Mga butang nga dili makita karon

Ang mga butang nga nahibal-an ug nakita sa siyensya gamay ra nga bahin sa kung unsa ang lagmit naglungtad. Siyempre, ang syensya ug teknolohiya dili kinahanglan nga literal nga "panan-awon". Bisan tuod dili kini makita sa atong mga mata, ang siyensiya dugay nang “makakita” sa mga butang sama sa hangin ug oksiheno nga anaa niini, mga radio wave, ultraviolet nga kahayag, infrared radiation, ug mga atomo.

Kita usab makakita sa usa ka diwa antimateryakung kini mapintas nga nakig-uban sa ordinaryo nga butang, ug kana sa kinatibuk-an usa ka mas lisud nga problema, tungod kay bisan kung nakita namon kini sa mga epekto sa interaksyon, sa usa ka labi ka holistic nga diwa, ingon mga vibrations, kini idlas alang kanamo hangtod sa 2015.

Bisan pa, kita sa gihapon sa usa ka diwa wala "makakita" sa grabidad, tungod kay wala pa kita nakadiskobre og usa ka carrier niini nga interaksyon (pananglitan, usa ka hypothetical nga partikulo nga gitawag grabiton). Angayan nga hisgotan dinhi nga adunay pipila ka analohiya tali sa kasaysayan sa grabidad ug .

Nakita namon ang aksyon sa naulahi, apan wala namon kini direkta nga naobserbahan, wala kami nahibal-an kung unsa ang gilangkuban niini. Bisan pa, adunay sukaranan nga kalainan tali niining "dili makita" nga mga panghitabo. Walay usa nga nakapangutana sa grabidad. Apan sa mangitngit nga butang (1) kini lahi.

Giunsa g ngitngit nga kusognga giingon nga adunay labaw pa sa itom nga butang. Ang paglungtad niini gipasabot isip usa ka pangagpas nga gibase sa kinaiya sa uniberso sa kinatibuk-an. Ang "pagtan-aw" lagmit nga mas lisud pa kay sa ngitngit nga butang, kung tungod lamang kay ang atong komon nga kasinatian nagtudlo kanato nga ang enerhiya, pinaagi sa kinaiya niini, nagpabilin nga usa ka butang nga dili kaayo makuha sa mga igbalati (ug mga instrumento sa obserbasyon) kay sa butang.

Sumala sa modernong mga pangagpas, ang mga itom kinahanglan nga naglangkob sa 96% sa sulod niini.

Mao nga, sa tinuud, bisan ang uniberso mismo dili makita sa kadaghanan, wala’y labot pa nga kung bahin sa mga limitasyon niini, nahibal-an ra naton ang mga determinado sa obserbasyon sa tawo, ug dili kadtong mahimong tinuod nga sobra - kung naglungtad kini. sa tanan.

Adunay nagbira kanato uban sa tibuok galaxy

Ang pagkadili-makita sa pipila ka mga butang sa kawanangan mahimong makahahadlok, sama sa kamatuoran nga ang 100 ka silingang mga galaksiya kanunay nga naglihok paingon sa usa ka misteryosong punto sa uniberso nga nailhang Dakong atraksyon. Kini nga rehiyon mga 220 milyon nga light-year ang gilay-on ug gitawag kini sa mga siyentista nga gravitational anomaly. Gituohan nga ang Dakong Attractor adunay usa ka masa nga quadrillions sa mga adlaw.

Magsugod ta sa kamatuoran nga kini nagkalapad. Kini nahitabo sukad sa Big Bang, ug ang kasamtangan nga gikusgon niini nga proseso gibanabana nga 2,2 ka milyon ka kilometro kada oras. Nagpasabot kini nga ang atong galaksiya ug ang kasikbit nga Andromeda nga galaxy niini kinahanglan usab nga molihok sa ingon ka tulin, dili ba? Dili gyud.

Sa dekada 70 naghimo kami og detalyado nga mga mapa sa kawanangan. Microwave background (CMB) Universe ug among namatikdan nga ang usa ka kilid sa Milky Way mas init kay sa lain. Ang kalainan ubos sa usa ka gatos sa usa ka degree Celsius, apan igo na alang kanamo nga masabtan nga kami naglihok sa gikusgon nga 600 km matag segundo paingon sa konstelasyon nga Centaurus.

