Puas yog lub neej raws li qhov tsaus ntuj ua tau?

2024 Tus sau: Seth Attwood | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-16 16:06

Feem coob ntawm pawg hauv peb lub Ntiaj Teb yog qhov tsis pom. Thiab rau qee lub sij hawm tam sim no, physicists tau sim nkag siab tias qhov tsis zoo no yog dab tsi. Yog tias nws yog ua los ntawm cov khoom, qhov kev cia siab yog tias Loj Hadron Collider tuaj yeem tsim cov teeb meem tsaus ntuj, lossis lub tsom iav qhov chaw yuav pom qhov zoo nkauj gamma ray kos npe ntawm cov teeb meem tsaus ntuj. Txog tam sim no, tsis muaj dab tsi. Thiab qhov teeb meem no ua rau theoretical physicists xav txog cov tswv yim tshiab.

Nyob rau hauv 2017, renowned theoretical physicist Lisa Randall tau saib mus rau hauv ib qho ntawm qhov zoo kawg li muaj peev xwm ntawm cov teeb meem tsaus. Hypothetical, tau kawg. Tsis yog kho qhov teeb meem tsaus ntuj raws li ib yam ntawm cov khoom, nws xav tias cov teeb meem tsaus ntuj tuaj yeem tsim los ntawm tag nrho tsev neeg ntawm cov khoom uas ua rau cov hnub qub tsaus, tsaus ntuj nti, cov ntiaj chaw tsaus, thiab tej zaum lub neej tsaus ntuj. Lub chemistry ntawm lub ntug tsaus ntuj yuav nplua nuj thiab sib txawv raws li peb tus kheej "chemistry tsis tu ncua." Tab sis tsis yog txhua yam yooj yim heev.

Qhov teeb meem tsaus nti

Peb lub ntiaj teb yog ib qho amazing, txawm tias qhov chaw tsis nkag siab.

Ob peb xyoos dhau los, peb tau paub tias 84.5% ntawm qhov teeb meem hauv lub Ntiaj Teb tsis tuaj yeem pom. Muab nws lub npe hu ua "dub teeb meem", cov khoom no yog nyob rau hauv lub xeev uas nws tsis cuam tshuam nrog "ib txwm" teeb meem. Zoo li lub zog tsaus ntuj, tej yam no yog "tsaus" vim peb tsis to taub lawv.

Yog tias muaj ib qho teeb meem tsaus nti ntawm kuv lub rooj tam sim no, kuv yuav tsis paub txog nws. Ib qho teeb meem tsaus ntuj feem ntau, xws li, tsis tuaj yeem pw ntawm kuv lub rooj. Nws yuav poob los ntawm lub rooj, thiab hauv pem teb, thiab lub ntiaj teb crust, maj mus rau hauv lub ntiajteb txawj nqus zoo nyob rau hauv lub hauv paus ntawm peb ntiaj chaw. Los yog nws yuav ploj mus rau hauv qhov chaw hauv txoj kev tsis nkag siab. Cov teeb meem tsaus ntuj cuam tshuam nrog tsis muaj zog nrog txhua yam uas cov khoom no tsuas yog poob los ntawm qhov teeb meem zoo tib yam, zoo li nws tsis muaj nyob.

Ntawm qhov me me, qhov pom ntawm qhov tsaus ntuj ntawm qhov tsaus ntuj yog qhov tsis txaus ntseeg, tab sis nyob rau hauv cosmological nrug qhov pom ntawm cov teeb meem tsaus ntuj yog xav tias - nws tuaj yeem pom tsis ncaj los ntawm nws cov nyhuv gravitational ntawm galaxy pawg thiab nws cov txiaj ntsig ntawm kev sib hloov ntawm galaxies. Peb paub tias muaj, peb tsuas tsis pom nws.

Thiab peb tsis paub tias yog dab tsi, peb tsuas tuaj yeem kwv yees

Cov teeb meem qub - aka baryonic teeb meem - cuam tshuam los ntawm electromagnetic, gravitational, muaj zog thiab tsis muaj zog. Cov zog no hloov lub zog thiab muab cov qauv rau txhua qhov teeb meem. Qhov teeb meem tsaus ntuj, ntawm qhov tod tes, feem ntau yog saib raws li huab cua amorphous ntawm "qhov teeb meem" uas tsis tuaj yeem cuam tshuam los ntawm electromagnetic rog, tsis muaj zog lossis muaj zog. Yog li ntawd, nws tau xav tias qhov teeb meem tsaus yog "non-baryonic". Cov teeb meem uas tsis yog baryonic tuaj yeem nthuav tawm nws lub xub ntiag tsuas yog gravitationally.

Cov neeg sib tw ua thawj coj hauv kev tshawb nrhiav qhov tsaus ntuj yog WIMP, qhov tsis muaj zog cuam tshuam cov khoom loj. Raws li lub npe WIMP qhia, qhov no hypothetical particle tsis cuam tshuam nrog ib txwm teeb meem - yog li nws tsis yog baryonic.

Tsim cov qauv cosmological kwv yees tias qhov teeb meem tsaus ntuj - yog nws nyob rau hauv daim ntawv ntawm WIMPs los yog "axions", piv txwv li - endows peb lub ntiaj teb nrog cov qauv thiab feem ntau simplistically hu ua "kua nplaum" uas tuav peb lub ntiaj teb tag nrho.

Saib xyuas kev sib hloov ntawm galaxies, astronomer Vera Rubin pom tias feem ntau ntawm cov teeb meem hauv galaxies tsis pom. Tsuas yog ib feem me me xwb pom - hnub qub, roj thiab hmoov av; tus so hides nyob rau hauv ib tug loj tab sis invisible halo ntawm tsaus teeb meem. Nws zoo li yog tias peb pom galaxy ntawm cov teeb meem zoo tib yam tsuas yog lub hood ntawm lub log loj ntawm cov teeb meem tsaus ntuj uas nthuav dav tshaj qhov peb tuaj yeem pom.

