Dark Matter yog dab tsi?
Hauv kev kawm txog hnub qub thiab lub ntiaj teb, muaj ntau yam tshwm sim uas ua rau cov kws tshawb fawb ntxhov siab thiab zoo siab; ib qho ntawm lawv yog lub tswv yim ntawm "dark matter." Lo lus no yuav zoo li ib yam dab tsi los ntawm zaj yeeb yaj kiab science fiction lossis phau ntawv tshiab, tab sis dark matter yog qhov tseeb tiag tiag uas cuam tshuam rau peb lub ntiaj teb. Tsab xov xwm no lub hom phiaj yog tshawb nrhiav seb dark matter yog dab tsi, peb tshawb pom nws li cas, thiab vim li cas lub tswv yim no thiaj li tseem ceeb rau peb txoj kev nkag siab txog lub ntiaj teb.
Dab Tsi Yog Khoom Tsaus Ntuj?
Cov khoom tsaus yog ib hom khoom uas tsis tso tawm lossis cuam tshuam nrog cov hluav taws xob electromagnetic zoo li lub teeb. Yog li ntawd, nws tsis tuaj yeem pom nrog cov tsom iav niaj hnub. Cov khoom no hu ua "tsaus" tsis yog vim nws raug npog hauv qhov tsaus ntuj, tab sis vim nws tsis tuaj yeem pom ncaj qha nrog cov cuab yeej siv kho qhov muag ib txwm muaj. Txawm li cas los xij, txawm tias nws tsis pom, cov khoom tsaus muaj nyob tuaj yeem pom los ntawm nws cov teebmeem gravitational rau cov khoom ib txwm xws li cov hnub qub thiab cov galaxies.
Keeb Kwm ntawm Kev Tshawb Pom Cov Khoom Tsaus Ntuj
Lub tswv yim ntawm cov khoom tsaus ntuj tau raug tshaj tawm thawj zaug thaum ntxov ntawm lub xyoo pua 20th. Xyoo 1930, tus kws tshawb fawb txog hnub qub Fritz Zwicky tau pom tias cov galaxies hauv cov pawg (pawg ntawm cov galaxies) tau txav mus sai dhau rau lawv qhov hnyav kom pom tsis tau. Yog tias qhov hnyav yog txhua yam peb pom tau, cov pawg yuav tsum tau tawg ua tej daim me me. Zwicky hu ua qhov hnyav uas ploj lawm no 'dunkle materie,' lossis cov khoom tsaus ntuj, hauv lus German.
Qhov kev tshawb pom no tau lees paub los ntawm Vera Rubin thiab Kent Ford hauv xyoo 1970, thaum lawv pom tias qhov ceev ntawm cov hnub qub nyob rau sab nraud ntawm cov galaxies tsis txo qis nrog kev nce deb ntawm qhov chaw galactic. Raws li Newton txoj cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus, qhov ceev ntawm kev sib hloov yuav tsum txo qis nrog kev nce deb, tshwj tsis yog tias muaj qhov hnyav zais uas siv lub zog gravitational ntxiv. Qhov no yog qhov hu ua Rotational Velocity Limit lossis 'flat' Rotation Curve, muab pov thawj muaj zog rau qhov muaj cov khoom tsaus nti.
Cov Pov Thawj rau Qhov Muaj Nyob ntawm Cov Khoom Tsaus Ntuj
1. Kev Tig Ceev ntawm Galaxy
Raws li tau hais lawm, qhov txawv txav ntawm qhov ceev ntawm kev tig ntawm cov galaxies muab qee qhov pov thawj muaj zog tshaj plaws rau qhov muaj cov khoom tsaus ntuj. Yog tsis muaj cov khoom tsaus ntuj, qhov kev faib tawm ntawm cov khoom loj tsis tuaj yeem piav qhia txog qhov ceev ntawm kev tig uas pom.
2. Lub Lens Gravitational
Qhov xwm txheej ntawm gravitational lensing yog qhov khoov ntawm lub teeb los ntawm cov khoom nyob deb uas tshwm sim los ntawm cov pawg loj, xws li cov galaxies lossis cov galaxy clusters, uas nyob hauv txoj kev ntawm lub teeb. Kev soj ntsuam ntawm gravitational lensing qhia tau hais tias cov pawg loj ua rau muaj qhov cuam tshuam no loj dua li qhov pom tseeb.
3. Lub Tshuab Hluav Taws Xob Keeb Kwm Cosmic (CMB)
CMB yog cov hluav taws xob seem los ntawm Lub Big Bang uas kis mus thoob plaws lub ntiaj tebKev hloov pauv hauv CMB muab cov ntaub ntawv tseem ceeb txog kev faib tawm ntawm cov khoom thiab lub zog hauv lub ntiaj teb Cov ntaub ntawv thaum ntxov los ntawm cov satellites xws li WMAP thiab Planck qhia tau hais tias feem ntau ntawm cov khoom tsis cuam tshuam nrog hluav taws xob electromagnetic, dua qhia txog qhov muaj nyob ntawm cov khoom tsaus ntuj.
