новости космоса
6029 31
07 марта 2020 15:34:09

Новая элементарная частица может оказаться «атомом» темной материи

Исследователи считают, что вновь идентифицированная субатомная частица могла сформировать темную материю нашей Вселенной вскоре после Большого взрыва, произошедшего примерно 13,8 миллиарда лет назад.

Хотя ученым удалось выяснить, что до 27 процентов материи во Вселенной может приходиться на темную материю, наше понимание этой таинственной субстанции до сих пор остается весьма скудным, поскольку никто никогда не наблюдал ее напрямую.

Теперь в новом исследовании физики-ядерщики предполагают, что темная материя может состоять из недавно обнаруженных частиц – гексакварков d*.

Как протоны, так и нейтроны состоят из трех мельчайших частиц, называемых кварками. Гексакварки отличаются тем, что состоят не из трех, а из шести кварков. Их существование было предсказано еще несколько десятилетий назад, и в 2014 г. ученым удалось подтвердить эту гипотезу.

Хотя эти экзотические частицы состоят из большего числа кварков, чем протоны, на самом деле гексакварки намного меньше по размерам, чем хорошо знакомые нам частицы. Гексакварки относятся к бозонам, и это означает, что множества гексакварков d* могут формировать структуры, отличающиеся от тех структур, которые образуют протоны и нейтроны.

Согласно Михаилу Башканову с кафедры физики Йоркского университета, Великобритания, гексакварки могли конденсироваться, формируя темную материю, в необычных условиях сразу после Большого взрыва.

В первые моменты после этого события Вселенная представляла собой остывающий океан субатомных частиц, «большую кастрюлю супа из кварков», сказал Башканов.

В своем исследовании Башканов и его коллега Дэниэл Уоттс (Daniel Watts) показывают, что в ранний период развития Вселенной гексакварки d* могли при остывании формировать то, что называют конденсатом Бозе-Эйнштейна (BEC).

BEC представляет собой экзотическое, пятое состояние материи, которое наблюдается, когда облако субатомных частиц остывает до температур, приближающихся к абсолютному нулю Кельвинов (минус 273,15 градусов Цельсия). При этих экстремальных температурах частицы объединяются в единую структуру, которая может быть описана при помощи волновой функции. Другими словами, частицы объединяются и ведут себя так, словно они представляют собой единый атом.

Несмотря на то что гексакварки в лаборатории склонны к быстрому спонтанному распаду, Башканов считает, что они являются намного более стабильными и долгоживущими в недрах нейтронных звезд и, возможно, также в составе BEC.

Поэтому, как объяснил Башканов, ученые считают, что вскоре после формирования Вселенной в результате Большого взрыва гексакварки могли сконденсироваться в BEC – и этот уникальный BEC представляет собой то, что мы сегодня называем темной материей.

Исследование опубликовано в журнале Physics G Letters.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
misli_iz_fut77 · 07-03-2020

Если бы гексакварки были стабильными в недрах нейтронных звезд, то это было учтено фактом гравитации самой нейтронной звезды и это было бы видно по гравитационному линзированию. Лямбда СДМ модель предполагает, что ТМ распределена по обширному гало вокруг галактик или растянута по филаментам. Поэтому истинность данной гипотезы под большим вопросом.

2
dilettant171 · 07-03-2020

Сколь бы мелкой не была отдельная пылинка, но слой пыли она образует всёравно! Эти "мелкокварки", образуя макроструктуру, непременно проявят себя не только гравитационно, ИМХО.
Что-то мне всё более кажется, что на роль ТМ больше всего прав имеют т.н. "виртуальные" частицы. Свойства, приписываемые частицам ТМ, уж слишком похожи на свойства "виртуальных" частиц.

3
viktorchibis92 · 07-03-2020

По KST, с точки зрения топологии, вариант возможный. Кварки u и d имеют примерно одинаковую длину спиральки, и под действием магнитных полюсов на торцах изогнуты в дугу 120 градусов. В протонах и нейтронах они по 3 шт. образуют стягивающий «обруч», нацепляв на себя магнитными силами средние и большие бублики из симплов Sµ и Sτ. А здесь в гексакварках, они вероятно должны скрутиться в два оборота. Только, чтобы не было заряда, это должна быть комбинация 2u+4d. Ещё им надо, как-то увернуться и не нацеплять на себя бубликов из симплов Sµ и Sτ.
Это на первый взгляд. Однако, есть ещё одна закономерность образования симплов в определённом соотношении, предопределённая процессом растяжки виртуальных фотонов в симплы. И вот здесь швах. Симплы Su и Sd, из которых состоят кварки u и d, образуются в меньшинстве. Именно поэтому процесс образования реликтовых нейтронов заканчивается раньше, не исчерпав запас более крупных симплов Sµ и Sτ. Именно из остатка этих симплов и должны образовываться частицы ТМ. По моим прикидкам – это «легкие» блоки из 20 шт мю-нейтрино, и «тяжелые» блоки из 20 шт тау-нейтрино.
Так говорит KST. Более подробно см. S_теория (Чибисов).

