Гравитация и нейтрино гипотезы и теории: это о чем, это как? |

Содержание

Физики не нашли следов квантовой гравитации по ароматам нейтрино

Физики предложили новый метод обнаружения квантовой гравитации по ароматам нейтрино. Ученые проанализировали соотношения различных ароматов нейтрино, зафиксированных обсерваторией IceCube с 2010 по 2018 год. Аномалий, которые бы подтвердили влияние квантовой гравитации, ученые не нашли. Тем не менее им удалось установить численные пределы для некоторых моделей квантовой гравитации. Работа опубликована в Nature Physics.

Ученые предполагают, что гравитация, как и другие фундаментальные взаимодействия, возникает из-за взаимодействия элементарных частиц и подчиняется законам квантовой механики. Квантовые эффекты для гравитации должны проявляться на столь малых планковских расстояниях (10^-35 метра) и энергиях (10¹⁹ гигаэлектронвольт), что экспериментально частицы с такими энергиями нельзя получить даже на Большом адронном коллайдере. Поэтому ученые придумывают способы косвенного измерения эффектов квантовой гравитации. Например, с помощью элементарных частиц нейтрино, которые долго живут и практически не взаимодействуют с веществом, однако теоретически могут подвергаться воздействию квантовой гравитации, из-за чего их поведение будет отличаться от предсказанного в рамках физики элементарных частиц. Ученые уже искали аномалии в распределении энергий нейтрино и их времени полета от космического источника до детектора, но следы квантовой гравитации не обнаружили.

Физики из коллаборация IceCube предложили еще один способ детектирования квантовой гравитации с помощью анализа того, как изменяются ароматы нейтрино. Ученые предположили, что ее взаимодействие с частицами может проявиться в аномальном соотношении концентраций ароматов нейтрино. Для проверки гипотезы исследователи проанализировали ароматы и энергии этих частиц, зарегистрированных нейтринной обсерваторией IceCube c 2010 по 2018 годы.

Существует три аромата нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино. Частицы трех ароматов имеют различную массу и могут превращаться друг в друга. Эволюцию изменения ароматов можно описать с помощью гамильтониана нейтрино. Гамильтониан позволяет получить все энергетические состояния нейтрино и показывает их изменение во времени. Ученые добавили в гамильтониан слагаемые, которые учитывают энергию нейтринных переходов и эффекты квантовой гравитации, представляющие взаимодействие нейтрино с пространством-временем. Таким образом, если бы последние слагаемые оказались ненулевыми, физики бы подтвердили влияние квантовой гравитации на нейтрино.

Для анализа ученые использовали данные, полученные антарктической нейтринной обсерваторией IceCube. Всего за семь с половиной лет удалось зафиксировать 60 событий, в которых энергия частиц превышала 60 тераэлектронвольт. Чем выше энергия — тем сильнее должны проявляться эффекты квантовой гравитации. Из 60 событий где-то две трети соответствовали электронным нейтрино, почти одна треть мюонным нейтрино и два события тау-нейтрино.

Затем физики смоделировали распределения концентраций ароматов, учитывая различные значения коэффициентов у слагаемых гамильтониана. Теоретические результаты для моделей, в коэффициентах которых не учитывалась квантовая гравитация, попали в 95-процентный доверительный интервал экспериментальных данных. Таким образом, отклонений, вызванных квантовой гравитацией ученые не обнаружили. Однако в этот интервал попали и некоторые модели квантовой гравитации. Также физики рассчитали числовые пределы для коэффициентов гамильтониана этих моделей.

Полученные ограничения на потенциальное взаимодействие нейтрино с квантовой гравитацией будут полезны и для поиска влияния темной энергии на нейтрино. Для обнаружения квантовой гравитации, похоже, требуется больше наблюдений и нейтрино с более высокими энергиями.

Несмотря на неудачу с квантовой гравитацией, коллаборация IceCube уже сделала несколько важных открытий, например, нашла источники внегалактических нейтрино и ограничила радиус слабого взаимодействия.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Нескучная темная материя — Троицкий вариант — Наука

О разных гипотезах происхождения темной материи, о том, какие гипотезы уже можно отвергнуть, а какие кажутся перспективными, главред нашей газеты Борис Штерн поговорил с астрофизиком академиком РАН Игорем Ткачевым. 2$, откуда скорость тела, вращающегося по орбите вокруг этого тела: $v=\sqrt{GM/r}$.

