Originaltitel: fast hundert Jahre gedauert, so die Vereinigten Staaten und Europa und andere Länder zig Milliarden von Dollar in großer Suche verbringt am Ende zu finden, was?
Quelle: Lookout Denkfabrik
für die Astronomen, dunkle Materie und die Sterne, Planeten, sind echte Substanz. Astronomers dunkle Materie Verteilung aufgetragen, die man durch die Galaxie als „glühen“ gewöhnliche Materie übersät mit dunklen Materie Wolken. Leihen dunkle Materie, haben Wissenschaftler zu erklären, wie das Universum Strukturbildung und Entwicklung gelungen.
Doch nach Jahren der Suche sind die Menschen noch in der Lage nicht direkt dunkle Materie zu erkennen. Es wurde in den Wolken der dunklen Materie im Universum gehüllt, aber nicht genau wissen, was das dunkle Seite.
Vor nicht langer Zeit, gibt den Nobelpreisträger für Physik, chinesisch-amerikanische Physiker Samuel Ting Rede an der Universität Shandong, erneut einen Zeitknoten Materie Hinweise auf Dunkelheit zu finden – die 2024. Seiner Ansicht nach, wenn sie auf die Quelle der dunklen Materie „sollten wir in der Lage sein, einen entscheidenden Ergebnis zu haben.“
2024 ist auch die Internationale Raumstation der Zeit der Pensionierung sein kann, für dunkele Materie und Antimaterie auf der internationalen Raumstation sucht, ist der Alpha-Magnet-Spektrometer. Es ist die erste Platzierung im Raum der mächtigsten, empfindlichsten und anspruchsvollen Partikelerfassungsvorrichtung.
Nobelpreisträger Samuel Ting Update über den Fortschritt des Magnetic Spectrometer Projektes Alpha
Alpha Magnetic Spectrometer Projekt von Samuel Ting Vorsitz von einem Team internationalen Zusammenarbeit unterstützt. In der Tat, Kanada, Italien, China, Japan, Deutschland, hat die Vereinigten Staaten Team eine Menge dunkler Materie zu finden, einige im Himmel, und einige in dem Boden, Tausende von Baidu Spur von dunkler Materie, wissen noch nicht, ob es im Dämmerlicht ist.
So sind viele Länder alles daran, wissenschaftliche Elite der dunklen Materie am Ende zu finden, was ist? Schließlich finden Sie es?
Wen | Bi Xiaojun High Energy Physics, Chinesische Akademie der Wissenschaften
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Universum unsichtbar, ungreifbar geheimnisvollste Kraft
wir Materie kennen – Atome, Sterne, Galaxien, Planeten, Bäume, Felsen, und die restlichen für nur 5% des bekannten Universums, noch weniger, die restlichen ca. 25% ist die Dunkle Materie in der Tat Konto so auf unseren eigenen, 70% der dunklen Energie, sind die beiden letzteren unsichtbar und kann nicht emittieren oder absorbieren elektromagnetische Strahlung, und damit als „dunkel“. Das bedeutet, dass alles, was wir fühlen, sind nur ein kleiner Teil der wirklichen Gegenwart.
Von Anfang an Humanstudien der dunklen Materie hat fast hundert Jahren, also warum diese unsichtbaren Dinge beim Menschen erforschen bestehen bleiben?
, weil dunkle Materie einige grundlegende Fragen über das Universum und die Entwicklung der Produkte beinhaltet, die Wissenschaftler „gehüllt im 21. Jahrhundert Physik Wolken am Himmel“ verglichen wird, ist es derzeit eines der modernsten Bereich der internationalen Forschung.
ist ähnlich, wenn hundert Jahre vor der Geburt von der Relativitätstheorie und die Quantenmechanik über ist, jetzt menschliches Verständnis der physischen Welt wieder einmal an einem Scheideweg. Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass, zu finden und Materie Studie dunkel wird die kopernikanische heliozentrische Theorie wird folgende, Newtons Gravitationsgesetz, Einsteinsche Relativitätstheorie und Quantenmechanik, nachdem es, dass ein weiterer großer Sprung im Universum anerkannt wurde.
Man könnte denken, dass da so tief dunkle Materie verborgen, wie können wir es existieren bestimmen?
Obwohl dunkle Materie elektromagnetische Strahlung nicht emittiert oder absorbiert und daher nicht direkt an astronomischer Vorrichtung beobachtet werden kann, aber es hat die Gravitationswirkung um die Flugbahn des Materials gesehen beeinflusst, kann somit indirekt nachgewiesen werden.
, um die Flugbahn der dunklen Materie der Sonne zu beeinflussen, zum Beispiel, kann klar verstehen, wie dunkle Materie erkannt wird.
