Поиски темной материи: зачем новосибирским физикам бочки и шахты

© РИА Новости / Алексей СтрелецНовосибирские физики о поисках темной материиНовосибирские физики о поисках темной материи
Как в Новосибирске ищут то, из чего на 95% состоит Вселенная, но чего при этом никто никогда не видел, выяснял корреспондент РИА Новости.

НОВОСИБИРСК, 19 авг — РИА Новости, Алексей Стрелец. Такие термины как "темная материя" и "темная энергия" стараниями ученых-физиков сегодня на слуху, но что это такое, до конца не понимают даже сами физики. Как в Новосибирске ищут то, из чего на 95% состоит Вселенная, но чего при этом никто никогда не видел, выяснял корреспондент РИА Новости.

Не видно, но есть

Темной материей ученые называют некую космическую субстанцию, которая, в отличие от, например, звезд, невидима, то есть не испускает и не поглощает свет. Таким образом, наблюдать темную материю в телескоп нельзя, но гравитационное воздействие она оказывает, и благодаря этому астрономы "чувствуют" ее наличие. Однако, что именно является темной материей, пока неизвестно.

© Flickr / makelessnoiseЗвездное небо
Звездное небо

Криостат для детектора CDMS II
Физики засекли предполагаемые частицы темной материи
О темной энергии известно еще меньше. Это удивительная субстанция, которая приводит к гравитационному отталкиванию на расстояниях в десятки миллионов световых лет. Согласно одной из гипотез темная энергия — это энергия какого-то нового поля, по другой — изменение свойств гравитационного взаимодействия небесных тел до своеобразной "антигравитации".

Существование этих явлений твердо доказано астрономическими данными. Вселенная состоит на 70% из темной энергии, еще на четверть — из темной материи. Остальное — звезды и межгалактический газ. Тем не менее, зарегистрировать в лабораториях эти загадочные субстанции пока не удалось. Эту задачу и поставили перед собой новосибирские физики.

Ведро и бочка

Темной материи в Солнечной системе не наберется и на сотую часть Луны
Лаборатория Александра Долгова притаилась в бесчисленных коридорах Института ядерной физики СО РАН, и без провожатых непосвященному никогда ее не найти. Небольшая комната заставлена столами, стеллажами и серверными шкафами, на которых ощетинилась проводами дорогостоящая электроника. В углу комнаты главная гордость лаборатории — собственноручно собранный детектор элементарных частиц.

"Это первый прототип детектора — "восьмилитровое ведро". А вон там, — показывает в сторону завлабораторией, доктор физико-математических наук Александр Долгов, — это второй — "столитровая бочка".

© РИА Новости / Алексей СтрелейНовосибирские физики о поисках темной материи
Новосибирские физики о поисках темной материи

Блестящая металлическая "столитровая бочка" похожа на миниатюрную ступень космической ракеты. Внутри такой емкости жидкий аргон, который облучают нейтронами, а подключенная к "бочке" высокоточная электроника регистрирует их присутствие. Таким же образом в дальнейшем планируется искать и темную материю.

Никто не умеет настраивать

Лаборатория Долгова работает уже два года, и для получения первоначальных результатов нужен такой же срок. "Задача лаборатории в настоящее время не в прямом смысле найти темную материю, а создать методику для ее поиска. С помощью уже созданного первого прототипа детектора, мы этим сейчас и занимаемся", — поясняет декан физического факультета НГУ Александр Бондарь.

© РИА Новости / Павел КомаровДекан физического факультета НГУ Александр Бондарь
Декан физического факультета НГУ Александр Бондарь

В различных точках мира ученые уже трижды регистрировали в детекторах сигнал, который может быть интерпретирован как обнаружение темной материи. Однако эти результаты не подтверждены другими группами с такой же или более чувствительной аппаратурой.

Ведущий научный сотрудник новосибирской лаборатории Алексей Бузулуцков убежден, что это связано с проблемой калибровки детекторов при очень низких энергиях регистрируемых частиц. Изыскания сибиряков могут решить эту проблему.

