MAGAZIN ZA NAUKU, ISTRAŽIVANJA I OTKRIĆA
Planeta Br. 100 | 100 BROJEVA „PLANETE”
»  MENI 
 Home
 Redakcija
 Linkovi
 Kontakt
 
» BROJ 100
Planeta Br 100
Godina XVIII
April-Maj-Jun 2021.
»  IZBOR IZ BROJEVA
Br. 99
Jan. 2021g
Br. 100
April 2021g
Br. 97
Avgust 2020g
Br. 98
Novembar 2020g
Br. 95
Mart 2020g
Br. 96
Maj 2020g
Br. 93
Nov. 2019g
Br. 94
Jan. 2020g
Br. 91
Jul 2019g
Br. 92
Sep. 2019g
Br. 89
Mart 2019g
Br. 90
Maj 2019g
Br. 87
Nov. 2018g
Br. 88
Jan. 2019g
Br. 85
Jul 2018g
Br. 86
Sep. 2018g
Br. 83
Mart 2018g
Br. 84
Maj 2018g
Br. 81
Nov. 2017g
Br. 82
Jan. 2018g
Br. 79
Jul. 2017g
Br. 80
Sep. 2017g
Br. 77
Mart. 2017g
Br. 78
Maj. 2017g
Br. 75
Septembar. 2016g
Br. 76
Januar. 2017g
Br. 73
April. 2016g
Br. 74
Jul. 2016g
Br. 71
Nov. 2015g
Br. 72
Feb. 2016g
Br. 69
Jul 2015g
Br. 70
Sept. 2015g
Br. 67
Januar 2015g
Br. 68
April. 2015g
Br. 65
Sept. 2014g
Br. 66
Nov. 2014g
Br. 63
Maj. 2014g
Br. 64
Jul. 2014g
Br. 61
Jan. 2014g
Br. 62
Mart. 2014g
Br. 59
Sept. 2013g
Br. 60
Nov. 2013g
Br. 57
Maj. 2013g
Br. 58
Juli. 2013g
Br. 55
Jan. 2013g
Br. 56
Mart. 2013g
Br. 53
Sept. 2012g
Br. 54
Nov. 2012g
Br. 51
Maj 2012g
Br. 52
Juli 2012g
Br. 49
Jan 2012g
Br. 50
Mart 2012g
Br. 47
Juli 2011g
Br. 48
Oktobar 2011g
Br. 45
Mart 2011g
Br. 46
Maj 2011g
Br. 43
Nov. 2010g
Br. 44
Jan 2011g
Br. 41
Jul 2010g
Br. 42
Sept. 2010g
Br. 39
Mart 2010g
Br. 40
Maj 2010g.
Br. 37
Nov. 2009g.
Br.38
Januar 2010g
Br. 35
Jul.2009g
Br. 36
Sept.2009g
Br. 33
Mart. 2009g.
Br. 34
Maj 2009g.
Br. 31
Nov. 2008g.
Br. 32
Jan 2009g.
Br. 29
Jun 2008g.
Br. 30
Avgust 2008g.
Br. 27
Januar 2008g
Br. 28
Mart 2008g.
Br. 25
Avgust 2007
Br. 26
Nov. 2007
Br. 23
Mart 2007.
Br. 24
Jun 2007
Br. 21
Nov. 2006.
Br. 22
Januar 2007.
Br. 19
Jul 2006.
Br. 20
Sept. 2006.
Br. 17
Mart 2006.
Br. 18
Maj 2006.
Br 15.
Oktobar 2005.
Br. 16
Januar 2006.
Br 13
April 2005g
Br. 14
Jun 2005g
Br. 11
Okt. 2004.
Br. 12
Dec. 2004.
Br 10
Br. 9
Avg 2004.
Br. 10
Sept. 2004.
Br. 7
April 2004.
Br. 8
Jun 2004.
Br. 5
Dec. 2003.
Br. 6
Feb. 2004.
Br. 3
Okt. 2003.
Br. 4
Nov. 2003.
Br. 1
Jun 2003.
Br. 2
Sept. 2003.
» Glavni naslovi

SVEMIR

 

Ilijana Jakšić

Dokazi o tamnoj materiji

Neviđena, samo naslućena

 


Čak i posle decenija istraživanja, naučnici nisu videli česticu tamne materije. Dokaz o postojanju supstance je skoro neosporan, ali još uvek niko ne zna od čega je. Već nekoliko dekada fizičari se nadaju da će se ispostaviti da je tamna materija teška i da se sastoji od takozvanih masivnih čestica koje slabo reaguju među sobom (WIMP) i koje se direktno mogu otkriti u laboratoriji.

