О существовании тёмной материи

[Anatoly Rykov]

http://www.space.com/scienceastronomy/071029-mm-mo...
Scientists Say Dark Matter Doesn't Exist. By Ker Than Staff Writer posted: 29 October 2007
06:07 am ET

Two Canadian astronomers think there is a good reason dark matter, a mysterious substance thought to make up the bulk of matter in the universe, has never been directly detected: It doesn't exist. Dark matter was invoked to explain how galaxies stick together. The visible matter alone in galaxies—stars, gas and dust—is nowhere near enough to hold them together, so scientists reasoned there must be something invisible that exerts gravity and is central to all galaxies. Last August, an astronomer at the University of Arizona at Tucson and his colleagues reported that a collision between two huge clusters of galaxies 3 billion light-years away, known as the Bullet Cluster, had caused clouds of dark matter to separate from normal matter. Many scientists said the observations were proof of dark matter's existence and a serious blow for alternative explanations aiming to do away with dark matter with modified theories of gravity.

 Now John Moffat, an astronomer at the University of Waterloo in Canada, and Joel Brownstein, his graduate student, say those announcements were premature. In a study detailed in the Nov. 21 issue of the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, the pair says their Modified Gravity (MOG) theory can explain the Bullet Cluster observation. MOG differs from other modified gravity theories in its details, but is similar in that it predict that the force of gravity changes with distance. "MOG gravity is stronger if you go out from the center of the galaxy than it is in Newtonian gravity," Moffat explained. "The stronger gravity mimics what dark matter does. With dark matter, you take Einstein and Newtonian gravity and you shovel in more dark matter. If there's more matter, you get more gravity. Whereas for me, I say dark matter doesn't exist. It's the gravity that's changed." Using images of the Bullet Cluster made by the Hubble, Chandra X-ray and Spitzer space telescopes and the Magellan telescope in Chile, the scientists analyzed the way the cluster's gravity bent light from a background galaxy—an effect known as gravity lensing. The pair concluded that dark matter was not necessary to explain the results.

"Using Modified Gravity theory, the 'normal' matter in the Bullet Cluster is enough to account for the observed gravitational lensing effect," Brownstein said. "Continuing the search for and then analyzing other merging clusters of galaxies will help us decide whether dark matter or MOG theory offers the best explanation for the large scale structure of the universe." Moffat compares the modern interest with dark matter to the insistence by scientists in the early 20th century on the existence of a "luminiferous ether," a hypothetical substance thought to fill the universe and through which light waves were thought to propagate. "They saw a glimpse of special relativity, but they weren't willing to give up the ether," Moffat told SPACE.com. "Then Einstein came along and said we don't need the ether. The rest was history." Douglas Clowe, the lead astronomer of the team that linked the Bullet Cluster observations with dark matter (and now at Ohio University), says he still stands by his original claim. For him and many other astronomers, conjuring up new particles that might account for dark matter is more palatable than turning a fundamental theory of how the universe works on its head.

"As far as we're concerned, [Moffat] hasn't done anything that makes us retract our earlier statement that the Bullet Cluster shows us that we have to have dark matter," Clowe said. "We're still open to modifying gravity to reduce the amount of dark matter, but we're pretty sure that you have to have most of the mass of the universe still in some form of dark matter."

Анатолий Рыков:
Возникает выбор;
-либо гравитация по Ньютону,
-либо гравитацию надо модифицировать,

для объяснения астрономических открытий в наблюдениях. В первом случае (Ньютон) надо исследовать тёмную материю,
во втором случае этого делать не надо, надо просто модифицировать известную нам гравитацию.

Ну и выбор! Причем этот выбор основан на отрицании светоносного эфира!

Что лучше? Лучше формально признать, что свет и все взаимодействия передаются лихо и без всякого напряга через пустоту (вакуум),  чем ставить под сомнение всю теоретичекую физику без эфира. Причем скорость света ограничена не физикой его распространения, а постулатом Эйнштейна.

Желательно знать мнение астрофизиков. Спасибо за внимание!

[wandarer]

... Что лучше? Лучше формально признать, что свет и все взаимодействия передаются лихо и без всякого напряга через пустоту (вакуум),  чем ставить под сомнение всю теоретичекую физику без эфира. Причем скорость света ограничена не физикой его распространения, а постулатом Эйнштейна. ...

Вообще понятие пустоты достаточно условно. Во Вселенной, например, соблюдается соотношение: на один протон приходится около миллиарда фотонов, которые хотя и не обладают массой, но определенное их количество в каждый момент времени присутствует в определенном объеме. И таким образом энергия поля, находящаяся в некотором объеме как бы создает массу эквивалентную этой энергии. Да и само понятие пространства вводилось во взаимосвязи с полем. В частности утверждалось, что поле образует пространство. За время существования Вселенной было излучено такое количество квантов различных полей, которое достаточно для образования пространства. И если усиливался процесс звездообразования, то и ускорялось образование пространства. И таким образом поле само ограничивает скорость своего распространения.

[doctors]

... Что лучше? Лучше формально признать, что свет и все взаимодействия передаются лихо и без всякого напряга через пустоту (вакуум),  чем ставить под сомнение всю теоретичекую физику без эфира. Причем скорость света ограничена не физикой его распространения, а постулатом Эйнштейна. ...

 За время существования Вселенной было излучено такое количество квантов различных полей, которое достаточно для образования пространства.

Сколько же было излучено и сколько образовано.

[Vallav]

wandarer:
"на один протон приходится около миллиарда фотонов, которые хотя и не обладают массой, но определенное их количество в каждый момент времени присутствует в определенном объеме."

Это одиночный фотон имеет массу, равную нулю.
А два фотона, летящие не в одну сторону, обладают ненулевой массой.
А уж миллиард - тем более.

[Anatoly Rykov]

Уважаемые коллеги!

Ваши суждения и вопросы заслуживают внимание. Как-то желательно иметь мнение,
-в космосе есть темная материя или её можно заменить модифицированным законом гравитации?

Моё личное мнение совпадает с мнениями :

«Темная энергия - удивительный феномен природы - была впервые обнаружена в наблюдениях сверхновых звезд, вспыхивающих очень далеко от нас, на полпути к горизонту мира. Она создает "всемирное антитяготение", которое проявляется в ускоренном расширении Вселенной как целого. По этому глобальному эффекту темная энергия и была открыта двумя международными группами космологов-наблюдателей в 1998-99 годах. [1]»

 

«Каковы свойства темной материи и темной энергии? Какие космологические данные свидетельствуют об их существовании? О чем оно говорит с точки зрения физики микромира? Каковы перспективы изучения темной материи и темной энергии в земных условиях?

Вселенная расширяется: галактики удаляются друг от друга. Пространство растягивается во все стороны, и чем дальше от нас находится та или иная галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Сегодня темп этого расширения невелик: все расстояния увеличатся вдвое3 примерно за 15 млрд лет, однако раньше темп расширения был гораздо больше. Плотность вещества во Вселенной убывает с течением времени, и в будущем Вселенная будет всё более и более разреженной. Наоборот, раньше Вселенная была гораздо более плотной, чем сейчас. О расширении Вселенной прямо свидетельствует «покраснение» света, испущенного удаленными галактиками или яркими звездами: из-за общего растяжения пространства длина волны света увеличивается за то время, пока он летит к нам. Именно это явление было установлено Э. Хабблом в 1927 году и послужило наблюдательным доказательством расширения Вселенной, предсказанного за три года до этого Александром Фридманом.

Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует сколько-нибудь заметно посредством известных фундаментальных типов взаимодействия — за исключением гравитации. [2]»

 

Главная особенность «тёмной» энергии, которая что-то может нам подсказать, это удивительная связь энергии расширения Вселенной (анти гравитация) с явлением гравитации. Можно сослаться на известного популяризатора физики Поля Дэвиса [3]:

«...Если бы в момент времени (акт рождения Вселенной, автор), соответствующий 1 секунд,...скорость расширения отличалась бы от своего реального  значения более чем на 10-18, этого было бы достаточно для полного разрушения баланса (гравитации и анти гравитации, автор)».

Приношу извинения - темные сущности - материя и энергия - по моему мнению существуют неразрывно друг с другом.

А цитаты взяты из интернета и публикации -

Литература и источники

1.       А.Д. Чернин Темная энергия вблизи нас //ГАИШ МГУ
http://www.astronet.ru/db/msg/1210535

2.        Рубаков В.А. Темная материя и темная энергия во Вселенной //лекция, 2005 г., Институт ядерных исследований РАН, Москва, Россия, http://elementy.ru/lib/25560/25567

3.        Дэвис П. Суперсила //Издательство «Мир», М.,1989 г., 277 с.