4
andromeda8210 · 07-03-2020

Законы физики, это миф. Жалкая попытка человека, обьяснить необьяснимое

5
JamesWebb92 · 07-03-2020

Я скептически к этому отношусь, и абсолютно согласен с dilettant"ом - ТМ не может (не должна или не обязана) состоять из тех же частиц, их которых состоит "светлая" материя. Ибо сами кварки, чем бы они не являлись, будут взаимодействовать между собой. Потому что факт - они это делают. А значит светлая материя и тёмная материя должны взаимодействовать. А они не взаимодействуют.
Темная материя может состоять вообще не из частиц. Она может оказаться всего навсего неправильным пониманием законов физики вселенной. В мелком масштабе звезда-планета это не заметно. А в более крупном - галактика - уже начинают возникать несоответствия.
Даже сам по себе размер гексакварка уже говорит о том, что никто не понимает, что такое кварки. Даже кварки! Из которых состоит всё, что мы наблюдаем и изучаем. А дальше вообще тёмный лес. При этом еще есть такая штука, как пространство-время. Которая тоже где-то и из чего-то состоит. Об этом вообще мало кто задумывается.
Поэтому вот так вот тыкать пальцем в первую попавшуюся структуру частиц и называть её частицей тёмной материи выглядит как-то совсем по-детски :) Когда детям загадку задаёшь, а они никто ответ не знают и начинают угадывать :D Ну смешно прямо!

6
JamesWebb92 · 07-03-2020

andromeda82, кирпич, падающий вам на голову (или кому-то другому), весьма убедительно показывает, что никакой это не миф :)

7
Pourquoi64 · 07-03-2020

Шесть d-кварков должны иметь заряд -2е, т. е. вступать в электромагнитное взаимодействие?

8
paragonn2298 · 07-03-2020

Абсолютная белиберда. Не существует никаких кварков, тем более гексакварков d.
Мало того, я тут по ходу выяснил, что даже закон всемирного тяготения не является всемирным и универсальным для всех систем.

9
viktorchibis92 · 07-03-2020

JamesWebb (5), насчет детей, это Вы хорошо сравнили. Только вот выше рассуждаете немного по-детски.
Вы пишете – «кварки, чем бы они не являлись, будут взаимодействовать между собой. Потому что факт - они это делают».
Факт – это то, что кварки по одиночке существовать не могут. Почему? Чтобы этот факт не повисал без ответа, как многое в СТО, ОТО, или КТ, и мозги не выворачивались наизнанку, предлагаю модель. Кварк – это спиралька, которой не хватает длины, чтобы свернуться в бублик. По поверхности крутятся электрические вихри, а внутри сгенерировано магнитное поле (магнитный вихрь). Магнитный вихрь замыкается снаружи через цепочки корпускул пространства. Но такая структура не устойчивая, т.к. имеется потеря энергии во вне, и спиралька всё время укорачивается. Она может стабилизироваться на некоторое время на определенной резонансной длине (фактически это контур), но ненадолго. Вот в этом резонансном состоянии кварки и цепляют друг друга своими магнитными полюсами на торцах. И как только наберут достаточную длину (три кварка), они сворачиваются в стабильный бублик (бублик наружного излучения не имеет).
Далее материя укрупняется в ядра, атомы, молекулы, и т.д., но не за счет взаимодействия указанных триад кварков, а в основном за счет обобществлённых электронов. Да есть ещё такой элемент, как ядерные силы, собирающие триады кварков в ядра. Но там работают глюоны (это по официальной физике). Как на самом деле здесь обстоит дело можно прочитать в S_теории.

10
andromeda8210 · 08-03-2020

viktorchibis26, согласен, просто некоторые тут действительно мыслят по-детски инфантильно...)))

11
Leonid3190 · 08-03-2020

"..Как на самом деле здесь обстоит дело можно прочитать в S_теории.." (с)viktorchibis
Смелое заявление!
В любом случае к таким фразам надо бы добавлять: IMHO, ИМХО, ПМСМ -- In My Humble Opinion, По Моему Скромному Мнению :-))

12
viktorchibis92 · 08-03-2020

Конечно, ИМХО.
Я немного эпатирую, вспоминая Mahy.
Когда опробываешь свои мысли на других, без этого не обойтись.

