Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Ciemna materia poniżej 6 GeV?

Recommended Posts

Naukowcy pracujący przy eksperymencie Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) poinformowali, że przesunęli granice poszukiwania ciemnej materii w obszary, które nigdy nie były badane.

Naukowcy z CDMS schładzają swoje detektory do bardzo niskich temperatur, co ma pozwolić na wykrycie niskoenergetycznych zdarzeń, jakimi mogą być zderzenia ciemnej materii z germanem. Detektory CDMS znajdują się na głębokości około 700 metrów w nieczynnej kopalni żelaza w Minnesocie. Setki metrów skał chronią je przed wpływem czynników zewnętrznych, takich jak np. promieniowanie kosmiczne.

Z najnowszych wyników uzyskanych przez CDMS wynika, że ciemnej materii należy poszukiwać wśród cząstek o masie poniżej 6 gigaelektronowoltów (GeV). Warto tutaj przypomnieć, że ostatnio uczeni pracujący przy eksperymencie LUX wykluczyli całą gamę mas i również skłaniają się ku poszukiwaniu ciemnej materii wśród lekkich cząsteczek.

To, czego dowiedzieli się uczeni z CDMS ciągle mieści się w granicach wyznaczonych przez inne podobne eksperymenty – DAMA, CoGeNT oraz CRESST. Zgodnie z ich obserwacjami energia cząstek ciemnej materii powinna mieścić się w przedziale od 5 do 20 GeV.

Poszukiwanie cząstek o tak małej masie jest niezwykle trudne. Im lżejsza cząstka, tym słabiej oddziałuje z detektorem i tym większe prawdopodobieństwo, że pochodzące z niej sygnały zostaną zagłuszone przez szum z tła. Kolejnym problemem jest fakt, że nie wiadomo nawet, czy cząstki ciemnej materii będą oddziaływały w ten sam sposób z detektorami wykonanymi z różnych materiałów. Na całym świecie prowadzi się kilkanaście eksperymentów poszukiwania ciemnej materii, w których jako detektory wykorzystywane są german, argon, krzem, ksenon i wiele innych materiałów.

Bardzo ważne jest, by budować detektory z możliwie największej liczby materiałów, gdyż ciemna materia może oddziaływać na bardzo różne sposoby. Z niektórym materiałami może oddziaływać bardzo słabo, jeśli więc skupimy się na budowie wykrywaczy z jednego materiału, to łatwo możemy przegapić ciemną materię - mówi Adam Anderson, świeżo upieczony magister z MIT-u. Postęp w tej dziedzinie jest niezwykle szybki. Czułość poszczególnych urządzeń zwiększa się co kilka lat o cały rząd wielkości - dodaje.



« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Spokojnie, to dopiero pierwsza wyeliminowana teoria budowy ciemnej materii... za jakiś czas wyeliminują kolejne :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Poza tym, istnieje ryzyko, że ciemna materia oddziałuje ze zwykłą jedynie przez grawitację. Wtedy mamy problem :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

To chyba tak z definicji... :) No chyba, że myślisz o jakichś neutrinach prawoskrętnych albo sterylnych; ale zwykłą materię rozumiesz jako barionową? ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fizyka cząstek elementarnych nie jest moją mocną stroną. Zatrzymałem się na oscylacji neutrin nie do końca łapiąc temat. Spin prawoskrętny kojarzy mi się z symetrią CP, ale głębiej już nie ogarniam :)

 

Chodzi mi o bariony, owszem. A właściwie o ulubione zajęcie fizyków wielkich energii - zderzanie jąder :D Nie wiem, czy są eksperymenty, w trakcie których zderza się elektrony (albo cięższe fermiony). Nie znam też żadnych detektorów, wykorzystujących inne cząsteczki niż proton/neutron, w takim sensie, że utrzymuje się stałą ich wiązkę, mając nadzieję na zderzenie.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Fizyka cząstek elementarnych nie jest moją mocną stroną. Zatrzymałem się na oscylacji neutrin nie do końca łapiąc temat. Spin prawoskrętny kojarzy mi się z symetrią CP, ale głębiej już nie ogarniam :) Chodzi mi o bariony, owszem.

