Forschern der University of Washington (USA) ist aus Rubidium-Atomen das Verhalten einer Substanz mit negativer effektiver Masse gelungen. Das bedeutet, dass diese Atome unter äußerer Einwirkung nicht in Richtung des Vektors dieses Einflusses geflogen sind. Unter den experimentellen Bedingungen verhielten sie sich jedes Mal so, als ob sie gegen eine unsichtbare Wand liefen, wenn sie sich den Grenzen einer Region mit sehr kleinem Volumen näherten. Das entsprechende ist veröffentlicht in Briefe zur körperlichen Überprüfung. Das Experiment wurde von den Medien fälschlicherweise als "Materie mit negativer Masse erschaffen" interpretiert (theoretisch erlaubt es Ihnen, Wurmlöcher für entfernte Raumfahrt). Tatsächlich geht es weit über das Erreichbare hinaus, eine Substanz mit möglichst negativer Masse zu erhalten moderne Wissenschaft und Technologien.
Rubidiumatome wurden gezwungen, sich in die Richtung zu bewegen, die dem Vektor der auf sie ausgeübten Kraft entgegengesetzt war. Die Medien interpretierten dies fälschlicherweise als die Schaffung einer Substanz mit einer "negativen Masse".
Die Autoren der Arbeit verlangsamten Rubidiumatome mit einem Laser (eine Verringerung der Geschwindigkeit eines Teilchens bedeutet seine Abkühlung). In der zweiten Kühlstufe durften die energiereichsten Atome das gekühlte Volumen verlassen. Das kühlte ihn noch mehr ab, so wie die Verdunstung von Kältemittelatomen den Inhalt eines Haushaltskühlschranks kühlt. In der dritten Stufe wurde ein anderer Lasersatz verwendet, dessen Pulse den Spin (vereinfacht die Drehrichtung um eigene Achse) Teile von Atomen.
Da einige Atome im gekühlten Volumen weiterhin einen normalen Spin hatten, während andere einen umgekehrten erhielten, nahm ihre Wechselwirkung untereinander einen ungewöhnlichen Charakter an. Bei normalem Verhalten würden kollidierende Rubidium-Atome auseinanderfliegen verschiedene Seiten. Die zentralen Atome würden die äußeren nach außen drücken und sie in Richtung der Krafteinwirkung (dem Bewegungsvektor des ersten Atoms) beschleunigen. Aufgrund der Inkonsistenz der Spins fliegen Rubidiumatome, die auf kleine Bruchteile eines Kelvins abgekühlt sind, nach Kollisionen in der Praxis nicht auseinander und verbleiben im ursprünglichen Volumen, das etwa einem Tausendstel Kubikmillimeter entspricht. Von außen sah es so aus, als würden sie gegen eine unsichtbare Wand stoßen.
Eine sehr entfernte Analogie für eine Gruppe von Atomen mit unterschiedlichen Spins - eine Kollision von zwei oder mehr Fußbälle, Seitenaufprall vor dem Rotieren um seine Achse in verschiedene Richtungen vorverdreht. Es ist klar, dass die Richtungen und Geschwindigkeiten ihrer Bewegung nach der Kollision erheblich von den gleichen Ergebnissen für gewöhnliche Kugeln abweichen werden. Das heißt aber nicht, dass sich die Bälle verändert haben körperliche Masse. Nur die Art ihrer Interaktion untereinander hat sich geändert. Auch im Experiment wurde die Masse der Atome nicht negativ. In einem Gravitationsfeld würden sie immer noch untergehen. Was sich wirklich änderte, war nur, wo sie sich nach Kollisionen mit anderen ähnlichen Atomen bewegten, aber in die andere Richtung um ihre Achse "rotierten".