Paglabay sa pipila ka tuig, among nadiskobrehan nga dili lang kami, kondili ang tanan sulod sa usa ka gatos ka milyon ka light-years kanamo, ang naglihok sa samang direksiyon. Adunay usa lamang ka butang nga makasukol sa pagpalapad sa ingon ka halapad nga mga distansya, ug kana mao ang grabidad.

Ang Andromeda, pananglitan, kinahanglan nga mopahilayo kanato, apan sa 4 bilyon ka tuig kinahanglan naton ... mabangga siya. Ang igo nga masa makasukol sa pagpalapad. Sa sinugdan, ang mga siyentista naghunahuna nga kini nga katulin tungod sa among lokasyon sa gawas sa gitawag nga Local Supercluster.

Ngano nga lisud kaayo alang kanato nga makita kining misteryosong Dakong Attractor? Ikasubo, kini ang atong kaugalingon nga galaksiya, nga nagbabag sa atong panan-aw. Pinaagi sa bakus sa Milky Way, dili nato makita ang mga 20% sa uniberso. Nahitabo lang nga moadto siya kung asa ang Dakong Attractor. Sa teoriya posible nga makalusot niini nga tabil gamit ang X-ray ug infrared nga mga obserbasyon, apan kini wala maghatag ug tin-aw nga hulagway.

Bisan pa niini nga mga kalisdanan, nakaplagan nga sa usa ka rehiyon sa Dakong Attractor, sa gilay-on nga 150 ka milyon nga light years, adunay usa ka galactic. Cluster nga Norma. Sa luyo niini adunay usa ka mas dako nga supercluster, 650 milyon nga light-year ang gilay-on, nga adunay gibug-aton nga 10. galaxy, usa sa kinadak-ang butang sa uniberso nga nailhan nato.

Busa, ang mga siyentipiko nagsugyot nga ang Dakong Attractor sentro sa grabidad daghang mga supercluster sa mga galaksiya, lakip ang atoa - mga 100 ka butang sa kinatibuk-an, sama sa Milky Way. Adunay usab mga teorya nga kini usa ka dako nga koleksyon sa ngitngit nga enerhiya o usa ka taas nga densidad nga lugar nga adunay usa ka dako nga pagbira sa grabidad.

Ang ubang mga tigdukiduki nagtuo nga kini maoy pasiuna lamang sa kataposang ... kataposan sa uniberso. Ang Dakong Depresyon magpasabot nga ang uniberso modasok sulod sa pipila ka trilyon ka tuig, sa dihang ang pagpalapad mohinay ug magsugod sa pagbalikbalik. Sa paglabay sa panahon, kini mosangpot sa usa ka supermassive nga mokaon sa tanan, lakip ang iyang kaugalingon.

Bisan pa, ingon sa namatikdan sa mga siyentista, ang pagpalapad sa Uniberso sa katapusan mapildi ang gahum sa Dakong Attractor. Ang atong katulin paingon niini kay one-fifth lang sa gikusgon sa tanan nga nagkalapad. Ang lapad nga lokal nga estraktura sa Laniakea (2) diin kita bahin usa ka adlaw kinahanglan nga mahanaw, sama sa daghang uban pang mga cosmic nga entidad.

Ang ikalimang puwersa sa kinaiyahan

Usa ka butang nga dili nato makita, apan seryoso nga gisuspetsahan sa ulahi, mao ang gitawag nga ikalima nga epekto.

Ang pagkadiskobre sa gibalita sa media naglakip sa pangagpas mahitungod sa usa ka hypothetical nga bag-ong partikulo nga adunay makaiikag nga ngalan. X17makatabang sa pagpatin-aw sa misteryo sa dark matter ug dark energy.

Upat ka interaksyon ang nahibal-an: grabidad, electromagnetism, kusgan ug huyang nga mga interaksyon sa atomo. Ang mga epekto sa upat ka nahibal-an nga pwersa sa butang, gikan sa micro-realm sa mga atomo hangtod sa dako nga sukod sa mga galaksiya, maayo nga dokumentado ug sa kadaghanan nga mga kaso masabtan. Bisan pa, kung imong hunahunaon nga halos 96% sa masa sa atong uniberso gilangkoban sa dili klaro, dili masabtan nga mga butang nga gitawag og dark matter ug dark energy, dili ikatingala nga ang mga siyentipiko dugay nang nagduda nga kining upat ka interaksyon wala magrepresentar sa tanan sa uniberso. . nagpadayon.

Usa ka pagsulay sa paghulagway sa usa ka bag-ong pwersa, ang tagsulat niini usa ka team nga gipangulohan ni Attila Krasnagorskaya (3), ang pisika sa Institute for Nuclear Research (ATOMKI) sa Hungarian Academy of Sciences, nga among nadunggan sa miaging pagkapukan, dili ang unang timailhan sa paglungtad sa misteryosong mga interaksyon.

Ang sama nga mga siyentipiko unang nagsulat mahitungod sa "ikalima nga pwersa" sa 2016, human sa pagpahigayon sa usa ka eksperimento sa paghimo sa mga proton ngadto sa isotopes, nga mao ang mga variant sa kemikal nga mga elemento. Ang mga tigdukiduki nagtan-aw samtang ang mga proton naghimo sa usa ka isotope nga nailhan nga lithium-7 ngadto sa usa ka dili lig-on nga matang sa atomo nga gitawag og beryllium-8.

3. Si Prof. Attila Krasnohorkai (tuo)

Sa dihang nadugta ang beryllium-8, naporma ang mga parisan sa mga electron ug positron, nga nagsalikway sa usag usa, hinungdan nga ang mga partikulo molupad sa usa ka anggulo. Gipaabot sa team nga makakita og correlation tali sa kahayag nga enerhiya nga gipagawas sa panahon sa proseso sa pagkadunot ug sa mga anggulo diin ang mga partikulo molupad. Hinunoa, ang mga electron ug positron gipatipas sa 140 degrees halos pito ka pilo nga mas kanunay kay sa gitagna sa ilang mga modelo, usa ka wala damha nga resulta.

“Ang tanan natong kahibalo bahin sa makitang kalibotan mabatbat gamit ang gitawag ug Standard Model of particle physics,” misulat si Krasnagorkay. “Apan, wala kini maghatag ug bisan unsang partikulo nga mas bug-at pa kay sa electron ug mas gaan kay sa muon, nga 207 ka pilo nga mas bug-at kay sa electron. Kung makakita kita og bag-ong partikulo sa mass window sa ibabaw, kini magpaila sa pipila ka bag-ong interaksyon nga wala maapil sa Standard Model.

Ang misteryosong butang ginganlan og X17 tungod sa gibanabana nga masa niini nga 17 megaelectronvolts (MeV), mga 34 ka pilo kay sa usa ka electron. Ang mga tigdukiduki nagtan-aw sa pagkadunot sa tritium ngadto sa helium-4 ug sa makausa pa naobserbahan ang usa ka katingad-an nga diagonal discharge, nga nagpakita sa usa ka partikulo nga adunay gibug-aton nga mga 17 MeV.

"Ang photon nagpataliwala sa electromagnetic nga pwersa, ang gluon nagpataliwala sa kusog nga pwersa, ug ang W ug Z boson nagpataliwala sa huyang nga pwersa," gipasabut ni Krasnahorkai.

"Ang among partikulo X17 kinahanglan nga magpataliwala sa usa ka bag-ong interaksyon, ang ikalima. Ang bag-ong resulta nagpamenos sa kalagmitan nga ang unang eksperimento usa lang ka sulagma, o nga ang mga resulta maoy hinungdan sa usa ka sistema nga sayop."

Mangitngit nga butang ubos sa tiil

Gikan sa dako nga Uniberso, gikan sa dili klaro nga gingharian sa mga tigmo ug mga misteryo sa bantog nga pisika, mobalik kita sa Yuta. Nag-atubang kami sa usa ka makapakurat nga problema dinhi ... nga makita ug tukma nga gihulagway ang tanan nga naa sa sulod (4).

Pipila ka tuig ang milabay misulat kami sa MT mahitungod sa ang misteryo sa kinauyokan sa yutanga ang usa ka paradox konektado sa iyang paglalang ug kini wala mahibal-an kung unsa ang kinaiyahan ug istruktura niini. Kami adunay mga pamaagi sama sa pagsulay sa seismic waves, nakahimo usab sa paghimo og usa ka modelo sa internal nga istruktura sa Yuta, diin adunay siyentipikanhong kasabutan.

Apan kon itandi sa lagyong mga bituon ug mga galaksiya, pananglitan, huyang ang atong pagsabot kon unsay anaa ilalom sa atong mga tiil. Ang mga butang sa kawanangan, bisan ang layo kaayo, makita ra nato. Ang sama dili ikaingon bahin sa kinauyokan, mga lut-od sa kupo, o bisan sa mas lawom nga mga lut-od sa panit sa yuta..

Ang labing direkta nga panukiduki lamang ang magamit. Ang mga walog sa kabukiran nagbutyag sa mga bato hangtod sa pipila ka kilometro ang giladmon. Ang pinakalawom nga eksplorasyon nga mga atabay moabot sa giladmon nga kapin lang sa 12 km.

Ang impormasyon bahin sa mga bato ug mineral nga nagtukod ug mas lawom kay gihatag sa xenoliths, i.e. mga tipik sa mga bato nga gikuniskunis ug gidala gikan sa mga bituka sa Yuta tungod sa mga proseso sa bulkan. Sa ilang basehan, ang mga petrologist makatino sa komposisyon sa mga mineral sa giladmon nga pipila ka gatos ka kilometro.

Ang radius sa Yuta mao ang 6371 km, nga dili sayon ​​​​nga dalan alang sa tanan natong mga "infiltrators". Tungod sa dako nga presyur ug temperatura nga moabot sa mga 5 degrees Celsius, lisud ang pagdahom nga ang kinahiladman nga sulod mahimong ma-access alang sa direktang obserbasyon sa umaabot nga umaabot.

Busa giunsa nato pagkahibalo kung unsa ang atong nahibal-an mahitungod sa istruktura sa sulod sa Yuta? Ang ingon nga kasayuran gihatag sa mga seismic wave nga namugna sa mga linog, i.e. pagkamaunat-unat nga mga balud nga nagpakaylap sa usa ka elastic medium.

Nakuha nila ang ilang ngalan gikan sa kamatuoran nga sila namugna pinaagi sa mga pagbunal. Duha ka matang sa pagkamaunat-unat (seismic) nga mga balud mahimong mokaylap sa usa ka pagkamaunat-unat (bukid) nga medium: mas paspas - longhitudinal ug mas hinay - transverse. Ang una mao ang mga oscillations sa medium nga nahitabo subay sa direksyon sa wave propagation, samtang sa transverse oscillations sa medium kini mahitabo nga tul-id sa direksyon sa wave propagation.

Ang mga longhitudinal waves ang una nga natala (lat. primae), ug ang transverse waves natala nga ikaduha (lat. secundae), busa ang ilang tradisyonal nga marka sa seismology - longhitudinal waves p ug transverse s. Ang mga P-wave maoy mga 1,73 ka beses nga mas paspas kay sa s.

Ang impormasyon nga gihatag sa seismic waves nagpaposible sa paghimo og modelo sa sulod sa Yuta base sa pagkamaunat-unat nga mga kabtangan. Mahimo natong ipasabut ang ubang pisikal nga mga kabtangan base sa natad sa grabidad (densidad, pressure), obserbasyon magnetotelluric nga sulog namugna sa kupo sa Yuta (pag-apod-apod sa electrical conductivity) o pagkadunot sa dagan sa kainit sa Yuta.

Ang petrological nga komposisyon mahimong matino pinaagi sa pagtandi sa mga pagtuon sa laboratoryo sa mga kabtangan sa mga mineral ug mga bato ubos sa mga kondisyon sa taas nga presyur ug temperatura.

