5 януари 2019 г. Бургас84.5% тъмна(невидима) материя Фриц...

5 януари 2019 г. Бургас

ТЪМНАТА СТРАНАНА МАТЕРИЯТА

В. ГолевСУ “Св.Климент Охридски”

Бургас5 януари 2019 г.


Космическата обсерватория «Планк» на ESA през 2013 г. публикува своите данниза състава на наблюдаемата Вселена. Обикновената (барионна) материя е 4,9%, тъмната (невидима) материя е 26,8%, а тъмната енергия е 68,3%. Очевидно, тъмната материя и тъмнатаенергия съставят основата на нашатаВселена.

95% от "пълнежа" на Вселената е нещо крайнозагадъчно – нещо, коетоопределя бъдещата съдба на Вселената.


Обсерваторията «Планк»

5 януари 2019 г. Бургас400 фотона/cm3


“Бюджетът” на формулата

Е = mc2

15.5% светеща (видима) материя

84.5% тъмна (невидима) материя

Фриц Цвики(1898 - 1974)


Откривателят

Роден на брега на Черно море въвВарна от майка чехкиня и бащашвейцарец. От 1925 г. живее и работи в САЩ.

Основно откритие – тъмнатаматерия (1933 г.).

19 януари 1934, Los Angeles Times коментира статия на Валтер Бааде и Фриц Цвикиот 1934 г. в „The Astrophysical Journal”: "Cosmic rays are caused by exploding stars which burn with a fire equal to 100 million suns and then shrivel from 1/2 million mile diameters to little spheres 14 miles thick."

Коментар на самия Цвики : „При всичката възможна скромност твърдя, че тази фраза съдържа едно от най-кондензираните тройни предсказания в науката въобще “.

Защо?

Защото описва правилно природата и произхода на космическите лъчи, на

Свръхновите и на неутронните звезди. Американският физик и нобелов лауреат

Кип Торн нарича статията на Бааде и Цвики «един от най-пророческитедокументи в историята на физиката и астрономията».

Другото научно наследство на Цвики


Цвики

АйнщайнНобелова

награда

1921

Андерсън

Нобелова

награда

1936

МиликенНобелова

награда

1923

… за определяне на елементарния зарядна електрона ипотвърждаването на уравнението на Айнщайн за фотоелектричнияефект.

… за откритието на позитрона.

... за приноса си къмтеоретичната физика и откриването на закона за фотоелектричния ефект.

Научната среда на Цвики



Abell 1656 (Coma Cluster)


Abell 1656 (Coma Cluster)Основното откритие на Цвики е доказването на съществуванетона тъмна материя. През 1933 г. той изследва скоростите на галактиките в купа от галактики в съзвездието Косите на Вероника и установява, че за да бъде той устойчив и да не се разпадне, пълната маса на този куп трябва да е десетки пъти по-голяма от масата на светещото вещество, което виждаме. Цвики

предположил, че галактиките в купа се удържат в него от DunkleMaterie (в превод «тъмна материя») – неизвестно невидимо привличащо вещество.

Тъмната материя не излъчва и не поглъща светлина и почти не взаимодейства с "обикновената" материя. Учените все още не успяват да хванат нито една "тъмна" частица. Но без нея не може да съществува позната ни Вселена, а и ние самите.

Тъмната материя е невидимият цимент на Вселената. Без тъмна материя не могат да възникнат галактиките, а звездите не могат да се образуват извън галактиките.


Цвики предложил и метод за изследване натъмната материя – чрез ефекта на

гравитационнаталеща.

Неговата идея получила потвърждение едва през 1979 г. Но уви, той умира 5 г. преди това да се случи.

Сега методът на гравитационните лещи при изследването на куповетеот галактики е един от най-мощните методи за изучаване на Вселената.


100 години от затъмнението, на което наблюдателно е доказана Общата теория на относителносттана Айнщайн

Гравитационна леща -принцип



Abell 1689 (Virgo)


Abell 1689 (Virgo)

Купът от галактики Abell 1689 работи като гравитационна леща. Гравитацията на един трилионзвезди в купа — плюс тъмната материя — действа като леща с размер 2 млн. св. г. Тази гравитационна леща изкривява и усилва светлината от галактиките, разположени зад купа. Това позволява да се направи

карта на тъмната материя в купа.

