โดย Paul Sutter เผยแพร่เมื่อ กันยายน 01, 2021เรื่อง สล็อตเว็บตรง แตกง่าย ลึกลับอาจมาจากถุงควอนตัม ที่ถูกบีบเข้าด้วยกัน ในจักรวาลยุคแรกAn artist’s impression of dark matter in the beginning of the universe.
ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับสสารมืดในตอนต้นของจักรวาล (เครดิตภาพ: Shutterstock)
สสาร มืด — สาร ลึกลับ ที่ ออก แรง โน้ม ถ่วง แต่ ไม่ มี ปฏิกิริยา กับ แสง — อาจ ทํา จาก หลุม ดํา เล็ก ๆ ที่ ซึม ผ่าน เอกภพ. และตามทฤษฎีใหม่ หลุมดําเหล่านั้นอาจจะทําจากลูก Fermi หรือควอนตัม “ถุง” ของอนุภาคย่อยที่รู้จักกันเป็น fermions ที่ได้รับ smooshed ร่วมกันในกระเป๋าหนาแน่นในช่วงวัยเด็กของจักรวาล
ทฤษฎีสามารถอธิบายได้ว่าทําไมสสารมืดมาครองจักรวาล
”เราพบว่าในบางกรณีลูกเฟอร์มีความหนาแน่นมากจนเฟอร์เมียนอยู่ใกล้กันมากเกินไปทําให้เกิดการล่มสลายของลูกเฟอร์มี [ใน]ไปยังหลุมดํา” Ke-Pan Xie นักวิจัยจากศูนย์ฟิสิกส์ทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติโซลในเกาหลีใต้กล่าวกับ Live Scienceที่เกี่ยวข้อง: 10 การค้นพบขนาดใหญ่เกี่ยวกับหลุมดํา
Xie และผู้ร่วมงาน Kiyoharu Kawana, ยังของศูนย์ฟิสิกส์ทฤษฎี, ได้คิดค้นสถานการณ์ใหม่เพื่ออธิบายว่าสสารมืดมาครองจักรวาล: ในท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงอย่างไม่น่าเชื่อเมื่อจักรวาลน้อยกว่าสองเก่า, ชนิดใหม่ของอนุภาคถูกขังอยู่, ยุบไปยังจุดเล็ก ๆ ที่พวกเขาเปลี่ยนเป็นหลุมดํา. หลุมดําเหล่านั้นแล้วน้ําท่วมจักรวาลให้หนักที่จําเป็นในการอธิบายสสารมืดกรณีของหลุมดําดั้งเดิม
นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ไม่สามารถอธิบายสสารมืดสารลึกลับที่ทําขึ้นมากกว่า 80% ของมวลของทุกโครงสร้างขนาดใหญ่จากกาแลคซีไปยังเว็บจักรวาลตัวเองในจักรวาลความเป็นไปได้อย่างหนึ่งที่น่าสนใจคือสสารมืดมีต้นกําเนิดมาจากหลุมดํา ท้ายที่สุดหลุมดําเช่นสสารมืดปล่อยแสงไม่ออก “ในฐานะที่เป็นวัตถุที่ไม่เรืองแสงและกะทัดรัดหลุมดําเป็นคําอธิบายตามธรรมชาติสําหรับสสารมืด” Xie กล่าว
แต่นักดาราศาสตร์ได้รู้มานานแล้วว่า ปกติหลุมดํามวลดาวฤกษ์ ไม่สามารถอธิบายสสารมืดของจักรวาลได้ นั่นเป็นเพราะดาวเกือบไม่เพียงพอได้ก่อตัวขึ้นในประวัติศาสตร์ของจักรวาลที่จะสร้างหลุมดําเพียงพอที่จะบัญชีสําหรับสสารมืดที่รู้จักกันแต่ช่วงเวลาแรกของจักรวาล มีบางฟิสิกส์ใจสวย บางทีอะไรก็ตามที่เกิดขึ้นในตอนนั้น เกิดหลุมดําเล็ก กว่าหลายล้านล้านรู หลุมดําเหล่านั้นอาจยังคงมีอยู่จนถึงปัจจุบัน อาจแก้ปริศนาสสารมืดได้
แต่เพื่ออธิบายสสารมืด ทฤษฎีจะต้องทําให้หลุมดําเพียงพอ