Das Verhalten von Rubidiumatomen im Experiment entspricht der Definition der negativen effektiven Masse in der Physik. Es wird zum Beispiel verwendet, um das Verhalten eines Elektrons zu beschreiben Kristallgitter. Für ihn hängt die formale Masse von der Bewegungsrichtung relativ zu den Achsen des Kristalls ab. Wenn Sie sich in eine Richtung bewegen, zeigt es eine Varianz (Streuung), in der anderen - eine andere. Für sie wurde der Begriff der effektiven Masse eingeführt, weil sonst bei der formelmäßigen Beschreibung ihrer Streuung die Masse von der Energie abzuhängen beginnen würde, was für Berechnungen nicht sehr bequem ist. Ein Beispiel für eine negative effektive Masse ist das Verhalten von Löchern in Halbleitern, mit denen sich jeder Anwender moderner Elektronik auseinandersetzen muss.
Die meisten Medien, einschließlich der russischen, interpretierten das Experiment als die Schaffung einer Substanz mit einer negativen Masse. Theoretisch könnte Materie mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden, um Wurmlöcher funktionsfähig zu halten, wodurch weitreichende Reisen in Raum und Zeit in nahezu Nullzeit ermöglicht werden. Die praktische Möglichkeit, eine solche Substanz sowie die Wurmlöcher selbst herzustellen, wurde noch nicht bewiesen. Selbst wenn es möglich ist, ist es unrealistisch, es mit den modernen technischen Möglichkeiten der Menschheit zu erreichen.
Es wird empfohlen, mit einer Auflösung von 1280 x 800 anzusehen
"Technik-Jugend", 1990, Nr. 10, p. 16-18.
Gescannt von Igor StepikinTribüne der kühnen Hypothesen
Ponkrat BORISOV, Ingenieur
Negative Masse: Freier Flug in die Unendlichkeit
Physiker der University of Washington haben eine Flüssigkeit mit negativer Masse geschaffen. Drücken Sie es, und im Gegensatz zu allen physischen Objekten auf der Welt, die wir kennen, beschleunigt es nicht in die Richtung des Stoßes. Sie beschleunigt hinein Rückseite. Dieses Phänomen wird selten im Labor erzeugt und kann verwendet werden, um einige der komplexeren Konzepte über den Kosmos zu erforschen, sagt Michael Forbes, außerordentlicher Professor, Physiker und Astronom an der University of Washington. Die Studie erschien in Physical Review Letters.
Hypothetisch kann Materie im gleichen Sinne eine negative Masse haben elektrische Ladung kann sowohl negativ als auch positiv sein. Die Menschen denken selten darüber nach, und unsere Alltagswelt zeigt nur die positiven Aspekte von Isaac Newtons zweitem Bewegungsgesetz, wonach die auf einen Körper wirkende Kraft gleich dem Produkt aus der Masse des Körpers und der durch diese Kraft ausgeübten Beschleunigung ist , oder F = ma.
Mit anderen Worten, wenn Sie ein Objekt schieben, beschleunigt es in die Richtung Ihres Stoßes. Die Masse beschleunigt ihn in Richtung der Kraft.
„Wir sind an diesen Zustand gewöhnt“, sagt Forbes und rechnet mit einer Überraschung. "Wenn Sie bei negativer Masse etwas schieben, wird es auf Sie zu beschleunigen."
Bedingungen für negative Masse
Zusammen mit Kollegen schuf er die Voraussetzungen für negative Masse, indem er Rubidiumatome auf einen Zustand von fast abkühlte Absoluter Nullpunkt und erzeugt so ein Bose-Einstein-Kondensat. In diesem von Shatyendranath Bose und Albert Einstein vorhergesagten Zustand bewegen sich Teilchen sehr langsam und folgen den Prinzipien Quantenmechanik verhalten sich wie Wellen. Sie synchronisieren sich auch und bewegen sich gemeinsam als Superfluid, das ohne Energieverlust fließt.
Unter der Leitung von Peter Engels, Professor für Physik und Astronomie an der University of Washington, schufen Wissenschaftler im sechsten Stock der Webster Hall diese Bedingungen, indem sie Laser verwendeten, um Partikel zu verlangsamen, sie kühler zu machen und heiße, hochenergetische Partikel wie austreten zu lassen Dampf, wodurch das Material noch weiter gekühlt wird.
Die Laser fingen die Atome ein, als befänden sie sich in einer Schüssel von weniger als hundert Mikrometern Größe. Zu diesem Zeitpunkt hatte das superflüssige Rubidium die übliche Masse. Der Bruch der Schale ließ das Rubidium entweichen und expandierte, als das Rubidium in der Mitte nach außen gedrückt wurde.
Um die negative Masse zu erzeugen, verwendeten die Wissenschaftler einen zweiten Satz Laser, der die Atome hin und her schob und so ihren Spin änderte. Wenn das Rubidium jetzt schnell genug aufgebraucht ist, verhält es sich so, als hätte es eine negative Masse. "Drücken Sie es und es wird hineinbeschleunigen umgekehrte Richtung sagt Forbes. "Es ist, als ob Rubidium gegen eine unsichtbare Wand stößt."
Beseitigung größerer Mängel
Die Methode, die von den Wissenschaftlern der University of Washington verwendet wurde, vermied einige der Hauptfehler, die bei früheren Versuchen gefunden wurden, negative Masse zu verstehen.
„Das erste, was uns klar wurde, war, dass wir die Natur dieser negativen Masse ohne weitere Komplikationen genau kontrollieren können“, sagt Forbes. Ihre Studie erklärt bereits aus der Position der negativen Masse ein ähnliches Verhalten in anderen Systemen. Erhöhte Kontrolle gibt Forschern neues Werkzeug Experimente zu entwickeln, um ähnliche Physik in der Astrophysik am Beispiel zu studieren Neutronensterne, und kosmologische Phänomene wie Schwarze Löcher und Dunkle Energie, bei denen Experimente einfach nicht möglich sind.
Wissenschaftler aus den USA behaupten, im Labor eine Substanz mit negativer Masse hergestellt zu haben. Diese Substanz ist eine Flüssigkeit mit einem sehr ungewöhnliche Eigenschaften. Wenn Sie beispielsweise diese Flüssigkeit drücken, erhält sie eine negative Beschleunigung, dh rückwärts, nicht vorwärts. Eine solche Kuriosität könnte Wissenschaftlern zumindest viel darüber verraten, was im Inneren vor sich geht seltsame Objekte wie Schwarze Löcher und Neutronensterne.
Kann etwas jedoch negative Masse haben? Ist es möglich?
Theoretisch kann Materie eine negative Masse haben, genauso wie eine elektrische Ladung einen negativen oder positiven Wert haben kann.
Auf dem Papier funktioniert das, aber es gibt eine hitzige Debatte in der Welt der Wissenschaft darüber, ob die bloße Annahme der Existenz von etwas mit negativer Masse gegen die Grundgesetze der Physik verstößt. Für uns, gewöhnliche Menschen, scheint dieses Konzept zu kompliziert zu sein, um es zu verstehen.
Differentialgesetz mechanische Bewegung oder einfacher gesagt, das zweite Newtonsche Gesetz wird durch die Formel A=F/M ausgedrückt. Das heißt, die Beschleunigung eines Körpers ist gleich dem Verhältnis der auf ihn wirkenden Kraft zur Masse des Körpers. Wenn Sie einstellen negative Bedeutung Masse, dann erhält der Körper logischerweise eine negative Beschleunigung. Stellen Sie sich vor, Sie schlagen den Ball und er rollt auf Ihr Bein.
Was uns jedoch fremd erscheint, muss nicht unmöglich sein, und die obigen theoretischen Übungen sind der beste Weg, um zu beweisen, dass negative Masse in unserem Universum existieren kann, ohne die allgemeine Relativitätstheorie zu verletzen.
Der Wunsch, all dies zu verstehen, führte zu aktiven Versuchen von Forschern, die negative Masse im Labor nachzubilden, wie wir sehen, sogar mit einigem Erfolg.