13
JamesWebb92 · 08-03-2020

viktorchibis, корпускулы пространства мне больше всего понравились)))

14
viktorchibis92 · 08-03-2020

Термин корпускулы придумал Ломоносов.

15
Starlight107 · 08-03-2020

Коллега Leonid3, в комменте 11 Вы забыли расшифровать аббревиатуру ИМХО. ;-)

16
Leonid3190 · 08-03-2020

Starlight :-))
ИМХО -- русскими буквами англоязычная аббревиатура IMHO (над чем всегда издевался М. Задорнов, светлая память ему) расшифрована во второй, не прочитанной вами, половине предложения.

17
300058 · 08-03-2020

Дождались это прорыв.......

18
itatel117 · 08-03-2020

Интересная идея но непроверяемая наверно. Зато видимо возможен взаимопереход из ТМ в обычную и наоборот, а теория БВ может приобретать более конкретные очертания. Вместе с тем непонятно где же концентрируется ТМ и можно ли как-то это зафиксировать.

19
Andy57 · 08-03-2020

Интересно, а кому нибудь приходило в голову сколько весит сам магнетизм во всех своих 4 ипостасях? Может быть поискать ТМ в этом ракурсе вопроса?

20
3756 · 08-03-2020

Ложь и провокация. Частицы стабильной материи должны быть стабильны. А всякое отвлечение на НЗ и сверхнизкие температуры - даже смешно.

21
Starlight107 · 08-03-2020

Leonid3, всё я прочитал, эээ нет, у ИМХО есть своя, немного скабрезная, расшифровка... :-D

22
Leonid3190 · 08-03-2020

Starlight, ну вы совсем как Вовочка, таки придумавший к большому удивлению Мариваны "скабрезную" фразу на букву "К" :-))

23
viktorchibis92 · 09-03-2020

Возможно при трансляции данной новости, сработал эффект испорченного телефона. Наши модераторы новостей дублируют их, как правило, с сайта физ.орг (по-англицки), который сам по себе публикует изложение новостей из научных журналов, в данном случае из Journal of Physics G Letters. Так вот, представленный нам термин «гексакварки d*», на физ.орг выглядит, как «d-star hexaquark» (вероятно произошла обычная идиоматическая ошибка, связанная с автопереводом). В оригинале я не смотрел, но думаю, что там используется термин из физ.орг.
К чему я всё это? Дело в том, что термин «d-star» имеет вполне устоявшееся значение в области любительской радиосвязи (Leonid должен это знать). Речь идет о цифровой радиосвязи, использующей пакетную передачу данных в сети любительских радиостанций, построенной на принципах Ethernet.
Термин гексакварк тоже «запатентованный». В физике элементарных частиц он, означает «частицу, состоящую из шести кварков или антикварков любых ароматов». Топологически гексакварк представляет собой две сцепленных друг с другом тройки кварков. Ещё их называют иногда дибарионами.
Есть ещё уточнение. В 2014 году в исследовательском центре Юлиха был обнаружен дибарион с массой 2380 МэВ. Частица существовала в течение 10^-23 секунд и была названа d* (2380). Эта частица была предложена в качестве кандидата на темную материю.
Вот такое переплетение терминов получается.

24
paragonn2298 · 09-03-2020

Читатель таких новостей и комментариев, знай и пОмни: Кварки - это математическая СКАЗКА 20 века (с).

25
nick_s110 · 09-03-2020

Кварки не сказка, а математическая абстракция идеалистического моделирования. Это легко увидеть на примере мезонов, кварковый состав которых обеспечивается не сложением, а вычитанием кварков: uU-dD...

26
nick_s110 · 09-03-2020

viktorchibis, кстати, Виктор, а как Вы решаете "проблему" мезонов (см. коммент. 25)? Ведь Ваши кварки не абстрактные, а вполне материальные образования....

27
paragonn2298 · 09-03-2020

Кварки не сказка, а математическая абстракция идеалистического моделирования.
_________________________________________________________________
То есть такая же умозрительная теория, не имеющая к реальному миру никакого отношения, как и ОТО. Что и требовалось доказать.
"Правда, нам под видом якобы "открытого" бозона Хиггса попытались подсунуть новую элементарную частицу, но ввести в заблуждение все человечество - НЕ получилось. Часть физиков возмутилась этим надувательством. Но было бы наивно надеяться, что те, кто всю жизнь рассказывал нам сказки о кварках, однажды прозреют. - Прямых доказательств существования в природе дробного электрического заряда, равного заряду выдуманных кварков, у физики НЕТ. А "теорий" можно сочинить столько - сколько есть авторов, желающих это сделать, а потом выдавать математические сказки за триумф науки, что мы и видим".

