ទ្រឹស្តីថ្មីនិយាយថា វត្ថុងងឹតមិនមានទេ នៅថ្ងៃទី 26 ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 2016

ហើយបន្ទាប់មកវាប្រែថាវាប្រហែលជាមិនមានទាល់តែសោះ! នេះគឺជាពេលវេលាទាំងនោះ!

យើងប្រហែលជាកំពុងស្ថិតនៅលើចំណុចកំពូលនៃបដិវត្តន៍វិទ្យាសាស្ត្រដែលនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីលំហ ពេលវេលា និងទំនាញផែនដី” អ្នកជំនាញរូបវិទ្យា Erik Verlinde និយាយ។ ទ្រឹស្តីទូទៅនៃទំនាក់ទំនងរបស់ Einstein មិនអាចត្រូវបានអនុវត្តលើមាត្រដ្ឋានមីក្រូទស្សន៍ទេ ហើយជាក់ស្តែងមិនអាចពន្យល់ពីបាតុភូតដូចជា Black Hole និង Big Bang បានទេ។ គំនិតនៃរូបធាតុងងឹតដែលមើលមិនឃើញ និងថាមពលងងឹតមិនអាចពន្យល់ពីការសង្កេតដែលផ្ទុយនឹងទ្រឹស្តីរបស់ Einstein នោះទេ។

រូបវិទូជនជាតិហូឡង់ Eric Verlinde ស្នើទ្រឹស្ដីថ្មីទាំងស្រុង ដែលអាចពន្យល់ពីចលនាក្នុងចក្រវាឡដោយមិនរងឥទ្ធិពលពីរូបធាតុងងឹត។

Verlinde បដិសេធកម្លាំងនៃការទាក់ទាញដែលជាកម្លាំងមូលដ្ឋានមួយ ហើយជឿថាវាជាបាតុភូតដែលកើតឡើងជាផលវិបាកនៃចលនាតូចៗផ្សេងទៀត។ គាត់ហៅវាថាទំនាញផែនដី។

ក្នុងឆ្នាំ 2011 រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាត្រូវបានផ្តល់ជូនអ្នករូបវិទ្យាបីរូបគឺ Saul Perlmutter, Adam Riess និង Brian Schmidt ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញនូវអ្វីដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជារបកគំហើញដំបូងបង្អស់នៅក្នុងទ្រឹស្តីតារាសាស្ត្រ ពោលគឺចក្រវាឡកំពុងពន្លឿនការពង្រីករបស់វា ហើយមិនថយចុះដូចការគិតពីមុននោះទេ។

Saul Perlmutter បានចាប់ផ្តើមការងារនេះក្នុងឆ្នាំ 1988 ដោយសិក្សាពីពន្លឺពី supernovae ។ ប្រាំមួយឆ្នាំក្រោយមក Adam Riess និង Brian Schmidt បានចូលកាន់តំណែង ហើយក្រុមទាំងពីរត្រូវបានគេនិយាយថាបានឈ្លោះប្រកែកគ្នាជុំវិញការរកឃើញនេះ។

ក្រុមទាំងពីរបានរំពឹងថា ការពង្រីកចក្រវាឡបានថយចុះ ដោយសារតែទំនាញរវាងកាឡាក់ស៊ី ដែលជាផលវិបាកមួយនៃទ្រឹស្តីទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់អែងស្តែង។ ទន្ទឹមនឹងនោះ ក្រុមទាំងពីរបានឈានដល់ការសន្និដ្ឋានដូចគ្នា៖ ការសន្មត់ខុស សកលលោកកំពុងពង្រីកកាន់តែលឿន និងលឿនជាងមុន។

ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីឆ្នាំ 1915 របស់ Einstein មានការសន្មត់ថាកម្លាំងធម្មជាតិបន្តតែមួយគត់ដែលមានសមត្ថភាពមានឥទ្ធិពលលើការពង្រីកសកលលោកគឺទំនាញផែនដី។ វាត្រូវបានគេជឿផងដែរថាកាឡាក់ស៊ីនឹងទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយដូច្នេះបន្ថយល្បឿននៃការពង្រីកចក្រវាឡបន្ទាប់ពី Big Bang ។

យើង​មិន​ទាន់​ដឹង​ច្បាស់​ថា​អ្វី​ជា​កំហុស​នោះ​ទេ។ យើង​មិន​ដឹង​ទាល់​តែ​សោះ​ថា​អ្វី​ជា​កម្លាំង​ដ៏​គួរ​ឲ្យ​ស្អប់​ខ្ពើម​នេះ ហើយ​យើង​ហៅ​វា​ថា​ថាមពល​ងងឹត​ប៉ុណ្ណោះ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានណែនាំថា 96% នៃសកលលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត។

ពាក្យថា "រូបធាតុងងឹត" ក៏ត្រូវបានគេប្រើដើម្បីពន្យល់ពីមូលហេតុដែលផ្កាយស្ថិតនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីវិល ជាជាងការហោះហើរចេញទៅក្នុងចក្រវាឡ។

ប៉ុន្តែ៖ មិនត្រឹមតែមនុស្សជាមធ្យមទេដែលជឿថាគំនិតនៃកម្លាំងមើលមិនឃើញមួយចំនួននៅក្នុងសកលលោកគឺមិនត្រឹមត្រូវទាំងស្រុងនោះទេ។

រូបវិទូជនជាតិហូឡង់ដ៏ល្បីឈ្មោះ Eric Verlinde បានបោះពុម្ភក្រដាសវិទ្យាសាស្ត្រដែលគាត់អះអាងថាគាត់អាចពន្យល់ពីចលនាដោយគ្មានឥទ្ធិពលនៃសារធាតុងងឹតលើវា សរសេរ phys.org ។

ស្នូលនៃការពន្យល់របស់ Verlinde គឺជាគំនិតដ៏ចម្រូងចម្រាសនៃទំនាញផែនដី។ ក្នុងឆ្នាំ 2010 គាត់បានធ្វើឱ្យសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រមានការភ្ញាក់ផ្អើលជាមួយនឹងទ្រឹស្ដីរបស់គាត់ ដែលបានធ្វើឱ្យមនុស្សមានការយល់ឃើញក្នុងរយៈពេល 300 ឆ្នាំចុងក្រោយនេះ។

យោងតាមទ្រឹស្ដីរបស់ Verlinde ទំនាញមិនមែនជាកម្លាំងមូលដ្ឋានមួយក្នុងចំណោមកម្លាំងមូលដ្ឋានទាំងបួននោះទេ វាគឺជាអ្វីដែលកើតឡើង។ Verlinde អះអាង​ថា ទំនាញ​ផែនដី​គឺ​ជា​បាតុភូត​លេច​ធ្លោ។

ដូចជាកំដៅត្រូវបានបង្កើតនៅពេលដែលភាគល្អិតមីក្រូទស្សន៍ផ្លាស់ទី ទំនាញផែនដីក៏ដូច្នោះដែរ - តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងនៃសាកសពសេឡេស្ទាលដែលបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃពេលវេលាអវកាស។

“យើងមានភស្តុតាងដែលថាវិធីនៃការមើលទំនាញនេះគឺពិតជាដូចគ្នាទៅនឹងអ្វីដែលយើងសង្កេត។ នៅក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ កម្លាំងនៃការទាក់ទាញមានឥរិយាបទខុសពីការព្យាករណ៍ដោយទ្រឹស្តីរបស់ Einstein” គាត់និយាយនៅលើគេហទំព័រ Phys.org ។

នៅលើកម្រិតនៃបដិវត្តន៍វិទ្យាសាស្ត្រ

វិទ្យាសាស្រ្តបានដឹងជាយូរមកហើយថាមានអ្វីមួយដែលមិនអាចយល់បាននៅក្នុងទ្រឹស្ដីទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់អែងស្តែង និងទ្រឹស្តីនៃមេកានិចកង់ទិច។

ទីមួយពន្យល់អំពីអ្វីៗក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ របៀបដែលអ្វីៗក្នុងសកលលោកមានឥទ្ធិពលលើគ្នាទៅវិញទៅមក។ មេកានិច Quantum ត្រូវបានប្រើដើម្បីពន្យល់អ្វីៗនៅលើកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ ប៉ុន្តែទ្រឹស្ដីទាំងពីរមិនអាចប្រើក្នុងពេលដំណាលគ្នាបានទេ ដែលនេះពិតជាអាថ៌កំបាំងដ៏អស្ចារ្យនៃរូបវិទ្យាទំនើប។

ទ្រឹស្តីទាំងពីរមិនអាចជាការពិតក្នុងពេលតែមួយបានទេ។ បញ្ហាចាប់ផ្តើមនៅក្នុងស្ថានភាពធ្ងន់ធ្ងរបំផុត ដូចជានៅជិតប្រហោងខ្មៅ និង Big Bang ។

Verlinde ជឿជាក់ថាយើងកំពុងខិតជិតដំណោះស្រាយនៃអាថ៌កំបាំងដែលនឹងតម្រូវឱ្យមានការសរសេរឡើងវិញជាច្រើននៅក្នុងសៀវភៅសិក្សា។

“អ្នកទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាជាច្រើន ដូចជារូបខ្ញុំកំពុងធ្វើការលើការពិនិត្យមើលទ្រឹស្តីឡើងវិញ ហើយការបោះជំហានដ៏អស្ចារ្យត្រូវបានធ្វើឡើងរួចហើយ។ ប្រហែលជាយើងកំពុងស្ថិតនៅលើចំណុចកំពូលនៃបដិវត្តន៍វិទ្យាសាស្ត្រដែលនឹងផ្លាស់ប្តូរការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីលំហ ពេលវេលា និងទំនាញផែនដី” Verlinde និយាយនៅលើ Phys.org ។

ជាទូទៅមានមតិមួយ។ គ្មាន​អ្វី​ត្រូវ​ហែក​ចោល​ទ្រឹស្ដី​ចាស់​ឡើយ… ឆ្អឹង​ត្រូវ​គេ​ប្រឡាក់… ហើយ​កូន​ៗ​ប្រពន្ធ? ទ្រឹស្ដីថ្មីមួយគឺត្រូវការជាបន្ទាន់ ហើយនៅក្រោមវា ជំនួយ រង្វាន់ កិត្តិយស...។"

ប្រភព

បរិស្ថានវិទ្យានៃចំណេះដឹង។ ភាគល្អិតនៃរូបធាតុងងឹតមិនផលិត ឆ្លុះបញ្ចាំង ឬស្រូបយកពន្លឺទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយទោះបីជាយើងមិនអាចមើលឃើញក៏ដោយ។

ភាគល្អិតនៃរូបធាតុងងឹតមិនផលិត ឆ្លុះបញ្ចាំង ឬស្រូបយកពន្លឺទេ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទោះបីជាយើងមិនអាចមើលរូបធាតុងងឹតដោយផ្ទាល់ និងនៅតែមិនយល់ពីធម្មជាតិរបស់វាក៏ដោយ ក៏អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រយល់ស្របថា វាបង្កើតបានដល់ទៅ 26% នៃសកលលោកដែលស្គាល់យើង ដោយសង្កេតមើលពីឥទ្ធិពលទំនាញរបស់វាទៅលើវត្ថុអវកាសផ្សេងទៀត។ ដូចជាខ្យល់បក់ដើមឈើ យើងមិនឃើញវត្ថុងងឹតទេ ប៉ុន្តែយើងដឹងថាវានៅទីនោះ។ ដោយផ្អែកលើការសង្កេតទាំងនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំពុងបង្កើតទ្រឹស្ដីគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងទាក់ទងនឹងសារធាតុអាថ៌កំបាំងនេះ។ ប្រសិនបើវាត្រូវបានរកឃើញ ការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីសកលលោកនឹងកាន់តែច្បាស់។

សារធាតុងងឹតអាចបណ្តាលឱ្យផុតពូជ

លោក Michael Rampino សាស្ត្រាចារ្យជីវវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យញូវយ៉ក ជឿជាក់ថា ចលនារបស់ផែនដីតាមរយៈថាសកាឡាក់ស៊ី (តំបន់របស់យើងនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីមីលគីវ៉េ) អាចជាមូលហេតុនៃការផុតពូជដ៏ធំនៅលើផែនដី។ វាបានកើតឡើងដោយសារតែចលនារបស់យើងបានរំខានដល់គន្លងនៃផ្កាយដុះកន្ទុយនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យខាងក្រៅ (ដែលគេស្គាល់ថាជា "ពពកអ័រត") និងបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃកំដៅនៃស្នូលនៃភពផែនដីរបស់យើង។

