سیاہ معاملہ کیا ہے؟ سیاہ مادہ کے اصول

کون سب سے پہلے آیا: چکن یا انڈا؟ دنیا بھر میں اس سادہ سوال کے سائنسدانوں پر عشروں سے لڑ رہے ہیں. اسی طرح کا ایک سوال کائنات کی تخلیق کے وقت، شروع میں کیا تھا کے طور پر پیدا ہوتا ہے. اور یہ تھا تو اس کی تخلیق، یا چکریی یا لامتناہی کائناتوں ہے؟ خلا میں سیاہ مادہ کیا ہے اور یہ کس طرح کی سفید سے مختلف ہے؟ دین کے مختلف اقسام کے ذریعے کاٹنا، نقطہ نظر کا ایک سائنسی نقطہ نظر سے ان سوالات کے جوابات پر آنے کی کوشش کریں. گزشتہ چند سالوں میں، سائنسدانوں ناقابل یقین بنانے کے لئے کے قابل تھے. شاید نظریاتی طبیعیات کے حساب کی تاریخ میں پہلی بار تجرباتی طبیعیات کے حساب کے ساتھ اتفاق کیا ہے. سائنسی برادری مختلف نظریات کی ایک بڑی تعداد سال کے دوران پیش کی گئی ہیں. کم یا زیادہ درست طریقے سے، کو empirically، کبھی کبھی ارد سائنسی، لیکن نظریاتی اندازوں اب بھی تجربات، یہاں تک کہ ایک سے زیادہ دہائی کی تاخیر کے ساتھ کچھ کر (ہگز بوسن، مثال کے طور) اس بات کی تصدیق کر رہے تھے.

سیاہ مادہ - سیاہ توانائی

اس طرح کے نظریات مثلا سٹرنگ نظریہ، بگ بینگ (بگ بینگ)، چکریی universes کے اصول، متوازی universes کے نظریہ کے اصول پر نظر ثانی نیوٹونین حرکیات (MOND)، ایک اسٹیشنری کائنات ہول اور دوسروں کے نظریہ، بہت سے ہیں. فی الحال، تاہم، عام طور پر قبول نظریہ مسلسل توسیع اور بگ بینگ کے تصور کے فریم ورک کے اندر اندر اچھی طرح ہیں جس کائنات، مقالے تیار ہے. لہذا kvaziempiricheski (ٹی. E. کو empirically، لیکن بڑے tolerances اور عالم اصغر کی ساخت کے موجودہ جدید نظریات کی بنیاد پر کے ساتھ)، ڈیٹا حاصل کئے گئے تمام معلوم microparticles کائنات کے پورے ڈھانچے کا مجموعی حجم کا صرف 4.02 فیصد حصہ بناتے ہیں. یہ نام نہاد "baryon کاک"، یا baryonic معاملہ. تاہم، ہماری کائنات کا بڑا حصہ (95٪) - منصوبہ بندی ہے کہ ایک مادہ، مختلف ساخت اور خصوصیات. یہ سیاہ مادہ اور سیاہ توانائی کی نام نہاد. انہوں نے مختلف طریقے سے برتاؤ: رد عمل کی مختلف اقسام کا جواب دینے کا ایک مختلف طریقہ موجودہ تکنیکی ذرائع ماضی میں تعلیم حاصل نہیں کی خصوصیات کو نمائش کے لئے کی طرف سے مقرر نہیں ہیں. اس سے ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں ان چیزوں میں سے کسی (غیر نیوٹونین فزکس، غیر اقلیدسی ہندسہ کی زبانی ینالاگ) طبیعیات کے مختلف قوانین، یا سائنس اور ٹیکنالوجی کے ہمارے سطح اس کے قیام کے ابتدائی مرحلے میں اب بھی ہے کے ساتھ مشروط ہیں.

baryons کیا ہے؟

ابتدائی ذرات کی مضبوط تعاملات صرف سولہ کے لئے Quark-gluon ماڈل کی اس وقت موجودہ (اور ہگس بوسون کی حال ہی میں دریافت کی تصدیق کی ہے) کے مطابق: چھ اقسام (fleyvorov) کو Quarks، gluons اور دو آٹھ بوسن. Baryons - مضبوط تعامل کی ایک بھاری بنیادی ذرہ. ان میں سب سے زیادہ مشہور ہے - یہ کو Quarks، پروٹانوں اور نیوٹرانوں ہے. ، ان کے "رنگ"، اور "جادو" کی تعداد کے عوام کی پیٹھ میں اختلاف ہے کہ مادہ کے خاندان، "عجیب"، ہم baryonic معاملے کو فون کیا کے صرف عمارت کے بلاکس ہیں. سیاہ (سیاہ) کے معاملہ، کائنات کی مجموعی ساخت کا 21.8٪ برقناطیسی تابکاری کا اخراج نہیں کرتے دوسرے ذرات سے بنا ہوتا ہے اور اس کے ساتھ رد عمل کا اظہار نہیں کرتا ہے. لہذا، ایک کم از کم میں براہ راست مشاہدے، اور اس طرح کے مادہ کی رجسٹریشن کے لیے آپ کو زیادہ تو کے لئے جسے وہ تابع ہیں کے لئے ان کے فزکس سمجھنے اور قوانین کو ہم آہنگ کرنے شروع کرنے کے لئے کی ضرورت ہے. بہت سے جدید سائنسدانوں فی الحال مختلف ممالک کے تحقیقی اداروں میں اس کاروبار میں مصروف ہیں.

