Mørk materie og mørk energi i universet. 1. Introduktion

Mørk stof og mørk energi i universet

Valery Anatolyevich Rubakov,
Institut for Kerneforskning, RAS, Moskva, Rusland

Præsentation af forelæsningen (pdf, 2 Mb)

Download video (AVI): Del 1 (180 MB), Del 2 (210 MB), Del 3 (250 MB)

  • 1. Introduktion
  • 2. Udvidende univers
  • 3. Universet i fortiden
  • 4. Energibalance i det moderne univers
  • 5. Mørk stof
  • 6. Mørk energi
  • 7. Konklusion

1. Introduktion

Naturvidenskaben er nu i begyndelsen af ​​et nyt, usædvanligt interessant stadium i sin udvikling. Det er bemærkelsesværdigt først og fremmest at mikrovidenskabens videnskab – elementære partikers fysik – og universets videnskab – kosmologi – bliver den eneste videnskab om de grundlæggende egenskaber i verden omkring os. De besvarer de samme spørgsmål med forskellige metoder: Hvilket materiale er universet fyldt med i dag? Hvad var dens udvikling i fortiden? Hvilke processer der forekommer mellem elementære partikler i det tidlige univers, førte til sidst til dets moderne tilstand? Hvis forholdsvis for nylig stoppede diskussionen af ​​sådanne spørgsmål på niveau med hypoteser, er der i dag mange eksperimentelle og observatoriske data, der giver mulighed for at opnå kvantitative (!) Svar på disse spørgsmål.Dette er et andet træk ved den nuværende scene: i løbet af de sidste 10-15 år er kosmologi blevet en eksakt videnskab. Selv i dag er observatoriske kosmologiske data meget præcise; endnu mere information om det moderne og tidlige univers vil blive opnået i de kommende år.

Nyligt opnåede kosmologiske data kræver en grundlæggende tilføjelse til moderne ideer om stoffets struktur og om de grundlæggende interaktioner af elementære partikler. I dag kender vi alle eller næsten alle disse "mursten", som det almindelige stof består af – atomer, atomkerner, protoner og neutroner, der udgør kerner – og hvordan disse "mursten" interagerer med hinanden i afstande på op til 1 / 1000 størrelsen af ​​atomkernen (figur 1). Denne viden opnås som et resultat af mange års eksperimentel forskning, hovedsagelig på acceleratorer og en teoretisk forståelse af disse eksperimenter. Kosmologiske data indikerer eksistensen af ​​nye typer partikler, der endnu ikke er opdaget under jordiske forhold og udgør "mørkt stof" i universet. Mest sandsynligt taler vi om et helt lag nye fænomener i microworldens fysik, og det er helt muligt, at dette fænomenlag vil blive opdaget i jordlaboratorier i den nærmeste fremtid.

Fig. 1. Kendte elementære partikler.De protoner og neutroner, der udgør selve atomkernerne, består af kvarker, som i dag betragtes som elementære. I naturen er der også elektroner og deres tyngre kortvarige modstykker – muoner (μ) og tau leptoner (τ). Derudover er der tre typer af neutrinos i naturen, ve, vμ og vτ. Neutrinos har ikke en elektrisk ladning og interagerer ekstremt svagt med materie: Som en illustration trænger de næsten helt ned til jorden eller solen. Figuren viser ikke fotoner og andre partikler, der er ansvarlige for interaktionerne – gluoner, W±– og Z-bosoner.

Et endnu mere overraskende resultat af observatorisk kosmologi var indikationen for eksistensen af ​​en helt ny form for materie – "mørk energi".

Hvad er mørke materieegenskaber og mørk energi? Hvilke kosmologiske data angiver deres eksistens? Hvad siger det fra mikrovågens fysiks synspunkt? Hvad er udsigterne for at studere mørkt materiale og mørk energi i terrestriske forhold? Foredraget, der tilbydes til din opmærksomhed, er afsat til disse spørgsmål.


Like this post? Please share to your friends:
Mørk stof og mørk energi i universet ">
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: