Pytanie:
Czy termin „materia” w „ciemnej materii” wprowadza w błąd?
AlternativelyBaryonic
2018-10-22 15:58:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli jedynym dowodem na istnienie ciemnej materii jest grawitacja, po co nazywać ją „materią”, a nie „obserwowaną geometrią czasoprzestrzeni, która nie pasuje do przewidywań”?

Ogólna teoria względności mówi nam, że masa zniekształca lokalną czasoprzestrzeń, ale o ile wiem, nie mówi, że jest to jedyna rzecz, która to robi - nie dla wszystkiego, co wiemy, czasoprzestrzeń jest bardziej fundamentalna niżmasę i mogą mieć lokalne zniekształcenia spowodowane przez plany wielkiego wybuchu / epoki inflacyjnej / latającego potwora spaghetti?

To nie tylko masa.GR twierdzi, że [energia stresu] (https://en.wikipedia.org/wiki/Stress%E2%80%93energy_tensor) wywołuje krzywiznę czasoprzestrzeni.
+1 za przywołanie latającego potwora spaghetti.Einstein musiał to przeoczyć;)
Tak, ale to nie ma znaczenia.
Twoje pytanie zawiera błędne założenie, że „jedynym dowodem na istnienie ciemnej materii jest grawitacja”.Zdecydowanie najsilniejszy dowód na istnienie ciemnej materii jest zakodowany w widmie mocy kosmicznego mikrofalowego tła https://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model
Prosta wersja: termin „ciemna materia” poprzedza termin „geometria czasoprzestrzenna”.
„wprowadzanie w błąd” jest terminem subiektywnym, więc głosowałem za zamknięciem tego pytania.Czy możesz to zmienić, aby odzwierciedlić prawdziwe pytanie, czy jesteśmy pewni, czy ciemna materia jest rzeczywiście „materią”?
Zadałem to samo pytanie, ale innymi słowami.To było traktowane jako śmieszne.Zasadniczo powiedziałem, że ciemna grawitacja lub dodatkowa grawitacja mogą być określeniem ciemnej materii ...
Trzy odpowiedzi:
John Rennie
2018-10-22 16:10:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W miarę rozszerzania się wszechświata można by oczekiwać, że gęstość rzeczy w nim będzie się zmniejszać z oczywistego powodu, że ilość materiału pozostaje stała, podczas gdy głośność rośnie. Więc można się spodziewać czegoś takiego:

$$ \ rho \ propto \ frac {1} {V} \ propto \ frac {1} {a ^ 3} $$

gdzie $ a $ to współczynnik skali liniowej (tj. $ a ^ 3 $ to objętość współczynnik skali).

Jednak sprawy są bardziej skomplikowane. W przypadku promieniowania i wysoce relatywistycznej materii gęstość energii spada o $ a ^ {- 4} $ , podczas gdy dla stałej kosmologicznej gęstość energii w ogóle nie spada, ale pozostaje stały. Tylko materia, a konkretnie materia bezciśnieniowa , zmniejsza się jako $ a ^ {- 3} $ .

A rzeczy , które nazywamy ciemną materią , zmniejszają się jako $ a ^ {- 3} $ po prostu jak zwykła materia, więc cokolwiek to jest, zachowuje się jak materia. Stąd nazwa ciemna materia .

Jakie wyniki są uważane za obserwację tego 'materiału' zmniejszającego się jako $ a ^ {- 3} $ zamiast niewystarczającej ilości zwykłej materii zmniejszającej się jako $ a ^ {- 3} $?
@AlternativelyBaryonic, obecnie najlepsze pomiary gęstości i zachowania ciemnej energii pochodzą z [eksperymentu Plancka dotyczącego obserwacji mikrofalowego tła] (https://arxiv.org/abs/1807.06209).
Ciemna materia czy ciemna energia Czy to naprawdę ciemna materia?
@JohnRennie Co ma wspólnego pomiar gęstości ciemnej energii z ciemną materią?
@VladimirF Nie jestem pewien, o co pytasz.Czy możesz nieco rozszerzyć swoje pytanie, aby było jaśniejsze, o co pytasz?Pytasz o eksperyment Plancka?
Cóż, istnieją bardzo różne koncepcje, * ciemna materia *, która dotyczy orbitalnych prędkości galaktyk, oraz * ciemna energia *, która dotyczy stałej kosmologicznej.Jestem więc bardzo zdezorientowany twoją odpowiedzią i tym, jak właściwości ciemnej materii są wywnioskowane z pomiarów ciemnej energii.
Ale widzę, że to chyba tylko moje zamieszanie i odpowiedź będzie w linku wymienionym w komentarzach https://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model
Mark
2018-10-23 02:00:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nazwa, zarówno jej „ciemna”, jak i „materia”, to historyczny przypadek.

Różnica między ruchem gwiazd w Drodze Mlecznej a ruchem przewidzianym przez grawitację Newtona jest znana od co najmniej 1884 roku, wyprzedzając ogólną teorię względności o trzy dekady.Oczywistym kandydatem do wyjaśnienia tego była zwykła materia, taka jak planety, obłoki pyłu i wypalone gwiazdy, stąd „ciemna (zbyt zimna, by wydzielać światło) materia”.

Nieświecąca materia barionowa pozostała wiodącym kandydatem nawet po opracowaniu GR przez Einsteina (przy uwzględnionych odległościach i skalach nie ma dużej różnicy między newtonowskimi i relatywistycznymi przewidywaniami ruchu), więc nie było prawdziwego powodu, aby zmienić nazwę.Dopiero niedawno astronomowie znaleźli solidne dowody na to, że nie ma wystarczającej ilości konwencjonalnej materii, aby wyjaśnić pewne rzeczy, a mając za sobą stulecie używania, bardzo trudno będzie zmienić nazwę.

MadMax
2018-10-22 19:49:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zgodnie z wersją grawitacji Einsteina-Cartana istnieją dwa źródła, które „zniekształcają” lokalną czasoprzestrzeń:

  1. Mass (lub bardziej ogólnie tensor energii i pędu), który indukuje curvature.
  2. Spin current (z fermionów Diraca), który indukuje czasoprzestrzeń torsion.

Jako alternatywę dla brakującej / ciemnej masy moglibyśmy przypisać „obserwowaną geometrię czasoprzestrzenną, która nie jest zgodna z przewidywaniami” do iemny prąd wirowy (lub nazwany jako „latający-potwór-spaghetti”)./ p>

Zgodnie z Popławskim, podejście prąd spinowy / skręcanie ma kolejną fajną właściwość, która „zapobiega niefizycznej osobliwości wielkiego wybuchu, zastępując ją odbiciem przypominającym wierzchołek przy skończonym minimalnym współczynniku skali, zanimktóre Wszechświat kurczył się ”.

Jeśli masz o tym wspomnieć, powinieneś również wspomnieć o egzotycznej gładkiej strukturze, która pasuje do paradygmatu grawitacji Einsteina-Cartana (ponieważ jest częścią podstawowej struktury rozmaitości) i może zniekształcać lokalną czasoprzestrzeń dokładnie w taki sam sposób, jak masamogą.Ale nie sądzę też, aby żadna z tych rzeczy odpowiadała na pytanie: „czy powinniśmy nazywać to ciemną materią?”


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...