© РИА Новости / Алексей СтрелецВедущий научный сотрудник новосибирской лаборатории Алексей Бузулуцков демонстрирует прототип детектора темной материи
Ведущий научный сотрудник новосибирской лаборатории Алексей Бузулуцков демонстрирует прототип детектора темной материи

"Мы называем это криогенно-лавинным детектором, — Бузулцков показывает на "бочку", — в эту емкость накачивается жидкий аргон или ксенон, который облучается нейтронами. Нам известен поток нейтронов низких энергий и мы видим, как реагирует детектор. Когда мы будем искать темную материю, свойства которой неизвестны, то по отклику детектора мы сможем вычислить ее энергию частиц".

Детектор в шахте

ЕКА: Телескоп Euclid получит модуль-"охотник" за темной материей
Однако, говорит Бузулуцков, мало откалибровать детектор — проводить эксперимент можно не в любых условиях. Лучше всего под землей, там практически отсутствует фон от космических лучей и, согласно расчетам, детектор не сможет уловить ничего, кроме темной материи.

"Для этого надо поместить детектор в шахту, но угольные не подходят — там метан, он нам не нужен. Подходят, например, соляные шахты, а идеальный вариант — пробурить тоннель внутри горы, по которому просто можно закатить детектор внутрь", — говорит Бузулуцков.

© РИА Новости / Алексей СтрелецНовосибирские физики о поисках темной материи
Новосибирские физики о поисках темной материи

Сеть темной материи
Астрономы подготовили подробную карту темной материи во Вселенной
Найти подходящую шахту — серьезная и дорогостоящая проблема. Для этого, наверняка, потребуется международная коллаборация, как обычно и делается в крупных экспериментах.

Подходящих шахт в России новосибирцы не нашли, но могут быть неплохие варианты в Западной Европе. На создание полномасштабного детектора потребуется около 120 миллионов рублей, еще примерно такая же сумма нужна для установки прибора в шахте. Деньги на прибор готов выделить бюджет, а вот вторую часть суммы еще придется поискать.

Невод и экскаватор

Галактики Abell 222 и Abell 223, соединенные тонкой нитью темной материи массой в 30 наших галактик
Ученые увидели темную материю между галактиками по искривлению света
Несмотря на то, что лаборатория нацелена на решение одной из наиболее животрепещущих проблем фундаментальной физики, разрабатываемые в ней высокоточные приборы могут быть использованы в "народном хозяйстве", например в медицине для диагностики онкологических заболеваний или для дистанционного и потому безопасного контроля за работой атомных реакторов.

"Сами методы могут нести прикладную пользу. Интернет тоже сначала делали как компьютерную сеть для того, чтобы проводить расчеты для экспериментов. А сегодня им может пользоваться любой школьник", — приводит пример Бондарь.

© РИА Новости / Павел КомаровДоктор физико-математических наук Александр Долгов
Доктор физико-математических наук Александр Долгов

Что касается использования самих найденных веществ, например, темной энергии в работе электростанций, то это, уверены ученые, вопрос весьма отдаленного будущего. "Возможно, будут какие-нибудь космические неводы, которые будут собирать темную энергию", — улыбается Долгов.

"Или космические экскаваторы", — добавляет Бондарь.

"Да, или экскаваторы", — ответил Долгов.

 


 

Читайте также: представлен и опробован первый "синтетический" бургер, магнитное поле Солнца скоро "перевернется", беременность в норме может продолжаться и 10 месяцев и многое другое в свежем выпуске еженедельной рубрики "Научный понедельник" на ria.ru >>

 

Новосибирск
Комментарии
3 пользователя оставили 7 комментариев
А в Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН как раз есть подходящий тоннель. Будет желание у авторов узнать подробности можете писать хоть мне
Так же возможно существование нуль-частицы, которая при своем распаде порождает светлый и темный квант. Эти частицы могут существовать в области вне вселенной.
Производной дельта функции можно объяснить появление материи и темной материи. Хотя имеет смысл ввести для обозначения обычной материи понятие "светлая материя". Отрицательный пик функции дельта-штрих мог создать темную материю, положительный - светлую. Изначально ее должно было быть поровну, но затем флуктуации создали нарушение баланса в количестве. Вообще, я думаю, что ключ к возникновению вселенной нужно искать в математике.
Гипотеза: вселенная возникла из дельта-функции.
А еще должна существовать цветная и прозрачная материя.
Если темной материи 95%, значит светлая материя в 19 раз сильнее.
Закон сохранения.
Возможны флуктуации.
Откалибровать значит нужно. По темной материи калибровать видимо ? ;)
 



Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена