1611143575-f501d09a54839b58ba6706edb8cfab5f (825041), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Наиболее чувствительный из них – полупроводниковый детектор при криогенных температурах – регистрируеткак ионизацию, так и звуковые фононы (по разрыву Куперовских пар).Это позволяет подавить фоны от фотонов и заряженных частиц. Получено, что сечение взаимодействия меньше, чем 10-43 см2.
Планируетсяувеличить массу детектора и понизить предел в 1000 раз. Ведутся также эксперименты с детекторами других типов.В результате рассеяния (очень редкого) на обычной материи частицы темной материи скапливаются в центре Земли, Солнца, Галактики.Там за счет высокой плотности они могут сталкиваться друг с другом,аннигилировать и рождать высокоэнергичные нейтрино, которые можно зарегистрировать. Такие эксперименты уже ведутся. Готовится также спутниковый эксперимент по регистрации монохроматичных аннигиляционных фотонов, образованных вблизи поверхности Солнца.Есть шансы, что частицы темной материи будут зарегистрированы вближайшие 5–10 лет.
Сюрпризы не исключены. Однако в любом случае для того чтобы понять их природу, будет необходимо изучить этичастицы (все семейство) на ускорителях.Состав ВселеннойИтак, установлено, что плотность Вселенной с высокой точностьюравна критической (плоская Вселенная), ее состав приведен в табл. 8.Что за темные субстанции составляют 95 % плотности Вселенной, мыне знаем. Природа бросила дерзкий вызов физикам!Таблица 8Состав Вселенной в единицах критической плотностиВидТемная энергияДоля0,7Темная материя0,25Свободный H и He0,04Звезды0,005Нейтрино<0,015281§ 105. Заключительные замечанияОдной из привлекательных теорий Большого взрыва является инфляционная модель. Вселенная, вероятно, уже проходила фазу вакуумно-подобного состояния ( P = -rc 2 ) при t » 10-43 - 10-30 с, и ееразмер экспоненциально возрастал как a(t ) l p exp(Ht ) , где Ht > 70 .Это объясняет однородность видимой Вселенной, плотность, равнуюкритической, спектр флуктуаций, анизотропию реликтового излучения.
Одинаковая температура всего неба в рамках инфляционной модели объясняется следующим образом. Даже если вначале температуры в разных точках Вселенной были различные (ввиду их причиннойнесвязанности), то в результате инфляции пространство растянулосьтак быстро, что внутри горизонта событий осталась только область, всеточки которой ранее находились в тепловом контакте. Плоскостностьже следует из того, что если даже мы живем на замкнутой сфере, то врезультате инфляции видим только маленькую область, которая сбольшой точностью плоская.Откуда возникает в настоящее время плотность вакуума? Из физикимы знаем о нулевых колебаниях электромагнитного поля. Однако легко проверить, что насчитываемая таким образом плотность энергиипревышает наблюдаемую плотность в 10120 раз! Привлечение SUSY(теория суперсимметрии, которую пока не подтверждена) уменьшаетрасхождение до 1055 раз (бозоны и фермионы дают в энергию вакуумапротивоположные вклады).
Это тоже не проходит. Пока разумных объяснений нет.Другая загадка: почему плотность вакуума ненулевая и примерноравна плотности материи в настоящее время? За время эволюции плотность материи во Вселенной уменьшилась более чем на 100 порядков,и такое случайное совпадение кажется очень подозрительным. Возможно, оно имеет простое объяснение.Мы попытались рассказать о ситуации в физике элементарных частиц и космологии. Эти две области науки объединились для решенияглавного вопроса: как возникла и устроена Вселенная.
Совсем недавнов космологии были сделаны великие открытия: доминирование во Вселенной темной энергии и материи. Пока они являются скорее великими загадками, но тем и интересней будет найти ответы!282Учебное изданиеТельнов Валерий ИвановичМеханика и теория относительностиУчебное пособиеРедактор Д. И. КовалеваПодписано в печатьФормат 70 x100 1/16, Уч.-изд. л. 17,9. Усл. печ. л. 23,1.Тираж 250 экз. Заказ №Редакционно-издательский центр НГУ630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2283.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
