Свет и тьма

Глава 3, часть 2.
+
312.Свет, цвет, и температура.
V_0/00/0
Наверху страницы Элина, своим выразительным почерком, добавила всем известный анекдот про Штирлица. С точки зрения релятивистской физики, анекдот этот не так уж глуп, как может показаться невнимательному читателю на первый, поверхностный  взгляд.
Анекдот был такой:
Штирлиц открыл дверь. Свет зажёгся. Штирлиц закрыл дверь – свет погас. Снова открыл – свет вновь зажёгся. Холодильник, - догадался Штирлиц.
+
313.Свет.
V_0/0,0/0
Все электромагнитные энергии, различные по форме проявления, так или иначе, являются частностями общего спектра Энергий во Вселенной.
Свет, излучение с длиной волны в диапазоне видимой части спектра, являет глазу наблюдателя поток фотонов, распространяющихся в пространстве (вакуум, вещество) на любые расстояния и проявляющих свойства волны и частицы одновременно.
Через обмен квантами, описывается электромагнитное взаимодействие.
.
3131.Постоянная Планка.
Когда в 1900 году великий физик Макс Планк, лауреат Премии Нобеля за 1918 год, ввел в обиход понятие «Квант действия», он перевел отношения Человека и Вселенной на новый уровень. Наблюдение Планка, многого в своей жизни натерпевшегося от Людей с Большими Мозгами, и сумевшего не попасть под бомбу за продолжавшиеся в сумме 3759 дней обе Мировые войны, связало величину энергии электромагнитного излучения с её частотой.
Развивая идею Планка, Эйнштейн допустил, что излучение не только передаётся в квантах, но и существует в квантах. Эти шаги привели человека напрямую к осознанию факта дробности любой доступной для эксперементального исследования части Вселенной, дробности со вполне логичным и чётким основанием.
Сегодня, Постоянная Планка, квант момента импульса, известна каждому школьнику. Существует вероятность, что при будущей систематизации физических величин для создания общей Теории Всего, постоянная Планка превратится в единицу, для удобства людей. Необходимость добавления в расчеты постоянной Планка в настоящее время, указывает лишь на недоразвитость принятой цивилизацией системы мер и счислений.
.
- Даже если наши физики во всю уже используют Планковскую систему в своих расчетах?
- Когда каждый ребенок будет знать, что теперь знает каждый старый физик, цивилизация поменяется, Элина, - обрадовали девушку ИР.
Кроме прочего, Планковская длина,  заключающая в себе гравитационную постоянную, скорость света и постоянную Планка, ненавязчиво указывает человеку границу, за которой реальность превращается в космос.
- Мы находились с Максом Планком в постоянном контакте, - сообщили ИР.
.
3132.Фотон.
Световая частица, являющаяся квантом электромагнитного излучения. “Квант” в этом контексте означает, что фотоны распространяются только “семьями”, пакетами, и из Принципа Неопределенности следует, что ситуация одного фотона для стороннего наблюдателя невозможна.
Для этих частиц существуют и другие закономерности:
• Световая частица не имеет электрического заряда;
• Фотоны высоких энергий, излучения с малой длиной волны, названы гамма-квантами;
• Фотон относится к группе калибровочных бозонов, имеет целое значение спина;
• Фотон не имеет массы покоя, в отличии от Z-бозона;
• Участвует в гравитационном взаимодействии;
• Каждой [длине волны (частоте), температуре] соответствует свой цвет;
• Ниже и выше определенного диапазона длин волн описывается абсолютно черным (белым) телом;
• Свет перемещает Энергию в пространстве, являясь частным проявлением, одной из форм электромагнитной энергии.
Логичным, в этом случае, представляется тот факт, что поток частиц других энергий, перемещающих энергию в Пространстве, явит нам другую форму электромагнитного взаимодействия, тождественную по сути, но не являющуюся Светом, в прямом смысле этого слова.
Связанные с электромагнитным взаимодействием многообразные излучения и энергии можно наблюдать в астрофизике: рентгеновские, блазары, пульсары, нейтрино и множество других, описание которых читатель не раз ещё обнаружит в дальнейшем, на протяжении этого текста.
+
314.Скорость световой частицы.
V_0/0,I
Скорость света конечна. Скорость света в вакууме, измеренная в условиях Земли,
составляющая почти триста тысяч километров за секунду*, является только нижним пределом скорости распространения электромагнитных волн.