В Солнечной системе скорость именно так и падает. Когда мы смотрим на галактики, мы можем измерить скорости пробных тел, а именно скорость газа, который вращается в галактике, как функцию радиуса. Для орбитального вращения в галактике скорость сначала растет с радиусом, поскольку растет масса вещества внутри радиуса. Потом, за пределами галактики, скорость должна падать как $1/\sqrt{r}$, но здесь этот закон нарушается — получается очень красивая зависимость (см. рис. 1) скорости вращения от радиуса. Причем сама галактика, высвеченная звездами, имеет на рисунке довольно малый размер.

Рис. 1. Зависимость скорости орбитального вращения газа от радиуса орбиты

Получается довольно интересная зависимость: чтобы скорость оставалась постоянной, масса тяготеющего вещества, заключенная внутри радиуса r, на каком-то интервале уже вне галактики пропорциональна этому радиусу: m ~ r, причем звезд там уже нет. Это лишь один из аргументов в пользу существование темной материи; если их все перечислять, то у меня не хватит пальцев на руке.

На самом деле еще в 1980-х годах придумали, как объяснить именно этот феномен без темной материи. Может быть, надо модифицировать выражение для центростремительного ускорения? Сейчас это называется «модифицированная гравитация», изначально это называлось «модифицированной ньютоновской динамикой» (МОНД). Скоро стало понятно, что модифицированная динамика не сработает, поскольку не будут выполняться законы сохранения импульса, но для простого варианта модифицированной гравитации сохранилось название МОНД. Она в принципе работает на галактических масштабах, но, как я уже сказал выше, аргументов [за темную материю] гораздо больше, и в скоплениях галактик МОНД уже не работает — там приходится ввести темную материю и добавлять ее к модифицированной гравитации, что некрасиво. Кроме того, модифицированная гравитация — нерелятивистская теория, а требуется релятивистское обобщение — нужно модифицировать общую теорию относительности. Ученые интенсивно работают, но теории, которая всё бы объясняла и заменила бы теорию Эйнштейна, пока нет, хотя исключить существование такой теории нельзя.

— А как такая теория объяснила бы космологию?

— Мы поймем, как это было бы в космологии, когда найдем, чем заменить уравнения Эйнштейна. А пока один из аргументов такой: если бы не было темной материи, галактики не успели бы образоваться. Эйнштейну было хорошо: у него в руках был принцип эквивалентности, он знал, как модифицировать законы Ньютона, — тогда однозначная теория гравитации появляется на кончике пера. Для модификации теории Эйнштейна такой путеводной звезды уже нет: слишком много вариантов, и ни один не работает.

— Но мне кажется, слишком много зацепок, свидетельствующих именно о темной материи.

— Да, зацепок по наблюдательным данным много, повторюсь, что пальцев не хватит для независимых свидетельств, которые надо было бы объяснить, если отбросить идею темной материи. Напротив, она объясняет их все, ну, почти все — есть нестыковки, но они на уровне ошибок измерений. Другое дело, что, сколько бы аргументов ни приводилось в пользу теории, ее нельзя доказать. Можно только опровергнуть — для этого достаточно одного факта, который бы не укладывался в теорию.

— В принципе динамику галактик и скоплений можно объяснить протокирпичами: летают себе протокирпичи или астероиды в пространстве, они же не светятся. С этого ведь и начали.

— Да, с этого и начали, для объяснения кривых вращения галактик этого достаточно. Еще погасшие звезды, черные дыры. Такие гипотезы были популярны до 1980-х.

— Так почему все-таки протокирпичей недостаточно?

— Если бы темная материя была протокирпичами, тогда галактики не успели бы образоваться. Вселенная на ранних стадиях была заполнена ионизированной плазмой, причем протокирпичи входили в ее состав, и эта плазма мешала первоначальным неоднородностям сформироваться в галактики. А неоднородности из электрически нейтральной темной материи могут начать развиваться раньше. Из материала протокирпичей не образуешь структур.

— А что может быть темной материей? Если частицы, то каких масс? Что-то еще?

— Интересных вариантов сейчас не так уж много. Это могут быть новые частицы — известные частицы не годятся — либо первичные черные дыры, хотя и это непросто: в простых теориях инфляционной Вселенной они не образуются. Да и широкий интервал масс первичных черных дыр исключен наблюдениями.