Wie oben gezeigt, von der Sonne zum Zentrum der Galaxie 2,8 Millionen Lichts, Drehung um das Zentrum der Galaxie Zeit betragen 230.000.000 Jahre. Zentripetalkraft erzeugt durch die Schwerkraft Material kann auf die Sonne solchen Flugbahn befestigt werden, durch eine einfache Berechnung wissen kann, erfordert dies, die etwa 1011 Msun (Sonnenmasse) des Materials in Sonnenbahn.
jedoch zwei Größenordnungen niedriger Qualität beobachtbaren Sterne und Gas. Offensichtlich gibt mehr unsichtbare Substanz trug zu einer stärkeren Anziehungskraft ist, wenn dunkle Materie nicht vorhanden ist, dann muss eine Menge an das Herz anspricht schwach ist, wird die Drehzahl der Sonne ist auch entsprechend viel kleiner.
M33 drehte GalaxienLinie
Die Sonne ist gewöhnlicher Stern in der Milchstraße, beobachtet mehr Sterne die Verteilung von Informationen umkreisen weiter Dunkle Materie in der Galaxie zu entnehmen.
Zum Beispiel, wie in der Figur gezeigt ist, um als Wirbel von M33 bezeichnet wird, auf die Galaxie der Geschwindigkeit des Star Galaxy dreht sich um seinen Mittelpunkt eine schematische Funktion der Entfernung. Obere Kurve ist das Ergebnis der Astronomen und gestrichelten Linien unterhalb der sichtbaren Materie wird entsprechend der Geschwindigkeit des erwarteten Sternbeobachtungsbetrieb verteilt.
Wir sehen, dass es einen deutlichen Unterschied zwischen den beiden ist, ist die tatsächliche Messung der Geschwindigkeit, die viel größer sind als die Ergebnisse, dass die Galaxie was darauf hindeutet, auch große Mengen an Dunkler Materie verteilt, um die Anziehungskraft dieser Beobachtungen zu erhöhen, dass die Astronomen spekulieren direkte Beobachtungs Beweise für die Existenz der dunklen Materie. Materialverteilung
Nach der Größe der Sonne in verschiedenen Abständen von der Drehgeschwindigkeit kann berechnet werden, wie die Dunkle Materie in der Galaxie Verteilung, so erhält man die in Fig Galaxy dargestellt folgen. Gesehen von der Figur, die meisten unserer Sternverteilung der Milchstraße in einer kleinen scheibenförmigen Struktur, die uns auf dem Silbertablett vertraut ist. Auf einem silbernen Außen kugelförmige Struktur der große dunkle Materie umgibt, dunkle Materie „Halo“ bezeichnet.
Verteilung Galaxie Substanz: normal Sternverteilung Struktur auf der Scheibe (Disk) und eine große dunkle Materie Halo fast kugelsymmetrische Struktur gebildet wird, heißt Halo aus Dunkler Materie (Dunkle Materie)
Zusätzlich zu gibt es viele andere astronomische Beobachtungen, haben die Existenz der dunklen Materie im Universum bestätigt.
Zum Beispiel kann die Verteilung von heißem Gas in dem Cluster, Cluster Lensing durch kosmischen Mikrowellen-Hintergrund Beobachtungen verursacht hat das Vorhandensein von dunkler Materie und dergleichen in einem größeren Maßstab bestätigt.
Heute erstellt Astronomen einen „kosmologischen Standardmodell“, das Modell des Universums von 68% dunkle Energie, 27 Prozent dunkle Materie und 5% der allgemeinen Zusammensetzung der Materie, kann den Erfolg erklären bisher fast alle kosmologischen Beobachtungen Phänomen, ist derzeit die neuesten Errungenschaften der menschlichen Verständnis des Universums.
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Dunkle Materie, welche Art von Substanz?
in der Studie über die Geschichte der dunklen Materie Astronomen auch eine Reihe von Annahmen, wie dunkle Materie nicht emit kleine Körper Licht betrachtet wie schwarze Löcher, Neutrinos, usw., oderAber es wurde nachfolgende Beobachtung ausgeschlossen.
nun allgemein als dunkle Materie angenommen, von einem neuen Teilchen zusammengesetzt ist, die sie von jedem anders ist, dass wir die Zusammensetzung der Teilchen der Materie um uns herum zu verstehen haben. Wir wissen nur, dass die Partikel sollen stabile, neutrale und sehr langsame Bewegung des Partikels sein, und welche spezifischen Partikel sowie seine Qualität, wie die Art ihrer Interaktion und so nicht bestimmt werden kann.
machte viele Physiker Modell von Teilchen der Dunklen Materie, aber es gibt keine Beschränkung der direkten Beobachtungsdaten, verschiedene Modelle von Teilchen der Dunklen Materie in der Natur der dunklen Materie sehr viel anders. In vielen dieser dunklen Materie-Modell gibt es eine als „WIMPs“ dunkle Materie-Modell bekannt ist derzeit der am meisten untersuchte.
