Láthatatlan civilizáció létezhet közvetlenül az orrod alatt. Noha tudjuk, hogy a hétköznapi anyag az univerzum energiájának csak egy 20 -áért és az anyag által hordozott energia egyharmadáért (és minden más a sötét energia rovására megy), a közönséges anyagot nagyon fontos összetevőnek tekintjük. A kozmológusok kivételével szinte minden ember a rendes anyagra koncentrál, bár energetikai szempontból ez nem olyan fontos.
A közönséges anyag természetesen kedvesebb számunkra, mert belőle készülünk - mint az egész kézzelfogható világban, amelyben élünk. De interakciónk gazdag változatossága miatt mi is érdekli őt. A rendes anyag kölcsönhatásai között szerepel az elektromágneses, a gyenge és az erős kapcsolat - ezek segítik az anyagot komplex sűrű rendszerek kialakításában. Nem csak a csillagok, hanem a kövek, óceánok, növények és állatok is léteznek a kölcsönhatásokért felelős természet nem gravitációs erőinek köszönhetően. Ahogyan a kinyilatkoztatót az alkohol jobban befolyásolja, mint a sör többi alkotóelemét, így a szokásos anyag, bár az energia sűrűségének kis részét hordozza, sokkal észrevehetőbben befolyásolja magát és a környezetet, mint valami csak elhaladó.
A számunkra ismert látható anyag előnyben részesített százalékának - pontosabban 15% -ának - tekinthető. Az üzleti életben és a politikában az emberek 1% -a befolyásolja a döntéseket és a szabályokat, míg a lakosság fennmaradó 99% -a infrastruktúrát és támogatást nyújt - épületek karbantartását, a városok működtetését, ételek szállítását. Hasonlóképpen, a közönséges anyag szinte mindent befolyásol, amelyet megfigyelünk, és a sötét anyag - bősége és mindenütt jelenléte révén - segít létrehozni klaszterek és galaxisok kialakulását, biztosítja a csillagok képződését, de kevés hatással van közvetlen környezetünkre.
A közeli struktúrákat rendes ügy irányítja. Ő felel testünk mozgásáért, a gazdaságot tápláló energiaforrásokért, a számítógép képernyőjéért vagy a papírjáért, amelyen ezt olvassa, és szinte mindent, amit el tud képzelni. Ha valami úgy működik, hogy mérhető legyen, akkor érdemes figyelmet fordítani, mert befolyásolhatja környezetünket.
Általában a sötét anyagnak nincs ilyen érdekes hatása és felépítése. Feltételezzük, hogy a sötét anyag az a ragasztó, amely a galaxisokat és klasztereit amorf felhőkben tartja. De mi van, ha nem, és csak a mi elfogultságunk - és a tudatlanság, az elfogultság gyökere - okozza a tévhitünket?
A standard modellben hat típusú kvarkok, három típusú töltött lepton (beleértve az elektronot), három típusú neutrinó, részecskék, amelyek felelősek az összes erőért, és az újfajta Higgs-bozon. Mi lenne, ha a sötét anyag világa talán nem annyira, de változatos is? Ebben az esetben a sötét anyag kölcsönhatása elhanyagolható, ám ennek egy kis része kölcsönhatásba lép azokkal az erőkkel, amelyek hasonlítanak a rendes anyag erőire. A standard modell részecskék és erők gazdag és összetett szerkezete számos érdekes jelenségért felelős. Ha a sötét anyagnak kölcsönhatásba lépő komponense van, akkor az befolyásoló is lehet.
Ha sötét anyagból álló lények lennénk, helytelen lenne azt hinni, hogy a rendes anyag minden részecske azonos. Talán a hétköznapi anyagból készült emberek ugyanazt a hibát követik el. Tekintettel az SM részecskefizikájának összetettségére, amely leírja a számunkra ismert anyag legegyszerűbb alkotóelemeit, furcsanak tűnik azt feltételezni, hogy az összes sötét anyag csak egyféle részecskéből áll. Miért nem feltételezi, hogy annak egy része saját interakcióinak van kitéve?
Ebben az esetben, csakúgy, mint a rendes anyag különféle típusú részecskékből áll, és ezeknek az alapvető alkotóelemeknek a töltéseinek különböző kombinációi kölcsönhatásba lépnek, a sötét anyagnak is különböző alkotórészei lesznek - és legalább egy ilyen típusú részecske részt vesz a nem gravitációs kölcsönhatásokban … Az SM neutrinókat a hat kvarc típustól eltérően nem befolyásolja az elektromos erő vagy az erős kölcsönhatás.