Някои от най-слабите обекти на снимката са на повече от 13 милиарда св. г. от нас. Заради разширяването на Вселената определянето на разстоянията до далечнитегалактики не е лесно. Светлината, достигнала след 13 млрд. години от галактиката A1689-zD1, «почервенява» и отслабва при преодоляването на разширяващото се пространство, а самата галактика се отдалечава. Тя щеноси информация за разстояние според червенотоотместване 13 млрд. св. г., докато реалното разстояниедо нея е 30 млрд. св. г. А разстоянието до купа-леща е 2.2 млрд. св. г.


Abell 1689 (Virgo)- карта на тъмната материя


Масивният куп от галактики MACS J0416.1-2403в съзвездието Еридан – видима материя


Къпем се в тъмна материя...Тя е навсякъде


Тъмната материя...…ако можехме да я видим

Тъмната материя („скритата“ маса)

Източник:

Главен източник на скритата маса според съвременните представи санови, още неоткрити масивни елементарни частици, родени в най-ранните стадии на образуването на Вселената, 100 – 1000 пъти по-масивни от протоните. Най-вероятно става дума за нов класелементарни частици, които не се описват от сега действащата теория.

Тези частици не участват в силните ядрени взаимодействия и нямат електричен заряд, поради което не излъчват и не разсейват фотони.

Те взаимодействат една с друга и с "обикновените" частици (протони, неутрони и електрони) основно чрез гравитацията и много слабо чрез слабите ядрени сили. Затова ги наричат WIMPs (от английското «слабо взаимодействащи масивни частици») и тях сега смятат за "носители" на тъмната материя.

Бургас5 януари 2019 г.


Откривателката

Вера Рубин (1928 - 2016)

Дъщеря на емигранти от Литва и Молдова, Вера Рубин потвърдиласъществуването на феномена «тъмна материя». Тя установява, че всяка една галактика е потопена в “хало” от тъмна материя, която не излъчва светлина и се простира далеч отвъд видимата светеща част на галактиката.

В средата на 1960-те Вера Рубин била поканена да наблюдава на телескопите на Паломарскатаобсерватория. Тя е първата жена, удостоена с тази чест.

400 години откакто Йохан Кеплер открива своя

изключително важен Трети закон:Квадратът на времето на обикаляне на планетитеоколо Слънцето е пропорционален на куба на разстоянието им до Слънцето.


5 януари 2019 г.


хало от тъмна материяоколо галактиките


Вера Рубин: «Когато се вглеждаме във Вселената, всъщност

гледаме в нашето минало, но нашите “очи” са слаби… Загадките в края на Вселената надминават нашето разбиране. Като колумби или викинги, надникнахме в новия свят и видяхме, че той е по-загадъчен и сложен, отколкото сме си гопредставяли. Най-големите загадки на Вселената оставатнерешени. Те ще бъдат приключения за учените на бъдещето.

Това ми харесва».

В края на ХХ век тъмната материя, която през 1933 г. Фриц Цвики намира в куповете от галактики, а Вера Рубин през 1970-те открива вътре в самите галактики, стана област на най-активни изследвания. Сега през XXI век с нея се занимават

вече хиляди учени. Удивителното е, че нито Цвикки, нито Рубин са получили Нобелова награда, въпрекиче за трудове по тази тематика други учени са я получавали вече четири пъти!


Откриването на тъмната материя и на тъмната енергиядойде напълно неочаквано. Данните за тъмнатаматерия и за тъмната енергия категорично

свидетелстват за непълнотата на представите низа макро- (и микро!) света.

Съвременното естествознание е в началото на

кардинална промяна на възгледите ни за

природата. Тъмната материя и особено тъмната енергияса главните загадки на съвременното естествознание.

Много е вероятно разкриването на тези загадки да стане най-важното събитие на физиката на нашия XXI век –такова, каквото е било откриването на разширяванетона Вселената през XX век.

Главните открития предстоят.


Благодаря за вниманието!

5 януари 2019 г. Бургас84.5% тъмна(невидима) материя Фриц...

Documents