A black holeความประทับใจของศิลปินที่มีต่อหลุมดํา หลุมดําดั้งเดิมอาจประกอบขึ้นเป็นสสารมืดตามทฤษฎีบางอย่าง (เครดิตภาพ: Shutterstock)จักรวาลที่เป็นฟองXie และ Kawana ได้เพิ่มส่วนผสมหลายอย่างลงในแบบจําลองของพวกเขาซึ่งอธิบายไว้ในกระดาษที่ตีพิมพ์ในเดือนมิถุนายนไปยังฐานข้อมูล arXiv ที่พิมพ์ล่วงหน้า (เอกสารยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน) พวกเขาเริ่มต้นด้วยจักรวาลที่อายุน้อยมากร้อนมากและหนาแน่นมาก เงื่อนไขที่รุนแรงเหล่านี้ช่วยให้กระบวนการทางกายภาพบางอย่างที่ไม่ได้เกิดขึ้นในสภาพปกติของจักรวาลปัจจุบัน
ส่วนผสมแรกคือสิ่งที่เรียกว่าสนามสเกลาร์ซึ่งเป็นหน่วยงานเชิงกลควอนตัมที่ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมด (เขตข้อมูล Higgs ที่รู้จักกันดีซึ่งให้มวลของมันเป็นตัวอย่างของหนึ่ง) เมื่อจักรวาลขยายตัวและเย็นลงสนามสเกลาร์นั้นได้รับการเปลี่ยนแปลงเฟสเปลี่ยนจากสถานะเชิงกลควอนตัมหนึ่งไปเป็นอีกสถานะหนึ่ง
การเปลี่ยนแปลงระยะนั้นไม่ได้เกิดขึ้นทั้งหมดในครั้งเดียวทั่วทั้งจักรวาล แต่มีบางจุดที่การเปลี่ยนแปลงเริ่มจากแล้วแพร่กระจาย – เช่นเดียวกับฟองอากาศไม่กี่ฟองในหม้อน้ําเดือดผสานเพื่อสร้างฟองอากาศที่ใหญ่ขึ้น Xie กล่าวว่า
”กระบวนการนี้เรียกว่าการเปลี่ยนเฟสลําดับแรก: การถ่ายโอนน้ําจาก ‘เฟสของเหลว’ เป็น ‘เฟสก๊าซ’ และหลังมีอยู่ครั้งแรกเป็นฟองอากาศที่กําลังเติบโต” Xie กล่าวสถานะสนามสเกลาร์ใหม่ที่เรียกว่า “รัฐพื้นดิน” กระจายออกจากจุดเหล่านี้เช่นฟองอากาศที่พุ่งออกมา ในที่สุดฟองอากาศจะรวมเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์และสนามสเกลาร์ก็เสร็จสิ้นการเปลี่ยนแปลง
วิธีทําลูกเฟอร์มีเพื่อให้หลุมดําดั้งเดิมที่เมล็ดสสารมืด, อย่างไรก็ตาม, Xie และ Kawana ต้องการส่วนผสมอื่น. ดังนั้นพวกเขาจึงเพิ่มเฟอร์เมียนชนิดใหม่ให้กับแบบจําลองของพวกเขา เฟอร์เมียนเป็นประเภทของอนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นบล็อกอาคารของจักรวาล ตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอนโปรตอนและนิวตรอนที่ประกอบขึ้นเป็นอะตอมในร่างกายของคุณเป็นเฟอร์เมียนทั้งหมด
ในจักรวาลยุคแรก ๆ เฟอร์เมียนเหล่านี้เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระภายในสนามสเกลาร์ แต่ตามสูตรที่ Xie และ Kawana ได้ปรุงขึ้น fermions เหล่านี้ไม่สามารถเจาะฟองอากาศเล็ก ๆ น้อย ๆ ของสถานะพื้นดินใหม่ของจักรวาลเป็นการเปลี่ยนแปลงเฟสดําเนินการเมื่อฟองอากาศเติบโตขึ้น fermions แออัดเข้าไปในกระเป๋าที่เหลือกลายเป็นลูก Fermi และนั่นคือตอนที่ทุกอย่างไปไกลมากสําหรับพวกเขานั่นเป็นเพราะมีกองกําลังเพิ่มเติมที่เรียกว่าปฏิสัมพันธ์ของยูคาวะระหว่าง fermions ที่เกิดจากสนามสเกลาร์เดียวกัน Xie และ Kawana เสนอในกระดาษ โดยปกติ fermions ไม่ชอบที่จะอัดแน่นอยู่ในปริมาณขนาดเล็กด้วยกัน แต่สนามสเกลาร์เพิ่มพลังที่น่าสนใจที่สามารถครอบงําการขับไล่ตามธรรมชาติพวกเขาตั้งทฤษฎี สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