Promóciós videó:
Ugyanígy, lehet, hogy a sötét anyag részecskéinek egyik típusa gyengén kölcsönhatásba lép, vagy egyáltalán nem lép kölcsönhatásba másutt, csak gravitáción keresztül, de a részecskék mintegy 5% -a más kölcsönhatásokat tapasztal. A közönséges anyag tanulmányozása alapján elmondhatjuk, hogy ez a lehetőség valószínűbb, mint egy gyengén kölcsönhatásban lévő részecske jelenlétére vonatkozó szokásos feltételezés.
Hibás, ha a külföldi közönségkapcsolatú emberek megpróbálják összegyűjteni egy másik ország kultúráját, és figyelmen kívül hagyják azt a tényt, hogy lehet sokféleség, ami nyilvánvaló a saját országuk számára. Csakúgy, mint egy jó tárgyalószervezet nem feltételezi, hogy a különféle kultúrák összehasonlításakor a társadalom egyik szektora túlsúlyban van a másikkal szemben, így egy elfogulatlan tudósnak sem szabad azt feltételeznie, hogy a sötét anyag nem olyan érdekes, mint a közönséges anyag, és hiányzik az anyaghoz hasonló különféle anyagok. mi van a miénkben.
Corey S. Powell, a népszerű tudományos író, az Discover magazin kutatásait beszámolva, cikkével azzal kezdte, hogy "könnyű šovinista" és mindannyian mi is. Arra gondolt, hogy azt gondoljuk, hogy az ismert kérdés fontosabb, ezért összetettebb és érdekesebb. A Kopernikai forradalom nagyon hasonló nézeteket megdöntött. De a legtöbb ember ragaszkodik ahhoz, hogy álláspontjuk és a mi fontosságunkba vetett hitük megfeleljen a valós világnak.
A rendes anyag sok alkotóeleme eltérő módon kölcsönhatásba lép, és különböző módon hat a világra. Tehát a sötét anyagnak különböző részecskéi vannak, eltérő viselkedésűek, amelyek mérhető módon befolyásolják az univerzum szerkezetét.
Amikor először elkezdtem tanulmányozni a részben kölcsönhatásba lépő sötét anyagot, meglepődtem, hogy szinte senki sem gondolta, hogy az a feltevés, hogy csak a rendes anyag különféle típusú részecskékkel és kölcsönhatásokkal rendelkezik, arrogáns tévedés. Egyes fizikusok megpróbálták elemezni olyan modelleket, mint például a "tükör sötét anyag", amelyben a sötét anyag mindent megismétel, ami jellemző a szokásosra. De ezek a példák egzotikusak. Következményeiket nehéz kombinálni azzal, amit tudunk.
Számos fizikus tanulmányozta a sötét anyag kölcsönhatásának további kommunikációs modelljeit. De azt is feltételezték, hogy az összes sötét anyag azonos és ugyanazon kölcsönhatásokon megy keresztül. Senki sem ismerte el azt az egyszerű lehetőséget, hogy bár a sötét anyag nagy része nem kölcsönhatásba lép a közönséges anyaggal, annak egy kis része képes megtenni.
Ennek egyik oka érthető. A legtöbb ember úgy véli, hogy egy új típusú sötét anyag nem befolyásolja a megfigyelt jelenségek legtöbbjét, ha csak a sötét anyag kis része. Még csak nem tudtuk megfigyelni a sötét anyag legfontosabb alkotórészét, és korainek tűnik annak kezelése.
De ha emlékezzünk rá, hogy a hétköznapi anyag a sötét energia mindössze 20% -át hordozza, míg a legtöbbünk csak azt veszi észre, megérthetjük, hogy ez a logika mi a helytelen. Az erősebb nem gravitációs erőkön keresztül történő interakció érdekesebb és befolyásosabb lehet, mint a leggyengébben kölcsönhatásba lépő anyag.
Ez igaz a hétköznapi ügyben is. Túlzottan hatalmas, annak ellenére, hogy kicsi, sűrű lemezekké zsugorodik, amelyekből csillagok, bolygók, a Föld és az élet képezhető. A sötét anyag töltött alkotóeleme - bár lehet, hogy nem sok ilyen - összehúzódhat és korongokat képezhet, mint például a Tejút látható lemeze. Sőt akár olyan objektumokká is kondenzálhat, amelyek csillagnak tűnnek. Elvileg egy ilyen szerkezet megfigyelhető, és valószínűleg még könnyebb megtenni, mint egy hatalmas gömb alakú halogén szétszórt rendes hideg sötét anyaggal.