រួមគ្នាជាមួយភពរបស់វា ព្រះអាទិត្យវិលជុំវិញកណ្តាលនៃមីលគីវ៉េរៀងរាល់ 250 លានឆ្នាំ។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើររបស់វា វាត្បាញតាមរយៈថាសកាឡាក់ស៊ីរៀងរាល់ 30 លានឆ្នាំម្តង។ លោក Rampino អះអាងថា ការឆ្លងកាត់របស់ផែនដីតាមរយៈថាសនេះ ស្របពេលជាមួយនឹងផលប៉ះពាល់នៃផ្កាយដុះកន្ទុយ និងការផុតពូជដ៏ធំនៅលើផែនដី រួមទាំងអ្វីដែលបានកើតឡើងកាលពី 65 លានឆ្នាំមុន នៅពេលដែលដាយណូស័របានស្លាប់។ វាក៏មានទ្រឹស្ដីមួយដែរ ដែលភ្លាមៗមុនពេលអាចម៍ផ្កាយបញ្ចប់ជីវិតរបស់សត្វចៃយក្ស ជួររបស់ពួកវាត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងដោយការផ្ទុះភ្នំភ្លើង។

ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃសកម្មភាពភ្នំភ្លើងមិនធម្មតា និងផលប៉ះពាល់អាចម៍ផ្កាយស្របគ្នានឹងការឆ្លងកាត់របស់ផែនដីតាមរយៈថាសកាឡាក់ស៊ី៖ "ក្នុងអំឡុងពេលឆ្លងកាត់ថាស ការប្រមូលផ្តុំសារធាតុងងឹតរំខានដល់ផ្លូវនៃផ្កាយដុះកន្ទុយដែលមានទំនោរហោះហើរឆ្ងាយពីផែនដីនៅក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យខាងក្រៅ" Rampino និយាយ។ "នេះមានន័យថា ផ្កាយដុះកន្ទុយ ដែលជាធម្មតាធ្វើដំណើរចម្ងាយឆ្ងាយពីផែនដី ដើរផ្លូវមិនធម្មតា ដល់ចំណុចដែលប៉ះពាល់ដល់ភពផែនដី"។ អ្នកខ្លះជឿថាទ្រឹស្ដីរបស់ Rampino មិនដំណើរការទេ ព្រោះដាយណូស័របានងាប់ដោយសារឥទ្ធិពលនៃអាចម៍ផ្កាយ មិនមែនផ្កាយដុះកន្ទុយទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ 4% នៃពពក Oort ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាចម៍ផ្កាយដែលមានប្រហែលប្រាំបីពាន់លាន។

បន្ថែមពីលើនេះ Rampino ជឿថាការឆ្លងកាត់នីមួយៗនៃផែនដីតាមរយៈថាសកាឡាក់ស៊ីបាននាំឱ្យមានការពិតថាសារធាតុងងឹតប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងស្នូលនៃភពផែនដី។ នៅពេលដែលភាគល្អិតនៃសារធាតុងងឹតបំផ្លាញគ្នាទៅវិញទៅមក ពួកវាបង្កើតកំដៅខ្លាំង ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការផ្ទុះភ្នំភ្លើង ការប្រែប្រួលកម្រិតទឹកសមុទ្រ ការលូតលាស់ភ្នំ និងសកម្មភាពភូគព្ភសាស្ត្រផ្សេងទៀត ដែលប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ជីវិតនៅលើផែនដី។

មីលគីវ៉េអាចជារន្ធដង្កូវយក្ស

ប្រហែលជាយើងរស់នៅក្នុងផ្លូវរូងក្រោមដីដ៏ធំ ដែលជាផ្លូវកាត់ឆ្លងកាត់សកលលោក។ ដូចដែលបានទស្សន៍ទាយដោយទ្រឹស្តីទូទៅរបស់អែងស្តែងថា ប្រហោងដង្កូវ គឺជាតំបន់ដែលលំហ និងពេលវេលាប្រែប្រួល បង្កើតបានជា "រន្ធដង្កូវ" ចូលទៅក្នុងផ្នែកឆ្ងាយនៃសកលលោក។ យោងតាមអ្នករូបវិទ្យានៅសាលាអន្តរជាតិសម្រាប់ការសិក្សាកម្រិតខ្ពស់នៅទីក្រុង Trieste ប្រទេសអ៊ីតាលី សារធាតុងងឹតនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីរបស់យើងអាចត្រូវបានចែកចាយតាមរបៀបមួយដើម្បីផ្តល់នូវរន្ធដង្កូវមួយនៅចំកណ្តាលនៃមីលគីវ៉េរបស់យើង។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះជឿថា វាដល់ពេលដែលត្រូវគិតឡើងវិញអំពីធម្មជាតិនៃរូបធាតុងងឹត ប្រហែលជាវាតំណាងឱ្យផ្នែកនៃវិមាត្រមួយផ្សេងទៀត។

សាស្ត្រាចារ្យ Paulo Salucci មានប្រសាសន៍ថា "ប្រសិនបើយើងរួមបញ្ចូលគ្នានូវផែនទីនៃរូបធាតុងងឹតនៅក្នុង Milky Way ជាមួយនឹងគំរូចុងក្រោយនៃ Big Bang" ហើយសន្មត់ថាមានផ្លូវរូងក្រោមដីតាមពេលវេលា នោះយើងទទួលបានថាកាឡាក់ស៊ីរបស់យើងប្រហែលជាមានមួយក្នុងចំណោមទាំងនេះ។ ផ្លូវរូងក្រោមដី ហើយផ្លូវរូងក្រោមដីបែបនេះអាចមានទំហំប៉ុនកាឡាក់ស៊ីទាំងមូល។ លើសពីនេះ យើងថែមទាំងអាចឆ្លងកាត់ផ្លូវរូងក្រោមដីនេះផងដែរ ព្រោះវានឹងអាចរុករកតាមការគណនារបស់យើង។ ដូចរឿងដែលយើងបានឃើញក្នុងរឿង Interstellar។

ជាការពិតណាស់ នេះគ្រាន់តែជាទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថាសារធាតុងងឹតអាចជាគន្លឹះនៃការបង្កើត និងសង្កេតមើលប្រហោងដង្កូវ។ រហូត​មក​ដល់​ពេល​នេះ​មិន​ទាន់​រក​ឃើញ​ពពួក Wormholes ក្នុង​ធម្មជាតិ​ទេ។

ការរកឃើញរបស់ Galaxy X

ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាកាឡាក់ស៊ីរូបធាតុងងឹត Galaxy X គឺជាកាឡាក់ស៊ីមនុស្សតឿដែលមើលមិនឃើញយ៉ាងច្រើនដែលអាចជាមូលហេតុនៃរលកចម្លែកនៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែនត្រជាក់នៅខាងក្រៅថាសរបស់មីលគីវ៉េ។ Galaxy X ត្រូវបានគេគិតថាជាកាឡាក់ស៊ីផ្កាយរណបនៃ Milky Way នៅក្នុងចង្កោមនៃអថេរ Cepheid ចំនួន 4 ដែលរំញ័រផ្កាយដែលត្រូវបានប្រើជាសញ្ញាសម្គាល់ដើម្បីវាស់ចម្ងាយក្នុងលំហ។ យើង​មិន​អាច​មើល​ឃើញ​នៅ​សល់​នៃ​កាឡាក់ស៊ី​មនុស្ស​តឿ​នេះ​ទេ ព្រោះ​វា​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ពី​រូបធាតុ​ងងឹត នេះ​បើ​តាម​ទ្រឹស្តី។ យ៉ាង​ណា​ក៏​ដោយ ដោយសារ​ការ​ទាញ​ទំនាញ​នៃ​កាឡាក់ស៊ី​នេះ រលក​ដែល​យើង​ឃើញ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង។ បើគ្មានប្រភពនៃទំនាញផែនដីក្នុងទម្រង់ជារូបធាតុងងឹតដែលទប់ពួកវាជាមួយគ្នានោះ Cepheids ទាំងបួនទំនងជានឹងហោះទៅឆ្ងាយ។

តារាវិទូ Sukania Chakrabarti និយាយថា "ការរកឃើញអថេរ Cepheid បង្ហាញថាវិធីសាស្រ្តរបស់យើងក្នុងការស្វែងរកទីតាំងនៃកាឡាក់ស៊ីមនុស្សតឿដែលមានសារធាតុងងឹតភាគច្រើនមានប្រសិទ្ធភាព" ។ “នេះអាចជួយយើងឱ្យយល់នៅទីបំផុតថាតើរូបធាតុងងឹតត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ្វី។ វាក៏បង្ហាញផងដែរថាទ្រឹស្ដីទំនាញរបស់ញូវតុនអាចប្រើនៅជ្រុងឆ្ងាយបំផុតនៃកាឡាក់ស៊ី ហើយមិនចាំបាច់ផ្លាស់ប្តូរទ្រឹស្ដីទំនាញរបស់យើងទេ»។

Higgs boson បំបែកទៅជាសារធាតុងងឹត

បង្កើតឡើងក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 គំរូស្តង់ដារនៃរូបវិទ្យាភាគល្អិត គឺជាសំណុំនៃទ្រឹស្តីដែលព្យាករណ៍ទុកជាមុននូវភាគល្អិតអាតូមិកដែលគេស្គាល់ទាំងអស់នៅក្នុងសកលលោក និងរបៀបដែលវាធ្វើអន្តរកម្ម។ ជាមួយនឹងការបញ្ជាក់នៅក្នុងឆ្នាំ 2012 នៃអត្ថិភាពនៃ Higgs boson (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជា "ភាគល្អិតព្រះ") គំរូស្តង់ដារត្រូវបានបញ្ចប់។ ជាអកុសល គំរូនេះមិនពន្យល់អ្វីទាំងអស់ ហើយមិននិយាយអ្វីអំពីទំនាញផែនដី និងរូបធាតុងងឹតនោះទេ។ ម៉ាស់នៃភាគល្អិត Higgs ក៏ហាក់ដូចជាតូចពេកសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមួយចំនួន។

នេះបានជំរុញឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅសាកលវិទ្យាល័យ Chalmers University of Technology បង្កើតគំរូថ្មីដោយផ្អែកលើភាពស៊ីមេទ្រីដែលបំពាក់គ្រប់ភាគល្អិតគំរូស្តង់ដារដែលគេស្គាល់ជាមួយ superpartner ធ្ងន់ជាង។ យោងតាមទ្រឹស្ដីថ្មី ផ្នែកតូចមួយនៃភាគល្អិត Higgs បំបែកទៅជា photon (ភាគល្អិតនៃពន្លឺ) និង gravitinos ពីរ (ភាគល្អិតសម្មតិកម្មនៃរូបធាតុងងឹត) ។ ប្រសិនបើគំរូនេះត្រូវបានបញ្ជាក់ វានឹងផ្លាស់ប្តូរទាំងស្រុងនូវការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីបណ្តុំសំណង់ជាមូលដ្ឋាននៃធម្មជាតិ។

វត្ថុងងឹតនៅក្នុងព្រះអាទិត្យ

អាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តដែលបានប្រើដើម្បីវិភាគព្រះអាទិត្យ បរិមាណនៃធាតុធ្ងន់ជាងអ៊ីដ្រូសែន ឬអេលីយ៉ូមនឹងប្រែប្រួល 20-30 ភាគរយ។ យើងអាចវាស់ស្ទង់ធាតុនីមួយៗទាំងនេះដោយមើលវិសាលគមនៃពន្លឺដែលវាបញ្ចេញ ដូចជាស្នាមម្រាមដៃ ឬសិក្សាពីរបៀបដែលវាប៉ះពាល់ដល់រលកសំឡេងដែលឆ្លងកាត់ព្រះអាទិត្យ។ ភាពខុសគ្នាដ៏អាថ៌កំបាំងក្នុងការវាស់វែងពីរប្រភេទនេះនៃធាតុនៃព្រះអាទិត្យត្រូវបានគេហៅថាបញ្ហានៃការលើសពន្លឺព្រះអាទិត្យ (ឬភាពសម្បូរបែប)។

យើងត្រូវវាស់ធាតុទាំងនេះឲ្យបានត្រឹមត្រូវ ដើម្បីយល់ពីសមាសធាតុគីមីរបស់ព្រះអាទិត្យ ក៏ដូចជាដង់ស៊ីតេ និងសីតុណ្ហភាពរបស់វា។ នៅក្នុងវិធីជាច្រើន វាក៏នឹងជួយយើងឱ្យយល់អំពីសមាសភាព និងអាកប្បកិរិយារបស់តារាផ្សេងទៀត ក៏ដូចជាភព និងកាឡាក់ស៊ីផងដែរ។

អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនអាចបង្កើតដំណោះស្រាយដែលអាចទទួលយកបានទេ។ បន្ទាប់មក តារារូបវិទ្យា Aaron Vincent និងសហការីរបស់គាត់បានស្នើឱ្យមានវត្តមាននៃរូបធាតុងងឹតនៅក្នុងស្នូលនៃព្រះអាទិត្យ ជាចម្លើយដែលអាចធ្វើទៅបានចំពោះសំណួរ។ បន្ទាប់​ពី​បាន​សាក​ល្បង​ម៉ូដែល​ជា​ច្រើន​រួច​មក ពួក​គេ​បាន​បង្កើត​ទ្រឹស្ដី​មួយ​ដែល​ហាក់​ដូច​ជា​ដំណើរ​ការ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វារួមបញ្ចូលប្រភេទពិសេសនៃរូបធាតុងងឹត "សារធាតុងងឹតដែលមិនស៊ីមេទ្រីអន្តរកម្មខ្សោយ" ដែលអាចជារូបធាតុ ឬវត្ថុធាតុប្រឆាំងក្នុងពេលតែមួយ។

ផ្អែកលើការវាស់វែងទំនាញផែនដី អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹងថា ព្រះអាទិត្យព័ទ្ធជុំវិញឋានសួគ៌នៃរូបធាតុងងឹត។ ភាគល្អិតនៃរូបធាតុងងឹត Asymmetric មិនមានសារធាតុប្រឆាំងច្រើនទេ ដូច្នេះពួកវាអាចរស់រានមានជីវិតពីការប៉ះនឹងរូបធាតុធម្មតា ហើយកកកុញនៅក្នុងស្នូលនៃព្រះអាទិត្យ។ ភាគល្អិតទាំងនេះក៏អាចស្រូបយកថាមពលនៅកណ្តាលព្រះអាទិត្យ ហើយបន្ទាប់មកបញ្ជូនកំដៅរបស់វាទៅគែមខាងក្រៅ ដែលអាចពន្យល់ពីបញ្ហានៃការលើសពន្លឺព្រះអាទិត្យ។

សារធាតុងងឹតអាចជាម៉ាក្រូស្កុប

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Case Western Reserve សង្ស័យថាយើងកំពុងស្វែងរកសារធាតុងងឹតនៅកន្លែងដែលត្រឹមត្រូវ។ ជាពិសេស ពួកគេណែនាំថា សារធាតុងងឹតអាចមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងពីភាគល្អិតកម្រនិងអសកម្មតូចៗដូចជា WIMPs (មានអន្តរកម្មខ្សោយនៃភាគល្អិតដ៏ធំ) ប៉ុន្តែវត្ថុម៉ាក្រូស្កូបដែលមានចាប់ពីពីរបីសង់ទីម៉ែត្រដល់ទំហំអាចម៍ផ្កាយមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំណត់ទ្រឹស្ដីរបស់ពួកគេទៅនឹងអ្វីដែលបានសង្កេតរួចហើយនៅក្នុងលំហ។ ដូច្នេះហើយ ជំនឿរបស់ពួកគេថា គំរូស្តង់ដារនៃរូបវិទ្យាភាគល្អិតនឹងផ្តល់ចម្លើយ។ ម៉ូដែលថ្មីមិនចាំបាច់ទេ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានហៅវត្ថុធាតុងងឹតរបស់ពួកគេថា "ម៉ាក្រូ" ។ ពួកគេមិនអះអាងថា WIMPs និង axion មិនមានទេ ប៉ុន្តែពួកគេទទួលស្គាល់ថាការស្វែងរករបស់យើងសម្រាប់បញ្ហាងងឹតអាចរួមបញ្ចូលបេក្ខជនផ្សេងទៀត។ មានឧទាហរណ៍នៃរូបធាតុដែលមិនមានលក្ខណៈធម្មតា ឬកម្រនិងអសកម្ម ប៉ុន្តែដែលសមនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃគំរូស្តង់ដារ។

សាស្ត្រាចារ្យរូបវិទ្យា Glenn Starkman មានប្រសាសន៍ថា “សហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្របានបោះបង់ចោលគំនិតដែលថាសារធាតុងងឹតអាចផ្សំឡើងពីរូបធាតុធម្មតានៅចុងទសវត្សរ៍ទី 80”។ "យើងកំពុងឆ្ងល់ថាតើវាខុសហើយថាតើសារធាតុងងឹតអាចមានសារធាតុធម្មតា - quarks និង electrons ដែរឬទេ?"

ការរកឃើញបញ្ហាងងឹត GPS

អ្នករូបវិទ្យាពីរនាក់បានស្នើឱ្យប្រើប្រាស់ផ្កាយរណប GPS ដើម្បីស្វែងរកវត្ថុងងឹត ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថា ប្រហែលជាមិនមែនជាភាគល្អិតក្នុងន័យធម្មតានោះទេ ប៉ុន្តែជារឿងសំខាន់នៅក្នុងលំហនៃពេលវេលា។

Andrey Derevianko មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Nevada មានប្រសាសន៍ថា "ការសិក្សារបស់យើងត្រូវបានជំរុញដោយគំនិតដែលថាសារធាតុងងឹតអាចត្រូវបានរៀបចំជាការប្រមូលផ្តុំដូចឧស្ម័នដ៏ធំនៃពិការភាព topological ឬការបង្ក្រាបថាមពល" ។ - យើងស្នើឱ្យរកឃើញពិការភាពទាំងនេះ រូបធាតុងងឹត ដោយប្រើបណ្តាញនៃនាឡិកាអាតូមិកដែលងាយរងគ្រោះ។ គំនិតនេះគឺថានៅពេលដែលនាឡិកាចេញពីភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា យើងនឹងដឹងថារូបធាតុងងឹត ដែលជាពិការភាពផ្នែក topological បានឆ្លងកាត់នៅកន្លែងនោះ។ តាមពិតទៅ យើងមានគម្រោងប្រើផ្កាយរណប GPS ជាឧបករណ៍ចាប់សារធាតុងងឹតដ៏ធំបំផុតដែលបង្កើតឡើងដោយមនុស្ស។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រវិភាគទិន្នន័យពីផ្កាយរណប GPS ចំនួន 30 ហើយព្យាយាមសាកល្បងទ្រឹស្ដីរបស់ពួកគេជាមួយនឹងជំនួយរបស់ពួកគេ។ ប្រសិនបើវត្ថុងងឹតពិតជាមានឧស្ម័ន ផែនដីនឹងឆ្លងកាត់វា នៅពេលដែលវាផ្លាស់ទីតាមកាឡាក់ស៊ី។ ដើរតួជាខ្យល់ ខ្សឹបនៃវត្ថុងងឹតនឹងត្រូវបានផ្លុំចេញដោយផែនដី និងផ្កាយរណបរបស់វា ដែលបណ្តាលឱ្យនាឡិកា GPS នៅលើផ្កាយរណប និងនៅលើដីមិនដំណើរការជារៀងរាល់បីនាទីម្តង។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនឹងអាចគ្រប់គ្រងភាពមិនស្របគ្នាបានរហូតដល់មួយពាន់លានក្នុងមួយវិនាទី។

សារធាតុងងឹតអាចចិញ្ចឹមថាមពលងងឹត

យោងតាមការសិក្សាថ្មីមួយ ថាមពលងងឹតអាចចិញ្ចឹមលើរូបធាតុងងឹត នៅពេលដែលវាធ្វើអន្តរកម្ម ដែលធ្វើឱ្យការលូតលាស់របស់កាឡាក់ស៊ីយឺត ហើយនៅទីបំផុតអាចទុកឱ្យចក្រវាឡស្ទើរតែទទេទាំងស្រុង។ វាអាចទៅរួចដែលថាសារធាតុងងឹតរលាយទៅជាថាមពលងងឹត ប៉ុន្តែយើងមិនទាន់ដឹងអំពីវានៅឡើយ។ យានអវកាស Planck ថ្មីៗនេះបានចម្រាញ់លេខសម្រាប់សមាសធាតុរូបវិទ្យានៃសកលលោក៖ សារធាតុធម្មតា ៤,៩% រូបធាតុងងឹត ២៥,៩% និងថាមពលងងឹត ៦៩,២% ។

យើងមិនឃើញសារធាតុងងឹត ឬថាមពលងងឹតទេ។ ពាក្យទាំងនេះមិនត្រូវបានកំណត់យ៉ាងល្អដោយសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រទេ។ ពួកគេគឺដូចជាអនុសញ្ញាដែលនឹងនៅតែមានរហូតដល់យើងយល់ពីអ្វីដែលកំពុងកើតឡើង។

សារធាតុ​ងងឹត​ទាក់ទាញ​និង​បណ្តេញ​ថាមពល​ងងឹត។ រូបធាតុងងឹតគឺជាស៊ុម ឬគ្រឹះដែលកាឡាក់ស៊ី និងមាតិការបស់វាត្រូវបានសាងសង់ឡើង។ ការទាញទំនាញរបស់វាត្រូវបានគេជឿថា អាចផ្ទុកផ្កាយរួមគ្នានៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី។ ទំនាញផែនដីកាន់តែខ្លាំងនៅពេលដែលវត្ថុនៅជិតគ្នា និងខ្សោយនៅពេលដែលវានៅឆ្ងាយពីគ្នា។

ម៉្យាងវិញទៀត ថាមពលងងឹតមានន័យថាជាកម្លាំងដែលនាំឱ្យសកលលោកពង្រីក បំបែកកាឡាក់ស៊ីឱ្យឆ្ងាយ។ នៅពេលដែលថាមពលងងឹតវាយលុកវត្ថុទាំងនេះ ទំនាញផែនដីចុះខ្សោយ។ នេះ​បង្ហាញ​ថា​ការ​ពង្រីក​លំហ​កំពុង​មាន​ល្បឿន​លឿន ហើយ​មិន​ថយ​ចុះ​ដោយសារ​ឥទ្ធិពល​ទំនាញ​ដូច​ដែល​ធ្លាប់​បាន​ជឿ។

សាស្ត្រាចារ្យ David Wands នៃសាកលវិទ្យាល័យ Portsmouth មានប្រសាសន៍ថា "ចាប់តាំងពីចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 មក ក្រុមតារាវិទូបានជឿជាក់ថា អ្វីមួយកំពុងធ្វើឱ្យការពង្រីកចក្រវាឡរបស់យើងកើនឡើង" ។ - ការពន្យល់សាមញ្ញគឺថាចន្លោះទទេ - កន្លែងទំនេរ - មានដង់ស៊ីតេថាមពលដែលជាថេរលោហធាតុ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានភស្តុតាងកាន់តែច្រើនឡើងដែលថាគំរូសាមញ្ញនេះមិនអាចពន្យល់បាននូវជួរពេញលេញនៃទិន្នន័យតារាសាស្ត្រដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានសិទ្ធិទទួលបាន។ ជាពិសេស ការលូតលាស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធលោហធាតុ កាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ី គឺយឺតជាងការរំពឹងទុក។

សារធាតុងងឹតបណ្តាលឱ្យមានរលកនៅក្នុងថាសកាឡាក់ស៊ី

នៅពេលដែលមើលក្នុងលំហពីផែនដី យើងនឹងឃើញថាផ្កាយទាំងនោះស្រាប់តែបញ្ចប់ 50,000 ឆ្នាំពន្លឺពីកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីរបស់យើង។ ដូច្នេះហើយ នេះគឺជាចុងបញ្ចប់នៃកាឡាក់ស៊ី។ យើងនឹងមិនឃើញអ្វីធ្ងន់ធ្ងរទេ រហូតដល់យើងនៅចម្ងាយ 15,000 ឆ្នាំពន្លឺពីព្រំដែននោះ ចិញ្ចៀន Unicorn ដែលជាតារាដែលស្ថិតនៅពីលើយន្តហោះនៃកាឡាក់ស៊ីរបស់យើង។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រខ្លះជឿថា ផ្កាយទាំងនេះត្រូវបានហែកចេញពីកាឡាក់ស៊ីមួយទៀត។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការវិភាគទិន្នន័យថ្មីមួយពី Sloan Digital Sky Survey បានបង្ហាញថា តាមពិតទៅ Unicorn Ring គឺជាផ្នែកមួយនៃកាឡាក់ស៊ីរបស់យើង។ នេះមានន័យថា Milky Way មានទំហំធំជាងយើងគិតយ៉ាងតិច 50% ហើយអង្កត់ផ្ចិតនៃកាឡាក់ស៊ីរបស់យើងកំពុងកើនឡើងពី 100,000-120,000 ឆ្នាំពន្លឺដល់ 150,000-180,000 ឆ្នាំពន្លឺ។

ក្រឡេកមើលពីផែនដីយើងមិនឃើញថាពួកវាភ្ជាប់គ្នាដោយសារចន្លោះប្រហោងក្នុងថាសកាឡាក់ស៊ីទេ។ រលកទាំងនេះស្រដៀងទៅនឹងរង្វង់ប្រមូលផ្តុំដែលបញ្ចេញពីកន្លែងដែលថ្មធ្លាក់ចូលទៅក្នុងទឹក។ រលក​មួយ​បាន​ហក់​ឡើង និង​រារាំង​ទិដ្ឋភាព​នៃ​មហាសមុទ្រ ដោយ​បន្សល់​ទុក​តែ​រលក​ខ្ពស់​ប៉ុណ្ណោះ​ដែល​អាច​មើល​ឃើញ។ ដូច្នេះ ទោះបីជាទស្សនៈរបស់យើងត្រូវបានរារាំងដោយផ្នែកដោយរូបរាងនៃកាឡាក់ស៊ីរបស់យើងក៏ដោយ យើងបានឃើញចិញ្ចៀន Unicorn ដូចជាកំពូលនៃរលកខ្ពស់។