 

[Тать]

Anatoly Rykov Эта проблема интересна в любом случае: существует или нет темное нечто. Факт, что нет соответствия принятой "гравитации по Ньютону" Возможные варианты: ТМ и ТЭ существуют или нет вместе или одна из них. Возможный вариант: формула F= gamma*m*M/R² справедлива при "малых" массах (звезды, планеты) и расстояниях и имеет другой вид при галактических массах и расстояниях. Возможно ли по наблюдаемому несоответсвию Ньютону предложить другое соотношение, подходящее для описания наблюдаемого без привлечения темных сущностей?

Моё личное мнение совпадает с мнениями :....Она создает "всемирное антитяготение", которое проявляется в ускоренном расширении Вселенной как целого.

Кабы так, но вроде бы считается, что СЕЙЧАС расширение Вселенной происходит ускоренно. В "начале" этого не было. Если это темное называть энергией и закон сохранения ее (энергии) в силе, то откуда она взялась?

Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность

Известно ли? Распределение барионного вещества во Вселенной (галактик, пыли и газа) находится в стадии изучения. Слоановский цифровой обзор неба ведь первый шаг в этом направлении и не на всю глубину наблюдаемой Вселенной. Та же "дыра" немалых размеров - свежее открытие. Загляните на http://www.galaxyzoo.org/Default.aspx
"THANK YOU everyone for taking part in this exciting astronomy project. In the
last newsletter we said we were aiming for 20 classifications per galaxy, and
with the help of 100,000 of you, we've smashed that target. Every galaxy has
now been classifed by lots of you, and you all turn out to be fabulous
astronomers!" Сто тыщь добровольцев ( я в том числе) занимались классификацией 1 млн галактик, не менее 20 мнений на штуку. И это
( к сожалению многих участников проекта) только для выяснения распространения/соотношения лево и право вращающихся галагтик.

Какие космологические данные свидетельствуют об их существовании? О чем оно говорит с точки зрения физики микромира?

С точки зрения микромира возможно Темные дела - скалярное поле( скалярная в смысле взаимодействия с веществом) субстанция. И взаимодействие с макровеществом определяется именно взаимодействием на квантовом уровне.

Главная особенность «тёмной» энергии, которая что-то может нам подсказать, это удивительная связь энергии расширения Вселенной (анти гравитация) с явлением гравитации. Можно сослаться на известного популяризатора физики Поля Дэвиса

Одна из возможных моделей, гипотеза без фактических обоснований.
Что ценно без всяких сомнений - тема интересна и свежая, СТО и ОТО на форуме обсосаны до атомарного уровня (страниц учебника)

[Anatoly Rykov]

Уважаемый Тать !

Простите, сразу ответить на все я неспособен.

Есть мнение, что Вселенная расширяется ускоренно. Мне кажется, это надо уточнить. Я наивно полагал, что по мере углубления в окраины Вселенной, наблюдается ускоренное расширение. В каком смысле? Углубление связано с проникновением в прошлое Вселенной. Поэтому говорить о современном ускоренном расширении просто неточно. Вероятно, раньше скорость была действительно больше современной.

Если это так, то так и надо утверждать...

[Тать]

Anatoly Rykov

Я наивно полагал, что по мере углубления в окраины Вселенной, наблюдается ускоренное расширение. В каком смысле? Углубление связано с проникновением в прошлое Вселенной.

Верно, и я так поначалуне воспринял СЕГОДНЯШНЕЕ ускоренноев сравнении с прошлым ускорение расширение. Расширение - оно везде, и в наших окрестностястях тоже, и одинаково. То, что мы видим далеко - было давно, но если мы сейчас видим ... и т.д. подумайте, лучше, чем чей то пересказ хода своих мыслей.

Я наивно полагал, что по мере углубления в окраины Вселенной, наблюдается ускоренное расширение. В каком смысле? Углубление связано с проникновением в прошлое Вселенной.

Именно расширение в наших окрестностях  происходит сейчас с наблюдаемой скоростью. то, как удаляются (удалялись) друг от друга далекие объекты - меньшая скорость.

[wandarer]

Сколько же было излучено и сколько образовано?

Если рассматривать фотонный газ, то сейчас в любом 1 см³ Вселенной находится около 700 фотонов реликтового излучения. Ну а сколько еще было излучено после БВ можно только оценивать.

[Anatoly Rykov]

Извините, продолжаю начатую тему.