سب سے زیادہ امکان اختیار

کیا مادہ ممکن طور پر سمجھا جاتا ہے؟ شروع کرنے کے لئے، یہ صرف دو اختیارات ہیں کہ غور کرنا چاہیے. مطابق GR اور SRT (عمومی اور خصوصی اضافیت)، مادہ کی ساخت دونوں baryonic اور nonbaryonic سیاہ مادہ (سیاہ) ہو سکتا ہے. بنیادی بگ بینگ تھیوری کے مطابق، کسی بھی موجودہ معاملہ baryons کی شکل میں پیش کیا جاتا ہے. یہ بیان انتہائی اعلی درستگی کے ساتھ ثابت ہے. فی الحال، سائنسدانوں انفینٹی کے لئے دیکھ بھال، بات، جسم کے وزن کے دھماکے superdense ریاست کے بعد ایک منٹ کے فرق اکائیت کے بعد پیدا ذرات، یعنی قبضہ کرنا سیکھ لیا ہے، اور جسم کے طول و عرض، صفر کی دیکھ بھال. سلسہ مناظر baryon ذرات، سب سے زیادہ امکان ہے، یہ ان کے اور ان کی طرف سے پر مشتمل ہوتا ہے کے طور پر، ہماری کائنات کے اس کی توسیع جاری. سیاہ مادہ، اس پرختیارپنا کے مطابق، ذرات کے بنیادی روایتی نیوٹونین فزکس پر مشتمل ہوتا ہے، لیکن کسی وجہ سے، کمزور electromagnetically بات چیت. یہی وہ ڈٹیکٹر درست نہیں کرتے یہی وجہ ہے.

تمام نہیں اتنی آسانی سے

اس منظر نامے میں، بہت سے سائنسدانوں کے مطابق، تاہم، اب بھی جوابات سے زیادہ سوالات رہتا ہے. سیاہ اور سفید معاملہ صرف baryons، بھاری فیصد بطور حراستی baryons پھیپھڑوں، BBN نتیجے ظاہر کیا جاتا ہے تو شروع ہونے والے ھگولیی اشیاء کائنات میں مختلف ہونا چاہیے. جی ہاں، اور تجربہ جیسے سیاہ سوراخ یا نیوٹران ستارے، ہمارے اپنے آکاشگنگا وزن کو متوازن کرنے ہالہ کشش ثقل کی بڑی اشیاء، کی کافی تعداد توازن میں ہماری کہکشاں میں نہیں پائی نہیں. تاہم، ایک ہی نیوٹران ستارے، اندھیرے میں Galactic ہالہ، سیاہ سوراخ، سفید، سیاہ اور بھوری dwarfs کے (ان کی زندگی سائیکل کے مختلف مراحل میں ستاروں)، سب سے زیادہ امکان، سیاہ مادہ اپ بناتا ہے کہ سیاہ مادہ کا حصہ. سیاہ توانائی جیسے preon پیشگوئی کی فرضی اشیاء میں شامل ہے بھرنے کی تکمیل، اور ق Quark کے ستاروں کر سکتے ہیں.

nonbaryonic امیدواروں

دوسری حالت ایک غیر baryonic آغاز سنبھالی ہے. یہاں، کے طور پر امیدواروں کے ذرات کے کئی قسم کے کر سکتے ہیں. مثال کے طور پر نیوٹرینو، جس کے وجود کے سائنسدانوں کی طرف سے ثابت کیا گیا ہے روشنی. تاہم، ان کے وزن، ایک دس eV کے (الیکٹران وولٹ) کے لئے ایک سووان کے حکم پر، عملی طور پر ان سے ممکن ہو سکے کے ذرات سے ناقابل رسائی ضروری تنقیدی کثافت کی وجہ سے خارج ہوجاتی ہے. لیکن بھاری نیوٹرینو، جوڑ بنانے بھاری leptons، مشکل سے خود میں ظاہر کمزور تعاملات عام حالات میں. ایسے نیوٹرینو سیاہ مادہ کے ذرات کے طور پر مناسب دسویں حصے eV کے امکانات زیادہ امیدواروں کو ان کی زیادہ سے زیادہ وزن کے ساتھ وہ جراثیم سے پاک بلایا. Axions اور kosmiony مصنوعی معیار کے ماڈل میں کوانٹم chromodynamics میں مسائل کو حل کرنے کے لئے طبیعیات کے مساوات میں پیش کیا گیا. ایک ساتھ مل کر دوسرے مستحکم ہے susy ذرہ (ہے susy-LSP) کے ساتھ انہوں نے ایک امیدوار کے طور پر کوالیفائی یہ برقی اور مضبوط بات چیت میں حصہ نہیں ہے کے بعد سے ہو سکتی ہے. تاہم نیوٹرینو کے برعکس، وہ اب بھی غیر حقیقی ہیں، اس کے وجود اب بھی ثابت کرنا ضروری ہے.