— Насколько я помню, для того чтобы первичные черные дыры составляли темную материю, их массы должны быть как у астероидов и маленьких планет. Иначе они видны в микролинзировании. А меньшие по массе испарятся.

— Микролинзирование — это уже старая история; сейчас основной источник информации — гравитационные волны. Гипотеза, что черные дыры — это темная материя, не исключена, но сейчас столбовая дорога по объяснению существования темной материи — новые частицы.

— Какой массы они могут быть?

— Любой. Больше, чем 10^–24 эВ, ну или, наверно, меньше планковской, если это частицы.

— 10^–24 — это ограничение из-за огромной комптоновской длины волны? Частица не помещается в галактике?

— Да, частица не помещается в карликовую галактику, когда ее комптоновская длина волны — килопарсек.

— Теперь недоумение по поводу легких частиц. Они формировались в молодой Вселенной и по идее были в термодинамическом равновесии с другими частицами, с теми же фотонами. Значит, во времена формирования галактик они должны были иметь энергию в доли электронвольта — это скорей релятивистская, чем холодная материя.

— Так и думали на ранних стадиях развития теории. Но такое заключение справедливо, если частицы темной материи имеют достаточно сильное взаимодействие. Но это предположение не имеет обоснований.

— Ну нейтрино же рассматривались как вариант темной материи. Они же взаимодействуют слабо, но термализовались.

— Вопрос, насколько сильно, насколько слабо.

— То есть предполагается, что легкие частицы темной материи взаимодействуют гораздо слабей, чем нейтрино?

— В общем, да. Самый хороший пример — аксионы. Они очень легкие: самый предпочтительный порядок их масс — 10^–5 эВ. Есть всякие обобщения, возникающие в теории струн, которые дают массу до 10^–24 эВ. Эти аксионы образуются нетермальным механизмом, он очень простой. Чтобы легкие частицы создали достаточно глубокую гравитационную яму, этих частиц должно быть очень много. Если частицы — фермионы, то такой вариант отпадает: из легких фермионов этого сделать нельзя. А если это бозоны — из них можно сделать классическое поле, как электромагнитное. И уже надо рассуждать не в терминах частиц, а в терминах поля.

Рис. 2. При температуре ниже, чем масштаб квантовой хронодинамики, потенциал поля становится параболическим

Есть несколько способов возбудить это поле в ранней Вселенной. Самый простой выглядит так. У любого поля есть потенциал. У аксионного поля он зависит от температуры. На ранних этапах он был нулевым, а само поле генерируется. Так устроена квантовая теория вкупе с гравитацией. Утрируя: если что-то может генерироваться, то оно и появляется. При температуре ниже, чем масштаб квантовой хронодинамики, потенциал становится параболическим, как на рис. 2, и поле оказывается на «склоне» потенциала и начинает скатываться к минимуму, где начинает осциллировать. Эти осцилляции — не что иное, как колебания классического поля, где очень много частиц в одном состоянии с импульсом близким к нулю. А если импульс мал, значит, они холодные, несмотря на то что очень легкие, причем не успевают термализоваться из-за того, что очень слабо взаимодействуют.

— Отлично. То есть аксионы, несмотря на свою малую массу, остаются холодной темной материей?

— Даже ультрахолодной.

— Но почему они должны быть связаны именно с хромодинамикой?

— В принципе мы можем взять частицу любой массы с потолка и объяснить с ее помощью существование темной материи. Но это неинтересно. Интересно, когда такая частица предсказывается из каких-то других соображений, а затем оказывается хорошим кандидатом на роль темной материи.

Аксион как раз такой. Его ввели в теорию из следующих соображений. Известно, что в сильных взаимодействиях четность почему-то не нарушается, но если посмотреть на лагранжиан теории, то это очень странно — вообще говоря, она должна нарушаться.

Поэтому придумали такую модель, в которой нарушение четности компенсировано аксионным полем. Как только поле скатывается в ноль, нарушение четности в сильных взаимодействиях исчезает. Это очень красиво. Сначала, когда ввели эту теорию, думали, что масса аксиона —порядка характерного масштаба хромодинамики, примерно как у пи-мезона. Но очень быстро стало понятно, что если аксионы столь тяжелы, то и взаимодействуют сильно. Сразу поставили эксперименты на ускорителях и нашли, что таких тяжелых аксионов быть не может, что аксион должен быть легче 1 эВ. Тогда они взаимодействуют очень слабо, что не мешает им решать проблему сохранения четности в сильных взаимодействиях. Вариант 10^–5 эВ прекрасно решает все проблемы.