 

Moją też, ale nieco ogarniam. ;) Dobrze się kojarzy. :D Swoją drogą warto wspomnieć, że oscylacje neutrin wynikły częściowo z "kolizji" poglądów fizyków teoretyków i heliofizyków. Ci ostatni (oczywiście ;) ) mieli rację. ;)

 

Nie wiem, czy są eksperymenty, w trakcie których zderza się elektrony (albo cięższe fermiony).

 

Tak. Były, są, i będą. :) Z Twojego pytania wynoszę, że chodzi Ci o leptony (zacząłeś od elektronu), zatem namiary na klasykę klasyki :) :

http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Electron%E2%80%93Positron_Collider

Share this post


Link to post
Share on other sites
Swoją drogą warto wspomnieć, że oscylacje neutrin wynikły częściowo z "kolizji" poglądów fizyków teoretyków i heliofizyków. Ci ostatni (oczywiście ;) ) mieli rację. ;)
Może teoretycy nie zawsze mają rację, ale wyobraźni nie można im odmówić :D Najbardziej mi się podoba kwantowa teoria wielu światów, Hugh Everetta III :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bez wyobraźni nie byliby teoretykami, jeno słomą. Za kochanym Albertem: "Wyobraźnia jest ważniejsza niż wiedza, bo choć wiedza wskazuje na to, co jest, wyobraźnia wskazuje na to, co będzie."

Ale jeszcze bardziej ulubiony kawałek: "Wyobraźnia bez wiedzy może stworzyć rzeczy piękne. Wiedza bez wyobraźni najwyżej doskonałe."

I zapytam się tak "bez związku": KTO jest takim profanem, że od kilku lat nie oddał mi mojej książki z przemyśleniami Alberta?

Share this post


Link to post
Share on other sites
"Wyobraźnia bez wiedzy może stworzyć rzeczy piękne. Wiedza bez wyobraźni najwyżej doskonałe."

 

Doskonałe znaczy piękne, a wyobraźnia zależy od wiedzy snującego wyobrażenia .

Share this post


Link to post
Share on other sites
Doskonałe znaczy piękne, a wyobraźnia zależy od wiedzy snującego wyobrażenia .

 

Myślę, że to dwie, choć niekoniecznie odrębne kategorie. Najdoskonalsza z punktu widzenia dietetyka pulpa bez smaku chyba mało dla kogo będzie piękna.

Wyobraźnia niekoniecznie limitowana jest wiedzą, choć jeśli chodzi o statystycznego futurologa czasów kopalnych, to pewnie niemal każdy przyszłość widziałby z maczugami trzymetrowej długości. Jakoś jednak Ci nasi praszczurowie doszli do akceleratorów, choć nikt im przecież o tym nie powiedział. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Myślałem, ze ciemna materia to masy ok 6eV a nie 6 GeV. Neutrino ma masę 0.4eV i mniejsze a je jesteśmy wstanie zarejestrować to dlaczego mieli byśmy problem z czymś o masie 10000 razy większej ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Teoretycy mają kupę szalonych pomysłów na ciemną materię, zobacz przykładowo WIMP. Co do neutrin, to nie wiemy jaką mają masę. Górne ograniczenie jest chyba nawet mniejsze niż 0,4 eV; wiemy tylko, że mają masę.

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 godzin temu, Szedar napisał:

Teoretycy mają kupę szalonych pomysłów na ciemną materię, zobacz przykładowo WIMP. Co do neutrin, to nie wiemy jaką mają masę. Górne ograniczenie jest chyba nawet mniejsze niż 0,4 eV; wiemy tylko, że mają masę.

Tą wartość 0.4 eV (jako górne ograniczenie) zaczerpnąłem z artykułu na tym forum (taka wyszła z pomiarów). Tam też było, ze mogą mieć też 0.2eV. Mi tu chodzi bardziej o to czy nie ma błędu w tekście gdy pisząc o energii spoczynkowej ciemnej materii określa się ją na 6GeV czyli ok. 10 miliardów razy większej niż energia spoczynkowa neutrino. Tu przykładowo energia spoczynkowa elektronu to 0.5GeV.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, nkmarek napisał:

Tą wartość 0.4 eV (jako górne ograniczenie) zaczerpnąłem z artykułu

Cytat

Na podstawie doświadczeń oscylacji neutrin w eksperymencie Super-Kamiokande[3] określono różnicę między zapachami neutrin na około 0,04 eV. Jest to więc dolne ograniczenie masy jednego z rodzajów (zapachów) neutrin. Górną granicę oszacowano podczas badań kosmologicznych (np. promieniowanie tła, ucieczkę galaktyk) na 0,28 eV.

Za wiki

5 godzin temu, nkmarek napisał:

Mi tu chodzi bardziej o to czy nie ma błędu w tekście gdy pisząc o energii spoczynkowej ciemnej materii określa się ją na 6GeV czyli ok. 10 miliardów razy większej niż energia spoczynkowa neutrino.

Dlaczego upierasz się, że ciemna materia (o ile jest ;)) to neutrina? Ciemna materia to i czarne dziury, planety, ludzie i neutrina, ale jest tego (wiemy) za mało, aby tłumaczyć to, co nazywamy ciemną materią. Stąd wiele innych pomysłów na DM.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Szedar napisał:

Za wiki

Dlaczego upierasz się, że ciemna materia (o ile jest ;)) to neutrina? Ciemna materia to i czarne dziury, planety, ludzie i neutrina, ale jest tego (wiemy) za mało, aby tłumaczyć to, co nazywamy ciemną materią. Stąd wiele innych pomysłów na DM.

np. entropiczna teoria grawitacji Verlindego. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Cytat

Ponieważ nie wprowadza żadnych nowych przewidywań, nie można jej sfalsyfikować obecnymi metodami eksperymentalnymi.

Dlatego wolę jednorożce; są milsze.

P.S. MOND i relatywistyczne rozszerzenia wcześniej się z tym rozprawiły, tylko... dowodów brak. :)

Dobra, jako kompletny ignorant dodam za wiki:

Cytat

Kolejną dziedziną krytyki entropicznej grawitacji jest łamanie przez nią koherencji kwantowej. Eksperymenty z ultra zimnymi neutronami w polu grawitacyjnym Ziemi pokazują, że neutrony leżą na poziomach dyskretnych, jak przewiduje równanie Schrödingera, według którego grawitacja ma być konserwatywnym polem potencjału, bez czynników dekoherencyjnych. Archil Kobakhidze twierdzi, że wyniki te obalają entropiczną grawitację.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 godzin temu, Szedar napisał:

Za wiki

Dlaczego upierasz się, że ciemna materia (o ile jest ;)) to neutrina? Ciemna materia to i czarne dziury, planety, ludzie i neutrina, ale jest tego (wiemy) za mało, aby tłumaczyć to, co nazywamy ciemną materią. Stąd wiele innych pomysłów na DM.

Nie upieram się, że to neutrina. Zastanawiam się dlaczego DM niewykrywalna ma mieć energię spoczynkową wyrażoną w GeV podczas gdy energia spoczynkowa neutrina jest z rzędu meV a przecież im lżejsza cząstka tym trudniej wykrywalna. Jednak neutrina wykrywamy a DM mimo miliardów razy większej energii spoczynkowej nie.

Share this post


Link to post
Share on other sites
40 minut temu, nkmarek napisał:

a przecież im lżejsza cząstka tym trudniej wykrywalna

No raczej odwrotnie. Historia odkrywania cząstek "elementarnych" to z grubsza historia odkrywania coraz masywniejszych.

41 minut temu, nkmarek napisał:

a DM mimo miliardów razy większej energii spoczynkowej nie

Może ich nie ma? :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 godzin temu, Szedar napisał:

Ponieważ nie wprowadza żadnych nowych przewidywań, nie można jej sfalsyfikować obecnymi metodami eksperymentalnymi.