របកគំហើញនេះផ្លាស់ប្តូរការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃមីលគីវ៉េ។

Heidi Newberg មកពីសាលាវិទ្យាសាស្ត្រ Rensselaer មានប្រសាសន៍ថា "យើងបានរកឃើញថាថាសនៃ Milky Way មិនមែនគ្រាន់តែជាថាសនៃផ្កាយនៅក្នុងយន្តហោះតែមួយនោះទេ វាត្រូវបានជាប់" ។ - យើងឃើញការធ្លាក់ទឹកចិត្តយ៉ាងតិចបួននៅក្នុងថាសនៃមីលគីវ៉េ។ ហើយចាប់តាំងពីរនាំងទាំងបួននេះអាចមើលឃើញតែពីទស្សនៈរបស់យើងប៉ុណ្ណោះ យើងអាចសន្មត់ថាមានរលកស្រដៀងគ្នានៅទូទាំងថាសនៃ Milky Way ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថា រលកទាំងនេះអាចបណ្តាលមកពីបំណែកនៃសារធាតុងងឹត ឬកាឡាក់ស៊ីមនុស្សតឿ ដែលកាត់តាម Milky Way ។ ប្រសិនបើទ្រឹស្ដីនេះបង្ហាញឱ្យឃើញត្រឹមត្រូវនោះ កំណាត់ផ្ចិតរបស់មីលគីវ៉េ អាចជួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រវិភាគការបែងចែកសារធាតុងងឹតនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីរបស់យើង។

ហត្ថលេខាកាំរស្មីហ្គាម៉ា

រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ មធ្យោបាយតែមួយគត់ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចរកឃើញវត្ថុងងឹតគឺដោយការសង្កេតពីឥទ្ធិពលទំនាញរបស់វាទៅលើវត្ថុអវកាសផ្សេងទៀត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថា កាំរស្មីហ្គាម៉ាអាចជាការចង្អុលបង្ហាញដោយផ្ទាល់ថាសារធាតុងងឹតកំពុងលាក់ខ្លួននៅក្នុងសកលលោករបស់យើង។ ពួកគេប្រហែលជាបានរកឃើញហត្ថលេខាកាំរស្មីហ្គាម៉ាដំបូងរួចហើយនៅក្នុង Reticulum 2 ដែលជាកាឡាក់ស៊ីមនុស្សតឿដែលទើបនឹងរកឃើញនៅជិត Milky Way ។

កាំរស្មីហ្គាម៉ាគឺជាទម្រង់មួយនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលមានថាមពលខ្ពស់ដែលបញ្ចេញចេញពីមជ្ឈមណ្ឌលក្រាស់នៃកាឡាក់ស៊ី។ ប្រសិនបើរូបធាតុងងឹតពិតជាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ WIMPs នោះភាគល្អិតនៃសារធាតុងងឹតអាចជាប្រភពនៃកាំរស្មីហ្គាម៉ាដែលផលិតនៅក្នុងដំណើរការនៃការបំផ្លាញទៅវិញទៅមកនៃ WIMPs នៅពេលទំនាក់ទំនង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កាំរស្មីហ្គាម៉ាក៏អាចត្រូវបានបញ្ចេញដោយប្រភពផ្សេងទៀតដូចជា Black Hole និង Pulsars។ ប្រសិនបើនៅក្នុងដំណើរការនៃការវិភាគ វាអាចបំបែកប្រភពមួយពីប្រភពមួយទៀត នោះយើងនឹងអាចទទួលបានកាំរស្មីហ្គាម៉ានៃរូបធាតុងងឹត។ ប៉ុន្តែនេះគ្រាន់តែជាទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថាកាឡាក់ស៊ីមនុស្សតឿភាគច្រើនខ្វះប្រភពសំខាន់នៃកាំរស្មីហ្គាម៉ា សារធាតុងងឹតអាចមានដល់ទៅ ៩៩%។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលអ្នករូបវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ Carnegie Mellon, Brown និង Cambridge មានការរំភើបចំពោះការទទួលបានកាំរស្មីហ្គាម៉ាពី Reticulum 2 ។

Matthew Walker មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Carnegie Mellon មានប្រសាសន៍ថា "ការរកឃើញទំនាញនៃវត្ថុងងឹតអាចប្រាប់យើងតិចតួចបំផុតអំពីឥរិយាបថនៃភាគល្អិតនៃវត្ថុងងឹត" ។ “ឥឡូវនេះ យើងមានការរកឃើញមិនទំនាញ ដែលបង្ហាញថា សារធាតុងងឹតមានឥរិយាបទដូចភាគល្អិត ហើយនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់”។

ជាការពិតណាស់ លទ្ធភាពនៅតែមានថា វិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ានេះបានមកពីប្រភពផ្សេងទៀតដែលមិនទាន់ត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយការរកឃើញចុងក្រោយនៃកាឡាក់ស៊ីមនុស្សតឿប្រាំបួន នៅជិត Milky Way ផ្តល់ឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនូវឱកាសដើម្បីស្វែងយល់បន្ថែមអំពីទ្រឹស្តីនេះ។ បោះពុម្ពផ្សាយ

ការស្ថាបនាទ្រឹស្តីនៅក្នុងរូបវិទ្យា ហៅថា គំរូស្តង់ដារ ពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតបឋមទាំងអស់ដែលស្គាល់ដោយវិទ្យាសាស្ត្រ។ ប៉ុន្តែនេះគ្រាន់តែជា 5% នៃសារធាតុដែលមាននៅក្នុងសកលលោក ខណៈដែល 95% ដែលនៅសល់គឺជាធម្មជាតិដែលមិនស្គាល់ទាំងស្រុង។ តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​រូបធាតុ​ងងឹត​សម្មតិកម្ម​នេះ ហើយ​តើ​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​ព្យាយាម​រក​ឃើញ​វា​ដោយ​របៀប​ណា? Hayk Hakobyan និស្សិតនៅវិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យាទីក្រុងម៉ូស្គូ និងជាបុគ្គលិកនៃនាយកដ្ឋានរូបវិទ្យា និងតារាសាស្ត្រ និយាយអំពីរឿងនេះក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃគម្រោងពិសេសមួយ។

គំរូស្តង់ដារនៃភាគល្អិតបឋមដែលបានបញ្ជាក់ចុងក្រោយបន្ទាប់ពីការរកឃើញរបស់ Higgs boson ពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មជាមូលដ្ឋាន (electroweak និងខ្លាំង) នៃភាគល្អិតធម្មតាដែលគេស្គាល់យើង៖ leptons, quarks និងអន្តរកម្ម (bosons និង gluons) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាប្រែថាទ្រឹស្តីស្មុគ្រស្មាញដ៏ធំទាំងអស់នេះពិពណ៌នាអំពីបញ្ហាទាំងអស់ត្រឹមតែ 5-6% ប៉ុណ្ណោះ ខណៈដែលនៅសល់មិនសមនឹងគំរូនេះទេ។ ការសង្កេតពីគ្រាដំបូងនៃជីវិតនៃសកលលោករបស់យើងបង្ហាញយើងថាប្រហែល 95% នៃបញ្ហាដែលនៅជុំវិញយើងគឺជាធម្មជាតិដែលមិនស្គាល់ទាំងស្រុង។ ម្យ៉ាងវិញទៀត យើងឃើញដោយប្រយោលនូវវត្តមានរបស់វត្ថុលាក់កំបាំងនេះ ដោយសារតែឥទ្ធិពលទំនាញរបស់វា ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះ គេមិនអាចចាប់វាដោយផ្ទាល់បានទេ។ បាតុភូតនៃម៉ាស់លាក់កំបាំងនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះកូដថា "រូបធាតុងងឹត"។

វិទ្យាសាស្ត្រទំនើប ជាពិសេសលោហធាតុវិទ្យា ដំណើរការដោយយោងតាមវិធីសាស្ត្រដកប្រាក់របស់ Sherlock Holmes

ឥឡូវនេះបេក្ខជនសំខាន់ពីក្រុម WISP គឺអ័ក្សដែលកើតឡើងនៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃអន្តរកម្មខ្លាំងនិងមានម៉ាស់តូចណាស់។ ភាគល្អិតបែបនេះមានសមត្ថភាពបំប្លែងទៅជាគូ photon-photon ក្នុងដែនម៉ាញេទិចខ្ពស់ ដែលផ្តល់ការណែនាំអំពីរបៀបដែលមនុស្សម្នាក់អាចព្យាយាមរកឃើញវា។ ការពិសោធន៍ ADMX ប្រើអង្គធាតុធំដែលបង្កើតដែនម៉ាញេទិច 80,000 gauss (នោះជា 100,000 ដងនៃដែនម៉ាញេទិចរបស់ផែនដី)។ តាមទ្រឹស្ដី វាលបែបនេះគួរតែជំរុញការបំបែកនៃអ័ក្សទៅជាគូ photon-photon ដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគួរតែចាប់។ ទោះបីជាមានការព្យាយាមជាច្រើនដងក៏ដោយ WIMPs, axions ឬ neutrinos ដែលគ្មានមេរោគមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញនៅឡើយទេ។

ដូច្នេះហើយ យើងបានធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់សម្មតិកម្មផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន ដែលស្វែងរកការពន្យល់អំពីវត្តមានដ៏ចម្លែកនៃម៉ាស់ងងឹត ហើយដោយបានច្រានចោលនូវអ្វីៗដែលមិនអាចទៅរួច ដោយមានជំនួយពីការសង្កេត យើងបានឈានដល់សម្មតិកម្មដែលអាចទៅរួចជាច្រើនដែលយើងអាចធ្វើការបានរួចហើយ។

លទ្ធផលអវិជ្ជមានក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រក៏ជាលទ្ធផលដែរ ព្រោះវាកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងៗនៃភាគល្អិត ជាឧទាហរណ៍ វាលុបបំបាត់ជួរនៃម៉ាស់ដែលអាចកើតមាន។ ពីមួយឆ្នាំទៅមួយឆ្នាំ ការសង្កេត និងការពិសោធន៍ថ្មីៗកាន់តែច្រើនឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនផ្តល់នូវដែនកំណត់ថ្មី និងតឹងរ៉ឹងជាងមុនលើម៉ាស់ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតនៃភាគល្អិតនៃសារធាតុងងឹត។ ដូច្នេះហើយ ការបោះចោលជម្រើសដែលមិនអាចទៅរួចទាំងអស់ និងបង្រួមរង្វង់នៃការស្វែងរក ពីមួយថ្ងៃទៅមួយថ្ងៃ យើងកាន់តែខិតទៅជិតការយល់ដឹងអំពីអ្វីដែល 95% នៃបញ្ហានៅក្នុងសកលលោករបស់យើងមាន។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបោះជំហានដ៏សំខាន់មួយឆ្ពោះទៅរកការដោះស្រាយអាថ៌កំបាំងដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងចក្រវាឡ គឺរូបធាតុងងឹត ដែលត្រូវបានគេជឿថាអាចបំពេញនូវផ្ទៃខាងក្រៅភាគច្រើន។ អ្នកជំនាញធ្វើការលើគម្រោងការស្ទង់មតិថាមពលងងឹត ដោយប្រើតេឡេស្កុបដ៏មានអានុភាពនៅ Andes អាចបង្កើតផែនទីបង្ហាញការចែកចាយសារធាតុងងឹត។ លើនាង ស្នូលធំនៃសារធាតុងងឹតអាចមើលឃើញ ប្រឡាក់ដោយកាឡាក់ស៊ី និងបំបែកដោយទំហំទំនេរ.