— Значит, то, что мы ищем в первую очередь, это холодная темная материя? Но есть же еще вариант теплой.

— Есть теплая, есть горячая, хотя варианты с горячей темной материей уже закрыты. Характерные скорости в галактике — 10^–3 от скорости света. Квадрат этой скорости примерно равен гравитационному потенциалу ямы. При большей скорости, как у горячих частиц, галактики из них просто не образуются, а частицы разлетаются.

— Правильно ли я понимаю, что на роль холодной темной материи годятся и аксионы, и WIMP-ы (ВИМП, WIMP — Weakly Interacting Massive Particle — гипотетическая слабовзаимодействующая массивная частица. — Ред.), а нейтрино не годятся?

— Неправильно. Нейтрино тоже подходят.

— Но почему? Масса у них маленькая, энергия достаточно большая, как у реликтовых фотонов.

— Как я уже сказал, интересны теории, в которых кандидаты на роль темной материи возникают естественно. Из немногого: WIMP-ы, естественно возникающие в теориях суперсимметрии; аксионы, решающие проблему отсутствия СР-инвариантности в сильных взаимодействиях, ну и нейтрино.

— Каким образом нейтрино?

— Слабые взаимодействия нарушают пространственную четность. В стандартной модели есть левые и правые частицы — частица как бы вращается. Если она вращается влево (против часовой стрелки) относительно направления своего движения, то это левая частица, если наоборот — правая. При отражении в зеркале левая частица становится правой. Если для всех частиц есть равноправные партнеры при зеркальном отражении, то пространственная четность нарушаться не будет. Поскольку четность нарушается, то Лев Ландау предложил самый простой вариант: «А правых нейтрино нет». Про другие частицы — кварки, электроны — так сказать нельзя из-за электрического заряда, а про нейтрино — можно. Это странно, поскольку, если бы нейтрино обладало когнитивными способностями и посмотрело на себя в зеркало, оно бы не увидело своего отражения. При этом нейтрино естественным образом безмассовые — так и есть в Стандартной модели. Потом из экспериментов стало понятно, что у нейтрино масса есть, за ее вычисление Такааки Кадзите (Takaaki Kajita) и Артуру Макдональду (Arthur B. McDonald) дали Нобелевскую премию в 2015 году.

Самый простой способ ввести массу нейтрино — добавить правое нейтрино. В этом смысле восстанавливается равноправие с кварками и другими лептонами. Но когда частица нейтральная, вовсе не обязательно, чтобы массы левой и правой частицы совпадали, как это имеет место для заряженных электронов. Добавляя правые частицы, мы можем сказать, что масса у них другая, какая — не знаем. В этом случае если левое нейтрино посмотрит на себя в зеркало, то оно увидит нечто, но совсем другое, какого-то монстра, например, гораздо тяжелее себя. Четность нарушена, но не так, как у Ландау. И если эта правая частица будет тяжелее 1 кэВ, то она годится на роль темной материи, но совсем тяжелые ГэВ’ы — МэВ’ы не подходят: они будут распадаться. А из легких фермионов темную материю не сделаешь, поскольку из-за принципа Паули много их не посадишь в потенциальную яму. Поэтому левые нейтрино вклада в темную материю не дают, а правые могут дать, и это очень естественный вариант, который сразу решает две проблемы: массы нейтрино и темной материи.

— Еще раз: какова минимальная масса частиц темной материи, чтобы они образовывали зародыши галактик?

— Примерно больше, чем 100 электронвольт.

— Это для больших галактик, типа нашей?

— Это ограничение вытекает из карликовых галактик.

— Есть термин «теплая темная материя». К чему он относится? В чем разница между холодной и теплой?

— Как мы уже говорили, горячая совсем не подходит для наполнения гравитационных ям, холодная их наполняет, а теплая — промежуточный вариант. Всё зависит от размера гравитационной ямы. Скопления галактик можно заполнить даже горячей темной материей; холодной — образования любого размера; теплая — когда не заполняются ямы гравитационного потенциала самых маленьких масштабов. Если рисовать распределение массы темной материи по радиусу, то для больших галактик плотность к центру растет, становясь бесконечной при конечной массе (это называется «касп»). А если изначальные скорости частиц достаточно большие, то к центру плотность выходит на константу (рис. 3).