Wissenschaftler der University of Washington sagten, es sei ihnen gelungen, eine Flüssigkeit zu erhalten, die sich genau so verhält, wie sich ein Körper mit negativer Masse verhalten sollte. Und ihre Entdeckung könnte schließlich genutzt werden, um einige zu studieren seltsame Phänomene in den Tiefen des Universums.
Um diese seltsame Flüssigkeit herzustellen, verwendeten Wissenschaftler Laser, um Rubidiumatome auf nahezu den absoluten Nullpunkt abzukühlen, wodurch ein sogenanntes Bose-Einstein-Kondensat entstand.
In diesem Zustand bewegen sich die Teilchen unglaublich langsam und seltsam, folgen eher den seltsamen Prinzipien der Quantenmechanik klassische Physik, das heißt, sie fangen an, sich wie Wellen zu verhalten.
Die Partikel synchronisieren und bewegen sich auch im Einklang und bilden eine superflüssige Substanz, die sich bewegen kann, ohne Energie durch Reibung zu verlieren.
Wissenschaftler haben Laser verwendet, um ein Superfluid zu erzeugen niedrige Temperaturen, sowie um es in einem schalenförmigen Feld mit einem Durchmesser von weniger als 100 Mikrometern zu platzieren.
Solange die Supermaterie in diesem Raum platziert blieb, hatte sie eine gewöhnliche Masse und stimmte ziemlich mit dem Konzept eines Bose-Einstein-Kondensats überein. Bis er zum Umzug gezwungen wurde.
Mit einem zweiten Lasersatz zwangen die Wissenschaftler die Atome, sich hin und her zu bewegen, wodurch sich ihr Spin änderte und Rubidium, nachdem es die Barriere der "Schüssel" überwunden hatte, schnell herausspritzte. Allerdings so, als ob es eine negative Masse hätte. Laut Wissenschaftlern war der Eindruck so, dass die Flüssigkeit auf eine unsichtbare Barriere stolperte und von ihr abgestoßen wurde.
Damit bestätigten die Forscher die Annahmen über die Existenz negativer Masse, aber dies ist erst der Anfang der Reise. Es bleibt abzuwarten, ob das Flüssigkeitsverhalten unter Laborbedingungen wiederholbar und zuverlässig genug ist, um einige Annahmen über negative Massen zu testen. Freuen Sie sich also nicht vorzeitig, andere Teams müssen die Ergebnisse selbst wiederholen.
Eines ist sicher, die Physik wird immer interessanter und es lohnt sich, sich dafür zu interessieren.
- Warum die Zeit nur vorwärts fließt. Physiker erklären „Zeit ist das, was verhindert, dass alles auf einmal passiert“, schrieb Ray Cummings in seinem Science-Fiction-Roman von 1922 …
- Wurmlöcher, Wurmlöcher und Zeitreisen Ein Wurmloch ist eine theoretische Passage durch die Raumzeit, die Fernreisen durch das Universum stark reduzieren kann, indem es Abkürzungen schafft ...
Der britische Astrophysiker Jamie Farnes schlug vor Kosmologisches Modell, bei der die negative Masse mit erzeugt wird konstante Geschwindigkeit während der gesamten Evolution des Universums. Dieses Modell widerspricht der allgemein akzeptierten Sichtweise der Natur der Materie, erklärt jedoch gut die meisten Effekte, die normalerweise dunkler Materie und dunkler Energie zugeschrieben werden, insbesondere die Expansion des Universums, die Bildung einer großräumigen Struktur des Universums und des galaktischen Halo, die Rotationskurven von Galaxien und das beobachtete Spektrum der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Artikel erschienen in Astronomie & Astrophysik, ein Preprint der Arbeit ist unter arXiv.org verfügbar.
Derzeit glauben die meisten Kosmologen, dass die Entwicklung des Universums durch das ΛCDM-Modell beschrieben wird. Nach diesem Modell sind etwa 70 Prozent der Masse des Universums dunkle Energie, 25 Prozent kalte dunkle Materie (also Materie, deren Teilchen sich langsam bewegen) und nur die restlichen 5 Prozent uns bekannte baryonische Materie. Wissenschaftler haben diese Verhältnisse bestimmt, indem sie Harmonische im Hintergrundstrahlungsmuster analysierten. Mehr über die Messung der „Zusammensetzung“ des Universums können Sie in Boris Sterns Artikeln über die Satelliten WMAP und Planck lesen, die den Hauptbeitrag zu dieser Arbeit geleistet haben.