SVEMIR

Iako nema definitivnog znaka da će se WIMP pojaviti nakon višegodišnjeg pažljivog traganja, fizičari su proširili opseg svoje potrage. Dok novi, precizniji eksperimenti ubrzavaju prikupljanje podataka, istraživači preispituju teorije o tome kako se čestice tamne materije lakše od protona mogu pojaviti u njihovim detektorima. Dva rada objavljena na arXiv.org početkom ove godine su simboli ovih pomeranja. Oni su prvi nagovestili mogućnost da bi detektor mogao da pronađe plazmone, agregate elektrona koji se kreću zajedno u materijalu koji proizvodi tamna materija. Prvo istraživanje sprovela je grupa istraživača tamne materije iz laboratorije „Fermilabu” u Batavii (Čikago, SAD). Oni su začetnici tvrdnje da bi tamna materija male mase mogla da proizvede plazmone, i da ih neki detektori već mogu videti. Inspirisani prvim radom, fizičari Tongjan Lin i Džonatan Kozačuk, oboje sa Univerziteta Kalifornija (San Diego, SAD), izračunali su koliko je verovatno da će tamna materija male mase stvoriti plazmone u detektoru.

Čekajući signal

Gordan Krnjaic, sa Instituta Kavli za kosmološku fiziku pri Univerzitetu Čikago, teoretičar koji se bavi tamnom materijom i jedan od autora istraživanja, navodi da su plazmoni značajan fenomen za koji se misli da može da bude bitan prilikom interpretacije eksperimenata s tamnom materijom. Fizičari i astrofizičari spekulišu o tome kako detektovati tamnu materiju manje mase, već skoro čitavu deceniju. Ali, oni nisu prethodno razmotrili potragu za plazmonima, koji su hemičarima i naučnicima poznatiji. Jonit Hohberg, teoretičar fizike s Hebrejskog univerziteta (Jerusalim, Izrael) koji nije direktno učestvovao u istraživanju ali je dao svoje mišljenje, kaže da je to sjajno. Sama činjenica da postoje plazmoni koji bi mogli da imaju uticaj koji nije uzet u obzir je važna odskočna daska kao garancija za dalja istraživanja. Kod ostalih, mišljenja su podeljena. Na primer, Ketrin Zurek, teoretičar koji se bavi tamnom materijom, smatra da istraživanje nije ubedljivo. Ona u stvari ne vidi kako bi to sve moglo da funkcioniše na opisani način. Noa Kurinski, jedan od autora i eksperimentalista u „Fermilabu” u Batavii, i Kavli Institutu za kosmološku fiziku, smireno dočekuje kritike od svojih kolega. On smatra da je pozitivno to što su izazvali kritike i motivisali ostale da dokažu da nisu u pravu. To je svakako veoma zdravo u ovoj oblasti, dodaje naučnik. Potraga za nevidljivom supstancom kojoj se ne može ući u trag obično prolazi kroz sledeće faze: za otkrivanje čestica tamne materije, fizičari skupljaju materijal, zakopavaju ga duboko ispod zemlje, kače ga na instrumente i nadaju se da će videti neki signal. Posebno se nadaju da će detektor reagovati na pojavu tamne materije, uz koju bi išla proizvodnja elektrona, fotona pa čak i toplote koju bi instrumenti primetili.

SVEMIR

Kao sudar milijardu lopti

Teorija koja stoji iza otkrića tamne materije datira iz istraživanja iz 1985. Reč je bila o načinu na koji bi neutrino detektor mogao da se preinači u uređaj koji traga za česticama supstance. Krenulo se od pretpostavke da bi čestica tamne materije mogla da udari u atomsko jezgo u detektoru, što bi bilo jednako sudaru milijardu lopti. Takva kolizija bi prenosila impuls od tamne materije, udarajući jezgro dovoljno jako da ono izbaci elektron ili foton. Pri većim energijama, ova slika je u osnovi sasvim u redu. Atomi u detektoru mogu se posmatrati kao slobodne čestice, izolovane i nepovezane. Međutim, pri manjoj energiji, ova slika se menja. Jonatan (Joni) Kan, teoretičar koji se bavi tamnom materijom na Univerzitetu Ilinois (SAD) u oblastima Urbana i Šampejna i jedan od autora prvog istraživanja, kaže da detektori nisu sačinjeni od slobodnih čestica. Napravljeni su od materije; a da bismo razumeli materiju, moramo razumeti kako detektor u stvari funkcioniše. U detektoru, čestice tamne materije male mase bi svakako prenosile impuls. Ali, umesto razbijanja stalka za bilijar loptice, to bi moglo da prouzrokuje njihovo podrhtavanje. Drugim rečima, ponašale bi se više poput ping-pong loptice. Tongjan Lin smatra da što se više spuštamo do nižih masa tamne materije, pojavljuje se sve više suptilnih efekata. Ti suptilni efekti obuhvataju ono što fizičari vole da nazivaju „kolektivna uzbuđenja”. Kada se nekoliko čestica kreće u istom trenutku, one se mogu opisati kao jedinstveni entitet, kao što se zvučni talas sastoji od mnogobrojnih vibrirajućih atoma. Plazmoni se pojavljuju kada se u grupi elektrona dešavaju ovakva kretanja. Kada grupa atomskih jezgara vibrira, njihovo kolektivno uzbuđenje naziva se fonon. Takav fenomen astrofizičari i ostali fizičari koji izučavaju tamnu materiju uglavnom mogu smatrati irelevantnim. Ali, kako je pokojni dobitnik Nobelove nagrade, fizičar Filip Anderson jednom duhovito izjavio: manje je više. Kapljica vode, na primer, ponaša se prema pravilima drugačijim od pojedinačnog molekula H2O.

