Реферат на тему Эксперименты по поиску частиц темной материи.

Содержание:

Введение 3

Глава 1. Темная материя 4

1.1. Определение 4

1.2. История 6

Глава 2. Эксперименты по поиску черной материи 10

Заключение 17

Список использованной литературы 19

Введение:

Введение

Из анализа многих экспериментальных данных следует: Вселенная скрывает от наших глаз почти всю свою массу, оставляя видимой для приборов наблюдателей лишь около одной сотой доли вещества, участвующего в ее движении.

Вообще, современные представления о теории гравитации не позволяют объяснить наблюдаемую структуру нашей Галактики и, в частности, распределение скоростей звездных систем. Чтобы согласовать теорию и эксперимент необходимо предположить, что вокруг Галактики существует дополнительная невидимая Материя, которая и создает недостающие гравитационные силы. Темная Материя сродни обычному веществу в том смысле, что она способна собираться в сгустки и участвует в гравитационных взаимодействиях так же, как обычное вещество. Скорее всего, она состоит из новых, не открытых еще в земных условиях частиц.

Примечательно, что количество такой темная материи должно быть огромно – во много раз больше, чем обычной видимой материи. Есть разные гипотезы, о ее возможной природе: от остывших старых звезд, которые уже не излучают свет и поэтому не видны, и космической пыли, до потоков нейтрино или иных неизвестных пока элементарных частиц. Есть в этом направлении и совсем мистические идеи, согласно которым большая часть скрытой массы и вовсе приходится даже не на материю, а на некую темную энергию.

Цель данной работы состоит в изучении темной материи.

Исходя из цели необходимо решить следующие задачи:

— изучить определение «темная материя»;

— изучить осуществленные эксперименты по поиску частиц темной материи.

Структура работы: работа состоит из введения, в котором раскрывается цель и задачи работы, основной части, в которой описываются основные вопросы, заключения и списка использованной литературы.

Заключение:

По имеющимся оценкам, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 миллиардов лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось благодаря гравитационному действию тёмной материи и барионной материи. Плотность барионной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность тёмной энергии. В конце концов, тёмная энергия начинает преобладать. Например, когда объём Вселенной удваивается, плотность барионной материи уменьшается вдвое, а плотность тёмной энергии остается почти неизменной (или точно неизменной — в варианте с космологической константой).

Итак, наш мир на 95% состоит из чего-то, о чём мы почти ничего не знаем. Можно по-разному относиться к не подлежащему никакому сомнению факту. Он может вызывать тревогу, которая всегда сопутствует встрече с чем-то неизвестным. Или огорчение, оттого что такой долгий и сложный путь построения физической теории, описывающей свойства нашего мира, привёл к констатации: большая часть Вселенной скрыта от нас и неизвестна нам.

Но большинство физиков сейчас испытывают воодушевление. Опыт показывает, что все загадки, которые ставила перед человечеством природа, рано или поздно разрешались. Несомненно, разрешится и загадка тёмной материи. И это наверняка принесёт совершенно новые знания и понятия, о которых мы пока не имеем никакого представления. И возможно, мы встретимся с новыми загадками, которые, в свою очередь, также будут разгаданы.

Судя по всему, сейчас происходит период накопления данных посредством увеличения числа экспериментов и совершенствования теории. Отметим, что внимание современного научного сообщества в значительной степени сосредоточено на поиске частиц-носителей тёмной материи. Предполагается, что их обнаружение внесёт значительные поправки в современные представления о природе вещества Вселенной. Однако, отсутствие единого мнения о природе этих частиц отрицательно влияет на ход поиска. Пока ни в одном из экспериментов не было получено достоверных результатов.

В ходе работы было обнаружено, что на данном этапе исследований ученые не знают, из чего состоит большая часть материи во Вселенной. Поэтому, в отсутствии достоверных экспериментальных данных, неуклонно растёт число предположений о том, какие именно виды вещества и механизмы были использованы природой для реализации наблюдаемой картины взаимодействий космических объектов.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Темная материя

Исследования движения материи – галактик и их скоплений — во Вселенной показали, что привычные модели не могут адекватно описать ее поведение. Расчеты позволяют сделать вывод, что остается неучтенной гравитационное действие огромной массы, в десятки раз превосходящей по величине массу всей видимой материи .

1.1. Определение

Темная материя — это гипотетическая форма материи, которая, как считается, составляет примерно 85% материи во Вселенной. Темную материю называют «темной», потому что она, по-видимому, не взаимодействует с электромагнитным полем, что означает, что она не поглощает, не отражает и не испускает электромагнитное излучение и, следовательно, ее трудно обнаружить. Различные астрофизические наблюдения, включая гравитационные эффекты, которые не могут быть объяснены принятыми в настоящее время теориями гравитации, если только материи не присутствует больше, чем можно увидеть, предполагают присутствие темной материи. По этой причине большинство экспертов считают, что темная материя в изобилии присутствует во Вселенной и оказала сильное влияние на ее структуру и эволюцию.

Первичные доказательства существования темной материи получены из расчетов, показывающих, что многие галактики вели бы себя совершенно по-другому, если бы они не содержали большого количества невидимой материи. Некоторые галактики вообще не образовались бы, а другие не двигались бы так, как они движутся в настоящее время.