រហូតមកដល់ពេលនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគ្រាន់តែអាចសិក្សាវត្ថុងងឹតបានដោយការវាស់ស្ទង់ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃពន្លឺពីកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយ។ ជាលទ្ធផលអ្នកជំនាញចង់វាស់វែង ថាមពលងងឹត- កម្លាំងអាថ៌កំបាំងកាន់តែច្រើនដែលពង្រីកសកលលោកក្នុងអត្រាកើនឡើងឥតឈប់ឈរ។

បញ្ហា​ងងឹតនៅក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រ និងលោហធាតុវិទ្យា ក៏ដូចជានៅក្នុងទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យា ដែលជាទម្រង់សម្មតិកម្មនៃរូបធាតុដែលមិនបញ្ចេញ ឬអន្តរកម្មជាមួយវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ទ្រព្យសម្បត្តិនៃទម្រង់នៃបញ្ហានេះធ្វើឱ្យវាមិនអាចសង្កេតមើលដោយផ្ទាល់បានទេ។

ការសន្និដ្ឋានអំពីអត្ថិភាពនៃរូបធាតុងងឹត ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយផ្អែកលើមូលដ្ឋានជាច្រើន ស្របគ្នាទៅវិញទៅមក ប៉ុន្តែជាសញ្ញាប្រយោលនៃឥរិយាបទនៃវត្ថុតារារូបវិទ្យា និងឥទ្ធិពលទំនាញផែនដីដែលពួកគេបង្កើត។ របកគំហើញនៃធម្មជាតិនៃរូបធាតុងងឹតនឹងជួយដោះស្រាយបញ្ហានៃម៉ាស់លាក់កំបាំង ដែលជាពិសេសមាននៅក្នុងល្បឿនខ្ពស់មិនធម្មតានៃការបង្វិលនៃតំបន់ខាងក្រៅនៃកាឡាក់ស៊ី។

ពាក្យនេះបានរីករាលដាលបន្ទាប់ពីការងាររបស់ Fritz Zwicky ។ Zwicky បានវាស់ស្ទង់ល្បឿនរ៉ាឌីកាល់នៃកាឡាក់ស៊ីទាំងប្រាំបីនៅក្នុងចង្កោម Coma (ក្រុមតារានិករ Coma Berenices) ហើយបានរកឃើញថាដើម្បីឱ្យចង្កោមមានលំនឹង វាត្រូវតែសន្មត់ថាម៉ាស់សរុបរបស់វាធំជាងម៉ាស់នៃផ្កាយដែលមានធាតុផ្សំរបស់វារាប់សិបដង។ មិនយូរប៉ុន្មាន តារាវិទូផ្សេងទៀតបានធ្វើការសន្និដ្ឋានដូចគ្នាចំពោះកាឡាក់ស៊ីជាច្រើនទៀត។ ចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 នៅពេលដែលមធ្យោបាយសង្កេតនៃតារាសាស្ត្របានចាប់ផ្តើមរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស ចំនួននៃអំណះអំណាងក្នុងការពេញចិត្តចំពោះអត្ថិភាពនៃសារធាតុងងឹតបានកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ទន្ទឹមនឹងនេះការប៉ាន់ប្រមាណនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្ររបស់វាដែលទទួលបានពីប្រភពផ្សេងៗគ្នានិងដោយវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗគ្នាជាទូទៅយល់ស្របគ្នាទៅវិញទៅមក។

វត្តមាននៃរូបធាតុដែលមិនស្គាល់នៅក្នុងសកលលោក និងឥទ្ធិពលរបស់វាបានប្រែទៅជាស្ថានភាពធម្មតានៅក្នុងពិភពនៃកាឡាក់ស៊ី។

ការសិក្សាអំពីចលនានៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃកាឡាក់ស៊ីគោលពីរ និងនៅក្នុងចង្កោមកាឡាក់ស៊ីត្រូវបានអនុវត្ត។ វាបានប្រែក្លាយថានៅលើមាត្រដ្ឋានទាំងនេះ សមាមាត្រនៃសារធាតុងងឹតគឺខ្ពស់ជាងនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី។

ម៉ាស់ផ្កាយនៃកាឡាក់ស៊ីរាងអេលីប យោងតាមការគណនាគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្ទុកឧស្ម័នក្តៅចូលក្នុងកាឡាក់ស៊ីទេ ប្រសិនបើអ្នកមិនគិតពីរូបធាតុងងឹត។

ការប៉ាន់ប្រមាណបរិមាណនៃចង្កោមកាឡាក់ស៊ីដែលអនុវត្តកែវយឺតទំនាញផ្តល់លទ្ធផលដែលរួមបញ្ចូលការរួមចំណែកនៃសារធាតុងងឹត និងនៅជិតវត្ថុដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀត។

អ្នករួមចំណែកដ៏សំខាន់មួយនៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 និងដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 គឺតារាវិទូ Vera Rubin នៃវិទ្យាស្ថាន Carnegie ដែលជាអ្នកដំបូងគេដែលធ្វើការគណនាត្រឹមត្រូវ និងគួរឱ្យទុកចិត្តដែលបង្ហាញពីវត្តមានរបស់សារធាតុងងឹត។ រួមគ្នាជាមួយសហអ្នកនិពន្ធ (Kent Ford) Rubin បានប្រកាសពីការរកឃើញនៅក្នុងសន្និសិទសមាគមតារាសាស្ត្រអាមេរិកក្នុងឆ្នាំ 1975 ថា តារាភាគច្រើននៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីរាងជារង្វង់ផ្លាស់ទីក្នុងគន្លងក្នុងល្បឿនប្រហែលមុំដូចគ្នា ដែលនាំឱ្យមានគំនិតថា ដង់ស៊ីតេម៉ាសនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី។ គឺដូចគ្នាសម្រាប់តំបន់ទាំងនោះ។ ដែលភាគច្រើននៃផ្កាយ (ប៉ោង) និងសម្រាប់តំបន់ទាំងនោះនៅលើគែមនៃឌីស ដែលមានផ្កាយតិចតួច។

បោះពុម្ភផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 2012 ការសិក្សាអំពីចលនារបស់ផ្កាយជាង 400 ដែលមានទីតាំងរហូតដល់ 13,000 ឆ្នាំពន្លឺពីព្រះអាទិត្យ បានរកឃើញថាមិនមានភស្តុតាងនៃវត្តមានរបស់សារធាតុងងឹតនៅក្នុងទំហំដ៏ធំនៃលំហជុំវិញព្រះអាទិត្យនោះទេ។ យោងតាមការទស្សន៍ទាយនៃទ្រឹស្តី បរិមាណមធ្យមនៃសារធាតុងងឹតនៅក្នុងតំបន់ជុំវិញព្រះអាទិត្យគួរតែមានប្រហែល 0,5 គីឡូក្រាមក្នុងបរិមាណនៃផែនដី។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការវាស់វែងបានផ្តល់តម្លៃ 0.00±0.06 គីឡូក្រាមនៃសារធាតុងងឹតនៅក្នុងបរិមាណនេះ។ នេះមានន័យថា ការព្យាយាមចុះឈ្មោះវត្ថុងងឹតនៅលើផែនដី ជាឧទាហរណ៍ ក្នុងអន្តរកម្មដ៏កម្រនៃភាគល្អិតនៃរូបធាតុងងឹតជាមួយនឹងរូបធាតុ "ធម្មតា" ស្ទើរតែមិនអាចជោគជ័យបានទេ។

យោងតាមទិន្នន័យដែលបានចេញផ្សាយក្នុងខែមីនា ឆ្នាំ 2013 ដោយក្រុមសង្កេតការណ៍លំហ Planck ថាមពលសរុបនៃចក្រវាឡដែលអាចសង្កេតបានមាន 4.9% សារធាតុធម្មតា (baryonic) សារធាតុងងឹត 26.8% និងថាមពលងងឹត 68.3% ។ ដូច្នេះ សកលលោកគឺ ៩៥.១% ផ្សំឡើងដោយសារធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត។

ការសន្មត់ធម្មជាតិបំផុតហាក់ដូចជាថា រូបធាតុងងឹតមានសារធាតុបារីយ៉ូនិចធម្មតា។ សម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួន អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកខ្សោយ ហើយដូច្នេះមិនអាចរកឃើញនៅក្នុងការសិក្សានោះទេ ឧទាហរណ៍ បន្ទាត់បញ្ចេញ និងស្រូបយក។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គំរូទ្រឹស្ដីផ្តល់នូវជម្រើសដ៏ធំនៃបេក្ខជនដែលអាចធ្វើបានសម្រាប់តួនាទីនៃរូបធាតុដែលមើលមិនឃើញដែលមិនមែនជា baryonic - ទាំងនេះគឺ៖ នឺត្រីនណូពន្លឺ នឺត្រីនណូធុនធ្ងន់ អ័ក្ស។ cosmions និងភាគល្អិតដែលស៊ីមេទ្រីដូចជា photinos, gravitinos, higgsinos, sneutrinos, ស្រា និង zinos ។

មានទ្រឹស្តីជំនួសនៃរូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត៖

បញ្ហាពីវិមាត្រផ្សេងទៀត (សកលលោកប៉ារ៉ាឡែល)

នៅក្នុងទ្រឹស្ដីមួយចំនួនអំពីវិមាត្របន្ថែម ទំនាញត្រូវបានទទួលយកជាប្រភេទអន្តរកម្មតែមួយគត់ដែលអាចធ្វើសកម្មភាពលើលំហរបស់យើងពីវិមាត្របន្ថែម។ ការសន្មត់នេះជួយពន្យល់ពីភាពទន់ខ្សោយដែលទាក់ទងនៃកម្លាំងទំនាញបើប្រៀបធៀបទៅនឹងកម្លាំងសំខាន់បីផ្សេងទៀត (អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ខ្លាំង និងខ្សោយ)។ ឥទ្ធិពលនៃរូបធាតុងងឹតអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយឡូជីខលដោយអន្តរកម្មនៃរូបធាតុដែលមើលឃើញពីវិមាត្រធម្មតារបស់យើងជាមួយនឹងរូបធាតុដ៏ធំពីផ្សេងទៀត ( បន្ថែម, មើលមិនឃើញ) វិមាត្រតាមរយៈទំនាញ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ អន្តរកម្មប្រភេទផ្សេងទៀតមិនអាចយល់ឃើញវិមាត្រទាំងនេះ ហើយបញ្ហានេះនៅក្នុងពួកគេតាមវិធីណាក៏ដោយ មិនអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយវាបានទេ។ រូបធាតុនៅក្នុងវិមាត្រផ្សេងទៀត (តាមពិតនៅក្នុងសកលលោកស្របគ្នា) អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងជា រចនាសម្ព័ន្ធ (កាឡាក់ស៊ី រចនាសម្ព័ន្ធកម្រនិងអសកម្ម របស់ពួកគេផ្ទាល់ ដែលនៅក្នុងការវាស់វែងរបស់យើងត្រូវបានគេមានអារម្មណ៍ថាជាទំនាញទំនាញជុំវិញកាឡាក់ស៊ីដែលអាចមើលឃើញ។

ពិការភាព topological នៅក្នុងលំហ

រូបធាតុងងឹតអាចគ្រាន់តែជាបញ្ហាបឋម (មានដើមកំណើតនៅខណៈពេលនៃ Big Bang) ពិការភាពនៅក្នុងលំហ និង/ឬសណ្ឋានដីនៃវាលកង់ទិច ដែលអាចផ្ទុកថាមពល ដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្លាំងទំនាញ។

អត្ថបទនៃវដ្ដ យើងពិនិត្យមើលរចនាសម្ព័ន្ធនៃសកលលោកដែលអាចមើលឃើញ។ យើងបាននិយាយអំពីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា និងភាគល្អិតដែលបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធនេះ។ អំពីនុយក្លេអុង ដែលដើរតួនាទីសំខាន់ ព្រោះវាមកពីពួកវា ដែលរូបធាតុដែលមើលឃើញទាំងអស់មាន។ អំពី ហ្វូតុន អេឡិចត្រុង នឺត្រុងណូស ក៏ដូចជាតួអង្គបន្ទាប់បន្សំ ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការសំដែងជាសកល ដែលលាតត្រដាង 14 ពាន់លានឆ្នាំ ចាប់តាំងពី Big Bang ។ វាហាក់ដូចជាគ្មានអ្វីដែលត្រូវនិយាយទៀតទេ។ ប៉ុន្តែវាមិនមែនទេ។ ការពិតគឺថាសារធាតុដែលយើងឃើញគ្រាន់តែជាផ្នែកតូចមួយនៃអ្វីដែលពិភពលោករបស់យើងមាន។ អ្វីផ្សេងទៀតគឺជាអ្វីមួយដែលយើងដឹងស្ទើរតែគ្មាន។ អាថ៌កំបាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា "វត្ថុងងឹត" ។

ប្រសិនបើស្រមោលនៃវត្ថុមិនអាស្រ័យលើទំហំនៃវត្ថុក្រោយៗនេះទេនោះ។
ប៉ុន្តែ​នឹង​មាន​ការ​រីក​ចម្រើន​តាម​អំពើ​ចិត្ត​របស់​ពួក​គេ ដូច្នេះ​ប្រហែល​ជា
មិនយូរប៉ុន្មានវានឹងមិនមានកន្លែងភ្លឺតែមួយនៅលើផែនដីទាំងមូលនោះទេ។

Kozma Prutkov

តើនឹងមានអ្វីកើតឡើងចំពោះពិភពលោករបស់យើង?

បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៅឆ្នាំ 1929 ដោយ Edward Hubble នៃ redshift នៅក្នុងទិដ្ឋភាពនៃកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយ វាច្បាស់ណាស់ថាសកលលោកកំពុងពង្រីក។ សំណួរ​មួយ​ដែល​បាន​កើត​ឡើង​ក្នុង​រឿង​នេះ​មាន​ដូច​តទៅ៖ តើ​ការ​ពង្រីក​នេះ​នឹង​បន្ត​ដល់​ពេល​ណា ហើយ​តើ​វា​នឹង​បញ្ចប់​ដោយ​របៀប​ណា? កម្លាំងនៃទំនាញទំនាញដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងផ្នែកដាច់ដោយឡែកពីគ្នានៃសាកលលោក មានទំនោរទៅបន្ថយល្បឿននៃផ្នែកទាំងនេះ។ អ្វី​ដែល​ការ​ថយ​ចុះ​នឹង​នាំ​ឱ្យ​មាន​គឺ​អាស្រ័យ​លើ​ម៉ាស់​សរុប​នៃ​សាកលលោក។ ប្រសិនបើវាមានទំហំធំល្មម កម្លាំងទំនាញនឹងបញ្ឈប់ការពង្រីកបន្តិចម្តងៗ ហើយវានឹងជំនួសដោយការកន្ត្រាក់។ ជាលទ្ធផល សកលលោកនឹង "ដួលរលំ" ម្តងទៀតរហូតដល់ពេលដែលវាចាប់ផ្តើមពង្រីក។ ប្រសិនបើម៉ាស់គឺតិចជាងម៉ាស់សំខាន់មួយចំនួន នោះការពង្រីកនឹងបន្តជារៀងរហូត។ ជាធម្មតាវាជាទម្លាប់ក្នុងការនិយាយមិនមែនអំពីម៉ាស់ទេ ប៉ុន្តែអំពីដង់ស៊ីតេ ដែលទាក់ទងនឹងម៉ាស់ដោយទំនាក់ទំនងសាមញ្ញដែលគេស្គាល់ពីវគ្គសិក្សា៖ ដង់ស៊ីតេត្រូវបានបែងចែកដោយបរិមាណ។

តម្លៃដែលបានគណនានៃដង់ស៊ីតេមធ្យមដ៏សំខាន់នៃសកលលោកគឺប្រហែល 10 -29 ក្រាមក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រគូប ដែលត្រូវនឹងមធ្យមភាគ 5 nucleon ក្នុងមួយម៉ែត្រគូប។ វាគួរតែត្រូវបានសង្កត់ធ្ងន់ថាយើងកំពុងនិយាយអំពីដង់ស៊ីតេមធ្យម។ ការផ្តោតអារម្មណ៍លក្ខណៈនៃ nucleon នៅក្នុងទឹក ផែនដី និងនៅក្នុងខ្លួនយើង គឺប្រហែល 10 30 ក្នុងមួយម៉ែត្រគូប។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការចាត់ទុកជាមោឃៈដែលបំបែកចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ី និងកាន់កាប់ចំណែករបស់សត្វតោនៃបរិមាណនៃសាកលលោក ដង់ស៊ីតេគឺទាបជាងដប់លំដាប់នៃរ៉ិចទ័រ។ តម្លៃនៃកំហាប់នុយក្លេអុង ជាមធ្យមលើបរិមាណទាំងមូលនៃសាកលលោក ត្រូវបានវាស់រាប់សិបដង រាប់រយដង ដោយរាប់ដោយប្រុងប្រយ័ត្ននូវចំនួនផ្កាយ និងឧស្ម័ន និងពពកធូលី ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រផ្សេងៗ។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែងបែបនេះមានភាពខុសគ្នាខ្លះ ប៉ុន្តែការសន្និដ្ឋានប្រកបដោយគុណភាពនៅតែដូចគ្នា៖ តម្លៃនៃដង់ស៊ីតេនៃសាកលលោកស្ទើរតែឈានដល់ពីរបីភាគរយនៃកម្រិតសំខាន់មួយ។

ដូច្នេះរហូតដល់ទសវត្សរ៍ទី 70 នៃសតវត្សទី XX ការព្យាករណ៍ដែលទទួលយកជាទូទៅគឺជាការពង្រីកដ៏អស់កល្បនៃពិភពលោករបស់យើង ដែលជៀសមិនរួចត្រូវតែនាំទៅរកការស្លាប់ដោយកំដៅ។ ការស្លាប់ដោយកំដៅគឺជាស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធមួយ នៅពេលដែលសារធាតុនៅក្នុងវាត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នា ហើយផ្នែកផ្សេងៗរបស់វាមានសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ ជាលទ្ធផល ទាំងការផ្ទេរថាមពលពីផ្នែកមួយនៃប្រព័ន្ធទៅផ្នែកមួយទៀត និងការចែកចាយឡើងវិញនៃរូបធាតុគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះ គ្មានអ្វីកើតឡើង ហើយមិនអាចកើតឡើងម្តងទៀតបានទេ។ ភាពស្រដៀងគ្នាច្បាស់លាស់គឺទឹកដែលហៀរលើផ្ទៃ។ ប្រសិនបើផ្ទៃខាងលើមិនស្មើគ្នា ហើយយ៉ាងហោចណាស់មានភាពខុសប្លែកគ្នាបន្តិចបន្តួចនៅក្នុងកម្ពស់ នោះទឹកនឹងផ្លាស់ទីតាមវាពីកន្លែងខ្ពស់ទៅកន្លែងទាប ហើយទីបំផុតប្រមូលផ្តុំនៅតំបន់ទំនាប បង្កើតជាភក់។ ចលនាឈប់។ ការលួងលោមតែមួយគត់គឺថាការស្លាប់ដោយកំដៅនឹងកើតឡើងក្នុងរយៈពេលរាប់សិបទៅរាប់រយពាន់លានឆ្នាំ។ ដូច្នេះហើយ មនុស្សម្នាក់មិនអាចគិតអំពីការរំពឹងទុកដ៏អាប់អួរនេះសម្រាប់រយៈពេលយូរខ្លាំងណាស់នោះទេ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បន្តិចម្តងៗ វាកាន់តែច្បាស់ថា ម៉ាស់ពិតនៃចក្រវាឡមានទំហំធំជាងម៉ាស់ដែលអាចមើលឃើញដែលមាននៅក្នុងផ្កាយ និងឧស្ម័ន និងពពកធូលី ហើយទំនងជាជិតដល់កម្រិតធ្ងន់ធ្ងរ។ ហើយប្រហែលជាស្មើនឹងវា។

ភស្តុតាងសម្រាប់អត្ថិភាពនៃសារធាតុងងឹត

ការ​បង្ហាញ​ដំបូង​ថា​មាន​អ្វី​ខុស​ជាមួយ​នឹង​ការ​គណនា​ម៉ាស​នៃ​សាកលលោក​បាន​លេច​ឡើង​នៅ​ពាក់​កណ្តាល​ទសវត្សរ៍​ឆ្នាំ 1930 ។ តារាវិទូជនជាតិស្វីស Fritz Zwicky បានវាស់ល្បឿនដែលកាឡាក់ស៊ីនៅក្នុងក្រុម Coma Cluster (ចង្កោមដ៏ធំបំផុតមួយដែលគេស្គាល់យើង វារួមបញ្ចូលទាំងកាឡាក់ស៊ីរាប់ពាន់) ផ្លាស់ទីជុំវិញមជ្ឈមណ្ឌលទូទៅមួយ។ លទ្ធផលគឺគួរឲ្យធ្លាក់ទឹកចិត្ត៖ ល្បឿននៃកាឡាក់ស៊ីប្រែជាខ្ពស់ជាងការរំពឹងទុក ដោយផ្អែកលើម៉ាស់សរុបដែលបានសង្កេតឃើញនៃចង្កោម។ នេះមានន័យថាម៉ាស់ពិតនៃចង្កោម Coma Berenices មានទំហំធំជាងអ្វីដែលអាចមើលឃើញ។ ប៉ុន្តែបរិមាណសំខាន់នៃរូបធាតុដែលមានវត្តមាននៅក្នុងតំបន់នៃចក្រវាឡនេះ នៅតែមានសម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួន ដែលមើលមិនឃើញ និងមិនអាចចូលទៅដល់ការសង្កេតដោយផ្ទាល់ ដោយបង្ហាញដោយខ្លួនវាផ្ទាល់តាមទំនាញផែនដី ពោលគឺគ្រាន់តែជាម៉ាស់ប៉ុណ្ណោះ។

វត្តមាននៃម៉ាស់លាក់កំបាំងនៅក្នុងចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ីក៏ត្រូវបានបង្ហាញដោយការពិសោធន៍លើអ្វីដែលគេហៅថា កែវថតទំនាញ។ ការ​ពន្យល់​អំពី​បាតុភូត​នេះ​កើត​ឡើង​តាម​ទ្រឹស្តី​នៃ​ទំនាក់ទំនង​។ អនុលោមតាមវា ម៉ាស់ណាមួយធ្វើឱ្យលំហរខូចទ្រង់ទ្រាយ ហើយដូចជាកញ្ចក់មួយ ធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយនៃកាំរស្មីពន្លឺ។ ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយដែលចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ីបង្កឡើងគឺអស្ចារ្យណាស់ ដែលវាងាយស្រួលកត់សម្គាល់។ ជាពិសេស ពីការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយរូបភាពនៃកាឡាក់ស៊ីដែលស្ថិតនៅខាងក្រោយចង្កោម មនុស្សម្នាក់អាចគណនាការបែងចែកសារធាតុនៅក្នុងចង្កោមកែវ ហើយដោយហេតុនេះវាស់ម៉ាស់សរុបរបស់វា។ ហើយវាប្រែថាវាតែងតែធំជាងការរួមចំណែកនៃបញ្ហាដែលអាចមើលឃើញនៃចង្កោមជាច្រើនដង។

40 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការងាររបស់ Zwicky ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 70 តារាវិទូជនជាតិអាមេរិក Vera Rubin បានសិក្សាល្បឿននៃការបង្វិលជុំវិញកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីដែលស្ថិតនៅលើបរិវេណនៃកាឡាក់ស៊ី។ យោងទៅតាមច្បាប់របស់ Kepler (ហើយពួកគេធ្វើតាមដោយផ្ទាល់ពីច្បាប់នៃទំនាញសកល) នៅពេលដែលផ្លាស់ទីពីកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីទៅបរិមាត្ររបស់វា ល្បឿននៃការបង្វិលរបស់វត្ថុកាឡាក់ស៊ីគួរតែថយចុះបញ្ច្រាស់គ្នាជាមួយនឹងឫសការ៉េនៃចម្ងាយទៅកណ្តាល។ . ការវាស់វែងបានបង្ហាញថា សម្រាប់កាឡាក់ស៊ីជាច្រើន ល្បឿននេះនៅតែថេរនៅចម្ងាយដ៏សន្ធឹកសន្ធាប់ពីចំណុចកណ្តាល។ លទ្ធផលទាំងនេះអាចត្រូវបានបកស្រាយតាមវិធីតែមួយប៉ុណ្ណោះ៖ ដង់ស៊ីតេនៃរូបធាតុនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីបែបនេះមិនថយចុះទេនៅពេលផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីចំណុចកណ្តាល ប៉ុន្តែនៅតែស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ដោយសារដង់ស៊ីតេនៃរូបធាតុដែលអាចមើលឃើញ (មាននៅក្នុងផ្កាយ និងឧស្ម័នអន្តរតារា) ធ្លាក់យ៉ាងលឿនឆ្ពោះទៅរកបរិវេណនៃកាឡាក់ស៊ី អ្វីមួយត្រូវតែផ្តល់ដង់ស៊ីតេដែលបាត់ដែលយើងមើលមិនឃើញដោយហេតុផលមួយចំនួន។ ការពន្យល់ជាបរិមាណនៃការពឹងផ្អែកដែលបានសង្កេតឃើញនៃអត្រាបង្វិលនៅលើចម្ងាយទៅកណ្តាលនៃកាឡាក់ស៊ីតម្រូវឱ្យ "អ្វីមួយដែលមើលមិនឃើញ" នេះមានទំហំធំជាងវត្ថុដែលអាចមើលឃើញធម្មតាប្រហែល 10 ដង។ "វត្ថុ" នេះត្រូវបានគេហៅថា "បញ្ហាងងឹត" (ជាភាសាអង់គ្លេស " បញ្ហា​ងងឹត”) ហើយនៅតែជាអាថ៌កំបាំងដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនៅក្នុងរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ។

ភស្តុតាងដ៏សំខាន់មួយទៀតសម្រាប់វត្តមាននៃរូបធាតុងងឹតនៅក្នុងពិភពលោករបស់យើងបានមកពីការគណនាគំរូនៃការបង្កើតកាឡាក់ស៊ីដែលបានចាប់ផ្តើមប្រហែល 300,000 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការចាប់ផ្តើមនៃ Big Bang ។ ការគណនាទាំងនេះបង្ហាញថា កម្លាំងទំនាញទំនាញដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងបំណែកហោះនៃវត្ថុដែលកើតឡើងកំឡុងពេលផ្ទុះ មិនអាចទូទាត់សងសម្រាប់ថាមពល kinetic នៃការពង្រីកបានទេ។ រឿងធម្មតាមិនគួរប្រមូលផ្តុំចូលទៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីដែលយើងសង្កេតឃើញក្នុងសម័យទំនើបនោះទេ។ បញ្ហានេះត្រូវបានគេហៅថា galactic paradox ហើយអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយវាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាអំណះអំណាងដ៏ធ្ងន់ធ្ងរប្រឆាំងនឹងទ្រឹស្តី Big Bang ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើយើងសន្មត់ថាភាគល្អិតនៃរូបធាតុធម្មតានៅក្នុងចក្រវាឡដំបូងត្រូវបានលាយឡំជាមួយនឹងភាគល្អិតនៃរូបធាតុងងឹតដែលមើលមិនឃើញ នោះអ្វីៗទាំងអស់នឹងចូលដល់កន្លែងក្នុងការគណនា ហើយចុងបញ្ចប់ចាប់ផ្តើមបញ្ចូលគ្នា - ការបង្កើតកាឡាក់ស៊ីពីផ្កាយ ហើយបន្ទាប់មកចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ី។ ក្លាយជាអាចធ្វើទៅបាន។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដូចដែលការគណនាបង្ហាញដំបូង ភាគល្អិតនៃរូបធាតុងងឹតមួយចំនួនធំបានប្រមូលផ្តុំគ្នាចូលទៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី ហើយក្រោយមក ដោយសារកម្លាំងទំនាញ ធាតុនៃរូបធាតុធម្មតាបានប្រមូលផ្តុំនៅលើពួកវា ម៉ាស់សរុបមានត្រឹមតែពីរបីភាគរយនៃវត្ថុធាតុធម្មតាប៉ុណ្ណោះ។ ម៉ាស់សរុបនៃសកលលោក។ វាប្រែថាអ្វីដែលធ្លាប់ស្គាល់ និងហាក់ដូចជាបានសិក្សានៅក្នុងពិភពលោកដែលអាចមើលឃើញយ៉ាងលម្អិត ដែលថ្មីៗនេះយើងចាត់ទុកថាស្ទើរតែយល់បាននោះ គ្រាន់តែជាការបន្ថែមតូចមួយចំពោះអ្វីដែលសកលលោកមានពិតប្រាកដ។ ភព ផ្កាយ កាឡាក់ស៊ី និងអ្នក និងខ្ញុំគ្រាន់តែជាអេក្រង់សម្រាប់ "អ្វីមួយ" ដ៏ធំដែលយើងមិនដឹង។

រូបថត

ចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ី (នៅខាងឆ្វេងខាងក្រោមនៃផ្ទៃរង្វង់) បង្កើតកែវទំនាញ។ វាបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយរបស់វត្ថុដែលស្ថិតនៅខាងក្រោយកញ្ចក់ - ពង្រីករូបភាពរបស់ពួកគេក្នុងទិសដៅមួយ។ ដោយផ្អែកលើទំហំ និងទិសដៅនៃការលាតសន្ធឹង ក្រុមតារាវិទូអន្តរជាតិមកពីក្រុមសង្កេតការណ៍អឺរ៉ុបខាងត្បូង ដែលដឹកនាំដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីវិទ្យាស្ថានតារាសាស្ត្រប៉ារីស បានរៀបចំផែនការចែកចាយម៉ាស់ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ ម៉ាស់កាន់តែច្រើនត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងចង្កោម ជាងអាចមើលឃើញតាមរយៈតេឡេស្កុប។

ការបរបាញ់វត្ថុដ៏ធំដែលងងឹតមិនមែនជាអាជីវកម្មរហ័សនោះទេ ហើយនៅក្នុងរូបថតលទ្ធផលមិនមើលទៅអស្ចារ្យបំផុតនោះទេ។ ក្នុងឆ្នាំ 1995 កែវយឹត Hubble បានកត់សម្គាល់ឃើញថា ផ្កាយមួយនៅក្នុងពពក Magellanic ធំបានភ្លឺជាង។ ពន្លឺ​នេះ​មាន​រយៈពេល​ជាង​បី​ខែ ប៉ុន្តែ​ក្រោយមក​ផ្កាយ​បាន​ត្រឡប់​មក​សភាព​ធម្មជាតិ​វិញ​។ ហើយ​ប្រាំមួយ​ឆ្នាំ​ក្រោយ​មក វត្ថុ​ដែល​មាន​ពន្លឺ​ស្រាល​មួយ​បាន​លេច​ឡើង​នៅ​ក្បែរ​ផ្កាយ។ នេះគឺជាមនុស្សតឿត្រជាក់ ដែលឆ្លងកាត់នៅចម្ងាយ 600 ឆ្នាំពន្លឺពីផ្កាយ បានបង្កើតកែវទំនាញដែលពង្រីកពន្លឺ។ ការគណនាបានបង្ហាញថាម៉ាស់មនុស្សតឿនេះគឺត្រឹមតែ 5-10% នៃម៉ាស់ព្រះអាទិត្យ។

ទីបំផុត ទ្រឹស្ដីទូទៅនៃទំនាក់ទំនងទាក់ទងគ្នានឹងអត្រានៃការពង្រីកសកលលោកជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេមធ្យមនៃសារធាតុដែលមាននៅក្នុងវា។ សន្មតថាភាពកោងមធ្យមនៃលំហគឺស្មើនឹងសូន្យ ពោលគឺធរណីមាត្ររបស់ Euclid ដំណើរការនៅក្នុងវា ហើយមិនមែនជារបស់ Lobachevsky (ដែលត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយភាពជឿជាក់ ឧទាហរណ៍ក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវ) ដង់ស៊ីតេនេះគួរតែស្មើនឹង 10 - 29 ក្រាមក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រគូប។ ដង់ស៊ីតេនៃវត្ថុដែលមើលឃើញគឺតិចជាង 20 ដង។ 95% នៃម៉ាសដែលបាត់នៃសកលលោកគឺជារូបធាតុងងឹត។ ចំណាំថាតម្លៃដង់ស៊ីតេដែលបានវាស់ពីអត្រាពង្រីកនៃសកលលោកគឺសំខាន់ណាស់។ តម្លៃពីរដែលត្រូវបានគណនាដោយឯករាជ្យតាមវិធីផ្សេងគ្នាទាំងស្រុង ត្រូវគ្នា! ប្រសិនបើនៅក្នុងការពិត ដង់ស៊ីតេនៃសាកលលោកគឺពិតជាស្មើនឹងកត្តាសំខាន់ នេះមិនអាចជាការចៃដន្យនោះទេ ប៉ុន្តែជាផលវិបាកនៃទ្រព្យសម្បត្តិជាមូលដ្ឋានមួយចំនួននៃពិភពលោករបស់យើង ដែលមិនទាន់អាចយល់ និងយល់បាន។

តើ​វា​គឺជា​អ្វី?

តើ​យើង​ដឹង​អ្វី​ខ្លះ​នៅ​ថ្ងៃ​នេះ​អំពី​រូបធាតុ​ងងឹត​ដែល​បង្កើត​បាន ៩៥% នៃ​ម៉ាស​នៃ​សកលលោក? ស្ទើរតែគ្មានអ្វីសោះ។ ប៉ុន្តែយើងដឹងអ្វីមួយ។ ជាបឋម វាគ្មានការសង្ស័យទេថាសារធាតុងងឹតមាន - នេះគឺមិនអាចប្រកែកបានដោយការពិតដែលបានលើកឡើងខាងលើ។ យើង​ក៏​ដឹង​ច្បាស់​ដែរ​ថា​សារធាតុ​ងងឹត​មាន​ក្នុង​ទម្រង់​ជា​ច្រើន​។ បន្ទាប់ពីនៅដើមសតវត្សទី 21 ដែលជាលទ្ធផលនៃការសង្កេតជាច្រើនឆ្នាំក្នុងការពិសោធន៍ SuperKamiokande(ប្រទេសជប៉ុន) និង SNO (កាណាដា) វាត្រូវបានគេរកឃើញថានឺត្រុងណូសមានម៉ាស វាច្បាស់ណាស់ថា ពី 0.3% ទៅ 3% នៃ 95% នៃម៉ាស់លាក់ទុកស្ថិតនៅក្នុងនឺត្រុីន ដែលយើងស្គាល់តាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ ទោះបីជាម៉ាស់របស់វាតូចខ្លាំងក៏ដោយ។ ប៉ុន្តែ​ចំនួន​នៃ​ចក្រវាឡ​គឺ​ធំ​ជាង​ចំនួន​នឺត្រុង​ប្រហែល​មួយ​ពាន់​លាន​ដង៖ មួយ​សង់ទីម៉ែត្រ​គូប​មាន​នឺត្រុង​មធ្យម​៣០០។ នៅសល់ 92-95% មានពីរផ្នែក - សារធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹត។ ប្រភាគដែលមិនសំខាន់នៃរូបធាតុងងឹតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារធាតុ baryonic ធម្មតាដែលបង្កើតឡើងពីនុយក្លេអុង; ជាក់ស្តែង ភាគល្អិតអន្តរកម្មខ្សោយដ៏ធំដែលមិនស្គាល់មួយចំនួន (ដែលគេហៅថាសារធាតុងងឹតត្រជាក់) ទទួលខុសត្រូវចំពោះអ្វីដែលនៅសល់។ តុល្យភាពថាមពលនៅក្នុងសកលលោកទំនើបត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងតារាង ហើយរឿងរ៉ាវនៃជួរឈរបីចុងក្រោយរបស់វាមាននៅខាងក្រោម។

baryon សារធាតុងងឹត

ផ្នែកតូចមួយ (4-5%) នៃសារធាតុងងឹតគឺជារូបធាតុធម្មតាដែលមិនបញ្ចេញ ឬស្ទើរតែមិនបញ្ចេញវិទ្យុសកម្មរបស់វា ហើយដូច្នេះវាមើលមិនឃើញ។ អត្ថិភាពនៃថ្នាក់ជាច្រើននៃវត្ថុបែបនេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍។ ការពិសោធន៍ស្មុគ្រស្មាញបំផុតដោយផ្អែកលើកញ្ចក់ទំនាញដូចគ្នានាំទៅដល់ការរកឃើញនៃវត្ថុដែលហៅថា halo បង្រួមដ៏ធំ ដែលមានទីតាំងនៅតាមបរិមាត្រនៃថាសកាឡាក់ស៊ី។ នេះតម្រូវឱ្យតាមដានកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយរាប់លានក្នុងរយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។ នៅពេលដែលរាងកាយដ៏ធំងងឹតឆ្លងកាត់រវាងអ្នកសង្កេត និងកាឡាក់ស៊ីឆ្ងាយ ពន្លឺរបស់វាថយចុះក្នុងរយៈពេលខ្លីមួយ (ឬកើនឡើង ដោយសាររាងកាយងងឹតដើរតួជាកញ្ចក់ទំនាញ)។ ជាលទ្ធផលនៃការស្វែងរកដោយយកចិត្តទុកដាក់ ព្រឹត្តិការណ៍បែបនេះត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណ។ ធម្មជាតិ​នៃ​វត្ថុ​ហាឡូ​តូច​ធំ​មិន​ច្បាស់​លាស់​ទាំង​ស្រុង​ទេ។ ភាគច្រើនទំនងជាទាំងនេះគឺជាផ្កាយដែលត្រជាក់ (មនុស្សតឿពណ៌ត្នោត) ឬវត្ថុដូចភពផែនដីដែលមិនមានទំនាក់ទំនងជាមួយផ្កាយ ហើយធ្វើដំណើរជុំវិញកាឡាក់ស៊ីដោយខ្លួនឯង។ អ្នកតំណាងមួយផ្សេងទៀតនៃសារធាតុងងឹត baryonic គឺជាឧស្ម័នក្តៅដែលថ្មីៗនេះបានរកឃើញនៅក្នុងចង្កោមកាឡាក់ស៊ីដោយប្រើតារាសាស្ត្រកាំរស្មីអ៊ិចដែលមិនបញ្ចេញពន្លឺនៅក្នុងជួរដែលអាចមើលឃើញ។