Ausgangspunkt für solche Modelle ist „wie man produzieren dunkle Materie im Universum“, um dieses Problem zu erklären, und dieses Modell wird angenommen, dass dunkle Materie und gewöhnlicher Materie sein, wie aus hochdichten Hochtemperaturzustand der Materie im frühen Universum erzeugt wird , die produzieren und gewöhnliche Materie ist der gleiche Prozess.
In diesem Zusammenhang Studien und fanden heraus, dass, wenn die Masse der dunklen Materie und der schwache Wechselwirkungsstärke ähnliche Wirkung, seine Dichte auf das Universum und heute haben wir einen konsistenten Dichte beobachtet.
aufgrund der Natur solcher Modelle, die Fülle der dunklen Materie in unserem beobachtbaren Universums erklären kann, und unterliegt daher viel Aufmerksamkeit.
Derzeit sind die meisten der dunklen Materie Erkennung Experimente, die wir für die Dunkle Materie suchen, ist das Thema dieses „WIMPs“ von.
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mehr als zehn Milliarden Dollar, dunkle Materie noch nicht angezeigt ausgegeben hat
Die Stromerfassungs der dunklen Materie drei Protokolle beinhaltet, dass Beschleunigern Erkennung, direkte Erkennung und indirekter Nachweis.
Die drei dunklen Materie Detektionsverfahren
Wie aus der Figur ersichtlich ist, die Wechselwirkung von dunklen Materieteilchen und gewöhnlicher Materie kann in drei Richtungen ausgebildet sein:
* von unten nach oben ist durch die gemeinsame Partikel werden auf hohe Energie beschleunigt Kollisionen eine dunkle Materie Teilchen erzeugen, die die dunkle Materie Teilchenbeschleuniger Detektion ist, wie dunkel~~POS=TRUNC Materie auf Collider (LHC), die nach Möglichkeiten sucht die große Hadronen CERN zu erfassen;
* stellt eine dunkle QuerrichtungGemeinsame Materialpartikel und die Teilchen elastisch gestreute durch für dunkles Materie Erfassungssignal suchen werden durch diese Streuung erzeugt, die eine direkte Detektion von dunkler Materie genannt wird;
* die beide dunkele Materie Teilchen kollidieren Abwärtsrichtung von und ein Paar von Vernichtung gewöhnlichen Teilchen zu erzeugen, finden dies für Teilchen der dunklen Materie Vernichtung Produkt suchen, die einen indirekten Nachweis der dunklen Materie bezeichnet wird. Nachdem das resultierende
von Professor Ting Anzahl Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS-02) 2 Experiment von Teilchen der Dunklen Materie und Satellit „Monkey“ Anzahl der dunklen Materie Nachweis geführt wird, auf einen indirekten Nachweis der Sonde oder Teilchen der Dunklen Materie Vernichtung zerfallbasierende Hochenergie-Partikel für kosmische Strahlen.
indirekten Nachweis der dunklen Materie schematische
Das Prinzip der Dunkelmaterie indirekt nachgewiesen, wie oben gezeigt, das heißt, zwei dunkle Materie Teilchen nach der Kollision kann vertraut Auftreten Quark „Annihilation“, Leptonen ähnliche Partikel werden, sind diese Teilchen instabil schnell zerfallen in eine stabile Teilchen, wie Elektronen, positive und negative, positive und negative Protonen, Neutrinos, Photonen und dergleichen.
Indirekte Erkennungssignal, das für diese kosmische Strahlung Signale sucht die dunkele Materie, die ein indirekter Nachweis zu finden ist in der Regel für Experimente auf dem Boden und den Raum ausgewählt, angepasst der Boden Testsignale des dunkelen Materie Vernichtung Gammastrahlen erzeugt zu erkennen und neutrino Signal, aber die geladenen Teilchen und atmosphärisches reagieren sehr schnell, so dass der Boden nicht besonders geeignet ist, Testsignale von geladenen Teilchen zu detektieren.
Dunkle Materie Erkennung Experimente mehr Räume: AMS-02 Raumstation Experimente, Fermi-Satelliten, „Wukong“ satellite
In der Regel um mehr sauber dunkele Materie Vernichtung Signale die Notwendigkeit für Experimente im Weltraum zu bekommen, einschließlich Satelliten und Experimente in der Raumstation Experimente durchgeführt.