Nyob rau hauv ib daim ntawv luam tawm tsis ntev los no (2013), Randall thiab nws cov npoj yaig tau nthuav tawm ntau hom kev tsaus ntuj. Raws li lawv, qhov tsaus ntuj teeb meem halo ntawm peb lub galaxy tsis muaj tsuas yog ib hom amorphous loj ntawm non-baryonic teeb meem.

Randall sau hais tias "Nws zoo li coj txawv txawv uas xav tias txhua qhov tsaus ntuj yog tsim los ntawm ib hom kab lus xwb," sau Randall. "Tus kws tshawb fawb tsis muaj kev ywj pheej yuav tsum tsis txhob tso cov teeb meem tsaus ntuj kom muaj ntau haiv neeg raws li peb cov teeb meem ib txwm muaj."

Ib tug nplua nuj "duab ntxoov ntxoo ntug"?

Ib yam li peb lub ntiaj teb pom tau raug tswj hwm los ntawm Tus Qauv Qauv ntawm physics - ib tsev neeg muaj pov thawj zoo ntawm cov khoom (xws li lub npe hu ua Higgs boson) thiab cov rog, puas tuaj yeem muaj cov qauv nplua nuj thiab ntau yam ntawm cov teeb meem tsaus ntuj thiab cov rog ua haujlwm hauv qhov tsaus ntuj galactic halo?

Qhov kev tshawb fawb no ua raws li kev xav ntawm kev xav tias muaj ntau yam tsis paub txog lub cev nyob rau hauv qhov tsaus ntuj ntawm lub ntiaj teb - cia peb hu nws "duab ntxoov ntxoo ntug" - uas muaj nyob rau tib lub sijhawm rau peb tus kheej thiab muaj tag nrho cov complexities uas peb pom ntug muaj.

Astrophysicists yav dhau los tau hais tias "hnub qub tsaus" - cov hnub qub ua los ntawm cov teeb meem tsaus ntuj - tej zaum yuav muaj nyob hauv peb lub ntiaj teb thaum ub los txog niaj hnub no. Yog tias muaj, Randall sib cav, tej zaum "dub ntiaj chaw" tuaj yeem tsim. Thiab yog tias muaj ib tsev neeg ntawm cov teeb meem tsaus ntuj uas tswj los ntawm cov tub rog xa mus rau hauv qhov tsaus ntuj, qhov no puas tuaj yeem ua rau muaj qhov tshwm sim ntawm cov chemistry nyuaj? Thiab rau lub neej?

Txawm li cas los xij, yog tias muaj "tsaus" lossis "duab ntxoov ntxoo" lub neej sib npaug rau peb lub ntiaj teb, koj tuaj yeem hnov qab tias peb tuaj yeem ntes nws.

Duab ntxoov ntxoo lub neej yuav nyob twj ywm hauv qhov ntxoov ntxoo

Nws zoo nkaus li ntxias siv qhov kev xav no los piav qhia txhua yam kev paub tsis meej txhua hnub lossis txawm tias cov lus tsis txaus ntseeg uas kev tshawb fawb tsis tuaj yeem sib cav lossis txhawb nqa. Yuav ua li cas yog "dab" los yog inexplicable "teeb nyob rau hauv lub ntuj" yog cov antics ntawm tsaus creatures nyob rau hauv lub nraub qaum ntawm txhua yam?

Txawm hais tias qhov kev xav no yuav zoo rau kev ua yeeb yaj kiab hauv TV lossis yeeb yaj kiab, cov tsiaj tsaus nti no yuav nyob hauv qhov ntxoov ntxoo ntawm ntug uas tsis sib haum nrog cov teeb meem zoo tib yam. Lawv cov khoom thiab lub zog yuav tsis muaj txiaj ntsig hauv peb lub ntiaj teb. Koj tuaj yeem nyeem cov kab no zaum ntawm tsob ntoo hauv hav zoov tsaus, thiab koj yuav tsis paub txog nws.

Tab sis txij li thaum peb ua ke nrog lub ntiaj teb duab ntxoov ntxoo hauv tib lub sijhawm - tsis muaj qhov loj me lossis ntau qhov sib txawv - tsuas yog ib qho teeb liab tuaj yeem kis tau.

Lub gravitational nthwv dej tsuas yog pom nyob rau hauv 2016, thiab thawj qhov kev tshawb pom ntawm cov ripples nyob rau hauv spacetime yog tshwm sim los ntawm kev sib tsoo ntawm qhov dub. Nws zoo nkaus li tias cov nthwv dej gravitational tuaj yeem kuaj pom hauv qhov tsaus ntuj, tab sis tsuas yog cov xwm txheej muaj zog tshaj plaws hauv qhov tsaus ntuj tuaj yeem kuaj pom ntawm peb qhov kawg ntawm cov hlau.

Tag nrho hauv tag nrho, peb yuav luag yeej tsis ua pov thawj tias muaj cov teeb meem tsaus ntuj ntxim hlub, tab sis Randall taw qhia qhov tseem ceeb. Thaum peb xav txog lub hauv paus ntawm qhov tsaus ntuj, peb yuav tsum saib dhau ntawm peb qhov kev xav tsis zoo; qhov tsaus ntuj tuaj yeem yog tsev neeg nyuaj ntawm cov teeb meem tsaus ntuj thiab lub zog uas dhau qhov peb tuaj yeem xav txog.