រូបធាតុងងឹតដែលមិនមែនជា baryonic

បេក្ខជនសំខាន់សម្រាប់បញ្ហាងងឹតដែលមិនមែនជា baryonic គឺជាអ្វីដែលគេហៅថា WIMPs (អក្សរកាត់ជាភាសាអង់គ្លេស ភាគល្អិតដ៏ធំអន្តរសកម្មខ្សោយមានអន្តរកម្មខ្សោយនៃភាគល្អិតដ៏ធំ) ។ លក្ខណៈពិសេសមួយនៃ WIMPs គឺថាពួកគេស្ទើរតែមិនបង្ហាញខ្លួនឯងនៅក្នុងអន្តរកម្មជាមួយបញ្ហាធម្មតា។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលពួកវាជារូបធាតុងងឹតដែលមើលមិនឃើញពិតប្រាកដ ហើយមូលហេតុដែលពួកវាពិបាករកឃើញខ្លាំងណាស់។ ម៉ាស់របស់ WIMP ត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ដប់ដងធំជាងម៉ាស់ប្រូតុង។ ការស្វែងរក WIMP ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងការពិសោធន៍ជាច្រើនក្នុងរយៈពេល 20-30 ឆ្នាំកន្លងមកនេះ ប៉ុន្តែទោះបីជាមានការខិតខំប្រឹងប្រែងយ៉ាងណាក៏ដោយ ក៏ពួកគេមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញនៅឡើយ។

គំនិតមួយគឺថាប្រសិនបើភាគល្អិតបែបនេះមាន នោះផែនដីក្នុងចលនាជាមួយព្រះអាទិត្យក្នុងគន្លងជុំវិញកណ្តាលនៃ Galaxy គួរតែហោះហើរកាត់ភ្លៀង WIMPs ។ ទោះបីជាការពិតដែលថា WIMP គឺជាភាគល្អិតអន្តរកម្មខ្សោយបំផុតក៏ដោយ ក៏វានៅតែមានប្រូបាប៊ីលីតេតិចតួចបំផុតក្នុងការធ្វើអន្តរកម្មជាមួយអាតូមធម្មតា។ ក្នុងករណីនេះនៅក្នុងការដំឡើងពិសេស - ស្មុគស្មាញនិងថ្លៃណាស់ - សញ្ញាមួយអាចត្រូវបានចុះឈ្មោះ។ ចំនួននៃសញ្ញាបែបនេះគួរតែផ្លាស់ប្តូរពេញមួយឆ្នាំ ពីព្រោះការផ្លាស់ទីក្នុងគន្លងជុំវិញព្រះអាទិត្យ ផែនដីផ្លាស់ប្តូរល្បឿន និងទិសដៅនៃចលនារបស់វាទាក់ទងទៅនឹងខ្យល់ ដែលមាន WIMP ។ ក្រុមពិសោធន៍ DAMA ដែលធ្វើការនៅមន្ទីរពិសោធន៍ក្រោមដីរបស់អ៊ីតាលី Gran Sasso រាយការណ៍ពីការប្រែប្រួលប្រចាំឆ្នាំដែលបានសង្កេតឃើញនៅក្នុងអត្រារាប់នៃសញ្ញា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្រុមផ្សេងទៀតមិនទាន់បញ្ជាក់អំពីលទ្ធផលទាំងនេះទេ ហើយសំណួរនៅតែបើកចំហជាចាំបាច់។

វិធីសាស្រ្តស្វែងរក WIMP មួយផ្សេងទៀតគឺផ្អែកលើការសន្មត់ថាក្នុងអំឡុងពេលរាប់ពាន់លានឆ្នាំនៃអត្ថិភាពរបស់វា វត្ថុតារាសាស្ត្រផ្សេងៗ (ផែនដី ព្រះអាទិត្យ កណ្តាលនៃ Galaxy របស់យើង) គួរតែចាប់យក WIMPs ដែលប្រមូលផ្តុំនៅកណ្តាលនៃវត្ថុទាំងនេះ ហើយបំផ្លាញដោយវត្ថុនីមួយៗ។ ផ្សេងទៀត បង្កើតឱ្យមានលំហូរនឺត្រុងណូត។ ការប៉ុនប៉ងដើម្បីរកឱ្យឃើញលំហូរនឺត្រេណូលើសពីកណ្តាលផែនដីឆ្ពោះទៅព្រះអាទិត្យ និងឆ្ពោះទៅកណ្តាលនៃ Galaxy ត្រូវបានធ្វើឡើងនៅលើឧបករណ៍ចាប់នឺត្រុងណូតក្រោមដី និងក្រោមទឹក MACRO, LVD (មន្ទីរពិសោធន៍ Gran Sasso), NT-200 (បឹងបៃកាល់ ប្រទេសរុស្ស៊ី) , SuperKamiokande, AMANDA (ស្ថានីយ៍ស្កុតឡេន -Amundsen, South Pole) ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះមិនបាននាំឱ្យមានលទ្ធផលវិជ្ជមានទេ។

ការពិសោធន៍ដើម្បីស្វែងរក WIMP ក៏កំពុងត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងសកម្មនៅឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតបឋមផងដែរ។ យោងតាមសមីការដ៏ល្បីល្បាញរបស់ Einstein E = mc 2 ថាមពលគឺស្មើនឹងម៉ាស់។ ដូច្នេះ ដោយការបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតមួយ (ឧទាហរណ៍ ប្រូតុង) ទៅជាថាមពលខ្ពស់ ហើយបុកវាជាមួយភាគល្អិតមួយទៀត គេអាចរំពឹងថានឹងមានការបង្កើតគូនៃភាគល្អិត និងអង្គបដិប្រាណផ្សេងទៀត (រួមទាំង WIMP) ម៉ាស់សរុបដែលស្មើនឹង ថាមពលសរុបនៃភាគល្អិតដែលប៉ះទង្គិច។ ប៉ុន្តែ​ការ​ពិសោធ​ឧបករណ៍​បង្កើនល្បឿន​នៅ​មិន​ទាន់​បាន​នាំ​ឱ្យ​មាន​លទ្ធផល​វិជ្ជមាន​នៅឡើយ​ទេ​។

ថាមពលងងឹត

នៅដើមសតវត្សចុងក្រោយនេះ លោក Albert Einstein ដែលមានបំណងចង់ធានាថា គំរូលោហធាតុក្នុងទ្រឹស្តីទូទៅនៃទំនាក់ទំនងគឺឯករាជ្យនៃពេលវេលា បានណែនាំនូវអ្វីដែលគេហៅថាថេរលោហធាតុទៅក្នុងសមីការនៃទ្រឹស្តី ដែលគាត់បានតំណាងដោយអក្សរក្រិក។ "ឡាំដា" - អូ។ Λ​នេះ​ជា​ថេរ​ផ្លូវការ​សុទ្ធសាធ ដែល​អែងស្តែង​ខ្លួន​ឯង​មិន​បាន​ឃើញ​អត្ថន័យ​រូបវន្ត​ណាមួយ​ឡើយ។ បន្ទាប់ពីការពង្រីកសកលលោកត្រូវបានគេរកឃើញ តម្រូវការសម្រាប់វាបានរលាយបាត់។ Einstein មានការសោកស្តាយយ៉ាងខ្លាំងចំពោះការប្រញាប់ប្រញាល់របស់គាត់ ហើយបានហៅ ថេរ cosmological Λ កំហុសវិទ្យាសាស្រ្តដ៏ធំបំផុតរបស់គាត់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាច្រើនទសវត្សរ៍ក្រោយមក វាបានប្រែក្លាយថា ថេរ Hubble ដែលកំណត់អត្រានៃការពង្រីកចក្រវាឡ ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមពេលវេលា និងការពឹងផ្អែកលើពេលវេលារបស់វាអាចពន្យល់បានដោយជ្រើសរើសតម្លៃនៃថេរ "ខុស" អែងស្តែង Λ ដែល រួមចំណែកដល់ដង់ស៊ីតេមិនទាន់ឃើញច្បាស់នៃសកលលោក។ ផ្នែកនៃម៉ាស់លាក់នេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា "ថាមពលងងឹត" ។

សូម្បីតែតិចអាចនិយាយអំពីថាមពលងងឹតជាងអំពីសារធាតុងងឹត។ ទីមួយ វាត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងសកលលោក មិនដូចរូបធាតុធម្មតា និងទម្រង់ផ្សេងទៀតនៃរូបធាតុងងឹតនោះទេ។ វាមានច្រើនដូចនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមនៃកាឡាក់ស៊ី ដូចជានៅខាងក្រៅពួកវា។ ទីពីរ វាមានលក្ខណៈសម្បត្តិចម្លែកៗជាច្រើនដែលអាចយល់បានដោយការវិភាគសមីការនៃទ្រឹស្តីទំនាក់ទំនង និងការបកស្រាយដំណោះស្រាយរបស់ពួកគេ។ ជាឧទាហរណ៍ ថាមពលងងឹតជួបប្រទះនឹងទំនាញផែនដី៖ ដោយសារតែវត្តមានរបស់វា អត្រានៃការពង្រីកសកលលោកកំពុងកើនឡើង។ ថាមពលងងឹតដូចដែលវាមាន រុញខ្លួនវាឱ្យដាច់ពីគ្នា ដូច្នេះបង្កើនល្បឿននៃការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃវត្ថុធម្មតាដែលប្រមូលបាននៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី។ ថាមពលងងឹតក៏មានសម្ពាធអវិជ្ជមានផងដែរ ដោយសារតែកម្លាំងកើតឡើងនៅក្នុងសារធាតុដែលរារាំងវាពីការលាតសន្ធឹង។

បេក្ខជនសំខាន់សម្រាប់តួនាទីនៃថាមពលងងឹតគឺជាកន្លែងទំនេរ។ ដង់ស៊ីតេថាមពលខ្វះចន្លោះមិនផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការពង្រីកនៃសកលលោកដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងសម្ពាធអវិជ្ជមាន។ បេក្ខជន​ម្នាក់​ទៀត​គឺជា​វាល​ខ្សោយ​ខាង​សម្មតិកម្ម​ដែល​គេ​ហៅ​ថា quintessence។ ក្តីសង្ឃឹមសម្រាប់ការបំភ្លឺអំពីធម្មជាតិនៃថាមពលងងឹតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាចម្បងជាមួយនឹងការសង្កេតតារាសាស្ត្រថ្មី។ វឌ្ឍនភាពក្នុងទិសដៅនេះច្បាស់ជានឹងនាំមកនូវចំណេះដឹងថ្មីៗយ៉ាងខ្លាំងដល់មនុស្សជាតិ ចាប់តាំងពីក្នុងករណីណាក៏ដោយ ថាមពលងងឹតត្រូវតែជាសារធាតុមិនធម្មតាទាំងស្រុង ដែលមិនដូចអ្វីដែលរូបវិទ្យាបានដោះស្រាយកន្លងមក។

ដូច្នេះពិភពលោករបស់យើងគឺ 95% នៃអ្វីមួយដែលយើងដឹងស្ទើរតែគ្មានអ្វីសោះ។ មនុស្សម្នាក់អាចចាត់ទុកការពិតដែលមិនអាចប្រកែកបានបែបនេះតាមរបៀបផ្សេងៗ។ វាអាចបណ្តាលឱ្យមានការថប់បារម្ភដែលតែងតែភ្ជាប់មកជាមួយការប្រជុំជាមួយអ្វីដែលមិនស្គាល់។ ឬការខកចិត្តដោយសារតែវិធីដ៏វែងឆ្ងាយ និងស្មុគស្មាញក្នុងការសាងសង់ទ្រឹស្ដីរូបវន្តដែលពិពណ៌នាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃពិភពលោករបស់យើងបាននាំឱ្យមានសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយ៖ ចក្រវាឡភាគច្រើនត្រូវបានលាក់ពីយើង ហើយមិនស្គាល់យើង។

ប៉ុន្តែ​អ្នក​រូបវិទ្យា​ភាគ​ច្រើន​សព្វ​ថ្ងៃ​សប្បាយ​ចិត្ត។ បទពិសោធន៍បង្ហាញថាបញ្ហាទាំងអស់ដែលធម្មជាតិបង្កើតសម្រាប់មនុស្សជាតិត្រូវបានដោះស្រាយឆាប់ឬក្រោយមក។ ដោយមិនសង្ស័យ អាថ៌កំបាំងនៃបញ្ហាងងឹតក៏នឹងត្រូវបានដោះស្រាយផងដែរ។ ហើយនេះពិតជានឹងនាំមកនូវចំណេះដឹង និងគំនិតថ្មីទាំងស្រុង ដែលយើងមិនទាន់មានគំនិត។ ហើយប្រហែលជាយើងនឹងជួបជាមួយនឹងអាថ៌កំបាំងថ្មីៗ ដែលនៅក្នុងវេន ក៏នឹងត្រូវបានដោះស្រាយផងដែរ។ ប៉ុន្តែនេះនឹងក្លាយជារឿងខុសគ្នាទាំងស្រុង ដែលអ្នកអានគីមីវិទ្យា និងជីវិតនឹងអាចអានបានមិនលឿនជាងប៉ុន្មានឆ្នាំទៀត។ ឬប្រហែលជាពីរបីទសវត្សរ៍ទៀត។