Leider haben Wissenschaftler ein schlechtes Verständnis davon, was dunkle Materie und dunkle Energie sind. Keines der ultrapräzisen Experimente zur Suche nach Dunkle-Materie-Teilchen wurde von einer Reihe vorhergesagt theoretische Modelle(zB SUSY) nie positiv getestet. Derzeit liegt der Streuquerschnitt für gewöhnliche Teilchen und "dunkle" Teilchen mit Massen von 6 bis 200 Megaelektronenvolt in der Größenordnung von 10 −47 Quadratzentimeter, das Teilchen in diesem Massenbereich praktisch eliminiert und die Physiker zur Entwicklung zwingt alternative Theorien. Dunkle Materie manifestiert sich jedoch immer noch durch Gravitationswechselwirkung, modifizieren die Rotationskurven von Galaxien und das Bild, aber weil Wissenschaftler von dieser Hypothese ab.
Dunkle Energie ist noch schlimmer. Die einzige Beobachtung, die ihre Existenz unabhängig von der Analyse der Hintergrundstrahlung direkt bestätigt, ist die beschleunigte Expansion des Universums, gemessen durch (indirekt wird dunkle Energie durch das Verhältnis bestätigt chemische Elemente im beobachtbaren Universum). Darüber hinaus haben Physiker ein schlechtes Verständnis dafür, was dunkle Energie auf der Erde ist. grundlegende Ebene . Na sicher, qualitativ es kann mit der kosmologischen Konstante (Lambda-Term) in beschrieben werden, aber diese Methode liefert keine neuen Erkenntnisse und erlaubt es nicht festzustellen, ob woraus besteht es dunkle Energie. Einstein erklärte solche Zusätze mit Hilfe von Teilchen mit negativer Masse – bei diesem Ansatz werden die Bewegungsgleichungen symmetrisch, wie die Gleichungen der Elektrodynamik, und der Lambda-Term erscheint als Integrationskonstante, die keine physikalische Bedeutung hat.
Materie mit negativer Masse ist Materie, die entgegen der Kraft beschleunigt. Ein Teilchen mit negativer Masse stößt Teilchen mit positiver und negativer Masse ab, während „positive“ Teilchen „negative“ anziehen. Leider ist diese Art der Beschreibung dunkler Energie im Rahmen des ΛCDM-Modells offensichtlich zum Scheitern verurteilt. Tatsache ist, dass sich während der Expansion des Universums die Dichte verschiedener Bestandteile nach unterschiedlichen Gesetzen ändert: Die Dichte kalter Materie sinkt, während die Dichte dunkler Energie konstant bleibt. Daher ist es unmöglich, Materie mit negativer Masse und dunkler Energie zu identifizieren.
Wechselwirkung von Teilchen mit negativer Masse: Schwarze Pfeile zeigen Kräfte an, rote Pfeile zeigen Beschleunigungen an
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Wechselwirkung von Teilchen mit positiver und negativer Masse: Schwarze Pfeile zeigen Kräfte an, rote Pfeile zeigen Beschleunigungen an
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Wechselwirkung von Teilchen mit positiver Masse: Schwarze Pfeile zeigen Kräfte an, rote Pfeile zeigen Beschleunigungen an
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Der Astrophysiker Jamie Farnes behauptet jedoch, er sei in der Lage gewesen, Einsteins Idee mit Beobachtungsdaten zu verknüpfen. Dazu kombinierte er die Idee der negativen Masse mit einer anderen kontraintuitiven Idee über die kontinuierliche und gleichmäßige Produktion von Masse im Volumen des Universums. Diese Idee ist auch alles andere als neu, sie wurde erstmals in den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts vorgeschlagen.
Theoretisch können solche Prozesse durchaus vor dem Hintergrund einer starken ablaufen Schwerkraftfeld(zum Beispiel auf Kosten von). In Anbetracht solcher Ergänzungen des Standard-Energie-Impuls-Tensors für positive Massen schrieb und löste der Physiker die Friedmann-Gleichung und berechnete dann, nach welchem Gesetz sich das Universum in diesem Modell ausdehnt. Die Beiträge der üblichen Dunklen Materie und Dunklen Energie haben die Wissenschaftler nicht berücksichtigt. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass berühmte Gesetze werden reproduziert, wenn die negative Masse mit einer konstanten Geschwindigkeit Γ = −3 erzeugt wird H, wo H ist die Hubble-Konstante. In diesem Fall bleibt die negative Massendichte während der Expansion konstant und modelliert effektiv die kosmologische Konstante. In diesem Fall sind die Expansionsrate und die Lebensdauer des Universums dieselben wie im ΛCDM-Modell.
Der Astrophysiker berechnete dann, wie sich die negative Masse auf kleineren Skalen zeigen würde. Dazu modellierte er im Rahmen seines Modells die Wechselwirkung einer Vielzahl von Teilchen positiver und negativer Masse. Da alle existierenden astrophysikalischen Pakete solche ungewöhnlichen Modifikationen nicht berücksichtigen, musste Farnes ein eigenes Programm entwickeln. Um im Laufe der Berechnungen keine Annäherungen zu machen, berechnete der Forscher die Koordinaten und Geschwindigkeiten jedes Teilchens zu jedem Zeitpunkt - dies ermöglichte es, die Zuverlässigkeit der Vorhersagen zu erhöhen, obwohl die Anforderungen des Programms an Rechenressourcen mit dem Quadrat der wuchsen Anzahl der Partikel. Insbesondere aus diesem Grund musste sich der Wissenschaftler auf die Modellierung von 50.000 Partikeln beschränken.
Mit dem entwickelten Programm sah Farnes mehrere Effekte, die traditionell dunkler Materie zugeschrieben werden. Zuerst modellierte er die Entwicklung einer dichten Gruppe von Teilchen mit positiver Masse, die in ein „Meer“ von Teilchen mit negativer Masse eingetaucht waren. Ein solches System soll die Entwicklung von Galaxien qualitativ weiter beschreiben späten Stadien Expansion des Universums, wenn die "negativen" Teilchen die "positiven" deutlich überwiegen. Bei diesem Problem wählte der Wissenschaftler die Anzahl der "positiven" Teilchen N+= 5000, die Zahl der negativen N− = 45000. Als Ergebnis erhielt er eine Dichteverteilung, die gut mit den Beobachtungsdaten übereinstimmt – die Teilchendichte nimmt langsam zu, wenn man sich dem Zentrum der Galaxie nähert, und stimmt mit dem Burkert-Profil überein. Dies löst das "Cuspy-Halo-Problem", das im ΛCDM-Modell auftritt.
Die Entwicklung einer "Galaxie" aus positiver Materie, eingetaucht in das "Meer" negative Angelegenheit
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Galaxienmassenprofil, berechnet von Farnes (blau) und in der Praxis beobachtet (rosa gepunktete Linie)
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Zweitens berechnete der Wissenschaftler mit den gleichen Ausgangsdaten die Rotationskurve der Galaxie und stellte fest, dass sie ebenfalls gut mit den Beobachtungsdaten übereinstimmt. Während sich im Modell mit rein „positiven“ Teilchen die Materie am Rand der Galaxie langsamer bewegt als im Zentrum, ist die Geschwindigkeit im Modell mit überwiegend „negativen“ Teilchen annähernd konstant.
Rotationskurve einer Galaxie, eingetaucht in ein „Meer“ aus negativer Materie (rot) und einer „freien“ Galaxie (schwarz)
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Drittens hat Farnes das in seinem Modell gezeigt natürlich es entsteht eine fadenförmige großräumige Struktur des Universums: Galaxien vereinigen sich zu Haufen, Haufen zu Superhaufen und Superhaufen zu Ketten und Mauern. Dazu berechnete er die Evolution eines Systems, das enthält die gleiche Nummer"positive" und "negative" Teilchen. Aufgrund der begrenzten verfügbaren Rechenleistung hat der Wissenschaftler die Anzahl beider Teilchenarten angegeben N + = N− = 25000. Wie im vorherigen Fall umgaben „negative“ Teilchen Teilchen gewöhnlicher Materie und bildeten einen Halo, aber dieses Mal war der Forscher in der Lage, Muster in größeren Maßstäben zu erkennen, die der Struktur des beobachtbaren Universums ähnelten.
Homogene Struktur Universum zu Beginn der Simulation
Jamie Farnes / Astronomie und Astrophysik
Zum Üben anmelden. Leider konnte er diesen Effekt in Simulationen mit 50.000 Teilchen nicht sehen. Der Wissenschaftler hofft jedoch, dass solche Prozesse in größeren Simulationen mit einer Million Teilchen beobachtet werden können, und deutet auch an, dass sie es uns ermöglichen, eine neue Theorie zu bestätigen oder zu widerlegen.
Schließlich überprüfte der Wissenschaftler, wie sehr die vorgeschlagene Modifikation des ΛCDM-Modells die tatsächlich beobachteten Effekte verzerren würde – die Expansion des Universums, gemessen mit Standardkerzen, der Relikthintergrund und Beobachtungen von Verschmelzungen von Galaxienhaufen. In all diesen Fällen stellte der Astrophysiker fest, dass seine Hypothese den beobachteten Daten nicht widersprach. Allerdings bleiben noch einige Fragen offen – insbesondere ist nicht klar, wie man eine solche Hypothese mit dem Standardmodell (kann der Higgs-Mechanismus negative Massen erzeugen?) verknüpfen, wie man Teilchen mit negativer Masse experimentell nachweisen kann und wie die Widersprüche zwischen der Abstoßung "negativer" Teilchen und der Theorie erklären. Der Wissenschaftler glaubt jedoch, dass all diese Probleme im Rahmen des neuen Modells gelöst werden können.
Somit erklärt das Modell mit konstanter Produktion negativer Masse nicht nur die beobachtete Expansion des Universums, sondern auch die Bildung seiner großräumigen Struktur, Halos aus dunkler Materie um Galaxien und Rotationskurven – die meisten Effekte, die normalerweise der Dunkelheit zugeschrieben werden Energie und dunkle Materie. Seltsamerweise, wie intuitiv unnatürlich Hypothese, die der allgemein akzeptierten Sichtweise der Materie widerspricht, ist recht konsistent mit Beobachtungsdaten. Außerdem bietet sie an, sie näher zu erklären auf einfache Weise, an der weniger Entitäten beteiligt sind. Wie der Autor selbst in der Schlussfolgerung schreibt: „Während dieser Vorschlag abtrünnig und ketzerisch ist, deutet [der Artikel] darauf hin negative Werte Diese Parameter können im Prinzip die Daten kosmologischer Beobachtungen erklären, die immer im Rahmen einer vernünftigen Annahme einer positiven Masse interpretiert wurden.“
Manchmal sagen Physiker hübsch ungewöhnliche Ideen um die beobachteten Widersprüche zwischen Theorie und Experiment zu erklären. So stellte beispielsweise im November vergangenen Jahres der amerikanische theoretische Physiker Hooman Davoudiasl vor neue Kraft, das von einem ultraleichten Skalarteilchen getragen wird und dunkle Materie von der Erde abstößt. Diese Annahme erklärt gut das Scheitern aller terrestrischen Experimente bei der Suche nach dunkler Materie - wenn eine solche Kraft wirklich existiert, könnten die Detektoren im Prinzip nichts registrieren. Leider lässt sich diese Behauptung mit verifizieren Aktuelles Level Technologieentwicklung ist nicht möglich.
Dmitri Trunin