκρατεί βαρυτικά τα άστρα που περιέχει.
Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι η γνωστή ορατή ύλη δεν επαρκεί για να συγκρατήσει βαρυτικά το περιεχόμενο των περιστρεφόμενων γαλαξιών. Για να εξηγηθεί η σταθε-
ρότητα αυτών των γαλαξιών εισήχθη η έννοια της σκοτεινής ύλης. Και ονομάστηκε
έτσι διότι δεν την βλέπουμε, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά το φως. Φυσικά, υπάρ-
χουν κι άλλα αστρονομικά φαινόμενα που χωρίς την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι αδύνατον να κατανοηθούν, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπω-
σιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών.
Τι γνωρίζουμε για την σκοτεινή ύλη;
Το μόνο σίγουρο είναι πως έχει μάζα και γι αυτό ονομάζεται «ύλη». Ο μόνος γνωστός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) είναι η βαρύ-
τητα. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε ή να την αγγίξουμε - και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή».
Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη στα επίγεια εργαστήρια;
Υπάρχουν αρκετές ιδέες για το ζήτημα αυτό. Η απλούστερη ιδέα είναι να υποθέσουμε
πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν με εξαιρετικά ασ-
θενή τρόπο με την κανονική ύλη. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) και θα μπορούσαν ίσως να αλληλεπιδρούν με κάποια
νέα υποθετική δύναμη, πέρα από τις 4 γνωστές - βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ασ-
θενή και ισχυρή πυρηνική. Χωρίς να γνωρίζουν πως ακριβώς αλληλεπιδρούν τα σω-
ματίδια της σκοτεινής ύλης με την κανονική ύλη, οι φυσικοί κάνοντας εύλογες υπο-
θέσεις, σχεδίασαν πειράματα που φιλοδοξούν να αποδείξουν την ύπαρξη των σωμα-
τιδίων της σκοτεινής ύλης που κυκλοφορούν γύρω μας.
*Αναδημοσίευση από άρθρο το οποίο είχε δημοσιευθεί στην ιστοσελίδα physicsgg.me
από την συνηθισμένη γνωστή ύλη - την ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι
και αντιλαμβανόμαστε γύρω μας. Το υπόλοιπο 95% μας είναι εντελώς άγνωστο
και «σκοτεινό». Αποδεικνύεται πως το 27% του Σύμπαντος συνίσταται από την
αποκαλούμενη σκοτεινή ύλη και το 68% από την σκοτεινή ενέργεια.
Η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται πως είναι 5 φορές περισσότερη από την γνωστή
ύλη.
Αφού δεν την βλέπουμε και δεν την αισθανόμαστε πως ξέρουμε ότι υπάρχει;
Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που αποδεικνύουν την αναγκαιότητα ύπαρξής της. Αν δεν υπήρχε αυτό που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφό-
μενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ένας γαλαξίας
τόσο περισσότερη μάζα χρειάζεται για να συγκρατεί βαρυτικά τα άστρα που περιέχει.
Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι η γνωστή ορατή ύλη δεν επαρκεί για να συγκρατήσει βαρυτικά το περιεχόμενο των περιστρεφόμενων γαλαξιών. Για να εξηγηθεί η σταθε-
ρότητα αυτών των γαλαξιών εισήχθη η έννοια της σκοτεινής ύλης. Και ονομάστηκε
έτσι διότι δεν την βλέπουμε, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά το φως. Φυσικά, υπάρ-
χουν κι άλλα αστρονομικά φαινόμενα που χωρίς την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι αδύνατον να κατανοηθούν, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπω-
σιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών.
Τι γνωρίζουμε για την σκοτεινή ύλη;
Το μόνο σίγουρο είναι πως έχει μάζα και γι αυτό ονομάζεται «ύλη». Ο μόνος γνωστός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) είναι η βαρύ-
τητα. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε ή να την αγγίξουμε - και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή».
Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη στα επίγεια εργαστήρια;
Υπάρχουν αρκετές ιδέες για το ζήτημα αυτό. Η απλούστερη ιδέα είναι να υποθέσουμε
πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν με εξαιρετικά ασ-
θενή τρόπο με την κανονική ύλη. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) και θα μπορούσαν ίσως να αλληλεπιδρούν με κάποια
νέα υποθετική δύναμη, πέρα από τις 4 γνωστές - βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ασ-
θενή και ισχυρή πυρηνική. Χωρίς να γνωρίζουν πως ακριβώς αλληλεπιδρούν τα σω-
ματίδια της σκοτεινής ύλης με την κανονική ύλη, οι φυσικοί κάνοντας εύλογες υπο-
θέσεις, σχεδίασαν πειράματα που φιλοδοξούν να αποδείξουν την ύπαρξη των σωμα-
τιδίων της σκοτεινής ύλης που κυκλοφορούν γύρω μας.
*Αναδημοσίευση από άρθρο το οποίο είχε δημοσιευθεί στην ιστοσελίδα physicsgg.me
Εξαιρετικό άρθρο! (Κυριάκος, Ξάνθη)
ΑπάντησηΔιαγραφή