В последнее время появляются критики идеи тёмной материи под предлогом неверности закона Ньютона.
Вот пример и мои комментарии на это -

: Конец темной материи и расшифровка кошки
: http://www.lenta.ru/articles/2007/11/02/other/
Да, сейчас начались нападки на естественную интерпретацию астрономических наблюдений.
Для новоявленных критиков, которые стремятся "облегчить" научную мысль модифицированием закона Ньютона, легче предаться фантазиям, чем искать естественное объяснение наблюдаемых явлений структурой вакуума (эфира). Отказа от эфира в начале ХХ века - настоящий позор всей теоретической физики ХХ века.

Здесь меня упрекнули в смешивании разных проблем физики в один "поток". Дескать, надо различать отдельно идею эфира и другие проблемы астрофизики.

Это замечание в мой адрес противоречит единству устройства Природы - нельзя разные явления рассматривать по отдельности - все они связаны с единым устройством Природы.

Даже такие явления, как свет и гравитация, имеют общее основание в структуре вакуума.

[Дмитрий Вибе]

Для обсуждения существования эфира у нас есть специальная тема, которая так и называется -- "Существует ли эфир". Я прошу обсуждение вопросов, связанных с реальности эфира, вести в ней.

[sergey_g]

Если рассматривать фотонный газ, то сейчас в любом 1 см³ Вселенной находится около 700 фотонов реликтового излучения.

Воспользававшись формулами  E = mc^2, E = hv можно оценить массу квантов m=hv/c^2.
Подставив в формулу значения, можно оценить массу этого "фотонного газа" на см^3 пространства.
Перемножив на необходимый обьём получим "скрытую массу"...

[Дмитрий Вибе]

Если рассматривать фотонный газ, то сейчас в любом 1 см³ Вселенной находится около 700 фотонов реликтового излучения.

Воспользававшись формулами  E = mc^2, E = hv можно оценить массу квантов m=hv/c^2.
Подставив в формулу значения, можно оценить массу этого "фотонного газа" на см^3 пространства.
Перемножив на необходимый обьём получим "скрытую массу"...

Давайте попробуем. Итак, m = hv/c^2 = h/lambda/c = hT/0.3/c = 6.6e-27 2.73 /9 10⁹ = 2 10^-36 г

Пусть радиус Галактики равен 50 кпс. Тогда ее объем равен 4/3 pi (50 3 10²¹)³ = 4 10⁷¹ см³.

Масса фотонов равна 2 10^-36 700 4 10⁷¹ / 2 10³³ = 280000 масс Солнца. Маловато будет!

[sergey_g]

  Маловато будет!

Конечно маловато, это только вклад реликтового излучения, а если учесть всё, вплоть до гамма лучей??

[Дмитрий Вибе]

  Маловато будет!

Конечно маловато, это только вклад реликтового излучения, а если учесть всё, вплоть до гамма лучей??

Семь порядков надо еще набрать... Не закипим мы от такого количества гамма-квантов?

[sergey_g]

Наверно три-четыре порядка легко набираются, из-за средней температуты излучения звёзд, может остальное за счёт гравитационных волн? Почему именно семь порядков? Вроде в галактике не столько звёзд.

[Дмитрий Вибе]

Наверно три-четыре порядка легко набираются, из-за средней температуты излучения звёзд?

Не набираются. У нас же в Галактике equipartition -- плотность разных энергий (излучение звезд, тепловая, реликт, космические лучи) примерно одна и та же, около 10^-12 эрг в кубике. Если все-все учесть, наберется еще порядок, не больше.

[sergey_g]

Чего-то нестыковка получается... если, в температурных единицах 1 эВ = 11605 кельвин,http://ru.wikipedia.org/wiki/Электронвольт, то выходит что реликтового нет...

[Дмитрий Вибе]

Чего-то нестыковка получается... если, в температурных единицах 1 эВ = 11605 кельвин,http://ru.wikipedia.org/wiki/Электронвольт, то выходит что реликтового нет...

Честно говоря, не въехал...

[sergey_g]

  плотность разных энергий (излучение звезд, тепловая, реликт, космические лучи) примерно одна и та же, около 10^-12 эрг в кубике.

Температура квантов ~ 2.7 К, что в э.в. будет ~ 2.7/11605 =2.35*10^-4 , в эргах будет  2.35*10^-4×1,6*10^-12 = 3.76*10^-16 эрг, что для 700 квантов реликта в см^3 даёт энергию порядка 2.63*10^-13 эрг вместо 10^-12 эрг, может некие данные ошибочны?