Современные расчёты принимают величину скорости света для реальных частиц в вакууме постоянной. Сверхсветовые скорости для реальных частиц запрещены.
Согласно закону расширяющейся вселенной, с течением времени, скорость света во Вселенной изменяется, снижается.
______________________________________________
*)Без двухсот восьми 208 километров – примечание редактора.
+
315.Сверхсветовые скорости.
V_0/0,V
В тех местах Вселенной, где течение времени искажено относительно земного, например, в местах скопления масс, возможны сверхсветовые скорости. Кто бы смог их оценить?
«Бентли», любознательный читатель, едет со скоростью в четыре миллиона 4,000,000 раз меньше.
Большинство Галактик невидимо с Земли именно потому, что они «разбегаются» в разные стороны со слишком большой скоростью.
+
316.Что быстрее света?
V_0/0,II
Принцип «Квантовой нелокальности» утверждает, что виртуальные частицы, в запутанных состояниях, взаимодействуют мгновенно, передавая информацию для корреляций со сверхсветовой скоростью.
Магнитные силы и сила гравитации – это мгновенные взаимодействия, обусловленные, по своей природе, в том числе и виртуальными частицами. Скорость распространения хаотично ориентированных волн указанных сил протекает с бесконечно большой скоростью, то есть мгновенно.
Быстрее света может быть даже свет, в определённых нестандартных условиях Вселенной. Фейнман, лауреат Премии Нобеля по физике за 1965 год, указывал на тот факт, что для электромагнитного излучения существует ненулевая амплитуда вероятности двигаться со скоростью, отличной о световой, то есть, фотон может быть быстрее или медленнее своей стандартной скорости.
Свет может распространяться многократно быстрее в веществе, находящемся в плазменном состоянии, кое-кто даже думает, что именно такие условия имели место быть сразу же после Большого взрыва.
Распространение электронов быстрее скорости света в среде хорошо иллюстрируется эффектом Вавилова-Черенкова, за объяснение которого Черенков получил (вместе с Таммом и Франком) в 1958 году Премию Нобеля по физике. Свечение жидкости возникало за счет сверхбыстрых электронов, выбитых из среды гамма-излучением.
Скорость других частиц, в настоящий момент человечеству неизвестных, может превышать скорость света в определенных условиях, может быть, сверхвысоких гравитационных сил.
+
317.Гравитация.
V_0/0,IV
Гравитация - это мгновенное взаимодействие, которое представляется как возмущение некого поля (изначально энергетического (гравитационного) поля):
• Каждая точка этого поля может быть описана Основным законом Вселенной, Стандартной моделью;
• Стандартная модель вряд ли может быть создана человеком на данном этапе развития науки, так как включает в себя неизмеримый набор зависимостей;
• Гравитация является единственным взаимодействием, которое влияет на причинность – эволюция Вселенной определяется, в том числе, гравитацией;
• Земные ученые пока так и не смогли обнаружить гравитон – квант гравитационного поля, определяющий взаимодействие притяжения – одной из фундаментальных сил Вселенной;
• Кое-кто даже считает, что Гравитация есть случай общности всех остальных фундаментальных взаимодействий во времени.
При дальнейших контактах, Элина не раз возвращалась к этой теме в своих беседах с ИР, и долгий рассказ о гравитации отнюдь не ограничен рамками этого абзаца.
+
318.Нейтрон.
V_0/0,VV
Записанные Элиной в этом абзаце сведения о нейтроне, скорее всего, могут быть почерпнуты в любом современном учебнике по физике.
Стал ли от осознания этого факта сам нейтрон менее интересен любознательному читателю?
Входящая в состав ядер элементов электрически нейтральная элементарная частица.
• масса покоя нейтрона, равна без малого двум тысячам масс электрона;
• Нейтрон в свободном состоянии распадается на протон, электрон и антинейтрино;
• период полураспада нейтрона - двенадцать с половиной земных минут;
• Нейтроны участвуют во всех известных человеку взаимодействиях элементарных частиц - сильном, электромагнитном, слабом и гравитационном;
• Нейтрон – единственная, из имеющих массу покоя элементарных частиц, для которой человеком непосредственно наблюдалось гравитационное взаимодействие - искривление в поле земного тяготения траектории хорошо коллимированого пучка холодных нейтронов;
• гравитационное ускорение Нейтрона совпадает с гравитационным ускорением макроскопических тел;
• Нейтрон также имеет античастицу (антинейтрон).