28
viktorchibis92 · 10-03-2020

Nick_s (26), в ST я построил модели только базовых стабильных частиц. Мезоны являются короткоживущими частицами. Про этот класс частиц я в ST написал чохом, что они представляют собой нестабильные блоки симплов. Так, например, мезон – это соединение кварка и антикварка. Топологически – это соединение двух спиралевидных блока, изогнутых под 120 градусов каждый. В местах стыковки блоков образуется щель, через которую часть магнитных вихрей выходит наружу. Происходит потеря энергии, частица рассыпается.
Подобной частицей являются, на мой взгляд, и бозоны Хигса. Только там понакручено спиральных блоков гораздо больше и разной длины. В определенной конфигурации они образуют определённую резонансную структуру, но с потерями энергии. В результате тоже рассыпаются.
Интересна судьба рассыпавшихся блоков. Одиночный блок, с «открытыми» торцами и недостаточной длины, чтобы свернуться в бублик, постоянно теряет энергию. Это эквивалентно постоянному уменьшению его массы. При этом, его электрический заряд сохраняется (азимутальный электрический вихрь замыкается через корпускулы пространства и никуда не исчезает). Результатом процесса сокращения является, как правило, образование электронного нейтрино. Плюс, весь этот процесс происходит не сам по себе в одиночестве, а в результате ядерных и субъядерных реакций, придающих всем блокам импульс движения во внешнем магнитном поле. Траектория движения заряженной частицы с убывающей массой в магнитном поле топологически представляет собой закручивающуюся улитку. В детекторах ускорителей таких треков частиц наблюдают массу.

29
viktorchibis92 · 10-03-2020

Paragonn (24, 27), кварки – это не совсем «сказки». Одинокий электрон тоже никто в руках (или в лазерном пинцете) не держал. С этой позиции, он тоже «сказка».
Все частицы открывают умозрительно. Так в 50-е года сложилась ситуация, когда в детекторах наизмеряли больше сотни частиц – адронов. Стало ясно, что городить этот огород дальше бессмысленно, что они должны иметь какую-то родственную друг другу структуру. Стали её ПРИДУМЫВАТЬ, и вот тогда появилась теория кварков с определенными параметрами, которая идеально описала структуру всех адронов. Да, все параметры кварков – результат математического моделирования. Более того, во многих теориях, которые Вы упоминаете, эти параметры отличаются, хотя с концепцией кварков согласно абсолютное большинство. Вот и у меня в ST есть вариант, когда масса кварков равна справочной, а есть вариант, в котором масса кварков существенно меньше. Это возможно потому, что кварки составляют незначительную часть массы адронов, а основную часть их массы составляют глюоны (по официальной физике). Глюонов никто никогда не видел, даже в треках. Их параметры – черный ящик. В результате разные модели построения адронов вполне могут давать разные параметры кварков, что с логической точки зрения вполне допустимо. Но при этом надо иметь в виду, что из разных теорий вытекают разные следствия. И вот экспериментальная проверка этих следствий и должна сказать в конечном счете – какая теория правильная.
В частности, из ST вытекает следствие, что масса нуклонов постоянно уменьшается в процессе всех ядерных реакций. Об этом свидетельствует, например, масса изотопа 56Fe. Абсолютно строго это можно доказать, измерив массу α, р, n вылетающих из ядер тяжелых изотопов в реакциях α-распада, р-распада, n-распада. Их масса должна быть до 1% меньше справочных масс. Но официальная наука не хочет делать эти эксперименты, потому что не знает, как объяснить их результат.

30
elena192 · 10-03-2020

Атом-монолит,без уровней электронов?

31
paragonn2298 · 10-03-2020

Как видим, реально доказано существование всего лишь двух фундаментальных взаимодействий: гравитационного и электромагнитных взаимодействий. Все остальные фундаментальные взаимодействия должны являться производными от первых, если они вообще существуют в природе. Это, прежде всего, относится к слабому фундаментальному взаимодействию. А что касается "открытых" переносчиков слабых фундаментальных взаимодействий то, во-первых виртуальных частиц в природе нет, а во-вторых из бесконечно большого числа элементарных частиц всегда можно выбрать частицы с заданным спином и с требуемой величиной массы покоя (особенно когда теория не дает точного значения), но таких частиц может оказаться больше чем требуется такой "теории". (Владимир Горунович. Новая физика - физика 21 века)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!