Miért higgyem el, hogy létezik a sötét anyag?

"azt állítják az okosok, hogy egy germánium tömböt lehűtöttek..."

Hivatkozás?

#5

Névtelen youtuber összeollózott jelenetei. Ócska magyar fordítással: pl. fagypont környéki hőmérsékletű germánium.

Nem teljesen értem az összefüggést a kérdés és a hivatkozott kísérleti elrendezés közt.

Nyilván sokféleképp próbálják kutatni a sötét anyagot. Kísérleti bizonyítékot még nem találtak, de rengeteg közvetett megfigyelés van, ami mind-mind a létezését valószínűsíti, mivel ezeket a jelenségeket mással nem igazán lehet magyarázni.

1) Galaxisok forgása

Ugye el lehet képzelni, hogy ahogy forog egy galaxis, az egyes csillagoknak van egy bizonyos kerületi sebességük. Namármost, ha ez túl magas lenne, akkor a csillag parittyaként repülne ki a rendszerből. Mi az a hatás, ami ezt ellensúlyozván bent tartja a galaxisban? A gravitáció, vagyis az anyag mennyisége.

Ki lehet számolni, hogy ha egy galaxisban x mennyiségű anyag van, akkor az adott régióban mely sebesség felett repülnének ki parittyaként a csillagok.

Erre kiderült, hogy majd az összes galaxis peremvidékén egyszerűen túl nagy a csillagok keringési sebessége. Ki kellene repülniük a rendszerből. De nem teszik. Miért? Mert van valami láthatatlan tömeg, ami ott tartja őket. Lehetne azt mondani, hogy biztos van ott valami hideg gáz/por, de ez egyszerűen önmagában túl kevés ahhoz, hogy magyarázhassa a megfigyelést.

2) Gravitációs lencsehatás

Einstein óta ismert jelenség, hogy a tömeg/gravitáció görbíti a teret. Ez egyben azt is jelenti, hogy egy galaxis gravitációs lencseként fel tudja nagyítani a (hozzánk képest) messze mögötte lévő objektum, pl. másik galaxis fényét.

Ki lehet számolni, hogy milyen (galaxis)tömeghez milyen mértékű nagyítás/téridő torzítás feleltethető meg.

Azt látjuk viszont, hogy ezek az előtéri galaxisok jobban nagyítanak, mint azt a tömegük indokolná. Ergo van valami láthatatlan plusz tömeg, ami hozzáad a lencsehatáshoz.

3) CDM-Lambda modell

Ennek lényege pedig a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás vizsgálatából ered. Ha vesszük azt, amit tudunk az Univerzum működéséről (sötét anyag nélkül), és lefuttatjuk szimulációkban, hogy ezen tudás alapján miképp kéne kinéznie ma a világnak, akkor az jön ki, hogy nem így. Vagyis valami hiányzik.

De elég a Big Bang után kb 400.000 évvel létrejött kozmikus háttérsugárzás mintázatát megvizsgálni.

Az jön ki belőle, hogy a megfigyelt képet legjobban azon modellek magyarázzák, amik magukba foglalják/figyelembe veszik a sötét anyag létezését (innen a név: CDM = Cold Dark Matter).

---

A probléma ott van, hogy látszólag nem igazán akar (a gravitáción kívül) sehogysem kölcsönhatásba lépni a sötét anyag a hétköznapi anyaggal - márpedig ha nincs kölcsönhatás, nincs mit kimutatni. És ha nincs mit kimutatni, baromi nehezen vizsgálható, baromi nehezen tesztelhető bármiféle hipotézis a sötét anyagról.

Ez tehát úgy működik, hogy veszek egy elméleti hipotézist (a sötét anyag ilyen és ilyen), ebből következtetést vonok le (ha ilyen, akkor ezt és ezt csinálja), és ezt letesztelem. Ilyen következtetés az, hogy interakcióba léphet a germániummal.

Ha nincs ilyen esemény, akkor

a) nem elég érzékeny a mérés

b) rossz a mérési eredmény interpretációja/feldolgozása

c) rossz maga az elmélet

Mivel ez aktívan kutatott "frontier science", még nincsenek sajnos egyértelmű válaszok.

---

Bocsi a hosszú válasz miatt, de igyekeztem alapos lenni.

Neked nem kell elhinni. Igazából tudomásom szerint még az sem biztos, hogy van, egyelőre próbálják bizonyítani. A te életedre minden esetre nem lesz kihatással az sem, ha van és az sem, ha nincs…

Összességében tehát teljesen mindegy mit hiszel.

"Miért higgyem el, hogy létezik a sötét anyag?"

Nézz a fejedbe...