Российские физики предлагают разгадку феномена темной материи. Несмотря на все усилия и миллионы долларов на строительство мощных установок, темная материя остается для науки, говоря образно, абсолютно темной, пишет «Российская газета». В этой ситуации теоретики предлагают различные варианты решения этой загадкм. Так, в Journal of Heat and Mass Transfer вышла статья россиян Игоря Шаманина (Томский политехнический университет) и Юрия Трутнева (ВНИИ экспериментальной физики, Саров) с теоретическим обоснованием и расчетом так называемого дефекта масс.
Дефект массы — эффект, наблюдаемый при реакциях деления и синтеза атомных ядер. При термоядерной реакции, когда два атомных ядра сливаются в одно, его масса меньше, чем сумма масс «слагаемых». Эта разница и есть дефект масс. Но, конечно, она не исчезает бесследно, а превращается в энергию. Ее можно рассчитать по знаменитой формуле Эйнштейна: E = mc2. Отсюда и чудовищная мощность ядерного оружия.
Но какова физическая природа дефекта масс и почему в той или иной реакции она получается именно такой? На этот вопрос и постарались ответить российские ученые.
«Сначала мы построили математическую модель, описывающую объединение нескольких частиц в одно целое и учитывающую сильные и электромагнитные взаимодействия между парами частиц, а также их тройками и взаимодействия более высокого порядка, — рассказывает Игорь Шаманин. — После этого мы проверили, как модель работает, рассчитав характеристики легких ядер. Например, гелия-три; в его ядре всего два протона и один нейтрон. Результаты расчетов хорошо совпали с данными, полученными ранее в экспериментах.
Но ответив на вопрос, как возникает дефект масс в микромире, ученые пошли дальше. Дело в том, что предложенная ими модель универсальна и может быть использована для расчетов в масштабах макромира и даже Вселенной. При этом на уровне размеров привычного нам мира дефект масс не наблюдается, он практически равен нулю. Если мы слепим два комка глины, то общая масса будет равна сумме масс первоначальных комков.
По мнению ученых, можно предположить, что в космических масштабах дефект масс может быть уже не отрицательным, как в микромире, а положительным, то есть суммарная масса двух столкнувшихся и слившихся в одно целое галактик будет больше суммы их масс до столкновения. И, возможно, этот эффект мы и трактуем сегодня как наличие темной материи. Иначе говоря, вопрос ее существования или отсутствия может быть решен при корректной оценке массы Вселенной. Сейчас авторы пытаются использовать свой метод расчетов для оценки масс космических объектов.
Считается, что темная материя не испускает электромагнитное излучение, не взаимодействует с ним, а потому ее до сих пор не удалось обнаружить. Тем не менее ученые уверены, что она существует, так как есть множество косвенных признаков, прежде всего гравитационные эффекты. Выяснение природы темной материи, несомненно, станет прорывом в науке, даст ответы на многие тайны Вселенной и удостоится Нобелевской премии.
По информации https://stimul.online/news/temnaya-materiya-voznikaet-iz-defekta-mass/
Обозрение "Terra & Comp".