Z tym tematem jest niestety troszkę problemów natury metodologicznej. Programy badawcze mają swój czas życia nawet jeśli zostały sfalsyfikowane. Tak było z teoria Kopernika która początkowo została sfalsifikowana ale mimo to nie została odrzucona i późniejsze eksperymenty ją potwierdziły. 

 

17 godzin temu, Szedar napisał:

Kolejną dziedziną krytyki entropicznej grawitacji jest łamanie przez nią koherencji kwantowej. Eksperymenty z ultra zimnymi neutronami w polu grawitacyjnym Ziemi pokazują, że neutrony leżą na poziomach dyskretnych, jak przewiduje równanie Schrödingera, według którego grawitacja ma być konserwatywnym polem potencjału, bez czynników dekoherencyjnych. Archil Kobakhidze twierdzi, że wyniki te obalają entropiczną grawitację.

Dlatego powyższa falsyfikacja nie może jeszcze być podstawą do odrzucenia teorii Verlindego. Potrzeba więcej badań i więcej czasu. 

Poza tym teoria Verlindego nie jest tylko alternatywną interpretacją (choć głównie tak) ponieważ podobno eliminuje ciemną materię i energię a więc jest teorią lepszą (bo ciemna materia i energia jest troszkę założeniem ad hoc, a więc założeniem słabym lub nawet nienaukowym). 

Share this post


Link to post
Share on other sites
39 minut temu, Warai Otoko napisał:

Tak było z teoria Kopernika która początkowo została sfalsifikowana

Och, to bodaj Gel-Mann powiedział, że gdy pracował nad swoją teorią (kwarki), to istniało 7 eksperymentów, które jej przeczyły. Ostatecznie wszystkie były błędne. Bywa.

41 minut temu, Warai Otoko napisał:

bo ciemna materia i energia jest troszkę założeniem ad hoc

Tu zdecydowanie się nie zgodzę - metodologicznie jest to jak najbardziej poprawne. Oczywiście, zawsze możemy się mylić. :)
Skoro byliśmy przy neutrinie, to niech analogią będzie historia jego odkrycia (właściwiej antyneutrina, ale nie chodzi o szczegóły). Skoro przy rozpadzie beta nie bardzo zgadzała się energia, to Pauli w swoim geniuszu prosto założył, że musi powstawać coś jeszcze, proste? Minęło tylko ćwierć wieku i odkryliśmy gadzinę.

50 minut temu, Warai Otoko napisał:

a więc jest teorią lepszą

Na razie ma więcej problemów niż "klasyka", więc dla mnie jest stanowczo gorszą. :)

Dodam, że szuflady teoretyków uginają się od ton podobnie genialnych koncepcji, tylko mały szkopuł - WERYFIKOWALNOŚĆ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 12.07.2019 o 11:55, Szedar napisał:

Tu zdecydowanie się nie zgodzę - metodologicznie jest to jak najbardziej poprawne. Oczywiście, zawsze możemy się mylić. :)
Skoro byliśmy przy neutrinie, to niech analogią będzie historia jego odkrycia (właściwiej antyneutrina, ale nie chodzi o szczegóły). Skoro przy rozpadzie beta nie bardzo zgadzała się energia, to Pauli w swoim geniuszu prosto założył, że musi powstawać coś jeszcze, proste? Minęło tylko ćwierć wieku i odkryliśmy gadzinę.

generalnie zgoda, nie upieram się, chciałem tylko wskazać, że nie możemy tak szybko odrzucić teorii Verlindego. 

Natomiast jeśli chodzi o to: 

W dniu 12.07.2019 o 11:55, Szedar napisał:

Tu zdecydowanie się nie zgodzę - metodologicznie jest to jak najbardziej poprawne.

To skąd ta pewność, że jest to metodologicznie jak najbardziej poprawne? Jaką metodologię masz na myśli?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...