Рис. 3. Распределение плотности темной материи в зависимости от радиуса. Если изначальные скорости частиц достаточно большие, то к центру ее плотность выходит на константу

И мы наблюдаем, что плотность темной материи в карликовых галактиках действительно выходит на константу. Можно ли объяснить это в рамках холодной темной материи? Да, может быть, мы плохо понимаем динамику образования галактик, поведение барионного вещества. Но один из вариантов — предположить, что темная материя на самом деле теплая, и она размазывает вещество на малых масштабах, и каспы не образуются. Тогда масса частиц темной материи — от 1 кэВ до 10 кэВ.

— Возражение. Точнее, не возражение, а опасение. Возьмем массу частиц меньше 1 кэВ.

— Давай меньше кэВа не будем.

— Хорошо, возьмем 2 кэВ. Что будет с потенциальной ямой в миллион солнечных масс?

— Хочешь получить шаровые скопления?

— Да, и не только шаровые скопления, но и первые звезды, которые получились из комков массой 105–106 M_ʘ. Первые звезды ведь очень нужны для объяснения ранней Вселенной, для объяснения ранних тяжелых квазаров. Наверное, 2–3 кэВ слишком мало для роста таких ям?

— Граница, когда все эти проблемы исчезают, — около 7 кэВ. Хотя это еще не устоявшаяся оценка, граница расплывчатая, и ее надо уточнять.

— А как темная материя распределена в пространстве: в нашей Солнечной системе?

— Те частицы, которые летают в Галактике, просто пролетают ее насквозь; у них скорость 10^–3 скорости света, что больше третьей космической скорости. Частица может быть захвачена, только если она взаимодействует и теряет энергию. Такие модели тоже есть, хотя там свои проблемы. Частица пролетает через Солнце и в нем начинает «тереться» — терять свою энергию. Тогда она может в нем застрять, или остаться в Солнечной системе, или будет много раз пролетать через Солнце и в конце концов в нем застрянет.

Такое происходит в модели WIMP-ов, сколько-то их накапливается в Солнце. Их в принципе можно зарегистрировать: они, хоть и слабо, взаимодействуют и в конце концов распадаются, например, на нейтрино. Можно искать какой-то аномальный нейтринный сигнал из центра Солнца от распада WIMP-ов. Но чтобы они меняли гравитационный потенциал в Солнечной системе — этого не видно даже в прецизионных измерениях координат «Пионеров» и других аппаратов. Никаких поправок к гравитационному потенциалу Солнца и планет для расчета траекторий не требуется. Да и теоретически «нормальная» темная материя не должна накапливаться в Солнечной системе.

— В свое время якобы была обнаружена гамма-линия в районе 100 ГэВ от центра Галактики, которую приписывали распаду темной материи. Вскоре эта линия «рассосалась», но возможно ли в принципе, что из центра Галактики будет обнаружен сигнал от распада WIMP-ов?

— Возможно. Есть два способа поиска темной материи: прямые лабораторные поиски (это самый надежный метод) и косвенные астрофизические поиски. Например, стерильные (правые) нейтрино распадаются на нейтрино и рентгеновский квант — тогда материя не совсем темная, она будет чуть светиться. Такую рентгеновскую линию ищут, и отсюда следует самое сильное ограничение на этот вид темной материи. И WIMP-ы могут распадаться, но там будет уже не гамма-линия, а бампик. Ищут и даже что-то находят, но это очень трудно отделить от разных астрофизических эффектов: жизнь в космосе бурлит, там много пульсаров, сталкивающихся ударных волн. Как правило, находки «сигналов» от темной материи в конце концов объясняются астрофизическими механизмами.

— Как ищется темная материя в лаборатории? Какие существуют самые продвинутые эксперименты?

— Давай остановимся на тех кандидатах, которые заодно решают некоторые проблемы физики элементарных частиц. WIMP-ы отождествляются с тяжелыми (100 ГэВ — 1 ТэВ) суперсимметричными частицами. Но их не нашли на Большом адронном коллайдере, поэтому они стали менее популярными. WIMP-ы, хоть и слабо, должны взаимодействовать с веществом, поэтому их можно зарегистрировать в большом детекторе: пролетая через детектор (либо жидкоаргоновый, либо кристаллический), частица передает часть своей энергии атомам — возникает либо свечение частиц отдачи, либо звуковые возбуждения, фононы. Со стерильными нейтрино это уже не сработает, потому что они легкие; с аксионами — тем более.

