Глава 945. Теория темной материи поля пустоты •
Встретившись взглядом с профессором Джеффри Робинсоном, Сюй Чуань улыбнулся, слегка кивнул и сказал.
"С точки зрения традиционной физической теории, ты действительно прав."
"С нашим нынешним пониманием космологии, можно сказать, что большинство звезд происходят из коллапса плотных областей в молекулярных облаках."
"Но на самом деле, у нас до сих пор нет разумного теоретического объяснения образования некоторых массивных звезд, сверхмассивных черных дыр, квазаров и других небесных тел."
"И теория поля пустоты в определенной степени дополняет эту часть исследований."
"Звезды темной материи являются частью этого дополнительного содержания."
Сказав это, Сюй Чуань немного помолчал, окинул взглядом конференц-зал, глубоко вздохнул и продолжил.
"Образование звезд из темной материи - это не невозможно."
"Мы все хорошо знаем, что в ранней Вселенной было большое количество первоначальных газовых облаков, состоящих из водорода, гелия и других веществ, а также было гораздо больше массивной темной материи, чем сейчас."
"Когда эти газовые облака начинают коллапсировать, они будут притягивать окружающий водород, гелий и другие газы, а также поглощать окружающие частицы темной материи."
"Но поскольку частицы темной материи обладают только очень слабой гравитацией и слабым взаимодействием, им трудно коллапсировать и сливаться под действием гравитации."
"Поэтому в нормальных условиях эта темная материя будет собираться вокруг звезд, звездных систем и галактик, а затем окружать всю звезду и звездную систему, образуя ореол темной материи, который уже был подтвержден."
"Масса этих ореолов темной материи может достигать миллионов или даже сотен миллионов раз больше массы звезд и звездных систем."
"Это также причина, по которой звездные галактики во Вселенной не распадаются на части при движении."
"Но!"
Сказав это, Сюй Чуань повысил тон.
"В особых случаях, если сгусток темной материи, собравшийся в этом глубоком космосе, в основном состоит из массивных частиц темной материи, в центре звезды также будет собираться большое количество темной материи."
"В этом случае огромная гравитация будет притягивать эти частицы темной материи, что приведет к резкому увеличению плотности частиц темной материи, которая может достигать в десятки триллионов раз большей плотности темной материи, окружающей галактики в настоящее время."
"И теоретически, когда две частицы темной материи находятся достаточно близко друг к другу, настолько близко, что они могут взаимодействовать друг с другом, эти две частицы темной материи высвободят одну вторичную частицу темной материи и одновременно высвободят огромное количество энергии.
"Эта энергия будет нагревать окружающие обычные вещества, такие как водород и гелий, препятствовать дальнейшему коллапсу газового облака и запускать ядерный синтез, образуя настоящую звезду."
"Но это не мешает ей "светиться и излучать тепло", потому что энергия, высвобождаемая массивными частицами темной материи при высвобождении вторичных частиц темной материи, намного превышает энергию, высвобождаемую при слиянии любой звезды.
"Это светящаяся сфера, приводимая в действие темной материей, звезда темной материи, ядро которой состоит в основном из темной материи!"
В конференц-зале карие глаза Эдварда Виттена, сидевшего рядом, загорелись, и он продолжил слова Сюй Чуаня.
"И по сравнению с обычной материей, сгустки, образованные частицами темной материи, или, можно сказать, звезды, более рыхлые."
"Поэтому теоретически радиус сгустков, образованных этими звездами темной материи, будет очень и очень большим, а масса может достигать миллионов раз больше массы Солнца или даже больше, а яркость может достигать миллиардов раз больше яркости Солнца, что примерно равно яркости яркой галактики."
"Даже свет, излучаемый этими звездами темной материи, когда они образовались в ранней Вселенной, все еще может быть обнаружен высокоточными астрономическими телескопами сегодня."
"Если бы мы могли использовать оборудование для обнаружения, чтобы найти звезду, состоящую из темной материи, это могло бы подтвердить эту теорию."
Сюй Чуань улыбнулся и кивнул, сказав: "Не только звезды темной материи, на самом деле эта теория также объясняет с другой точки зрения причину образования некоторых массивных звезд, массивных черных дыр и квазаров и других сверхмассивных небесных тел во Вселенной."
Помолчав немного, он продолжил объяснять: "В то же время, когда массивная темная материя преобразуется, энергия, высвобождаемая при преобразовании темной материи, не только предотвратит дальнейший коллапс внешнего газового облака и слияние в звезду, но и будет постоянно аккрецировать все больше и больше межзвездного газа и другой темной материи из окружающей среды."
"В конце концов, межзвездный газ и другая темная материя вокруг него соберутся в этом сгустке темной материи, образуя сверхзвезду или квазар."