Malo je mnogo

Oba istraživanja imaju pomalo različit pristup proizvodnji plazmona. Međutim, oni su došli do istog zaključka. Trebalo bi tragati za takvim signalima. Sve donedavno, detektori najsenzitivnije tamne materije koriste džinovske posude tečnog ksenona. U proteklih nekoliko godina, nova generacija malih čvrstih detektora je debitovala. Poznati po pametnim akronimima kao što je EDELWEISS III, SENSEI i CRESST-III, napravljeni su od materijala kao što su germanijum, silikon i šelit, volframova ruda; osetljivi su na sudare tamne materije. Ali, svi detektori, bez obzira koliko su dobro zaštićeni, imaju smetnje zbog izvora kao što je radijacija u pozadini. U toku protekle godine, kada su naučnici koji upravljaju detektorima tamne materije počeli da primaju više signala s malom energijom nego što je očekivano, nisu puno komentarisali te događaje. Istraživanje koje su sproveli Kurinski i njegove kolege bilo je prvo u kome je istaknuta značajna sličnost između „viškova” male energije koji su se mogli videti u raštrkanim eksperimentima s tamnom materijom. Nekoliko viškova izgleda da se skupilo oko vrednosti od 10 herca po kilogramu mase detektora. Zbog toga što se detektori prave od različitih materijala, nalaze se na različitim mestima i funkcionišu pod različitim uslovima, teško je doći do univerzalnog razloga za ovako neobičnu harmoniju. Ta diskusija je privukla pažnju ostalih fizičara, kao što je Lin, koja je brzo počela da radi na proračunima u vezi s plazmonima. Ali, čak i ona sumnja u mogućnost da je to što se trenutno vidi u eksperimentima rezultat tamne materije koja pravi plazmone. Kako pristiže više podataka od najnovijih generacija detektora tamne materije, ova hipoteza biće testirana. Međutim, pitanje: da li detektori mogu videti misterioznu supstancu, možda i nije glavno? Istraživači sada diskutuju o plazmonima i drugim načinima na koji se može ponašati materija male mase. Krnjajić kaže da ima mnogo načina na koje naučnici mogu pogrešiti i - da je sve to veoma zanimljivo.

 

Ilijana Jakšić

 

 

 


Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"

 

 

 

  back   top
» Pretraži SAJT  

powered by FreeFind

»  Korisno 
Bookmark This Page
E-mail This Page
Printer Versie
Print This Page
Site map

» Pratite nas  
Pratite nas na Facebook-u Pratite nas na Twitter - u Pratite nas na Instagram-u
»  Prijatelji Planete

» UZ 100 BR. „PLANETE”

» 10 GODINA PLANETE

free counters Flag Counter

6 digitalnih izdanja:
4,58 EUR/540,00 RSD
Uštedite čitajući digitalna izdanja 50%

Samo ovo izdanje:
1,22 EUR/144,00 RSD
Uštedite čitajući digitalno izdanje 20%

www.novinarnica.netfree counters

Čitajte na kompjuteru, tabletu ili mobilnom telefonu

» PRELISTAJTE

NOVINARNICA predlaže
Prelistajte besplatno
primerke

Planeta Br 48


Planeta Br 63


» BROJ 100
Planeta Br 100
Godina XVII
Januar-Februar-Mart 2021.

 

 

Magazin za nauku, kulturu, istraživanja i otkrića
Copyright © 2003-2021 PLANETA