Ilyen módon a lehetőségek száma gyorsan növekszik. Végül is, az elektromágnesesség csak egy a nem-gravitációs kölcsönhatások közül egy, amelyet a részecskék tapasztalnak a standard modellben. Az elektronokat a magokhoz kötő erő mellett az SM részecskék gyenge és erős nukleáris kölcsönhatásokat tapasztalnak. A hétköznapi anyag világában más interakciók is létezhetnek, de annyira gyengék a rendelkezésünkre álló energiákon, hogy még senki sem figyelte meg őket. De még a három nem gravitációs kölcsönhatás jelenléte arra utal, hogy a nem gravitációs kölcsönhatások a sötét szektorban a sötét elektromágnesesség mellett is jelen lehetnek.
Talán az elektromágneses erőhöz hasonló erõk mellett a sötét anyagot a nukleáris erõk is befolyásolják. Lehetséges, hogy a sötét anyagból sötét csillagok alakulhatnak ki, amelyekben nukleáris reakciók zajlanak, amelyek eredményeként olyan szerkezetek alakulnak ki, amelyek hasonlóak a normál anyaghoz, mint a sötét anyag, amelyet eddig leírtam. Ebben az esetben a sötét lemez sötét csillagokat tartalmazhat, amelyeket sötét atomokból álló sötét bolygók vesznek körül. A sötét anyag ugyanolyan bonyolult lehet, mint a közönséges anyag.
A részben kölcsönhatásba lépő sötét anyag termékeny talajt teremt a spekulációra, és arra ösztönöz bennünket, hogy vizsgáljuk meg azokat a lehetőségeket, amelyeket egyébként nem volna megnézni. Az írók és a filmkészítõk ezeket a további erõket és következményeket nagyon vonzónak találhatják a sötét szektorban. Még a sötét élet létezését is felvehetik a sajátunkkal párhuzamosan. Ebben az esetben a más animált lényekkel harcoló szokásos animált lények helyett, vagy ritkán velük együtt dolgozva, a sötét anyag lényei már a képernyőn is felvonulhatnak, ami az egész akciót magukra húzza.
De nem lenne olyan érdekes nézni. A probléma az, hogy a filmkészítőknek nehéz lett volna filmezni egy számunkra láthatatlan sötét életet. Még ha sötét lények is lennének, nem tudnánk róla. Lehet, hogy nem tudja, milyen aranyos lehet egy sötét élet - és szinte biztosan nem fogja.
Míg szórakoztató a spekuláció a sötét élet lehetőségeiről, sokkal nehezebb kitalálni, hogyan lehet ezt megfigyelni - vagy legalábbis közvetett bizonyítékokkal felfedezni annak létezését. Meglehetősen nehéz megtalálni az életet, amely ugyanazokból az összetevőkből áll, mint mi, bár az extraszoláris bolygók keresése folyamatban van. De a sötét élet létezésének bizonyítása, ha létezik, még inkább megfoghatatlan, mint a távoli világokban a hétköznapi élet létezésének bizonyítása.
A közelmúltban megfigyeltük a hatalmas fekete lyukakból származó gravitációs hullámokat. Gyakorlatilag nincs esélyünk felismerni egy sötét lény vagy egy sötét lények teljes seregét, függetlenül attól, hogy milyen közel állnak hozzánk.
Ideális esetben szeretnék valamilyen módon kommunikálni ezzel az új szektorral. De ha ezt az új életet nem befolyásolják az általunk ismert erők, akkor nem fog megtörténni. Noha megosztjuk a gravitációt velük, az egyetlen tárgy vagy életforma ilyen hatása túl gyenge lenne a felismeréshez. Csak nagyon nagy tárgyak, például a Tejút síkjában levõ lemez képesek megmutatni a megfigyelt hatásokat.
Sötét tárgyak vagy sötét élet nagyon közel állhatnak hozzánk - de ha a sötét anyag teljes tömege kicsi, nem tudunk róla. Még a modern technológiával vagy bármilyen technológiával, amelyet el tudunk képzelni, csak nagyon különleges képességek tesztelhetők. A „árnyékélet”, amilyen izgalmas is, valószínűtlen, hogy kézzelfogható következményekkel jár, és csábító, de elérhetetlen lehetőség lehet. De a sötét élet nagyon laza feltételezés. A tudósoknak nem lesz probléma annak létrehozásával, de az Univerzumnak még sok más akadálya van ennek. Nem világos, hogy a kémiai kölcsönhatások melyik változata képes-e az élet fenntartására, és nem tudjuk, milyen környezetre van szükség azoknak a változatoknak, amelyek erre képesek.
Ennek ellenére elvileg létezhet sötét élet, közvetlenül orrunk alatt. De a világ kérdésével való erősebb kölcsönhatás nélkül szórakozhat, harcolhat, aktív vagy passzív lehet - és soha nem fogunk tudni róla. Érdekes, hogy ha a sötét világban kölcsönhatások vannak, függetlenül attól, hogy életben van-e vagy sem, mérhető módon befolyásolhatják a szerkezetet. És akkor sokkal többet megtudhatunk a sötét világról.