Cov Kev Xav Txog Cov Khoom Tsaus Ntuj
Tag nrho cov pov thawj no yeej ib txwm qhia txog ib yam dab tsi hnyav heev tab sis tsis pom uas puv lub ntiaj teb . Txawm li cas los xij, qhov tseeb ntawm cov khoom tsaus tseem yog ib qho paub tsis meej. Muaj ntau lub tswv yim piav qhia txog cov khoom tsaus yog dab tsi:
1. Cov Khoom Me Me Uas Tsaus Ntuj
Ib qho kev xav tseem ceeb yog tias cov khoom tsaus ntuj muaj cov khoom me me uas tseem tsis tau pom. Cov neeg sib tw tseem ceeb hauv pawg no yog Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) thiab Axions. WIMPs yog cov khoom me me uas cuam tshuam tsuas yog los ntawm lub ntiajteb txawj nqus thiab lub zog nuclear tsis muaj zog, thaum axions yog cov khoom me me ultralight uas tau npaj los daws qee qhov teeb meem hauv Tus Qauv Txheem ntawm cov khoom me me physics.
2. Kev Hloov Kho Txoj Cai ntawm Lub Nkoj
Lwm txoj kev xaiv uas muaj kev sib cav ntau dua yog tias cov khoom tsaus tsis muaj nyob kiag li, tab sis qhov uas yuav tsum tau hloov pauv yog txoj cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus raws li peb nkag siab tam sim no. Cov kev xav xws li Modified Newtonian Dynamics (MOND) thiab tensor-vector-scalar theory of gravity (TeVeS) sim kho dua txoj cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus los piav qhia txog qhov ceev ntawm cov galaxies yam tsis tas yuav muaj cov khoom tsaus.
3. Cov txiv neej
MACHOs, lossis Massive Compact Halo Objects, yog cov khoom uas ntom heev tab sis tsis tso tawm ntau lub teeb, xws li qhov dub, cov hnub qub neutron, thiab cov ntiaj chaw 'tsis ua haujlwm' hu ua cov hnub qub xim av dwarfs. Txawm li cas los xij, kev soj ntsuam qhia tau tias MACHOs tsis txaus los piav qhia txog feem ntau ntawm cov khoom tsaus ntuj uas xav tau los daws qhov teeb meem gravitational anomalies.
Vim li cas cov khoom tsaus ntuj thiaj tseem ceeb?
Qhov tseem ceeb ntawm cov khoom tsaus ntuj hauv lub ntiaj teb niaj hnub no tsis tuaj yeem hais ntau dhau. Cov khoom tsaus ntuj cuam tshuam rau kev tsim thiab kev hloov pauv ntawm cov qauv loj hauv lub ntiaj teb , xws li cov galaxies thiab cov pawg galaxy. Yog tsis muaj cov khoom tsaus ntuj, cov galaxies yuav tsis tau tsim, lossis tsawg kawg yuav tsis muaj sia nyob zoo li lawv ua niaj hnub no.
1. Cov Qauv ntawm Lub Ntiaj Teb: Cov khoom tsaus ua haujlwm zoo li 'lub thav hlau' hauv kev tsim lub ntiaj teb, muab lub zog rub uas tsim nyog rau kev tsim cov qauv uas peb pom.
2. Kev Nkag Siab tob dua: Kev tshawb pom tias cov khoom tsaus ntuj yog dab tsi yuav qhib kev nkag siab tshiab rau hauv cov khoom me me, tej zaum yuav ua rau muaj kev tsim cov kev cai tshiab ntawm physics.
3. Kev Hloov Pauv ntawm Lub Ntiaj Teb: Cov khoom tsaus ntuj muab kev nkag siab txog seb lub ntiaj teb hloov pauv li cas los ntawm nws lub xeev pib tom qab Big Bang mus rau nws daim ntawv tam sim no.
Cov Kev Cov Nyom thiab Kev Cia Siab Yav Tom Ntej
Kev tshawb nrhiav txog cov khoom tsaus ntuj ntsib ntau yam teeb meem. Nws tsis cuam tshuam nrog lub teeb ua rau nws nyuaj heev rau nrhiav pom. Muaj ntau qhov kev sim tau ua los ntes cov khoom tsaus ntuj siv cov cuab yeej ntes khoom zoo heev, tab sis txog tam sim no cov txiaj ntsig tseem tsis tau xaus.
Yav tom ntej, cov cuab yeej tshiab xws li Large Hadron Collider (LHC) thiab Advanced LIGO gravitational wave observatory yuav muab cov lus qhia ntxiv txog qhov xwm txheej thiab kev muaj nyob ntawm cov khoom tsaus ntuj. Cov haujlwm yav tom ntej uas tsim los ntawm ntau lub koom haum chaw kuj tseem yuav muab cov ntaub ntawv tshiab uas tuaj yeem coj peb los ze zog rau kev nkag siab txog qhov paub tsis meej loj no.
Xaus
Cov khoom tsaus ntuj yog ib feem tseem ceeb ntawm lub ntiaj teb, ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev hloov pauv thiab kev hloov pauv ntawm cov galaxies thiab lwm yam qauv loj. Txawm hais tias nws tsis tuaj yeem pom ncaj qha, nws qhov muaj nyob tau pom tseeb los ntawm nws cov teebmeem gravitational pom hauv ntau qhov xwm txheej astronomical. Nrog rau kev tshawb fawb thiab kev sim ua ntu zus, peb cia siab tias muaj ib hnub yuav nkag siab tag nrho txog cov khoom tsaus ntuj yog dab tsi thiab nws cuam tshuam li cas rau lub ntiaj teb. Txog thaum ntawd, cov khoom tsaus ntuj tseem yog ib qho ntawm cov lus zais tseem ceeb tshaj plaws uas tos kom tib neeg daws.