سیاہ مادہ کے اصول

کائنات میں بڑے پیمانے کی کمی اس سلسلے میں نکالتا ہے جن میں سے کچھ بہت امیر ہیں مختلف نظریات ہیں. مثال کے طور پر نظریہ عام کشش ثقل سرپل کہکشاؤں میں ستاروں کے عجیب اور ضرورت سے زیادہ تیزی سے گردش کی وضاحت نہیں کر سکتے. ایسی رفتار میں، وہ صرف اس سے باہر پرواز کریں گے ایک مخصوص انعقاد فورس کے لئے نہیں ہے تو، ابھی تک ممکن نہیں ہے رجسٹر ہے. (بڑے پیمانے پر ذرات ایلیمنٹری subparticles ہے susy اور superheavy elektroslabovzaimodeystvuyuschie شراکت داروں - جیسے مثالی امیدواروں) تھیسس حاصل کرنے wimp نہیں اسمرتتا کی وضاحت کے لئے دیگر نظریات زمین حالات میں وہ ہمارا، تین جہتی کی طرف سے ایک بڑا راستہ میں علاوہ دیگر N-طول و عرض میں رہتے ہیں کیونکہ. Kaluza-کلائن اصول کے مطابق، اس طرح کی پیمائش ہمارے لئے دستیاب نہیں ہیں.

غیر مستحکم ستاروں

ایک اور نظریہ کو کس طرح متغیر ستارے اور سیاہ مادہ بات چیت کی وضاحت. نہ صرف وجہ کے اندر واقع ہونے روحانی عمل سے مختلف ہوتی ہیں (سپندن chromospheric سرگرمی رہائی اہمیت، اتپرواہ اور ڈبل ستارہ نظام، supernova دھماکے میں Eclipse) کر سکتے ہیں اس طرح ایک ستارہ ٹیکہ، بلکہ سیاہ مادہ کی ویشم خواص کی وجہ سے.

Warp کے انجن

ایک نظریہ کے مطابق، سیاہ مادہ انجن subprostranstvennyh خلائی جہاز فرضی Warp کی ٹیکنالوجی (WARP انجن) پر کام کرنے کے لئے ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے. ممکنہ طور پر، ان کے انجن گاڑی تیز روشنی کی رفتار سے زیادہ رفتار پر آگے بڑھ رہا ہے کی اجازت دے. نظریاتی طور پر، وہ پہلے اور جہاز پیچھے وکر کی جگہ کرنے کے قابل ہیں اور اس سے بھی زیادہ تیزی کے مقابلے میں برقی لہر ایک خلا میں تیز ہے اس میں منتقل. جہاز خود کو مقامی طور پر تیز کرنے کی نہیں ہے - ایک مڑے ہوئے مقامی میدان اس کے سامنے. بہت سے سائنس میں فکشن کہانیوں میں سٹار ٹریک کی کہانی میں مثال کے طور پر اس ٹیکنالوجی کا استعمال.

زمین پر تفصیلات

پیدا اور زمین اب بھی کامیابی کی قیادت نہیں کیا ہے، پر ایک سیاہ کپڑا وصول کرنے کی کوشش. مستحکم کی تلاش میں لکیری colliders بشمول لیکن کمزور ابتدائی ذرات electromagnetically شراکت داروں کے تعامل لاہور ہائیکورٹ (بڑی Hadron Collider) میں فی الحال کئے گئے تجربات، پہلی بار کے لئے ہگس بوسون ریکارڈ کیا کہاں، کے ساتھ ساتھ، دوسرے کم طاقتور،. تاہم، نہ تو photino نہ ہی gravitino higsino آڈیو، آڈیو sneutrinos (Neutralino)، کے ساتھ ساتھ دیگر wimps کے (wimp نہیں) ابھی تک موصول نہیں ہوا. سائنسدانوں کی ابتدائی محتاط اندازے کے مطابق، سیاہ مادہ میں سے ایک سے milligram پیدا کرنے کے لئے زمین سال کے دوران امریکہ میں فنا توانائی کے برابر کی ضرورت پر.