Для аксионов метод таков. Он — близнец π⁰ (пи-ноль мезона) и распадается так же — на два фотона. В квантовой теории поля всегда можно получить новый процесс, заменяя один из получаемых после распада фотонов на классическое электромагнитное поле. В данном случае используется магнитное поле: чем оно сильнее, тем охотнее будет происходить конверсия аксиона в фотон. Это и делается. Энергия фотона получается равной массе аксиона; если это 10^–5 эВ, то она соответствует радиочастоте сантиметрового диапазона. Для регистрации создается по возможности большой объем с магнитным полем, в нем резонаторы для радиоволн. Частота резонатора меняется со временем, и, как только она приблизится к массе аксиона, сигнал усилится: получится пик на определенной частоте.

— Где это делается?

— Уже по всему миру. Начали в Ливерморской национальной лаборатории (США), продолжили в разных местах. Эксперименты продолжаются десятилетиями, диапазон 10^–4–10^–5 эВ уже хорошо исследовали и поставили сильные ограничения.

— Ограничения на массу аксиона?

— Нет, на константу взаимодействия. Некоторые старые модели в этом интервале масс уже были бы закрыты, но у теоретиков всегда есть возможность что-то подправить в модели и вписаться в данные.

— А что происходит в этом здании, где происходит наш разговор, на первом этаже, имеющем отношение к данной теме?

— Там находится уникальная установка, известная по всему миру под названием Troitsk ν-mass, построенная еще в советское время под руководством Владимира Михайловича Лобашева для измерения массы нейтрино. На этой установке были получены лучшие в мире ограничения на массу левого активного нейтрино — 2 эВ, это близко к пределу для данной установки. Намного более крупную установку построили в Германии, она называется KATRIN: у нее значительно выше чувствительность, хотя, по сути, это просто увеличенная копия нашей установки, и Владимир Михайлович принимал активное участие в ее создании.

Корпус спектрометра установки KATRIN перевозится от пристани на Рейне, 2006 год

На KATRIN в данный момент получено ограничение сверху на массу нейтрино 0,8 эВ. Тем не менее наша установка жива, и на ней можно искать стерильные нейтрино, используя ту же методику. Те самые, про которые мы говорили в контексте темной материи. Здесь можно искать в интервале 1–10 кэВ, в данный момент мы поставили лучшие ограничения на параметры взаимодействия в интервале 1–2 кэВ, далее будем расширять этот диапазон.

Потом сюда подключится KATRIN — им сначала надо выполнить свою программу по поиску массы активных нейтрино, на которую выделялись деньги. Потом будут новые эксперименты, которые положат более жесткие ограничения — так это и происходит. WIMP-ы уже близки к закрытию, к тому, чтобы их совсем исключить. А аксионы и стерильные нейтрино всё еще в начале своего пути.

— WIMPы близки к закрытию по экспериментальным ограничениям или по отрицательным результатам в поиске суперсимметричных частиц на Большом адронном коллайдере?

— И то и другое.

— Ну, жалко!

— На самом деле мне не жалко, потому что WIMP-ы очень скучные. Суперсимметричные частицы очень скучные: их много, у каждого фермиона есть партнер-бозон, и наоборот, и не появляется никаких интересных наблюдаемых эффектов, кроме энергии отдачи. А физика аксионов очень богата. Если найдут аксионы, мы получим интереснейшие знания о ранней Вселенной.

Да, реликтовое микроволновое излучение дало нам колоссальную информацию о Вселенной и ее составе. Но мы не можем напрямую заглянуть в самые ранние стадии, используя лишь электромагнитное излучение: Вселенная в первые 300 тыс. лет непрозрачна. Она прозрачна для гравитационных волн, и если мы найдем аксионы, то получим еще один инструмент, благодаря которому узнаем много нового о самых ранних стадиях развития Вселенной; в частности, увидим отпечаток самой ранней эволюции галактик. А WIMP-ы такого не дают.

— Как я понял, если аксионы связаны с хромодинамикой, то это информация до первых микросекунд, когда они образовались.

— Да. Причем если есть аксионы, мы можем увидеть историю формирования галактики — некий линейчатый спектр в конверсии аксионов, говорящий о распределении скоростей. Кроме того, аксионы так устроены, что в некотором диапазоне масс из них образуются мини-кластеры — бозонные звезды.

— А чем они связаны?