"И когда преобразование темной материи внутри этой массивной звезды темной материи, которая может быть даже сопоставима с галактикой, прекратится, или энергии, высвобождаемой при преобразовании, больше не будет достаточно, чтобы предотвратить коллапс внешнего облака межзвездного газа под действием гравитации, тогда результат можно себе представить..."
Напротив стола заседаний профессор Джеффри Робинсон из Имперского колледжа Лондона инстинктивно добавил.
"Она быстро коллапсирует и превратится в черную дыру с чрезвычайно большой массой."
Сюй Чуань улыбнулся и кивнул, сказав: "Да, она коллапсирует в сверхмассивную черную дыру в результате невероятно сильного взрыва сверхновой."
"И в этом процессе сильный удар, вызванный взрывом сверхновой, сможет сдуть межзвездный газ, собравшийся вокруг этой звезды темной материи, образуя часть небольших звезд."
"Эта теория, возможно, сможет в определенной степени объяснить, почему в центре плоских галактик появляется большое количество звезд, а в области выпуклости звезд еще больше."
Выслушав слова Сюй Чуаня, все в конференц-зале погрузились в размышления.
Надо сказать, что эта совершенно новая теория очень изящна.
Она не только соответствует своей собственной логике на основе темной материи, но и решает проблему того, как образовались массивные звезды, массивные черные дыры в центре галактик, квазары и другие массивные небесные тела, которая стояла перед физическим сообществом в течение последнего столетия.
Если образование массивных небесных тел во Вселенной применимо к этой теории, то у нас есть, по крайней мере, относительно надежное объяснение того, как образовались сверхмассивные небесные тела.
Что касается подтверждения...
Опять же, ни один вывод не может быть проверен в самом начале его выдвижения.
Все теории после выдвижения, если только в их собственной логике нет очевидных лазеек, и они не были усовершенствованы с помощью проверенных экспериментов, требуют тщательного экспериментального подтверждения.
И что касается собственной логической теории, без преувеличения можно сказать, что физики, сидящие сегодня здесь на собрании, не сомневаются в теории поля пустоты и темной материи, предложенной Сюй Чуанем.
Даже если они еще не читали статью полностью, они все равно не сомневаются, что Сюй Чуань несет чушь.
Это влияние, которое этот молодой ученый оказал на протяжении долгого времени благодаря своей безупречной академической этике.
Более того, что еще больше взволновало всех присутствующих, так это то, что по сравнению с обнаружением частиц темной материи с помощью большого адронного коллайдера, существует больше способов и средств поиска звезд темной материи.
В то же время, напротив стола заседаний, профессор Джеффри Робинсон, который, наконец, понял, что он, наоборот, встал на сторону Сюй Чуаня, пришел в себя и с некоторым нежеланием возразил: "Но как ты собираешься доказать существование звезд темной материи? Знаешь, теорию может выдвинуть каждый, но теория, которая не была подтверждена, - это всего лишь псевдонаука."
"По крайней мере, до сих пор астрономическое сообщество никогда не обнаруживало звезд темной материи."
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Доказательство, естественно, приходит через эксперименты и наблюдения, точно так же, как десятилетия назад астрономическое сообщество не верило в существование черных дыр. Включая Эйнштейна, который не верил в существование такого небесного тела, считая его математическим продуктом уравнений, а не реальным физическим объектом."
"Существование звезд темной материи - это также теория, которую я завершил с помощью математических инструментов. После того, как сегодняшнее собрание закончится, я размещу теорию поля пустоты и темной материи на веб-сайте препринтов arxiv, на котором есть полный процесс математических вычислений."
Помолчав немного, он продолжил: "Вернемся к делу, есть способ найти звезды темной материи."
"По сравнению с обычными звездами, теоретически, продолжительность жизни звезд темной материи должна быть очень долгой. За исключением звезд темной материи, которые коллапсируют и сливаются в черные дыры, квазары и другие небесные тела, продолжительность жизни звезд темной материи обычного размера, согласно теории поля пустоты и темной материи, должна превышать сто миллиардов лет."
"То есть, если подобные звезды темной материи образовались в ранней Вселенной, то теоретически они все еще существуют."
"И самый простой способ определить, является ли высокояркое небесное тело звездой темной материи или галактикой, - это использовать спектр."
"Из теории поля пустоты и темной материи можно предположить, что если звезды темной материи действительно существуют, то их спектр обязательно будет отличаться от спектра обычных звезд."
"Поскольку энергия темных звезд исходит от нагрева темной материи, а не от ядерного синтеза, они не будут производить побочные продукты ядерных реакций."
"Например, гелий, углерод, кислород и другие тяжелые элементы."
"Эти элементы образуют линии поглощения в спектре обычных звезд, но их нет в спектре темных звезд."
"С другой стороны, температура поверхности темных звезд намного ниже, чем у обычных звезд, потому что их энергия в основном сосредоточена внутри. Это означает, что спектр темных звезд будет смещен в сторону красного или инфракрасного диапазона."