.
Хорошо, что Люди с Большими Мозгами пока не научились делать бомбы так, как умеет их создать Вселенная, - дописала Элина внизу этой страницы блокнота, и редактор с радостью присоединился к ея размышлениям.
+
319.Темная энергия.
V_0/0,0/0VV
- Темная энергия – это бесчастичный эфир? – задумчиво спросила Элина.
Инопланетный Разум оставили эту её реплику-вопрос без ответа. Вместо этого, как было позже записано в блокноте девушкой, ИР предложили ей внимательно ознакомиться с литературными работами Стивена Хокинга. ИР также сообщили Элине, что они поддерживают регулярный контакт с этим выдающимся учёным современности.
• ИР было подтверждено, что существует так называемая Темная энергия;
• Темная энергия, по мнению ИР, совпадающим, как ни странно, с мнением многих учёных, гораздо более странная субстанция, чем Темная материя;
• Тёмная энергия – это не форма материи вообще;
• Тёмная энергия не буквально "тёмная" – это просто метафора, передающая её загадочность;
• под действием такой силы мгновенных взаимодействий, какой является Темная энергия, электроны покидают свои орбиты в атоме Вещества;
• Темная энергия не собирается в сгустки, а равномерно «разлита» по всему пространству Вселенной;
• Черные дыры обладают огромными запасами этой энергии и именно они разрушают Вещество;
• Темная энергия заставляет расширяться Вселенную. Она является источником силы, ускоряющей расширение Вселенной, и, если основываться на текущих знаниях науки о физике элементарных частиц, происходит из вакуума, который имеет квантовые свойства, свидетельствующие о передаче энергии в космос. Параметр в уравнениии состояния близок к "вакуумной" единице.
.
Альтернативная точка зрения заключается в следующем: Тёмная Энергия – свойство Гравитации - "антигравитации", которое обуславливает появление отталкивающих сил огромных масштабов.
.
Возникновение собственно Темной Энергии в этой главе записей Элины не было никак объяснено*.
*)как редактор отмечу, что ответ на этот интересующий науку вопрос, крайне немногословен.
Возможно ли допустить, что Инопланетный Разум и сами не до конца понимают механизмы возникновения темной энергии?
+
320.Темная материя.
V_0/0,IIII
Разговор Элины с Инопланетным Разумом о Тёмной Материи и Тёмной Энергии возникал несколько раз на протяжении многих дней контакта. Так что, последовательный читатель наверняка заметит, что ответы ИР на вопросы девушки об этих сущностях, приводимые, в том числе и
 далее по тексту, всегда оказывались неполными.
А, может быть, Элина просто не смогла запомнить всего из переданного ей ИР огромного объема информации, и эти ответы оказались не занесены в блокнот. Как знать.
В шестидесятых годах 19-го века американский астроном Вера Рубин*, урождённая Купер, 1928-го года рождения, выпускница Корнельского (степень: физика и астрономия), а затем и Джорджтаунского (степень: философия) университетов, занималась научной работой, темой которой являлось изучение движения галактик во Вселенной.
В конце сороковых, Люди с Большими Мозгами не пустили Веру в Принстонский университет, так как до 1975-го года женщин на аспирантуру по астрономии в Принстон не принимали.
Вера с коллегами обнаружили, что на наблюдаемые закономерности вращения галактик влияет некая невидимая сущность.
Так, совершенно случайно, но в результате длительного научного поиска, она открыла миру людей до последнего времени не наблюдаемую и, соответственно, совершенно неизвестную науке Тёмную материю (далее по тексту - ТМ).
__________________
*) Сначала учёные из эстонской Тартуской обсерватории под руководством Яана Эйнасто, а затем и американка Вера Рубин с коллегами показали, что на наблюдаемые закономерности вращения галактик влияет некая невидимая сущность. - прим. редактора.
.
источник - сайт газета.ру, интервью Директора ГАИШ МГУ Черепащука А.М., 2204-2009, Артем Тунцов.
+
321.Она реальна.
V_0/0,VVV
Наблюдения, проведенные в 2008 году с использованием орбитальной обсерватории NASA Chandra, работающей в рентгеновском диапазоне и других телескопов, предоставили учёным дополнительные доказательства существования ТМ.