Ang yuta nagpadan-ag sa kainit, ug wala mahibaloi kon diin kini gikan. Bag-ohay lang, usa ka bag-ong teorya ang mitumaw nga may kalabotan sa labing lisud nga mga partikulo sa elementarya. Gituohan nga ang hinungdanon nga mga timailhan sa misteryo sa kainit nga gipadan-ag gikan sa sulod sa atong planeta mahimong gihatag sa kinaiyahan. neutrino - mga partikulo sa hilabihan ka gamay nga masa - gibuga sa mga radioactive nga proseso nga nahitabo sa mga tinai sa Yuta.

Ang panguna nga nahibal-an nga gigikanan sa radioactivity mao ang dili lig-on nga thorium ug potassium, ingon nga nahibal-an naton gikan sa mga sampol sa bato hangtod sa 200 km sa ilawom sa nawong sa yuta. Unsa ang mas lawom nga bakak wala na mahibal-an.

Nahibal-an namon kini geoneutrino ang mga gipagawas sa panahon sa pagkadunot sa uranium adunay mas daghang kusog kaysa sa mga gipagawas sa panahon sa pagkadunot sa potassium. Sa ingon, pinaagi sa pagsukod sa kusog sa geoneutrino, atong mahibal-an kung unsang radioactive nga materyal ang gikan niini.

Ikasubo, ang mga geoneutrino lisud kaayo mahibal-an. Busa, ang ilang unang obserbasyon sa 2003 nanginahanglan usa ka dako nga underground detector nga puno sa gibanabana. tonelada nga likido. Kini nga mga detektor nagsukod sa mga neutrino pinaagi sa pag-ila sa mga pagbangga sa mga atomo sa usa ka likido.

Sukad niadto, ang mga geoneutrino naobserbahan lamang sa usa ka eksperimento gamit kini nga teknolohiya (5). Ang duha ka sukod nagpakita niana Mga katunga sa kainit sa Yuta gikan sa radioactivity (20 terawatts) mahimong ipasabut sa pagkadunot sa uranium ug thorium. Ang tinubdan sa nahabilin nga 50% ... wala pa mahibal-an kung unsa.

5. Modelong mapa sa intensity sa geoneutrino emissions sa Yuta - mga forecast

Niadtong Hulyo 2017, nagsugod ang pagtukod sa bilding, nailhan usab nga DUNEgikatakda nga makompleto mga 2024. Ang pasilidad mahimutang hapit 1,5 km sa ilawom sa yuta sa kanhi Homestack, South Dakota.

Nagplano ang mga siyentipiko nga gamiton ang DUNE aron matubag ang labing hinungdanon nga mga pangutana sa modernong pisika pinaagi sa maampingong pagtuon sa mga neutrino, usa sa labing gamay nga nasabtan nga sukaranan nga mga partikulo.

Niadtong Agosto 2017, usa ka internasyonal nga grupo sa mga siyentipiko nagpatik sa usa ka artikulo sa journal nga Physical Review D nga nagsugyot og usa ka bag-o nga paggamit sa DUNE isip usa ka scanner aron tun-an ang sulod sa Yuta. Sa mga seismic waves ug boreholes, usa ka bag-ong pamaagi sa pagtuon sa sulod sa planeta ang idugang, nga, tingali, magpakita kanato sa usa ka hingpit nga bag-ong hulagway niini. Bisan pa, kini usa lamang ka ideya sa pagkakaron.

Gikan sa kosmiko nga madulom nga butang, nakaabot kami sa sulod sa among planeta, dili kaayo ngitngit alang kanamo. ug ang pagkadili matukib niini nga mga butang makapalibog, apan dili sama sa kabalaka nga dili nato makita ang tanan nga mga butang nga medyo duol sa Yuta, ilabi na kadtong anaa sa dalan sa pagbangga niini.

Bisan pa, kini usa ka gamay nga lahi nga hilisgutan, nga bag-o namon nga gihisgutan sa detalye sa MT. Ang among tinguha sa pagpalambo sa mga pamaagi sa obserbasyon bug-os nga gipakamatarung sa tanang konteksto.