— Гравитационно. Поскольку это очень легкие бозоны, получаются комки классического поля с массой 10^–13, 10^–14 масс Солнца с радиусом порядка 100 км.

— Примерно как астероиды.

— И они растут из-за гравитационной неустойчивости и, в зависимости от параметров, в какой-то момент времени просто взрываются, и вся эта масса мгновенно переходит в излучение. Похожий взрыв происходит, когда такая аксионная звезда пролетит вблизи нейтронной звезды с ее огромным магнитным полем. Если посмотреть на массу аксионной звезды, то энерговыделение будет ровно такое, как у недавно зарегистрированных быстрых радиовсплесков. И часто́ты у них как раз в области гигагерц, что соответствует ожидаемой массе аксиона; продолжительность — около миллисекунды. На сегодняшний день это, конечно, дикая спекуляция: всё трудней объяснить новые появляющиеся данные взрывом бозонных звезд, но факт в том, что астрофизика, связанная с аксионами, очень богата. В отличие от WIMP-ов.

Смотрите видеоверсию этого интервью на Youtube-канале нашей газеты:
youtube.com/watch?v=RbEzkWaq__k

См. также:

Радикальная новая теория гравитации ярко объяснена в новой книге

Всеобъемлющая теория природы силы, которая вызывает то, что мы ощущаем как гравитацию, всегда была неуловимой. До сих пор Ньютон, а затем и Эйнштейн хорошо служили нам для количественного предсказания того, что мы наблюдаем в большинстве условий.

Однако Ян Лебер, ранее получивший образование в области физики и инженерии, а ныне ветеран технической индустрии, опубликовал важную книгу под названием «Радикальная новая теория гравитации — нарушение нашего понимания нашего места в космосе». Книга стремится вызвать переполох в научном истеблишменте.

Автор Ян Лебер объясняет: «Стэнли и Веццоли описывают причину гравитации как эффект всепроникающей, разнонаправленной нейтринной бомбардировки всей материи. Это говорит о том, что гравитация вовсе не сила, а подобна колоссальной космической игре в «бильярд», где все «шары», как большие, так и крошечные, постоянно находятся в движении и подталкиваются друг к другу нейтринной бомбардировкой». Он добавляет: «Их опубликованные исследовательские работы — Модель индуцированной гравитации, основанная на столкновении нейтрино с внешним миром: расчет G в терминах явлений столкновения и выводов об инерционной массе и атомном квантовании — это надежная, основанная на экспериментах работа, и она нуждается в более широком публичном освещении. Я надеюсь, что моя книга даст ее. ”

Издатель Bite-Sized Books Джулиан Костли прокомментировал: «Сложная научная работа ученых так часто требует способных авторов, таких как Лебер, для объяснения сложных гипотез таким образом, чтобы мы все могли понять. Помимо ознакомления с работой Стэнли и Веццоли, г-н Лобер проводит нас через свой мысленный эксперимент, который расширяет последствия гравитационной модели нейтринной бомбардировки от происхождения черных дыр до эволюции множественных больших взрывов. Эта книга удивит и проинформирует, будучи увлекательным чтением».

Уже вышел и доступен на Amazon ЗДЕСЬ.

КОНЕЦ

ОБ АВТОРЕ

Ян Лобер получил степень бакалавра наук. получил степень бакалавра физики в 1966 году в Мичиганском технологическом университете, а затем степень магистра делового администрирования в Университете Джорджа Вашингтона. Эти две степени подготовили его к управлению технологическими предприятиями. Рано заразившись научной ошибкой, он продолжал следить за прогрессом в астрофизике, биологии, археологии, палеонтологии и т. д.

В настоящее время он наполовину на пенсии, технический руководитель, который добился успеха в построении рынка мобильных телефонов в США, создании компании сотовой связи в Великобритании и строительстве первого и крупнейшего в Европе трансграничного оптоволоконного кабеля. сетевая компания, поддерживающая интернет-трафик по всей Европе.

Он и его жена живут между своим домом в Сарасоте, штат Флорида, и вторыми домами недалеко от Бостона и во Франции.

О СТЭНЛИ И Веццоли

См. их опубликованные работы: https://archive.org/details/arxiv-astro-ph0102109

О BITE-SIZED BOOKS

Bite-Sized Books, которому уже 8 лет, создали хорошо зарекомендовавшую себя репутация публикации более коротких (10-12 000 слов) книг, которые соответствуют нашим современным привычкам чтения и образу жизни. Люди требуют сжатых, но все же всеобъемлющих книг, которые затрагивают суть их предмета. Этот жанр вдохновил новых авторов, которых ранее пугала перспектива написания полноразмерных машинописных текстов, и значительно упростил путь от «концепции до книжного магазина».

Bite-Sized Books, хотя и меньше своих крупных конкурентов в отрасли, имеет завидный список авторов и участников. В их число входят такие политики, как Винс Кейбл, сэр Джон Редвуд, лорд Хезелтин и Эд Вейзи, а также известные руководители СМИ, телеведущие и журналисты, такие как Марк Томпсон, Клайв Майри, Джон Мэйр, Дэвид Эльштейн и Джон Сноу. Академики и экономисты также знакомятся с публикациями Вики Прайс, Патрика Минфорда, доктора Дэвида Бейли, Виктора Хилла, Алекса де Рюйтера и профессора Грэма Гуджина.

Председатель и основатель Bite-Sized Books — доктор Пол Дэвис. Генеральный директор — Джулиан Костли.

Контактное лицо: Джулиан Костли — [email protected]

Пресс-релиз, распространенный Pressat от имени Bite-Sized Books в четверг, 4 августа 2022 г. Для получения дополнительной информации подпишитесь и следите за https:// pressat.co.uk/

Эйнштейн
Ньютон
Сила тяжести
Космос
Вселенная
Уильям Стэнли
Гэри Веццоли
Ян Лебер
Физика
нейтрино
Инерционная масса
Квантование
Книги размером с укус
Бизнес и финансыОбразование и человеческие ресурсыРазвлечения и искусствоОкружающая среда и природаПравительствоДосуг и хоббиПроизводство, инженерия и энергетикаМужские интересыМнение Статья

SCIRP Открытый доступ

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

Биомедицинские и биологические науки.
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение.
Информатика. и общ.
Науки о Земле и окружающей среде.
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по теме

Биомедицина и науки о жизни
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение
Информатика и связь
Науки о Земле и окружающей среде
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные и гуманитарные науки

Публикация у нас

Подача статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Публикуйте у нас

Представление статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Предварительное исследование эффективности хищничества жука-убийцы Rhynocoris rapax Stal (Heteroptra: Reduviidae) на травяной совке Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae), крупный вредитель кукурузы ()
Ассенен Оверсе Н’Гессан, Брис Сидоин Эссис, Ачи Лоран Н’чо, Хьюг Аннисет Н’да, Куаме Жан-Ноэль Конан, Н’Гессан Альфонс Куасси
Достижения в энтомологии Том 11 №1, 6 января 2023 г.
DOI: 10.4236/ae.2023.111002
23 загрузки 191 просмотр
Принятие двух доз вакцины против ВПЧ в округе Накуру, Кения: пример округов Ронгаи и Западный Накуру()
Табита Чепкемой, Филис Джеротич
Journal of Biosciences and Medicines Vol.11 No.1, 6 января 2023 г.
DOI: 10.4236/jbm.2023.111001
14 загрузок 81 просмотр
Критический анализ дисциплинарных вмешательств в «управлении классом, которое работает»: два десятилетия спустя ()
Туани Робертс, Глория Дэниелс, Джордан Левел, Трениша Мюррелл, Джанель Рассел
Журнал библиотеки открытого доступа Том 10 №1, 6 января 2023 г.
DOI: 10.4236/oalib.1109555
11 загрузок 68 просмотров
Уровень знаний о раке молочной железы среди женщин в коммуне Параку в 2021 году ()
Люк Валер Коджо Брюн, Йесито Корин Надеж Уэхану-Соноу, Нукунте Давид Лайонел Тогбенон, Мари-Клер Ассомпшн Олуфуди Балле Поньон, Людвин Гислен Фифаме Падону, Фалилат Сейду, Кабибу Салифу, Мария Тереза Акеле Акпо
Успехи в исследованиях рака молочной железы Том 12 № 1, 6 января 2023 г.
DOI: 10.4236/abcr.2023.121001
15 загрузок 101 просмотр
Микроальбуминурия и ассоциированные факторы при диабете в CNHU-HKM Котону ()
Аннели Кереку Ход, Юбер Деджан, Дуселин д’Алмейда
Журнал сахарного диабета Том 13 № 1, 6 января 2023 г.