Тёмная и нормальная материи взаимодействуют в гигантском столкновении двух кластеров галактик, наблюдаемых в видимом диапазоне (оранжевый и белый цвета).
Большая часть нормальной массы кластеров (розовый) ассоциируется с горячим газом.
Тёмная Материя невидима, но проявляется (синий) благодаря эффекту гравитационного линзирования.
+
322.Свойства темной материи.
 
«Темной» эта материя называется потому, что она не вступает в электромагнитные взаимодействия - ее нельзя обнаружить ни в радиоволнах, ни в тепловом излучении, ни в оптическом, ультрафиолетовом, или рентгеновском диапазонах.
Ее наличие может быть заметно только через гравитационное воздействие на видимую материю — межзвездный газ, звезды, галактики.
Это происходит из-за того, что протоны и нейтроны излучают лишь до того момента, пока энергии фотона хватает, чтобы вывести частицу за пределы гравитационного радиуса.
Если же энергия гравитации превосходит энергию фотона или гамма-кванта, то материя перестаёт излучать.
Так и происходит с веществом Темной Материи. Веществом, находящимся в одном из своих состояний, сложившимся в такую форму, в зависимости от присутствовавших когда-то факторов частных условий.
Слабый же, фоновый шум в электромагнитном диапазоне, исходящий от ТМ, который фиксируется наукой, является излучением отдельных быстрых частиц,
вырывающихся за пределы гравитационного радиуса с поверхности светлого барионного вещества, поглащаемого ТМ.
Современная наука допускает, что ТМ значительно отчетливее станет заметна, когда человек научиться измерять энергии недоступных пока порядков.
+
323.Другие свойства ТМ.
V_0/0,0/0X
• Темная материя сродни обычному Веществу с той точки зрения, что она способна собираться в сгустки размером с галактику или скопление галактик;
-       Там, где много барионов, там много и тёмной материи;
• Темная материя состоит из новых, не открытых еще на ускорителях, в земных условиях, частиц;
-       Существование таких частиц предсказывается суперсимметричными теориями;
-       Вероятно, частицы тёмной материи должны иметь массу в сотни или тысячи ГэВ;
• ТМ участвует в гравитационных взаимодействиях так же, как обычное Вещество - она "гравитационно скручивается".
.
ИР привели в этом месте, как следует из записей Элины, отрывки из интервью с известным российским физиком,
сотрудником Центра космологиии физики частиц при Университете Нью-Йорка Дмитрием Малышевым с сайта infox.ру, взятого в январе 2010 года:
“Темная материя прозрачна и не проявляется ни в электромагнитном, ни в слабом, ни в сильном взаимодействиях. Но, есть указания на то, что связь
между темным и светлым мирами все-таки присутствует, и частицы из одного мира могут превращаться в кирпичики другого”.
+
324.Современное положение дел в науке.
V_0/0,0/0
Здесь, ИР вновь решили продемонстрировать Элине свою всеосведомлённость о делах земной науки, и предложили ей ознакомиться с
Новой теорией о Тёмной Материи, созданной Дугласом Финкбейнером (Douglas Finkbeiner), совместно с тремя коллегами. Они приближённо описывают эту таинственную субстанцию
с помощью удивительного предположения о существовании новой, пятой по порядку, силы фундаментального взаимодействия.
Но, консервативное ученое сообщество думает по-другому, намереваясь с помощью альфа-магнитных спектрометров, таких, как АМС (AMS), недавно запущенный на орбиту, детально изучить космическое излучение и, собственно, космическое пространство.
Они рассчитывают обнаружить и исследовать так называемую ТМ, невидимую субстанцию, которая наравне с темной энергией наполняет Вселенную, составляя, в двух указанных формах, подавляющие 95 процентов оной.
+
325.Классификация Темной Материи.
V_I0/0,0/0
Небарионная Темная Материя, в зависимости от уровней энергий, которыми она обладает, может быть разделена на несколько классов:
• горячая тм;
• холодная тм.
Кандидатами на роль частиц, образующих горячую и холодную темную материю, в настоящее время являются:
• нейтрино (тяжелые и “стерильные”), перемещающиеся с околосветовой скоростью, которые пока не зафиксированы наукой, хотя и давно предсказаны;
• нейтральные массивные элементы, такие как вимп-частицы.
+