"Наконец, пока плотность массивных частиц темной материи звезды темной материи достаточно высока, или вокруг нее достаточно темной материи, звезда темной материи теоретически может оставаться стабильной в течение сверхдлительного времени."
"Конечно, когда плотность внутренних массивных частиц темной материи упадет до определенного уровня, и она больше не сможет поддерживать эффект предотвращения коллапса, она коллапсирует, и содержащееся в ней облако туманности превратится в звезду или непосредственно коллапсирует в черную дыру."
"Если нам посчастливится наблюдать этот процесс, это будет более яркое явление активности небесных тел во Вселенной, чем взрыв сверхновой!"
Конференция закончилась.
Но обнаружение стерильных нейтрино и темной материи не закончилось.
Будь то обсуждение стерильных нейтрино и частиц темной материи на этой конференции, или последующая публикация Сюй Чуанем "Теории поля пустоты и темной материи" на веб-сайте препринтов arxiv, все это вызвало огромный резонанс в физическом сообществе.
В штаб-квартире CRHPC, в офисе в американской зоне, Эдвард Виттен и Фрэнк Вильчек держали в руках свежеотпечатанную копию "Теории поля пустоты и темной материи" и внимательно читали ее.
Стоит отметить, что, хотя США за кулисами поддерживали организацию CERN, чтобы конкурировать с организацией CRHPC за звание святого места физики, и не хотели, чтобы ученые в области фундаментальных исследований уходили в Китай.
Но США все же участвовали в "управлении" CRHPC, платя десятки миллионов долларов в год, чтобы получить часть ресурсов коллайдера от организации CRHPC.
И эти ресурсы коллайдера в основном распределялись между крупными университетами США и соответствующими ведущими физическими исследовательскими институтами.
Например, эксперимент по столкновению профессора Фрэнка Вильчека для проверки аксиона в качестве кандидата на частицы холодной темной материи был проведен через заявку на ресурсы Массачусетского технологического института.
Кроме того, стоит отметить, что Фрэнк Вильчек является дядей Сюй Чуаня.
Верно, он и Эдвард Виттен - однокурсники, оба они были учениками профессора Дэвида Гросса, бывшего председателя совета CERN.
В офисе, внимательно прочитав "Теорию поля пустоты и темной материи" в своих руках, Эдвард Виттен поднял указательный палец левой руки, чтобы поправить очки, на его лице было заинтересованное выражение.
Подумав немного, он посмотрел на Фрэнка Вильчека, который все еще читал статью, и спросил.
"Как ты думаешь, какова его теория?"
Напротив дивана Фрэнк Вильчек немного подумал, а затем сказал: "Ни с точки зрения логики, ни с точки зрения математических вычислений я пока не нашел никаких ошибок."
"Но его ключевое предположение о темной материи и темной энергии меня очень удивило. Массивные частицы темной материи при распаде... хм, он называет это преобразованием, высвобождают большое количество темной энергии, вызывая столкновение Вселенной."
"Это означает, что в ранней Вселенной количество массивной темной материи могло быть намного больше, чем мы измеряем сейчас."
"И, если эта теория верна, то расширение нашей Вселенной однажды остановится, что также противоречит модели расширения Вселенной, которую мы наблюдаем в настоящее время."
"Вы знаете, в настоящее время мы наблюдаем, что скорость расширения наблюдаемой Вселенной увеличивается с помощью различных средств."
Вздохнув, Вильчек покачал головой и добавил.
"В общем, в этой теории пока слишком много неподтвержденных вещей."
Напротив дивана Виттен улыбнулся, одной рукой держа статью, а другой рукой взял кофейную чашку на журнальном столике и сделал глоток, а затем сказал: "По сравнению с тем, что ты сказал, мне сейчас больше любопытна его незавершенная теория поля пустоты."
"Из теории темной материи можно увидеть намек, в его теории поля пустоты скрыто еще одно незавершенное предположение."
"Какое предположение?" - с любопытством спросил Вильчек.
Виттен подумал и сказал: "Должно быть, это связано с пространством, он, вероятно, еще не нашел этот ключ, или, можно сказать, еще не подтвердил, являются ли темная материя и темная энергия этим ключом."
"Иначе мы бы увидели это в этой статье."
"Я все больше и больше жду этого."
ps: Рекомендую книгу, новая книга большого босса~
Рекомендация: Двадцать третий век, звезды мерцают, Земля заблокирована, человеческая цивилизация стала печальной песней в устах менестрелей, мир остался лишь выжженной землей, пустынной и безжизненной.
Ци Сююань из двадцать второго века открыл глаза, вернувшись из будущего, где человечество было уничтожено, в реальность, где все бедствия еще не произошли, и все выводы еще преждевременны.
В постоянном возвращении между будущим и реальностью, понимая будущее, исправляя реальность, изменяя будущее.
Пока не будут сломаны оковы человечества, и он не отправится на окраину Млечного Пути, чтобы протрубить рог контратаки против инопланетян.