Brak dowodów na istnienie ciemnej materii wpływem na życie między jądrami

Kosmos głównie składa się z nowej substancji i nośniki energii, które nie zostały dotychczas poznane. Ten „względu ciemne” i "ciemny energii nie są bezpośrednio widoczne gołym okiem lub za pomocą lunety. Astronomowie mogą dostarczyć tylko dowód na ich istnienie pośrednio, na podstawie kształtu galaktyk i dynamiki wszechświata. Ciemny znaczenia współdziała z normalnej masy z wykorzystaniem siły grawitacji, co określa również kosmiczne konstrukcji normalnej, widocznych substancji.

Nie wiadomo czy jest ciemna materia również oddziałuje ze sobą lub z normalnej materii poprzez pozostałych trzech zasadniczych sił, siły elektromagnetyczne, słabym i silnym siły jądrowej lub kilka dodatkowych mocy. Nawet bardzo wyrafinowane eksperymenty nie były dotychczas w stanie wykryć takiego oddziaływania. Oznacza to, że jeśli w ogóle istnieje, to musi być bardzo słaby.

Aby rzucić więcej światła na ten temat, naukowcy na całym świecie prowadzą różne nowe eksperymenty, w których działanie nie-podstawowych sił grawitacyjnych odbywa się przy jak najmniejszym ingerencji z zewnątrz, jak to możliwe, a akcja jest następnie dokładnie zmierzone. Wszelkie odchylenia od oczekiwanych efektów może wskazywać na wpływ materii ciemnej lub ciemnej energii. Niektóre z tych eksperymentów są przeprowadzane przy użyciu ogromnych maszyn badawczych, takich jak te umieszczone w CERN, Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych w Genewie. Ale eksperymenty w skali laboratoryjnej, na przykład w Düsseldorfie, są również możliwe, jeśli zaprojektowany dla maksymalnej precyzji.

Zespół pracujący pod kierunkiem prof Stephan Schillera z Instytutu Fizyki Doświadczalnej w RTK przedstawiła wnioski z eksperymentu do precyzyjnego pomiaru siły elektrycznego między protonem ( „P”) oraz deuteron ( „D”) w czasopiśmie Natura. Proton jest jądro atomu wodoru (H), cięższy deuteronu jest jądro deuter (D), i składa się z protonu i neutronu związane ze sobą.

Fizyków Düsseldorf badanie niezwykły obiekt, HD +, jon o częściowo deuterowanym cząsteczki wodoru. Jeden z dwóch elektronów zwykle zawarta w powłoce elektronów nie występuje w tym jonowych. Tak więc, HD + składa się z protonu i deuteronu związane ze sobą tylko jednego elektronu, który kompensuje siły odpychania elektrycznego pomiędzy nimi.

To powoduje w szczególności odległość pomiędzy protonu i deuteronu, określane jako „długość wiązania”. W celu ustalenia tej odległości, fizycy HHU zmierzyli prędkość obrotową cząsteczki z jedenastu cyfr precyzji przy użyciu techniki spektroskopii oni niedawno opracowany. Naukowcy wykorzystali koncepcje, które są także istotne w tej dziedzinie techniki kwantowej, takie jak pułapki cząsteczkowe i laserowe chłodzenia.

To jest bardzo skomplikowane w celu uzyskania długości wiązania z spektroskopii wyników, a zatem odliczyć siły wywieranej od protonu i deuteronu. To dlatego, że siła ta ma właściwości kwantowe. Teoria elektrodynamiki kwantowej (QED) zaproponował w 1940 roku musi być tu stosowane. Członek zespołu autorskiego spędził dwie dekady, aby przejść do skomplikowanych obliczeń i był niedawno w stanie przewidzieć długość wiązania z wystarczającą precyzją.

Ta przepowiednia odnosi się do wyniku pomiaru. Z umową, można wywnioskować siłę maksymalną na zmianę sił między protonu i deuteron spowodowane ciemnej materii. Prof. Schiller komentuje: „Mój zespół ma teraz zepchnięte w dół tej górnej granicy ponad 20-krotnie Wykazaliśmy, że ciemna materia oddziałuje znacznie mniej z normalnej materii niż poprzednio badanym możliwe Ta tajemnicza postać materii nadal pozostają pod przykryciem, w.. najmniej w laboratorium!”

źródło Heinrich-Heine University Duesseldorf. "No evidence of an influence of dark matter on the force between nuclei." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200518144910.htm>.